专利名称：一种led可控硅调光电源用智能维持电流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED可控硅调光驱动电源，具体涉及一种LED可控硅调光电源应用中维持可控硅调光电源正常导通工作的智能维持电流回路。
背景技术：
目前LED灯具调光市场上使用最多的就是传统的可控硅调光器，它被广泛应用于千家万户和酒店等需要调光的场所。可控硅调光的原理就是通过可控硅器件的开关对正弦交流电进行斩波调制，按斩波位置可以分为前沿斩波和后延斩波，这种可控硅器件调光有一个特点也是在LED调光应用中的难点就是有一个维持电流这个参数，也就是说可控硅导通后需要一定的维持电流(通常在5-60mA之间)才能维持导通，否则可控硅将会关闭。在白炽灯做负载的时候，因为白炽灯的功率比较大，又是纯阻态的特性，所以不会 有维持电流不够的问题。但LED驱动电源就不一样，它是一个容性负载，只在交流周期的波峰位置才吸收电流。这就造成可控硅因没有维持电流而误关断，关断之后因可控硅的触发电压还是存在的就会再次导通，导通后因没有足够的维持电流又会关断，如此反复从而造成闪烁等问题。这也是目前LED调光灯具出现闪烁，调光不稳定等异常的根本原因。针对上述问题，目前行业内有两种解决方案一种是增加泄放回路，通常是增加电阻或恒流泄放回路。这一方案采用恒流源作为负载，但控制策略都是通过检测线电压来控制恒流源负载的开与关。但因为可控硅需要的是维持电流不是维持电压，这就会造成在线电压比较高，但没有足够维持电流的时候，恒流源负载该打开时却没有打开，造成可控硅不能正常工作，导致LED灯具闪烁不稳定，这种不正常的工作状态在小功率的LED球泡灯、射灯上尤其明显。这一方案用于小功率的LED球泡灯或射灯调光中时都会出现调光不稳定、跳跃、闪烁等异常情况。；另一种是通过Boost结构的APFC电路来使负载电路趋于阻性负载，但这个方案有一个致命的缺陷，就是输出有工频纹波，这就会导致在调至比较暗的时候不可避免的有工频闪烁，且这种闪烁是拓扑结构本身自有的，无法有效的解决，故市场上这类方案的几乎没有量产。
发明内容本实用新型目的在于提供一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，它通过简单的电路结构有效地解决可控硅调光电源在小功率LED灯具调光应用中的调光不稳定、闪烁等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，所述LED可控硅调光电源用智能维持电流电路包括可控硅调光器、整流电路、功率转换器以及LED负载，交流电源与可控硅调光器相连后接入整流电路，经整流电路整流后再与功率转换器相连，LED负载与功率转换器的输出端相连，所述整流电路与功率转换器之间设有智能维持电流电路，所述智能维持电流电路包括电流采样电路、控制电路、恒流负载电路以及偏置电路，所述电流采样电路采集主回路电流，控制电路根据主回路电流控制恒流负载电路的开关，所述偏置电路为恒流负载电路正常工作提供偏置。对于上述技术方案，作为补充，所述的电流采样电路为采样电阻R2，所述采样电阻R2串联在主回路上。所述的恒流负载电路包括MOS管Q1、稳压管ZDl以及电阻R4，所述的控制电路包括三极管Q2、电阻R3·以及电容C2，三极管Q2的e极与R2的近A端口的一端相连，三极管Q2的b极与电阻R3的一端相连，R3的另一端与R2的近B端口的一端相连，三极管Q2的c极与MOS管Ql的g极相连，电容C2的一端与三极管Q2的e极相连，电容C2的另一端与电阻R2的近B端口相连，电容Cl的一端、稳压管ZDl的负极均与MOS管Ql的g极相连，电容Cl的另一端、稳压管ZDl的正极均与电阻R2的近B端口相连。 作为优化，所述智能维持电流电路中设有保护电路，所述保护电路与电流采样电路并联，用于保护控制电路，所述保护电路包括二极管D2与二极管D3，二极管D2正极与二极管D3负极相连，二极管D2的负极与电阻R2的近A端口相连，二极管D3的正极与电阻R2的近B端口相连。相比于现有技术中的解决方案，本实用新型优点是本实用新型通过采样电路对主回路电流进行采样，并将采样电流与可控硅的维持电流进行比较，当电流采样电路采集到主回路的电流(即流过可控硅的电流)低于可控硅的维持电流，控制电路就打开恒流负载电路，增加主回路电流使其大于等于可控硅的维持电流，保证可控硅的正常工作；当电流采样电路采集到主回路的电流大于可控硅的维持电流，控制电路就关闭恒流负载电路，节省能量，降低功耗；当主回路电流进一步增大，保护电路就会给主回路提供一个低阻抗通道即保护电路，以保护此智能维持电流回路。因而本实用新型即使在小功率的LED灯具调光应用中也可以维持可控硅调光器的正常工作，达到调光稳定、无闪烁的目的，智能地做到按需提供维持负载的电流，节约耗能。
以下结合附图
及实施例对本实用新型作进一步描述图I为本实用新型实施例的电路结构示意图；图2为本实用新型实施例的电路结构框架图；图3为本实用新型实施例的智能维持电流电路的电路图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例本实施例所描述的LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，所述LED可控硅调光电源用智能维持电流电路的结构如图I所示，它包括可控硅调光器、整流电路、功率转换器以及LED负载，交流电源与可控硅调光器相连后接入整流电路，经整流电路整流后再与功率转换器相连，LED负载与功率转换器的输出端相连，所述整流电路与功率转换器之间设有智能维持电流电路，所述智能维持电流电路的结构如图2所示，智能维持电流电路包括电流采样电路、控制电路、恒流负载电路以及偏置电路，所述电流采样电路采集主回路电流，控制电路根据主回路电流控制恒流负载电路的开关，所述偏置电路为恒流负载电路正常工作提供偏置。智能维持电流电路的具体电路如图3所示，所述的电流采样电路为采样电阻R2，所述采样电阻R2串联在主回路上，用于采集主回路电路Ia。所述的恒流负载电路包括MOS管Q1、稳压管ZDl以及电阻R4，所述的控制电路包括三极管Q2、电阻R3以及电容C2，三极管Q2的e极与R2的近A端口的一端相连，三极管Q2的b极与电阻R3的一端相连，R3的另一端与R2的近B端口的一端相连，三极管Q2的c极与MOS管Ql的g极相连，电容C2的一端与三极管Q2的e极相连，电容C2的另一端与电阻R2的近B端口相连，电容Cl的一端、稳压管ZDl的负极均与MOS管Ql的g极相连，电容Cl的另一端、稳压管ZDl的正极均与电 阻R2的近B端口相连。电容Cl、电容C2用于滤波，同时增加环路的稳定性。另外，所述智能维持电流电路中设有保护电路，所述保护电路与电流采样电路并联，用于保护控制电路，所述保护电路包括二极管D2与二极管D3，二极管D2正极与二极管D3负极相连，二极管D2的负极与电阻R2的近A端口相连，二极管D3的正极与电阻R2的近B端口相连。所述正向串联的两二极管为大电流的低阻通路，可有效保护控制电路。当主回路电流Ia低于可控硅的维持电流值时，三极管Q2的b_e极没有足够的电压使三极管Q2导通，因而三极管Q2的c极处于高阻状态。稳压管ZDl通过电阻Rl充电，直至建立稳压电压Uz，此时MOS管Ql导通，形成恒定的负载电流Ids，Ids= (Uz-Vgs) /R4，其中Vgs是Ql的g_s导通阈值。Ids和原先Ib叠加在一起,从而使主回路电流Ia大于等于可控硅的维持电流。当主回路电流Ia高于可控硅的维持电流值时，这是可控硅调光器可以正常的工作。Ia会在R2上形成压降，使三极管Q2的b-e极产生正向偏置，三极管Q2导通，MOS管Ql的g极被拉低，MOS管Ql关闭，也就关闭了恒定负载电流Ids，降低了电路功耗，提高了整体LED灯具效率。当主回路电流Ia进一步增大，电阻R2上的压降也随着进一步增大，电阻R2上的压降等于二极管D2与二极管D3的正向压降和时，二极管D2、D3导通，避免了三极管Q2的b-e极因R2上的压降上升而损坏，从而保护了电路本身。上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，所述LED可控硅调光电源用智能维持电流电路包括可控硅调光器、整流电路、功率转换器以及LED负载，交流电源与可控硅调光器相连后接入整流电路，经整流电路整流后再与功率转换器相连，LED负载与功率转换器的输出端相连，其特征在于，所述整流电路与功率转换器之间设有智能维持电流电路，所述智能维持电流电路包括电流采样电路、控制电路、恒流负载电路以及偏置电路，所述电流采样电路采集主回路电流，控制电路根据主回路电流控制恒流负载电路的开关，所述偏置电路为恒流负载电路正常工作提供偏置。
2.根据权利要求I所述的一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，其特征在于，所述的电流采样电路为采样电阻R2，所述采样电阻R2串联在主回路上。
3.根据权利要求I或2所述的一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，其特征在于，所述的恒流负载电路包括MOS管Q1、稳压管ZDl以及电阻R4，所述的控制电路包括三极管Q2、电阻R3以及电容C2，三极管Q2的e极与电阻R2的近A端口的一端相连，三极管Q2的b极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电阻R2的近B端口的一端相连，三极管Q2的c极与MOS管Ql的g极相连，电容C2的一端与三极管Q2的e极相连，电容C2的另一端与电阻R2的近B端口相连，电容Cl的一端、稳压管ZDl的负极均与MOS管Ql的g极相连，电容Cl的另一端、稳压管ZDl的正极均与电阻R2的近B端口相连。
4.根据权利要求I所述的一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，其特征在于，所述智能维持电流电路中设有保护电路，所述保护电路与电流采样电路并联，用于保护控制电路。
5.根据权利要求4所述的一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，其特征在于，所述保护电路包括二极管D2与二极管D3，二极管D2正极与二极管D3负极相连，二极管D2的负极与电阻R2的近A端口相连，二极管D3的正极与电阻R2的近B端口相连。
专利摘要本实用新型提供了一种LED可控硅调光电源用智能维持电流电路，交流电源与可控硅调光器相连后接入整流电路，经整流电路整流后再与功率转换器相连，LED负载与功率转换器的输出端相连，所述智能维持电流电路设于整流电路与功率转换器之间，所述智能维持电流电路包括电流采样电路、控制电路、恒流负载电路以及偏置电路，所述电流采样电路采集主回路电流，控制电路根据主回路电流控制恒流负载电路的开关，所述偏置电路为恒流负载电路正常工作提供偏置。本实用新型即使在小功率的LED灯具调光应用中也可以维持可控硅调光器的正常工作，达到调光稳定、无闪烁的目的，智能地做到按需提供维持负载的电流，节约耗能。
文档编号H05B37/02GK202634758SQ201220070049
公开日2012年12月26日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者陈辉 申请人:苏州凯麒电子科技有限公司