线性高功率因素恒流无频闪LED驱动电路及方法与流程

文档序号:15626644发布日期:2018-10-09 23:08阅读:284来源:国知局

本发明涉及led恒流控制领域,特别是涉及一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法。



背景技术:

led是一种能发光的半导体电子元件,这种电子元件早期只能发出低光度的红光,随着技术的不断进步,现在已发展到能发出可见光、红外线及紫外线的程度,光度也有了很大的提高。led具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点,已被广泛应用于指示灯、显示器及照明领域。

通常情况下,在线性led驱动电路中,为了消除led的频闪,会在整流桥后加一个大电解电容来滤波以实现led的无频闪。如图1所示,交流电压ac通过整流桥后转化为输入电压vin,并向led灯段供电,所述led灯段由n个led灯串联形成。led灯段的输出端连接恒流控制芯片1,通过恒流控制芯片1内的恒流控制管的开关实现恒流控制,电容c1和电阻r1并联于输入电压的两端,用于消除led的频闪,电阻r2连接所述恒流控制芯片1的采样端rext。但是,该线性led驱动电路的系统功率因数会比较低。

为了提高功率因数,在需要高功率因数的场合,整流桥后不会增加滤波电容。如图2所示,交流电压ac通过整流桥后转化为输入电压vin,不经过滤波直接向led灯段供电,所述led灯段受恒流控制芯片1控制实现恒流,led灯段的输出端通过电容c2接地。但是,该线性led驱动电路在交流电压的谷底阶段无法导通,因此,在交流电压的谷底阶段,led会出现工频闪烁问题。

为了解决工频闪烁的问题,现有技术中通过去纹波电路实现无频闪问题。如图3所示,交流电压ac通过整流桥后转化为输入电压vin,输入电压vin为led灯段供电,led灯段的输出端连接一去纹波电路2,电容c3和电阻r3并联于led灯段的输入端和去纹波电路2输出端之间,恒流控制芯片1连接在去纹波电路2的输出端。该去纹波电路2会增加额外的损耗,降低系统的效率,在输入位120v交流电的情况下,输出125vled时,实际案例中效率约降低4%左右,而且输出电流随着输入电压的变化无法实现恒流。

因此,如何同时解决线性led驱动中功率因数低、led存在工频闪烁、效率低等问题已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法,用于解决现有技术中线性led驱动中功率因数低、led存在工频闪烁、效率低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路,所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路至少包括:

led负载,连接于电压输入模块的输出端;

充电电容,其上极板连接于所述led负载的正端,用于在输入电压小于所述充电电容上的电压时向所述led负载恒流放电;

充电控制模块,连接于所述充电电容的下极板,用于控制所述充电电容的充电电流,以使得所述充电电容的充放电量保持平衡;

自适应去纹波模块,连接于所述led负载的负端,用于对所述led负载的输出电流进行去纹波处理,以实现所述led负载的恒流输出。

优选地,所述充电控制模块包括:第一功率开关管、第一运算放大器、充电电流限流单元、跨导放大器、第一补偿电容、第一采样电阻、额定电流设定单元及第一电阻;

所述第一功率开关管的漏端连接所述充电电容的下极板,所述第一功率开关管的源端经由所述第一采样电阻接地,所述第一功率开关管的栅端连接所述第一运算放大器的输出端,通过调整流经所述第一功率开关管的电流来控制所述充电电流的大小;

所述额定电流设定单元的一端连接所述第一电阻,另一端连接所述跨导放大器的第一输入端,用于设定led负载的输出电流的额定电流;

所述跨导放大器的第二输入端连接所述自适应去纹波模块,用于将led负载的输出电流与所述额定电流进行比较,并输出第一补偿电压;

所述第一补偿电容的上极板连接所述跨导放大器的输出端,所述第一补偿电容的下极板接地,用于对所述第一补偿电压进行积分;

所述第一运算放大器的第一输入端经由所述充电电流限流单元连接所述第一补偿电容的上极板,所述第一运算放大器的第二输入端连接所述第一功率开关管的源端,用于将所述第一补偿电压与所述第一功率开关管的源端电压进行比较,以调节所述充电电流的大小;所述充电电流限流单元用于限定所述充电电流的峰值电流。

优选地,所述自适应去纹波模块包括:第二功率开关管、第二运算放大器、第二采样电阻、第二补偿电容及补偿电压产生单元;

所述第二功率开关管的漏端连接所述led负载的负端,所述第二功率开关管的源端经由所述第二采样电阻接地,所述第二功率开关管的栅端连接所述第二运算放大器的输出端,通过调整流经所述第二功率开关管的电流来控制led负载的输出电流的大小;

所述补偿电压产生单元的输入端连接所述第二功率开关管的漏端或源端,用于产生第二补偿电压;

所述第二补偿电容连接于所述补偿电压产生单元的输出端,用于对所述第二补偿电压进行积分;

所述第二运算放大器的第一输入端连接所述补偿电压产生单元的输出端,所述第二运算放大器的第二输入端连接所述第二功率开关管的源端,用于将所述第二补偿电压与所述第二功率开关管的源端电压进行比较,以调节所述led负载的输出电流的大小,进而实现恒流输出。

优选地,所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路还包括工作电压产生模块,所述工作电压产生模块的一端连接所述电压输入模块的输出端,另一端接地,用于为所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路中的各模块提供工作电压;所述工作电压产生模块包括工作电压产生单元及储能电容,所述工作电压产生单元的输入端连接所述电压输入模块的输出端,所述工作电压产生单元的输出端经由所述储能电容接地。

优选地,所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路还包括泄放模块,所述泄放模块连接于所述电压输入模块的输出端和地之间,用于限定所述led负载的输出电流的最小值,防止可控硅调光过程中电流不足引起所述led负载的闪烁。

更优选地,所述泄放模块包括线性led驱动单元及第二电阻;所述线性led驱动单元的输出端连接于电压输入模块的输出端,所述线性led驱动单元的采样端接地,并通过所述第二电阻连接所述线性led驱动单元的参考地。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供上述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的驱动方法,所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动方法至少包括:

当输入电压小于充电电容上的电压时,所述充电电容向led负载放电,并由自适应去纹波模块控制所述led负载的输出电流恒流输出;

当所述输入电压大于所述充电电容上的电压时,所述输入电压对所述充电电容充电,同时为所述led负载供电,所述自适应去纹波模块控制所述led负载的输出电流恒流输出。

优选地,在所述充电电容充电的过程中,所述充电控制模块将所述led负载的输出电流与设定的额定电流进行比较,当所述led负载的输出电流大于所述额定电流时,控制所述充电电流相应减小;当所述led负载的输出电流小于所述额定电流时,控制所述充电电流相应增大;通过控制所述充电电容的充电电流大小来实现所述充电电容的充电电量与放电电量在一个工频周期内平衡。

更优选地,所述输入电压的幅值越大,所述充电电容的充电时间越长,充电电流越小;所述输入电压的幅值越小,所述充电电容的充电时间越短,充电电流越长。

优选地,当所述充电电流超出设定的峰值电流时,所述充电电流被钳位于所述峰值电流处,所述自适应去纹波模块控制所述led负载的输出电流减小,避免所述led负载发生频闪现象。

更优选地,在可控硅调光过程中,当所述led负载的输出电流小于泄放模块的设定电流时,所述泄放模块将所述led负载的输出电流补足至所述泄放模块的设定电流,避免可控硅应维持电流不够而关断重启引起所述led负载的闪烁;当所述led负载的输出电流大于所述泄放模块的设定电流时,所述泄放模块关断。

如上所述,本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法,具有以下有益效果:

1、本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法通过自适应去纹波模块在控制led恒流的同时实现去纹波功能,减少系统效率的损失。

2、本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法通过对充电电容进行充放电的控制,在实现去频闪功能的同时确保输出led电流的恒定,不受输入电压的变化而变化。

3、本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法通过自适应去纹波模块和充电电容的组合实现线性led驱动在输入高功率因数的同时输出无频闪。

4、本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法配合泄放模块可实现可控硅调光输出无频闪。

附图说明

图1显示为现有技术中的一种线性led驱动的结构示意图。

图2显示为现有技术中的另一种线性led驱动的结构示意图。

图3显示为现有技术中的又一种线性led驱动的结构示意图。

图4显示为本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的一种实施方式。

图5显示为本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的另一种实施方式。

图6显示为本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动方法的原理示意图。

元件标号说明

1恒流控制芯片

2去纹波电路

3电压输入模块

4线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路

41充电控制模块

411额定电流设定单元

412跨导放大器

413充电电流限流单元

414第一运算放大器

42自适应去纹波模块

421补偿电压产生单元

422第二运算放大器

43工作电压产生模块

431工作电压产生单元

44泄放模块

441线性led驱动单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图4~图6。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图4所示,本实施例提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路4,所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路4至少包括:

led负载、充电电容co、充电控制模块41、自适应去纹波模块42、工作电压产生模块43。

如图4所示,led负载,连接于电压输入模块3的输出端。

具体地,在本实施例中,所述电压输入模块3包括一交流电源ac、一保险丝f1及一整流单元,所述整流单元包括并联的两组二极管组,各二极管组包括串联的两个二极管,所述交流电源ac经所述保险丝f1后连接于各二极管组的两个二极管之间,所述电压输入模块3提供输入电压vin,所述输入电压vin为连续增大或连续减小的正弦电压整流后的整流电压。所述led负载的正端连接于所述电压输入模块3的输出端,由所述电压输入模块3供电。所述led负载包括串联的多个led灯,所述led负载也可以是多个led灯的串并联结构,不以本实施例为限。当所述led负载两端的电压达到其导通电压时,所述led负载中的led点亮,起到照明的作用。

如图4所示,所述充电电容co的上极板连接于所述led负载的正端,用于在所述输入电压vin小于所述充电电容co上的电压vco时向所述led负载恒流放电。所述充电电容co的两端还并联第三电阻ro。

具体地,所述充电电容co的上极板连接于所述电压输出模块3及所述led负载之间,下极板连接所述充电控制模块41,当所述输入电压vin大于所述充电电容co上的电压vco时,所述输入电压vin给所述充电电容co充电,同时所述输入电压vin为所述led负载供电。当所述输入电压vin小于所述充电电容co上的电压vco时,所述充电电容co为所述led负载供电。

如图4所示,所述充电控制模块41连接于所述充电电容co的下极板,用于控制所述充电电容co的充电电流,以使得所述充电电容co的充放电量保持平衡。

具体地,所述充电控制模块41包括:第一功率开关管q1、第一运算放大器414、充电电流限流单元413、跨导放大器412、第一补偿电容ccomp1、第一采样电阻rs1、额定电流设定单元411及第一电阻rset。所述充电控制模块41对所述充电电容co进行充电控制。当所述输入电压vin大于所述充电电容co上的电压vco时,所述第一功率开关管q1对所述充电电容co进行充电,同时所述自适应去纹波模块42对所述led负载进行恒流控制;当所述输入电压vin小于所述充电电容co上的电压vco时,所述充电电容co通过所述自适应去纹波模块42对所述led负载进行恒流放电,确保所述led负载在交流谷底时不会出现闪烁,实现无频闪功能,通过控制所述充电电容co的充放电保持平衡,从而使得输出led电流保持恒定。

更具体地,所述第一功率开关管q1的漏端连接所述充电电容co的下极板,所述第一功率开关管q1的源端经由所述第一采样电阻rs1接地,所述第一功率开关管q1的栅端连接所述第一运算放大器414的输出端,通过调整流经所述第一功率开关管q1的电流来控制所述充电电流的大小。

更具体地,所述额定电流设定单元411的一端连接所述第一电阻rset,另一端连接所述跨导放大器412的第一输入端,所述额定电流设定单元411及所述第一电阻rset用于设定所述led负载的输出电流的额定电流(所述led负载的输出电流的额定电流也可以通过调整所述第一采样电阻rs1或所述第二采样电阻rs2实现),通过所述跨导放大器412和所述第一补偿电容ccomp1的积分作用,控制所述充电电容co的充放电电量保持平衡,从而保持所述led负载的输出电流的恒定。

更具体地,所述跨导放大器412的第二输入端连接所述自适应去纹波模块42,用于将所述led负载的输出电流与额定电流进行比较,并输出第一补偿电压comp1。在本实施例中,所述跨导放大器412的第二输入端连接所述自适应去纹波模块42中的功率开关管的输出端,以获取所述led负载的输出电流。在本实施例中,所述跨导放大器412的第一输入端为正相输入端、第二输入端为反相输入端,在实际应用中,所述跨导放大器412的输入端、输出端的连接关系可调整,通过增加反相器即可实现相同的逻辑关系,不以本实施例为限。

更具体地,所述第一补偿电容ccomp1的上极板连接所述跨导放大器412的输出端,所述第一补偿电容ccomp1的下极板接地,用于对所述第一补偿电压comp1进行积分。

更具体地,所述充电电流限流单元413连接于所述第一补偿电容ccomp1上极板与所述第一运算放大器414的第一输入端之间的,用于限定所述充电电流的峰值电流。

更具体地,所述第一运算放大器414的第一输入端连接所述充电电流限流单元413,所述第一运算放大器414的第二输入端连接所述第一功率开关管q1的源端,用于将所述第一补偿电容ccomp1上极板的电压与所述第一功率开关管q1的源端电压进行比较,以调节所述充电电流的大小。在本实施例中,所述第一运算放大器414的第一输入端为正相输入端、第二输入端为反相输入端,在实际应用中,所述第一运算放大器414的输入端、输出端的连接关系可调整,通过增加反相器即可实现相同的逻辑关系,不以本实施例为限。

如图4所示,所述自适应去纹波模块42连接于所述led负载的负端,用于对所述led负载的输出电流进行去纹波处理,以实现所述led负载的恒流输出。

具体地,所述自适应去纹波模块42包括:第二功率开关管q2、第二运算放大器422、第二采样电阻rs2、第二补偿电容ccomp2及补偿电压产生单元421。所述自适应去纹波模块42通过检测所述第二采样电阻rs2的纹波电流或者所述第二功率开关管q2漏端的纹波电压,所述补偿电压产生单元421根据检测到的纹波电流或纹波电压产生第二补偿电压ccomp2,所述第二补偿电容ccomp2对所述补偿电压进行积分,从而调整所述led负载的输出电流,根据所述充电电容co上的纹波电压实现所述led负载的输出电流的自适应去纹波。

更具体地,所述第二功率开关管q2的漏端连接所述led负载的负端,所述第二功率开关管的源端q2经由所述第二采样电阻rs2接地,所述第二功率开关管q2的栅端连接所述第二运算放大器422的输出端,通过调整流经所述第二功率开关管q2的电流来控制所述led负载的输出电流的大小。

更具体地,在本实施例中,所述补偿电压产生单元421的输入端连接所述第二功率开关管q2的源端,用于根据所述第二采样电阻rs2上的纹波电流产生所述第二补偿电压comp2。

更具体地,所述第二补偿电容ccomp2连接于所述补偿电压产生单元421的输出端,用于对所述第二补偿电压comp2进行积分。

更具体地,所述第二运算放大器422的第一输入端连接所述补偿电压产生单元421的输出端,所述第二运算放大器422的第二输入端连接所述第二功率开关管q2的源端,用于将所述第二补偿电压comp2与所述第二功率开关管q2的源端电压进行比较,以调节所述led负载的输出电流的大小,进而实现恒流输出和输出电流的去纹波。在本实施例中,所述第二运算放大器422的第一输入端为正相输入端、第二输入端为反相输入端,在实际应用中,所述第二运算放大器422的输入端、输出端的连接关系可调整,通过增加反相器即可实现相同的逻辑关系,不以本实施例为限。

如图4所示,所述工作电压产生模块43的一端连接所述电压输入模块3的输出端,另一端接地,用于为所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路中的各模块提供工作电压vdd。

更具体地,所述工作电压产生模块43包括工作电压产生单元431及储能电容cvdd;所述工作电压产生单元431的输入端连接所述电压输入模块3的输出端,所述工作电压产生单元431的输出端经由所述储能电容cvdd接地。所述工作电压产生单元431为所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的提供内部电源。所述储能电容cvdd保证即使在所述输入电压vin谷底时仍有足够能量维持所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路工作。

实施例二

本实施例提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路,本实施例与实施例一的电路结构基本相同,不同之处在于本实施例中所述补偿电压产生单元421的输入端连接所述第二功率开关管q2的漏端,本实施例还增加一泄放模块。

如图5所示,在本实施例中,所述补偿电压产生单元421的输入端连接所述第二功率开关管q2的漏端,用于根据所述第二功率开关管q2漏端的纹波电压产生所述补偿电压,与实施例一的原理相同。

如图5所示,所述泄放模块44连接于所述电压输入模块3的输出端和地之间,用于限定所述led负载的输出电流的最小值,防止可控硅调光过程中电流不足引起所述led负载的闪烁。

具体地,所述泄放模块44包括线性led驱动单元441及第二电阻rdn;所述线性led驱动单元441的输出端连接于所述电压输入模块3的输出端;所述线性led驱动单元441的采样端接地,并通过所述第二电阻rdn连接所述线性led驱动单元441的参考地。所述泄放模块44的输出端与所述led负载的正端之间通过二极管d连接,所述二极管d的阳极连接所述泄放模块44的输出端、阴极连接所述led负载的正端,以防止所述充电电容co中的电流回流到所述泄放模块44中。所述输入电压vin越低,所述充电电容co的充电时间越少,由于所述峰值电流的限制,所述充电电容co的充电电量也会减少,此时所述自适应去纹波模块42减小输出电流,使得所述led负载的输出电流自适应减小并无频闪。所述泄放模块44与所述充电电流限流单元413搭配使用,以实现可控硅调光输出无频闪的应用。

实施例三

本实施例提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动方法,是对应于实施例一及实施例二的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的方法实施例。所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动方法至少包括:

当所述输入电压vin小于所述充电电容co上的电压vco时,所述充电电容co向所述led负载放电,并由所述自适应去纹波模块42控制所述led负载的输出电流恒流输出。

具体地,当所述输入电压vin小于所述充电电容co上的电压vco时,所述充电电容co、所述led负载、所述自适应去纹波模块42及所述充电控制模块41形成回路,所述充电电容co为所述led负载供电,所述自适应去纹波模块42通过检测所述led负载的输出电流(所述第二采样电阻rs2上的电流)调整所述第二补偿电压comp2进而控制所述第二功率开关管q2实现所述led负载的输出电流恒流输出。

当所述输入电压vin大于所述充电电容co上的电压vco时,所述输入电压vin对所述充电电容co充电,同时为所述led负载供电,所述自适应去纹波模块42控制所述led负载的输出电流恒流输出。

具体地,当所述输入电压vin大于所述充电电容co上的电压vco时,所述输入电压vin分别通过两路形成到地通路,其中一路为所述输入电压vin经所述充电电容co及所述充电控制模块41到地,另一路为所述输入电压vin经所述led负载及所述自适应去纹波模块42到地。

更具体地,所述充电电容co处于充电状态下,所述充电控制模块41将所述led负载的输出电流与所述额定电流进行比较,当所述led负载的输出电流大于所述额定电流时,所述充电控制模块41控制所述充电电流相应减小;当所述led负载的输出电流小于所述额定电流时,所述充电控制模块41控制所述充电电流相应增大。

更具体地,通过控制所述充电电容co的充电电流大小来实现所述充电电容co的充电电量与放电电量在一个工作周期内平衡。所述输入电压vin的幅值越大,所述充电电容co的充电时间越长,充电电流越小;所述输入电压vin的幅值越小,所述充电电容co的充电时间越短,充电电流越长。

具体地,所述自适应去纹波模块42通过检测所述led负载的输出电流(所述第二采样电阻rs2上的电流)调整所述第二补偿电压comp2进而控制所述第二功率开关管q2实现所述led负载的输出电流恒流输出。

更具体地,当所述充电电流超出所述峰值电流时,所述充电电流被钳位于所述峰值电流处,所述自适应去纹波模块控制42所述led负载的输出电流减小,避免所述led负载发生频闪现象。

相应地,在可控硅调光过程中,当所述led负载的输出电流小于所述泄放模块44的设定电流时,所述泄放模块44将所述led负载的输出电流补足至所述泄放模块44的设定电流,避免可控硅应维持电流不够而关断重启引起所述led负载的闪烁;当所述led负载的输出电流大于所述泄放模块44的设定电流时,所述泄放模块44关断,从而减小功耗,提高效率。

如图6所示为所述线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路的工作波形图:

如图6所示,系统已工作于平衡状态,在t0时刻,所述输入电压vin为低,无法对所述充电电容co进行充电,所述充电电容co对所述led负载进行恒流放电,所述充电电容co上的电压vco下降,相应所述led负端电压vled-也随之下降。随着输入vin电压上升,在vin<vled<vco时,一直由所述充电电容co提供所述led负载电流。随着所述充电电容co上的电压vco的下降,在t1时刻,所述led负端电压vled-下降到极限vled-_min,此时所述充电电容co上的电压vco=vled(vled-_min相对vin和vco很小,因此在vin和vco的示意图中被忽略),所述自适应去纹波模块42调整所述第二补偿电压comp2进行去纹波的设制值,保证所述led负载的输出电流自适应恒流。当vin>vco=vled时,所述输入电压vin开始对所述充电电容co进行充电,同时也给所述led负载提供电流,所述充电电容co的充电电流由所述充电控制模块41中的第一补偿电压comp1进行控制。所述充电电容co上的电压vco由于充电开始上升,但是所述充电电容co上的电压vco上升速率小于所述输入电压vin的变化速率。直到t2时刻,所述充电电容co上的电压vco被充到最高值vco_max,此时所述输入电压vin已开始下降。由于所述输入电压vin下降的速率大于所述充电电容co上的电压vco变化的速率,因此所述充电电容co停止充电,转而开始对所述led负载进行恒流放电,直到t3时刻一个工频周期结束。在此期间,所述第一补偿电压comp1控制所述充电电容co的充电电量与放电电量实现平衡,示意图中表现为阴影区域a和阴影区域b的面积相等,阴影区域c的面积为所述输入电压vin提供给所述led负载的电流。整个工频周期内所述自适应去纹波模块42保证所述led负载的输出电流恒流,在此基础上调整所述充电电容co的充电电流与放电保持平衡。

如图6所示,在t4到t7时刻,所述输入电压vin的幅值升高。在此周期内,由于t5到t6时刻所述充电电容co的充电时间会增加,放电时间会减少,由于所述自适应去纹波模块42保持放电电流不变,因此系统会调整所述第一补偿电压comp1减少所述充电电容co的充电电流,仍保持阴影区域a和b的面积相等。此时所述led负载的输出电流仍保持设定的额定电流。

如图6所示,在t8到t11时刻,所述输入电压vin的幅值下降比较多。由于t9到t10时刻所述充电电容co充电的时间会比较短,系统会调整所述第一补偿电压comp1以增加所述充电电容co的充电电流,但是由于所述充电电流限流单元413的峰值限流作用,所述充电电容co充电电流会被限制住,所述充电电容co上的电压vco的纹波也会减小(图6中为方便示意,vco_max电压保持不变),在t9时刻会由所述自适应去纹波模块42将所述第二补偿电压comp2减小,使所述led负载的输出电流自适应下降,使所述充电电容co的充放电保持平衡,阴影区域a和b的面积仍然相等,在此期间所述led负载的输出电流下降并保持恒定。

所述输入电压vin的幅值越低,所述充电电容co的充电时间越少,由于所述峰值电流的限制,所述充电电容co的充电电量也会减少,此时所述自适应去纹波模块42会减小所述led负载的输出电流,使得所述led负载的输出电流自适应减小并无频闪,配合所述泄放模块44可实现可控硅调光输出无频闪的应用。

通过仿真计算,在输入120v交流电,输出125vled的应用中,本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法相对不带去纹波方案的led驱动电路(图1或图2)效率约低0.5%,相对传统增加去纹波方案4%的效率损失,本发明有了比较大的改善。

本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法在具有高功率因数的同时实现输出电流无频闪的效果;不会因为去纹波功能损失过多的效率;输入电压变化时输出电流仍可保持恒定;输入电压过低时,输出电流会自适应下降,不会有工频闪烁;同时在可控硅调光应用时配合泄放模块可实现无频闪。

综上所述,本发明提供一种线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法,包括led负载;在输入电压小于充电电容上的电压时向led负载恒流放电的充电电容;控制充电电容的充放电量保持平衡的充电控制模块,以及对led负载的输出电流恒流的自适应去纹波模块。当输入电压小于充电电容上的电压时,充电电容向led负载放电,并由自适应去纹波模块控制led负载的输出电流恒流输出;当输入电压大于充电电容上的电压时,输入电压对充电电容充电,同时为led负载供电,自适应去纹波模块控制led负载的输出电流恒流输出。本发明的线性高功率因素恒流无频闪led驱动电路及方法在具有高功率因数的同时实现输出电流无频闪的效果;不会因为去纹波功能损失过多的效率;输入电压变化时输出电流仍可保持恒定;输入电压过低时,输出电流会自适应下降,不会有工频闪烁;同时在可控硅调光应用时配合泄放模块可实现无频闪。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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