一种led驱动器的制造方法_2

文档序号:8384480阅读:来源:国知局
请另一实施例提供的一种信号处理电路图;
[0053]图10为本申请另一实施例提供的一种信号处理电路图;
[0054]图11为本申请另一实施例提供的一种信号处理电路图;
[0055]图12为本申请另一实施例提供的一种信号波形图;
[0056]图13为本申请另一实施例提供的一种信号处理电路图;
[0057]图14为本申请另一实施例提供的一种LED驱动器电路图;
[0058]图15为本申请另一实施例提供的一种LED驱动器电路图。
【具体实施方式】
[0059]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0060]本发明实施例提供了一种LED驱动器,以解决现有技术输出电流具有较大的纹波而造成LED灯出现频闪现象的问题。
[0061]具体的,如图1所示,所述LED驱动器包括:
[0062]输出端串联的AC-DC变换电路101与BUCK电路102 ;
[0063]输出端与BUCK电路102内主开关管的控制端相连的电流控制环103 ;
[0064]输出端与AC-DC变换电路101内主开关管的控制端相连的电压控制环104 ;
[0065]输出端与电压控制环104的输入端相连的信号处理电路105。
[0066]值得说明的是,图1中AC-DC变换电路101的输出端的正端与LED负载的正极相连,BUCK电路102的输出端的负端与所述LED负载的负极相连;在实际应用中,也可以采用BUCK电路102的输出端的正端与LED负载的正极相连,AC-DC变换电路101的输出端的负端与所述LED负载的负极相连;图1仅为一种示例,AC-DC变换电路101与BUCK电路102与所述LED负载的连接方式并不做具体限定,可以根据其实际的应用环境而定。
[0067]具体的工作原理为:
[0068]现有技术中,为了避免输出电流具有较大的纹波而造成LED灯出现的频闪现象,采用两级方案的LED驱动器也被较多的选用,其后级DC-DC变换器的输入端直接与前级AC-DC变换器的输出端相连,所述前级AC-DC变换器用于实现PFC功能,所述后级DC-DC变换器用于实现恒流或恒压功能,前级AC-DC变换器的控制环路响应速度可以很慢,而不会导致LED驱动器输出电流纹波问题,后级DC-DC变换器的控制环路响应速度可以较快,满足快速调整并降低输出电流纹波需求,很容易的解决单级方案存在的问题。
[0069]但是两级方案由于输入功率进行了二次转换,使LED驱动器的效率为两级电路的效率乘积。例如前级电路效率为η 1,后级电路效率为η 2,则现有技术采用两级方案的LED驱动器的效率η = nix η2,大大降低了LED驱动器的效率,增大了损耗,不能凸显LED照明系统节能的优点。
[0070]而采用本实施例提供的LED驱动器,AC-DC变换电路101与BUCK电路102串联后共同驱动所述LED负载;电流控制环103检测流经所述LED负载的电流,并与一基准信号比较,根据比较结果控制BUCK电路102的主开关管,使所述LED驱动器稳流输出;信号处理电路105检测表征AC-DC变换电路101的输出电压的信号和BUCK电路102的输出电压的信号的差值信号,并对所述差值信号进行峰值保持处理或谷值保持处理后输出低纹波差值信号;电压控制环104接收所述低纹波差值信号,并与基准值比较,根据比较结果控制AC-DC变换电路101的主开关管,使AC-DC变换电路101的输出电压和BUCK电路102的输入电压之和大于或者瞬时等于所述LED负载电压,并使BUCK电路102的输出电压平均值大于等于AC-DC变换电路101的输出电压中纹波峰峰值的一半。
[0071]需要说明的是,峰值保持是指信号处理电路105内对应的峰值保持电路的输出信号与输入信号的峰值电压相等或近似相等;而谷值保持是指信号处理电路105内对应的谷值保持电路的输出信号与输入信号的谷值电压相等或近似相等。经过峰值保持或谷值保持之后的输出信号,相比输入信号的纹波低。
[0072]本实施例所述的LED驱动器,通过上述连接方式和控制方式,电压控制环104的响应速度可以设计较慢,以保证较高的PF值,实现PFC功能,由此使得电流控制环103的响应速度可以设计较快,保证所述LED驱动器的输出电流低纹波,避免所述LED负载出现频闪现象。同时,假如AC-DC变换电路101的效率为n LBUCK电路102的效率为η2,则所述LED驱动器的效率η仅略小于η 1,所述LED驱动器的效率η小于η I的程度取决于buck电路102处理功率的大小,相比现有技术中采用两级方案的LED驱动器效率高而损耗低。
[0073]本实施例提供的LED驱动器,因为AC-DC变换电路101输出端与BUCK电路102输出端串联并连接所述LED负载,因此,电流控制环103检测流经所述LED负载的电流,可以通过检测BUCK电路102输出回路的电流,或AC-DC变换电路101输出回路的电流来实现,采样串联回路的任一点的电流,都与负载电流等效或相同,图1仅为一种示例,此处不做具体限定。
[0074]值得说明的是,现有技术中具有电压环的LED驱动器,该电压环检测LED驱动器输出电压,并根据检测结果与基准电压的比较,控制LED驱动器中的变换电路的开关管,使LED驱动器的输出电压为在基准电压设定下的电压。而本实施例所提供的所述LED驱动器,电压控制环104并不是控制所述LED驱动器输出电压为某一基准电压设定的电压,而是由信号处理电路105检测表征AC-DC变换电路101的输出电压Vl的信号和BUCK电路102的输出电压V2的信号的差值信号,具体包括:AC-DC变换电路101的输出电压Vl与BUCK电路102的输出电压V2之差V1-V2、表征AC-DC变换电路101的输出电压Vl的信号KXVl与BUCK电路102的输出电压V2之差KXV1-V2、AC-DC变换电路101的输出电压Vl与表征BUCK电路102的输出电压V2的信号KXV2之差V1-KXV2,或者表征AC-DC变换电路101的输出电压Vl的信号Kl X Vl与表征BUCK电路102的输出电压V2的信号K2 X V2之差Kl X V1-K2 X V2 ;再与基准值比较,根据比较结果控制AC-DC变换电路101,使AC-DC变换电路101的输出电压Vl和BUCK电路102的输入电压Vin之和大于或者瞬时等于所述LED负载电压,并使BUCK电路102的输出电压V2平均值大于等于AC-DC变换电路101的输出电压中纹波峰峰值的一半。其中,BUCK电路102的输出电压V2平均值大于等于AC-DC变换电路101的输出电压中纹波峰峰值的一半,可以保证BUCK电路102的输出电压完全抵消AC-DC变换电路101输出电压上的所有纹波分量,使所述LED负载上的纹波电流接近于零;AC-DC变换电路101的输出电压Vl和BUCK电路102的输入电压Vin之和大于或者瞬时等于所述LED负载电压,可以保证在所有的负载电压范围内,BUCK电路102都能正常闭环工作;并不是如现有技术一样控制LED驱动器的输出电压恒定,因此,本实施例通过的所述LED驱动器是适用于宽范围的负载的,即当不同负载电压的LED负载连接在本实施例的所述LED驱动器时,所述LED驱动器可以自动输出合适的电压,驱动该LED负载工作。
[0075]需要说明的是,现有技术为了解决输出电流具有较大的纹波而造成LED灯出现频闪现象的问题,有如下方案存在:由电压控制环检测表征AC-DC变换电路的输出电压与BUCK电路的输出电压的信号的差值,再将所述差值与一基准值进行比较后,根据比较结果控制所述AC-DC变换电路的主开关管,使所述AC-DC变换电路的输出电压和所述BUCK电路的输入电压之和大于或者瞬时等于所述LED负载电压,并使所述BUCK电路的输出电压平均值大于等于所述AC-DC变换电路的输出电压中纹波峰峰值的一半。但是,由于AC-DC变换电路的输出电压与BUCK电路的输出电压都具有纹波,且二者的纹波相位相反(同时,LED负载电压为二者之和,也正因为两个电压纹波相反而幅值相等,才能使LED负载的电压的纹波为零),因此表征AC-DC变换电路的输出电压与BUCK电路的输出电压的信号的差值为一个大纹波的电压信号,如果直接由电压控制环进行处理,会造成系统PF值的降低;或者,以降低电压控制环的响应速度来确保系统较高的PF值
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