一种LED驱动电源调光电路的制作方法

本发明涉及一种led驱动电源调光电路。

背景技术：

目前应用于led驱动电源的调光方案主要采取以下方式：

①模拟调光，即输出电流或者电压随着模拟的调光信号连续变化。此方法的优点是调光过程和调光稳定之后没有闪烁，缺点是调光容易受到干扰，调光范围窄，普遍在5％-100％范围内，低于5％容易出现闪烁；

②pwm(脉冲宽度调制)调光，即运用脉冲宽度调制的脉冲信号控制功率变换模块，使输出电流或者电压随着pwm信号变化。此方法的优点是有较强的抗干扰能力，调光范围较宽，但是在占空比较小的情况下调光过程会闪烁，提高功率变换模块的工作频率和占空比有助于解决此问题，但在大功率运用下因为器件损耗过大很难提高工作频率，并且通常功率变换器的占空比不会很大；功率变换器和调光信号的占空比很小且时调光信号的ton内的dc/dc控制器输出的脉冲数量较少，调光过程中输出电流随着脉冲个数的变化而呈现台阶性的变化造成调光过程的闪烁，产生频闪的原因请参照图3；

③pwm+模拟混合调光，即在较大亮度时使用模拟调光，在较小亮度时使用pwm+模拟调光，这种方案可以实现较宽的调光深度，一般可以做到1％-100％的调光范围。此方案控制方式比较复杂，调光效果也较好，但是在很小的调光深度时调光过程依然会出现闪烁的情况；

以上调光方案都不能做到很好的调光性能，尤其在功率变换器的占空比较小情况下性能更差。本发明提出一种适用于led恒压调光或者恒流调光的新方案，使调光范围达到1‰甚至更低的调光深度并且调光无闪烁。

技术实现要素：

本发明是为了克服以上缺陷而提供一种采用控制功率变换器压差的调光方案。

为了解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种led驱动电源调光电路，包括电源输入接口、第一功率变化器、电压调节信号传输模块、第二功率变换器、电压检测与调节模块；

电源输入接口依次连接第一功率变化器、第二功率变换器，pwm调光信号连接第二功率变换器；第一功率变化器、第二功率变换器分别连接电压检测与调节模块；第二功率变换器外接led负载；电压检测与调节模块依次连接电压调节信号传输模块、第一功率变化器。

进一步的，所述的第一功率变化器和第二功率变换器可以是任何dc/dc模块，包括boost、buck、flyback、llc、lcc、mosfet、igbt、transistor中一种或者任意组合的开关器件。

进一步的，所述的电压调节信号传输模块可以是直接连接或者通过光耦、变压器具有信号传输功能的器件构成；

进一步的，所述的电压检测与调节模块可以是mcu或者运放通过采集压差并输出控制信号的器件；

进一步的，采用反激拓扑进行恒压输出构成第一功率变换器，使用降压拓扑构成第二功率变换器，使用运放构成电压采集和调整模块，并通过光耦传输到电源初级控制反激拓扑的输出电压。

进一步的，市电经过整流滤波之后输入第一功率变换器，第一功率变换器包括第一dc/dc控制器、电阻r1和r2、电容c1、二极管d1和d2、mosfetq1、变压器t1和输出电解电容c2；所述的电压检测和调节模块包括电阻r4、r5、r6、电容c4和c5，运放op1以及基准电压vref，其中电阻r5和输出的负极连接以检测功率变换器2的压差；电压检测和调节模块依次连接电压调节信号传输模块、第一、第二dc/dc控制器；第二功率变换器包括第二dc/dc控制器、mosfetq2、二极管d3、电阻r7、输出电容c3和电感l1；pwm调光信号和第二dc/dc控制器连接；电压调节信号传输模块包括电阻r3和隔离光耦u1，

工作时，第一功率变化器同时连接输入和电压调节信号传输模块，并输出电压给第二功率变换器；第二功率变换器根据pwm调光信号输出电流给led负载；电压检测与调节模块连接第二功率变化器，并检测第二功率变换器的压差通过电压调节信号传输模块控制第一功率变换器的输出电压。

具有以下优点：

1.通过控制第一功率变化器的压差来改善调光性能；

2.功率变化器1的输出电压可根据电压检测与调节模块的要求变化；

3.第二功率变换器可根据pwm信号调节输出电流；

本发明可以达到很深的调光深度和很宽的输出电压，并且调光过程和稳定之后都无闪烁；可以提升电源的整体转换效率，尤其提升第二功率变换器的效率；

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的电路模块图；

图2为本发明的电路图；

图3为当功率变换器2的驱动信号占空比较小的时候调光状态下的脉冲数和输出电流波形；

图4为当功率变换器2的驱动信号占空比较大的时候的脉冲数和输出电流波形。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，一种led驱动电源调光电路，包括电源输入接口(图中未画出)、第一功率变化器1、电压调节信号传输模块3、第二功率变换器2、电压检测与调节模块4；

电源输入接口依次连接第一功率变化器1、第二功率变换器2，pwm调光信号连接第二功率变换器2；第一功率变化器1、第二功率变换器2分别连接电压检测与调节模块4；第二功率变换器2外接led负载；电压检测与调节模块4依次连接电压调节信号传输模块3、第一功率变化器1。

工作时，第一功率变化器同时连接和电压调节信号传输模块，并输出电压给第二功率变换器；第二功率变换器根据pwm调光信号输出电流给led负载；电压检测与调节模块连接第二功率变化器，并检测第二功率变换器的压差通过电压调节信号传输模块控制第一功率变换器的输出电压。

实施例2：

如图2，市电经过整流滤波之后输入第一功率变换器，第一功率变换器包括第一dc/dc控制器、电阻r1和r2、电容c1、二极管d1和d2、mosfetq1、变压器t1和输出电解电容c2；所述的电压检测和调节模块包括电阻r4、r5、r6、电容c4和c5，运放op1以及基准电压vref，其中电阻r5和输出的负极连接以检测功率变换器2的压差；电压检测和调节模块依次连接电压调节信号传输模块、第一、第二dc/dc控制器；第二功率变换器包括第二dc/dc控制器、mosfetq2、二极管d3、电阻r7、输出电容c3和电感l1；pwm调光信号和第二dc/dc控制器连接；电压调节信号传输模块包括电阻r3和隔离光耦u1。

如图3，为当功率变换器2的驱动信号占空比较小的时候调光状态下的脉冲数和输出电流波形，图中从上到下，依次为1，pwm调光信号占空比，方波代表“固定调光频率的调光信号”；2，第二功率变换器2的驱动信号波形，从左到右分别为“3个完整的驱动脉冲”“2个完整的驱动脉冲”“1个完整的驱动脉冲”；3，第二功率变换器2的输出电流波形。当pwm调光信号的占空比逐渐变化时，功率变换器2的输出脉冲数和脉冲宽度并没有连续变化而是呈现在pwm调光信号占空比连续变化范围内输出相同的脉冲数和脉冲宽度，导致功率变换器2的输出电流并没有发生变化，只有当pwm调光信号使能区间的第二功率变换器2驱动信号脉冲数或者脉冲宽度发生变化时，第二功率变换器2的输出电流才会变化，最终反映在led灯上为led亮度并没有连续变化而是明显的阶梯状变化(下降区表现为闪烁点)。

如图4，为当功率变换器2的驱动信号占空比较大的时候的脉冲数和输出电流波形，图中从上到下，依次为1，pwm调光信号占空比；2，第二功率变换器2的驱动信号波形，从左到右依次为3、2.6、2.1、1.7、1.2、0.8个脉冲；3，第二功率变换器2的输出电流波形。虽然此时依然存在当pwm调光信号占空比变化时第二功率变换器2的输出电流呈现阶梯状变化，但是因为第二功率变换器2的驱动信号占空比较大，脉冲数和宽度不变的范围明显减小，使得功率变化器2的输出电流更加连续，调光效果更柔和(下降区比较光滑)。