专利名称：用于led的三端双向可控硅可调光电源单元的制作方法
技术领域：
本申请涉及用于为LED供电的装置和方法。
背景技术：
图1示出了用于驱动发光二极管(“LED”)的传统功率因数校正(PFC)反激式转换器1的典型示意图。PFC驱动电路1具有的优点是元件数量少、功率因数高、对LED的平均输出电流恒定以及变压器尺寸小。在PFC驱动电路1中，输入级包括与EMI滤波器级耦合的AC电源2，其中该EMI滤波器级由电感器和两个电容器组成。输入的AC信号接着由二极管桥式整流器6全波整流，该二极管桥式整流器产生全波整流信号以输入至变压器级8。 变压器级8的输出向LED输出电压电平V。ut。在这种类型的转换器中，选择小的输入电容Cin，使得输入电压非常接近整流的正弦波。PFC控制器10用在该电路中以调整输入电流，使得根据输入电压得到平均输入电流。 PFC控制器10调整LED的输出电流。功率MOSFET 12导通和关断，以控制变压器级8施加至LED的电压。由电流和电压比较器14返回至PFC控制器10的反馈控制环具有窄的带宽，使得它不受在LED中出现的双重利用频率纹波(double-utility-frequency ripple)的影响。表1示出了典型的PFC控制器的管脚功能的描述，其中PFC控制器例如为来自 STMicroelectronics 公司的 L6562AT。参见 http//www. st. com/stonline/products/ literature/ds/15310.pdf，其并入这里作为参考。图2中示出了该公知芯片的内部结构。表1.管脚描述
名称描述INY将體放大器的输入反相。PFC预调节器的输出电压的信息
权利要求
1.一种适于向一个或多个发光二极管(LED)供电的功率因数校正电源，包括三端双向可控硅调光器，其电连接在交流电源和桥式整流器之间；阻尼电路，其电连接在交流电源和桥式整流器之间；泄放电路，其构造为仅当三端双向可控硅调光器的三端双向可控硅开关元件没有导通电流时，在桥式整流器的供电端和接地之间导通电流；快速启动电路，其构造为当三端双向可控硅调光器开始导通时，在桥式整流器的供电端和功率因数校正控制器的供压端之间导通电流，直到耦合至功率因数校正控制器的供压端的电源电压电容器已经充电；调光斜率控制电路，其构造为降低在功率因数校正控制器的电流感测端感测的第一电压，使得在给定触发角时，减少量的电流被提供到一个或多个LED，其中所述第一电压代表流经反激式变压器的初级绕组的电流；以及假负荷电路，其与一个或多个LED并联设置，以仅在三端双向可控硅开关元件导通之后，牵引三端双向可控硅开关元件的保持电流。
2.如权利要求1所述的功率因数校正电源，其中所述阻尼电路包括电阻器。
3.如权利要求1或2所述的功率因数校正电源，其中所述泄放电路包括泄放电路晶体管和旁路电阻器，所述泄放电路被构造为使得当与桥式整流器相关联的整流后的输入电压为低时，电流流经所述旁路电阻器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的功率因数校正电源，所述快速启动电路包括快速启动晶体管，其向功率因数校正控制器的供压端导通附加的启动电流，直到电源电压电容器的电压达到功率因数校正控制器的恰当的操作阈值。
5.如权利要求1-4中任一项所述的功率因数校正电源，其中所述调光斜率控制电路包括初级电流感测电阻器，所述调光斜率控制电路被构造为感测平均输入电压和线性地衰减电流感测电压。
6.如权利要求5所述的功率因数校正电源，其中所述平均输入电压由RC网络产生。
7.如权利要求6所述的功率因数校正电源，其中所述调光斜率控制电路使得三端双向可控硅调光器的调光曲线的斜率更陡，以使在三端双向可控硅调光器的给定触发角时，减少量的电流被提供到一个或多个LED。
8.如权利要求1-7中任一项所述的功率因数校正电源，其中所述假负荷电路包括与齐纳二极管串联的假负荷电阻器，所述齐纳二极管防止所述假负荷电阻器在功率因数校正电源启动期间导通电流。
9.如权利要求1-8中任一项所述的功率因数校正电源，其中所述阻尼电路包括第一阻尼模块和第二阻尼模块，它们彼此并联地布置在交流电源和桥式整流器之间。
10.如权利要求1-9中任一项所述的功率因数校正电源，进一步包括所述功率因数校正电源输入级处的EMI滤波器。
11.一种利用功率因数校正电源向一个或多个发光二极管(LED)供电的方法，所述电源具有电连接在交流电源和桥式整流器之间的三端双向可控硅调光器，用于控制提供至一个或多个LED的功率的功率因数的功率因数校正控制器，所述方法包括消减，通过电连接在交流电源和桥式整流器之间的阻尼电路消减在所述三端双向可控硅调光器的输出端的电流振铃；控制，由设置在桥式整流器的供电端和接地之间的泄放电路执行，使得仅当三端双向可控硅调光器的三端双向可控硅开关元件没有导通电流时，电流在桥式整流器的供电端和接地之间流动；控制，由设置在桥式整流器的供电端和功率因数校正器的供压端之间的快速启动电路执行，使得当三端双向可控硅调光器开始导通时，在桥式整流器的供电端和功率因数校正控制器的供压端之间导通电流，直到耦合至功率因数校正控制器的供压端的电源电压电容器已经充电；降低，通过调光斜率控制电路降低在功率因数校正控制器的电流感测端感测的第一电压，使得在三端双向可控硅开关元件的给定触发角时，向一个或多个LED提供减少量的电流，其中所述第一电压代表流经反激式变压器的初级绕组的电流；以及牵引，仅在三端双向可控硅开关元件导通之后，通过与一个或多个LED并联设置的假负荷电路牵引三端双向可控硅开关元件的保持电流。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述泄放电路包括泄放电路晶体管和旁路晶体管，由所述泄放电路执行的控制起到控制作用，使得当与桥式整流器相关联的整流后的输入电压为低时，电流流经所述旁路电阻器。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述快速启动电路包括快速启动晶体管， 由所述快速启动电路执行的控制起到控制作用，使得向功率因数校正控制器的电供压端导通附加的启动电流，直到电源电压电容器的电压达到功率因数校正控制器的恰当的操作阈值。
14.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其中所述调光斜率控制电路包括初级电流感测电阻器，并且所述降低步骤进一步包括感测平均输入电压以及线性地衰减电流感测电压。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述降低步骤使得三端双向可控硅调光器的调光曲线的斜率更陡，以使在三端双向可控硅调光器的给定触发角时，向一个或多个LED提供减少量的电流。
16.如权利要求11-15中任一项所述的方法，其中所述假负荷电路包括与齐纳二极管串联的假负荷电阻器，所述牵引步骤进一步包括防止所述假负荷电阻器在功率因数校正电源启动期间导通电流。
全文摘要
本发明公开了一种适于向一个或多个发光二极管(LED)供电的功率因数校正电源，包括电连接在交流电源和桥式整流器之间的三端双向可控硅调光器、阻尼电路、泄放电路、快速启动电路、调光斜率控制电路以及假负荷电路。本发明的电源可以提供深度调光、减少或去除闪烁、甚至在低调光电平时快速启动、与前/后边沿调光器兼容以及与白炽灯类似的调光特性。阻尼电路、泄放电路、快速启动电路、调光斜率控制电路以及假负荷电路的使用可以解决由三端双向可控硅调光器引起的问题并提高调光性能。
文档编号H05B37/02GK102238777SQ20101057446
公开日2011年11月9日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年5月7日
发明者梁华兴, 萧锦华 申请人:惠州元晖光电有限公司