一种实现无极调光的自激式led转换装置及控制方法_3

文档序号:8226698阅读:来源:国知局
作,保证自激式LED转换装置电路系统工作效率。通过106电路很好的解决调光器维持电流不够不正常自行关断与重启,造成LED模块108产生重启与关断的工频闪烁问题。
[0055]调光器抑制尖峰电压电流电路102包括第三二极管D3、第三功率电阻R3以及第一电容Cl,D3和R3串联连接后与Cl连接,Cl连接在D3的阴极端。调光器抑制尖峰电压电流电路102,当调光器内部电路上电开通瞬间,内部控制开关,开始导通的时候需要一个大的Latch电流(擎住电流),是通过R3对Cl电容充电为调光器内部可控硅导通提供条件。整流之后的bus电压给Cl电容开始充电时会产生较大的电流尖峰,这个尖峰电流会对调光器内部可控硅产生过流冲击,损坏调光器,R3、D3同时会有对该尖峰电流限幅功能。调光器接上LED模块108无校正前锯齿波波形图如图6所示。
[0056]应用无源阻尼调光自适应电路、调光闪烁稳定引擎电路、调光器抑制尖峰电压电流电路组合在一起,把容性负载LED模块108接上调光器产生的锯齿波校正为阻性负载(白炽灯)接上调光器产生的馒头波如图7所示。
[0057]所述自激振荡电路104包括变压器Tl、串联连接的第八电阻RS8和RS9、并联连接的第十电阻RSlO至第十三电阻RS13以及第一三极管Q1,所述变压器Tl包括主变压器Tl-1和副变压器绕组T1-2 ;当交流(Vin)电通过AC-DC整流电路109整流后,得到一个脉动直流电压,再通过LC滤波电路103得到一个较平滑脉动电压(VDC),VDC电压分两路,一路加到RS8、RS9上,产生一个小电流,这个小电流加到Ql的基极,为主开关管Ql微导通提供条件,当Ql部分打开时,另一路电压由于Ql导通,给C3充电,同时通过C3、LED负载给主变压器Tl-1充电,产生一个上正下负的电压,此时副变压器绕组T1-2产生一个感应电压,该电压也是上正下负,此上正下负通过RS10、RSlU RS12、RS13对CS2充电,该电压加到Ql基极,使Ql基极电位上升,Ql集电极电流进一步加大,由于Ql集电极电流加大的原因,主变压器Tl-1两端电压再升高,副变压器绕组T1-2感应电压同步升高,正反馈作用,使Ql饱和导通,饱和导通区间,T1-2感应电压通过RS10、RS11、RS12、RS13、CS2、Q1的基极、Ql的发射极进行放电产生一个电流,该电流会对CS2充电,CS2两端产生一个下正上负的方向电压,随着CS2电压的上升,由于CS2负电位电压的上升,Ql基极电流下降,并且随之使得开关管Ql截止,然而,由于变压器Tl-1上的电流不能突变特性,Tl-1两端电压反向,产生一个上负下正的电压,因此该电流通过Dl对LED模块108放电,同时使用T1-2两端电压反向,产生一个上负下正的电压,该电压通过1^10、1^11、1?12、1?13对052充电,该电流通过Ql基极和发射极再通过RS19、RS20、RS21、RS22回到T1-2的地,此时产生一个小电流,使Ql微打开提供条件,当Ql微导通时,主变压器Tl-1充电产生一个上正下负的电压,此时副变压器绕组T1-2产生一个感应电压,该电压也是上正下负,此上正下负通过RS10、RSlU RS12、RS13对CS2充电,该电压加到Ql基极,使Ql基极电位上升,Ql集电极电流进一步加大,由于Ql集电极电流加大原因,主变压器Tl-1两端电压再升高,副变压器绕组T1-2感应电压同步升高,正反馈作用,使Ql饱和导通,如此循环,周而复始的工作,自激式工作原理,RS8、RS9只上电启动时参与工作。
[0058]过压检测保护电路105通过Dvl时时监控LED模块上的电压,电压阀值超过设定门槛,Dvl导通产生一个大电流,再通过RS19、RS20、RS21、RS22精密电阻检测,产生一个比较大的电流值,该值超过QS4、QS5设定门槛,QS4、QS5迅速导通,拉低开关管Ql基极电位,开关管Ql截止起到过压保护功能,从而解决现有的自激振荡电路无专门过压保护线路,容易造成LED模块烧毁现象。
[0059]所述自检测线性恒流补偿电路107包括第五三极管QS5和第四三极管QS4,QS4的发射极与QS5的基极连接,QS4的集电极与QS5的集电极连接后还连接有第十四电阻RS14,QS4的基极连接有RS16和RS18,RS16和RS18之间连接有RS17,RS的另一端还连接有并联连接的RS19至RS22 ;通过RS17时时监控副变压器绕组T1-2感应电压值,通过RS16限流,通过精密电阻RS19、RS20、RS21、RS22时时监控LED模块上的电流,通过RS18限流,RS16、得到一个电流值来控制QS4、QS5,通过QS4、QS5控制主开关管Ql的占空比。该电路通过RS17时时监控副变压器绕组T1-2感应电压值,通过RS16限流,RS15、NTC分压后,得到一个电压值来驱动QS4、QS5,过一步控制主开关管Ql的占空比,Ql占空比的智能控制,无极调光的LED控制电路装置就能实现线性恒流补偿功能,同样,由于输入电压的波动,造成LED模块输出电流大幅度波动,通过精密电阻RS19、RS20、RS21、RS22时时监控LED模块上的电流,通过RS18限流,RS16、RS15、NTC分压后,得到一个电流值来控制QS4、QS5,进一步通过QS4、QS5控制主开关管Ql的占空比,Ql占空比的智能控制,无极调光的LED控制电路装置就能实现线性恒流补偿功能。
[0060]LED模块温度保护电路100,该电路通NTC温度检测元件,时时监控LED模块温度,通过RS15补偿后,得到一个电流值来控制QS4、QS5,进一步通过QS4、QS5控制主开关管Ql的占空比,占空比的改变来达到无极调光的LED控制电路装置自动降电流、降功率来满足LED模块温度保护电路功能。
[0061]本实施例的自激式变换装置(RCC)调光电路工作在电感电流临界模式,
[0062]当功率管Ql导通时流过储能电感Tl-1的电流从零开始上升,导通时间
[0063]Ton = L*Ipk/ (Vdc-Vled);
[0064]其中,L是电感量,Ipk是电感的电流峰值,Vdc是经整流后的电压,Vled是LED模块的压降值,f是系统工作频率。
[0065]当功率管Ql关断时流过储能电感Tl-1的电流从峰值开始下降,到零时,功率管开通,功率管关断时间为Toff = L*Ipk/Vled ;
[0066]储能电感的公式:L= Vled*(Vdc-Vled)/f x Ipk*Vdc。
[0067]本实施例实现无极调光的自激式LED转换装置的控制方法,包括下述步骤:
[0068]S1、无源阻尼调光自适应电路对调光器每个周期开通瞬间产生一个阻尼作用,抑制部分尖峰电压及电流;
[0069]S2、调光闪烁稳定引擎电路,自动适应并检测前沿切相调光器及后沿切相调光器,为每个工作周期调光器导通提供维持电流通路;
[0070]S3、整流之后的电压给电容开始充电时会产生较大的电流尖峰,通过调光器抑制尖峰电压电流电路对整流后产生的尖峰电压和电流进行限幅;
[0071]S4、应用无源阻尼调光自适应电路、调光闪烁稳定引擎电路、调光器抑制尖峰电压电流电路组合在一起,把容性负载LED模块接上调光器产生的锯齿波校正为阻性负载;
[0072]S5、过压自检测保护电路实时监控LED模块上的电压,电压阀值超过设定门槛,Dvl导通产生一个大电流,再通过精密电阻检测,产生一个比较大的电流值,该值超过设定门槛,迅速导通三极管,拉低开关管基极电位;
[0073]S6、通过自检测线性恒流补偿电路实时监控变压器的电压值,利用占空比的改变来达到自动降电流、降功率来实现LED模块温度保护。
[0074]步骤S3中的整流是通过整流电路实现的,当交流电通过AC-DC整流电路整流后,得到一个脉动直流电压,再通过LC滤波电路得到一个较平滑脉动电压VDC,VDC电压分两路,一路用于主开关管的微导通,另一路用于给电路充电。
[0075]通过上述控制方法,无极调光的自激式LED转换装置是符合NEMASSL6标准的,调光曲线可与白炽灯的调光效果媲美,符合人眼对光变化的敏感规律及NEMA SSL6标准要求,如图8所示。
[0076]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所
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