自适应泄放控制方法及电路与流程

本发明实施例涉及电力电子技术领域，尤其是一种自适应泄放控制电路及方法。

背景技术：

可控硅调光是一种常用的调光方法，可控硅调光器采用相位控制方法来实现调光，即在正弦波每半个周期控制可控硅调光器导通，获得相同的导通相角。通过调节可控硅调光器的斩波相位，可以改变导通相角大小，实现调光。

在电子电路的控制系统中，当接入可控硅时，在可控硅导通时，需要最小维持电流，如果系统的电流小于最小维持电流会导致可控硅关闭，可选的在led调光领域，特别是接入可控硅调光的led调光领域，当线网电压小于led导通电压时，需要维持可控硅正常开启则需要额外引入一路泄放电流，用于维持可控硅正常开启，如果泄放电流通路常开，系统的效率会受到影响。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种自适应泄放控制电路及方法，旨在解决上述技术方案效率受到影响的问题。

为解决上述技术问题，本发明创造的实施例采用的一个技术方案是：一种自适应泄放控制方法，包括：

获取线网的峰值表征电压，其中，所述峰值表征电压为在预设时间内检测到的与线网电压大小成比例缩放的线网表征电压中，表征峰值状态的电压值；

根据所述峰值表征电压产生开关控制信号；

根据所述开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号；

根据所述泄放信号对光源模块进行泄放控制，以接通或断开与光源模块中的可控硅的回路。

可选的，所述获取线网的峰值表征电压的方法包括：

获取线网电压值的同时采用储能元件进行储能；

当线网电压低于预设输入电压值时所述储能元件放电以锁定线网电压的峰值表征电压；

将所述储能元件的输出电压作为峰值表征电压。

可选的，所述根据所述峰值表征电压产生开关控制信号的方法包括：

对线网电压与所述峰值表征电压的大小进行比较；

根据比较结果按照预设规则输出开关控制信息，其中，所述开关控制信号包括高电平或低电平。

可选的，所述根据所述开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号的方法包括：

根据所接收的高电平或低电平以对开关进行打开或关闭；

根据开关的打开或关闭时回路电流的导通或断开作为泄放信号输出。

可选的，所述根据所述泄放信号对光源模块进行泄放控制的方法包括：

当回路电流导通时泄放模块与光源模块中的可控硅组成导通的回路；

当回路电流断开时泄放模块与光源模块中的可控硅不构成回路。

另一方面，本申请公开一种自适应泄放控制电路，包括：

峰值检测模块：所述峰值检测模块用于检测线网的峰值表征电压，其中，所述峰值表征电压为在预设时间内检测到的与线网电压大小成比例缩放的线网表征电压中，表征峰值状态的电压值；

控制模块：所述控制模块与所述峰值检测模块连接，用于根据所述峰值表征电压产生开关控制信号；

开关模块：所述开关模块与所述控制模块连接，所述开关模块接收所述控制模块的开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号；

泄放模块：所述泄放模块与所述开关模块连接，接收所述开关模块产生的泄放信号对光源模块进行泄放控制，以接通或断开与所述光源模块中的可控硅的回路。

可选的，所述峰值检测模块包括：

电压检测单元：用于检测线网电压；

电压锁定单元：与所述电压检测单元连接，用于锁定线网电压的峰值表征电压，并在预设条件下输出所述峰值表征电压；

电压跟随单元：与所述电压锁定单元连接，用于跟随输出所述电压锁定单元输出的峰值表征电压。

可选的，所述电压检测单元包括第一电阻、第二电阻和第一二极管，所述电压锁定单元包括第一电容、第一mos管、第一比较器、第三电阻和第四电阻，所述电压跟随单元包括第一电压跟随器，所述第一电阻的第一端连接线网电压，所述第一电阻的第二端分别连接所述第一二极管的阳极和第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一二极管的阴极分别连接第一电容的第一端、第一mos管的漏极端和所述第一电压跟随器的正相输入端，所述第一电容的第二端接地，所述第一mos管的源极接地，所述第一mos管的栅极连接第一比较器的输出端，所述第一比较器的正相输入端连接预设输入电压，所述第一比较器的反相输入端分别连接第三电阻的第二端和第四电阻的第一端，所述第三电阻的第一端连接线网电压，所述第四电阻的第二端接地，所述第一电压跟随器的负相输入端连接所述第一电压随器的输出端，所述第一电压跟随器的输出端连接所述控制模块。

可选的，所述控制模块包括第二比较器、第五电阻和第六电阻，所述第二比较器的负相输入端连接所述第一电压跟随器的输出端，所述第二比较器的正相输入端分别连接所述第五电阻的第二端和第六电阻的第一端，所述第五电阻的第一端连接线网电压，所述第六电阻的第二端接地，所述第二比较器的输出端连接开关模块。

可选的，所述开关模块包括第二mos管，所述第二mos管的栅极连接第二比较器的输出端，所述第二mos管的源极连接所述光源模块，所述第二mos管的漏极连接所述泄放模块。

可选的，所述泄放模块包括第二电压跟随器和第三mos管，所述第二电压跟随器的正相输入端连接基准电压，所述第二电压跟随器的输出端连接第三mos管的栅极，所述第三mos管的源极分别连接所述第二电压跟随器的负相输入端和第二mos管的漏极，所述第三mos管的漏极连接所述光源模块以与所述光源模块中的可控硅组成回路。

本发明实施例的有益效果为：通过获取线网的峰值表征电压，将峰值表针电压进行锁定，并与实际的线网电压进行比较生成控制开关打开与断开的开关控制信号，再根据开关的打开和断开产生泄放信号以使泄放模块接通或断开与光源模块中的可控硅的回路，使可控硅在线网电压较低的情况下，能与泄放模块形成回路，依靠泄放模块维持可控硅导通，不被关断，在光源模块中的led灯被启动后，可关闭泄放模块，采用泄放模块根据线网电压的高低对泄放模块进行打开和关闭，实现光源模块调光功能的同时避免泄放电流通路常开而降低系统效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自适应泄放控制方法流程图；

图2为本发明获取峰值表征电压的方法流程图；

图3为本发明产生开关控制信号方法流程图；

图4为本发明实施例的产生泄放信号的方法流程图；

图5为本发明根据泄放信号对光源模块进行泄放控制的方法流程图；

图6为本发明自适应控制电路模块示意图；

图7为本发明自适应控制电路另一模块示意图；

图8为本发明峰值检测模块单元连接示意图；

图9为本发明自适应泄放控制电路的电路图；

图10为本发明自适应泄放控制电路的电压电流波形示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

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，本领域技术人员在没有作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。

具体请参阅图1，图1为本实施例自适应泄放控制方法的示意图。

如图1所示，公开一种自适应泄放控制方法，包括：

s1000、获取线网的峰值表征电压，其中，所述峰值表征电压为在预设时间内检测到的与线网电压大小成比例缩放的线网表征电压中，表征峰值状态的电压值；

线网是本发明自适应泄放控制电路的接入电压线网，以本发明自适应泄放控制电路接入市电(工频交流电、ac)为例，该线网指的是市电电网，则该线网电压是市电电压。峰值表针电压是指在预设时间内检测到的与线网电压大小成比例缩放的线网表征电压中，表征峰值状态的电压值。

在一实施例中，请参阅图2，所述获取线网的峰值表征电压的方法包括：

s1100、获取线网电压值的同时采用储能元件进行储能；

s1200、当线网电压低于预设输入电压值时所述储能元件放电以锁定线网电压的峰值表征电压；

s1300、将所述储能元件的输出电压作为峰值表征电压。

采用电压检测电路可成比例获取到线网电压值，通常会通过分压电路的方式来获取线网电压值，在本申请中，在电路中会连接一个储能元件，以在获取到线网电压的同时进行储能，当储能到最大值时，即线网电压达到最大值时储能接触，当线网电压降低时，由于储能元件的电压值大于线网电压，则由储能元件放电以在一个时间段内依旧输出这个峰值电压，即相当于对峰值电压在一个时间范围内进行了锁定，被锁定的电压是储能元件的输出电压，称之为峰值表征表征电压。

s2000、根据所述峰值表征电压产生开关控制信号；

当产生了峰值表征电压，根据峰值表征电压与线网电压的大小来产生开关控制信号。这里开关控制信号为控制开关模块的开启或关闭的信号。

在一实施例中，请参阅图3，所述根据所述峰值表征电压产生开关控制信号的方法包括：

s2100、对线网电压与所述峰值表征电压的大小进行比较；

s2200、根据比较结果按照预设规则输出开关控制信息，其中，所述开关控制信号包括高电平或低电平。

开关控制信号的生成是通过所检测到的峰值表征电压与线网电压之间的大小比较的变化而产生的，由于在led灯开启过程中，线网电压为正弦波或者切相的正弦波，因此线网电压会随着时间的变化而变化，会出现一个峰值，而在led灯所在的电路中，峰值表征电压也会随着时间的变化而变化，也会出现一个最大值，正常情况下，线网电压在不断增大过程中，峰值表征电压也不断增大，由于元器件自身损耗问题，线网电压值会高于峰值表征电压值，由于步骤s1000中有一个峰值表征电压锁定的过程，因此当线网电压达到最大值后进入下降状态时，峰值表征电压被锁定，维持在最大值，因此会出现线网电压小雨峰值表征电压的情况，由于在线网电压达到峰值状态时，led灯已经被开启，因此，在之后的led灯开启维持过程中，可生成一个开关控制信号控制与之连接的开关模块的关闭，从而关闭泄放模块，避免泄放电流通路常开而降低系统效率。

s3000、根据所述开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号；

在一实施例中，开关控制信号可以是数字信号，通过数字信号控制开关模块打开或关闭，在另一实施例中，开关控制信号为电流信号或者电平信号，例如高电平或低电平，在这一实施例中，请参阅图4，所述根据所述开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号的方法包括：

s3100、根据所接收的高电平或低电平以对开关进行打开或关闭；

s3200、根据开关的打开或关闭时回路电流的导通或断开作为泄放信号输出。

开关模块可使用一个由低电平或高电平控制的开关，高电平时打开开关，低电平时关闭，或者高电平时关闭开关，低电平时打开开关，具体的，当开关模块为mos管时，让开关控制信号作为mos管的栅极端以控制mos管的导通和截止。

s4000、根据所述泄放信号对光源模块进行泄放控制，以接通或断开与光源模块中的可控硅的回路。

可选的，请参阅图5，所述根据所述泄放信号对光源模块进行泄放控制的方法包括：

s4100、当回路电流导通时泄放模块与光源模块中的可控硅组成导通的回路；

s4200、当回路电流断开时泄放模块与光源模块中的可控硅不构成回路。

由于开关模块是连接在泄放模块和光源模块之间的，可控硅、泄放模块、开关模块与光源模块之间会形成一条回路，因此开关模块的打开与关闭可以控制该条回路的导通和关闭，从而实现光源模块调光功能的同时避免泄放电流通路常开而降低系统效率。

另一方面，本申请公开一种自适应泄放控制电路，请参阅图6-图7，包括峰值检测模块1000、控制模块2000、开关模块3000和泄放模块4000，其中，所述峰值检测模块1000用于检测线网的峰值表征电压，其中，所述峰值表征电压为在预设时间内检测到的与线网电压大小成比例缩放的线网表征电压中，表征峰值状态的电压值；所述控制模块2000与所述峰值检测模块1000连接，用于根据所述峰值表征电压产生开关控制信号；所述开关模块3000与所述控制模块2000连接，所述开关模块3000接收所述控制模块2000的开关控制信号进行开关控制，从而产生泄放信号；所述泄放模块4000与所述开关模块3000连接，接收所述开关模块3000产生的泄放信号对光源模块5000进行泄放控制，以接通或断开与所述光源模块5000中的可控硅的回路。

在本实施例中，上述自适应泄放控制电路是上述自适应泄放控制方法的其中一种控制电路，本申请的自适应泄放控制方法实现过程中的各个模块可以是通过软件控制各个集成好的控制器模块实现，也可以是通过各种电路元件，以电压驱动的方式进行控制的，还可以是其他的控制方式。

在一实施例中，请参阅图8，所述峰值检测模块1000包括电压检测单元1100、电压锁定单元1200和电压跟随单元1300，其中电压检测单元1100用于检测线网电压；电压锁定单元1200与所述电压检测单元1100连接，用于锁定线网电压的峰值表征电压，并在预设条件下输出所述峰值表征电压；电压跟随单元1300与所述电压锁定单元1200连接，用于跟随输出所述电压锁定单元1200输出的峰值表征电压。同样，上述公开的电压检测单元1100、电压锁定单元1200和电压跟随单元1300可通过软件控制各个集成好的控制单元实现，也可以是通过各种电路元件，以电压驱动的方式进行控制的，还可以是其他的控制方式

在一实施例中，请参阅图9-图10，公开一种以电压驱动方式进行控制的电路结构，具体的，所述电压检测单元1100包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一二极管d1，所述电压锁定单元1200包括第一电容c1、第一mos管q1、第一比较器u1、第三电阻r3和第四电阻r4，所述电压跟随单元1300包括第一电压跟随器u2，所述第一电阻r1的第一端连接线网电压vac，所述第一电阻r1的第二端分别连接所述第一二极管d1的阳极和第二电阻r2的第一端，所述第二电阻r2的第二端接地，所述第一二极管d1的阴极分别连接第一电容c1的第一端、第一mos管q1的漏极端和所述第一电压跟随器u2的正相输入端，所述第一电容c1的第二端接地，所述第一mos管q1的源极接地，所述第一mos管q1的栅极连接第一比较器u1的输出端，所述第一比较器u1的正相输入端连接预设输入电压v2，所述第一比较器u1的反相输入端分别连接第三电阻r3的第二端和第四电阻r4的第一端，所述第三电阻r3的第一端连接线网电压vac，所述第四电阻r4的第二端接地，所述第一电压跟随器u2的负相输入端连接所述第一电压随器u2的输出端，所述第一电压跟随器u2的输出端连接所述控制模块2000。

在本实施例中，以第一电阻r1和第二电阻r2的连接位置v6点作为线网表征电压，线网表征电压为与线网电压vac大小成比例缩放的采集电压，通过在第一电容c1与第一电阻r1和第二电阻r2之间设置第一二极管d1来防止电流逆流，第一比较器u1的负相接入端与第三电阻r3和第四电阻r4连接，也用于采集线网表征电压，所采集的电网表征电压用于与正相输入端的v2电压进行比较，当v2电压小于线网表征电压时，此时第一比较器u1的输出端输出低电平，即v5是低电平状态，由于第一比较器u1与第一mos管q1的栅极连接，此时，第一mos管q1截止，当v2电压大于线网表征电压时，第一比较器u1的输出端输出高电平，即v5是高电平状态，此时第一mos管q1导通，第一电容c1与第一mos管q1形成回路，第一电容c1开始放电。在一实施例中，v2的电压值可以为0，此时第一比较器u1作为一种过零比较器，比较线网表征电压值是否大于0，当大于0时，第一mos管q1截止，当小于0时，第一mos管q1导通。在本实施例中，第一电压跟随器u2的正相输入端直接采集从第一电容c1的第一端的电压值，第一电压跟随器u2为一种作为电压跟随的运算放大器，其输出端的电压v1与其正相输入端输入的电压值保持一致，因此，其输出端的电压值v1则为第一电容c1第一端的电压值，在线网电压开始输入时，第一电容c1开始充电，线网表征电压v6的变化与线网电压vac的大小趋势保持一致，第一电容c1的第一端的电压值随着第一电容c1充电的电量大小而增大，当第一电容c1的第一端的电压值大于线网表征电压v6时，此时由于第一二极管d1的存在，不再对第一电容c1进行充电，又由于线网表征电压未低于v2，因此第一mos管一直截止，第一电容c1的第一端的电压值被锁定，第一电压跟随器u2的输出端输出的电压值v1一直为峰值表征电压，当线网电压下降至小于预设电压值v2之前，则会出现峰值表征电压大于线网表征电压的情况。

可选的，所述控制模块2000包括第二比较器u3、第五电阻r5和第六电阻r6，所述第二比较器u3的负相输入端连接所述第一电压跟随器u2的输出端，所述第二比较器u3的正相输入端分别连接所述第五电阻r5的第二端和第六电阻r6的第一端，所述第五电阻r6的第一端连接线网电压，所述第六电阻r6的第二端接地，所述第二比较器u3的输出端连接开关模块3000。在控制模块2000中，第二比较器u3比较的电压值为第五电阻r5与第六电阻r6之间的v3电压与第一电压跟随器u2输出端输出的v1电压，由于v3电压为线网表征电压，v1电压为第一电容c1第一端的电压，第二比较器u3输出的电压为v4电压，根据电路图以及电路波形示意图可知，在线网表征电压v3大于电压v1时，v4电压为高电平，当线网表征电压v3小于电压v1时，v4电压为低电平，v4电压从高电平转变成低电平的节点为电路波形示意图的a点位置。

在一实施例中，所述开关模块3000包括第二mos管q2，所述第二mos管q2的栅极连接第二比较器u3的输出端，所述第二mos管q2的源极连接所述光源模块5000，所述第二mos管q2的漏极连接所述泄放模块4000。由于第二mos管q2的栅极与第一电压跟随器u2的输出端连接，因此当v4电压为高电平时，开关模块导通，当v4电压为低电平时，开关模块3000截止。

可选的，所述泄放模块4000包括第二电压跟随器u4和第三mos管q3，所述第二电压跟随器u4的正相输入端连接第二基准电压vref2，所述第二电压跟随器的输出端连接第三mos管q3的栅极，所述第三mos管q3的源极分别连接所述第二电压跟随器u4的负相输入端和第二mos管q2的漏极，所述第三mos管q3的漏极连接所述光源模块5000以与所述光源模块5000中的可控硅组成回路。具体的，当开关模块3000中的第二mos管q2导通时，可控硅、泄放模块4000、开关模块3000与光源模块5000形成导通回路，当开关模块3000中的第二mos管q2截止时，可控硅、泄放模块4000、开关模块3000与光源模块5000之间断开，不形成回路。

在一实施例中，光源模块5000包括可控硅、整流桥db1、第二二极管d2、led灯、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第二电容c2、第四mos管q4和第三电压跟随器u5，可控硅的第一端连接线网电压vac中的火线l，第二端连接整流桥db1的第一端，整流桥db1的第二端连接线网电压的零线n，整流桥db1的第三端接地，整流桥db1的第四端分别连接第十电阻r10第一端和第二二极管d2的阳极，第十电阻r10的第二端连接第三mos管q3的漏极，第二二极管d2的阴极连接led灯的第一端、第九电阻r9的第一端和第二电容c2的第一端，led灯的第二端、第九电阻r9的第二端和第二电容c2的第二端分别连接第四mos管q4的漏极，第四mos管q4的栅极连接第三电压跟随器u5的输出端，第三电压跟随器u5的正输入端连接第一基准电压vref1,第三电压跟随器u5的负输入端连接第四mos管q4的源极，第四mos管q4的源极还同时与第七电阻r7的第二端和第八电阻r8的第一端连接，第八电阻r8的第二端接地，第七电阻r7的第一端连接第二mos管q2的源极。

结合图9的电路图和对应的图10的led灯启动状态下各种程度的切相状态的电路波形图，本申请公开的自适应泄放控制电路的工作原理为：在峰值检测模块1000中设置线网电压vac的检测点以监测到线网表征电压，该线网表征电压为v6电压和v3电压，第一电压跟随器u2输出端的电压v1为第一电容c1第一端的电压值，在线网电压正常导通时，第一电容c1处于充电状态，v1电压跟随线网电压的升高而升高，当线网电压达到峰值后下降，当检测到的线网表征电压v6低于第一电容c1上的电压时，停止充电，v1电压保持在第一电容c1的峰值状态，即峰值表征电压，由于电压v3也是对线网电压的检测点，也为线网表征电压，第二比较器u3对线网表征电压v3电压和电压v1进行比较，当线网表征电压v3电压高于v1电压时，输出高电平，第二mos管q2导通，此时泄放模块4000接入在可控硅、开关模块3000和光源模块5000组合的回路中以维持可控硅的导通，当光源模块5000位置的主路电流iin保持在最大值时，led灯完全启动，并由可控硅维持led灯的常开，之后线网电压值开始变低，当线网表征电压v3的电压值低于v1电压，第二电压跟随器u3输出低电平，此时开关模块3000中的第二mos管q2关闭，泄放模块4000与光源模块5000的回路被切断，泄放模块关闭，本申请的技术方案采用泄放模块根据线网电压的高低对泄放模块进行打开和关闭，实现光源模块调光功能的同时避免泄放电流通路常开而降低系统效率。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。