适用于三端可控硅调光器的wled驱动电路及驱动方法

文档序号:8204216阅读:221来源:国知局
专利名称:适用于三端可控硅调光器的wled驱动电路及驱动方法
技术领域
本发明涉及LED的驱动方法及驱动电路,尤其涉及适用于WLED(白光LED)的三端 可控硅调光器的驱动方法及驱动电路。
背景技术
如今WLED照明技术的应用已经越来越广泛,并且以WLED取代传统的灯泡照明已 经成为WLED照明技术发展的一个主要趋势。然而采用WLED取代传统灯泡照明的一个难点 在于WLED驱动电路必须与标准的三端可控硅调光器兼容以达到在照明过程中对WLED进行 亮度调节,这不仅是用户的需求,而且可以延长WLED的使用寿命。传统的三端可控硅调光器都是为纯阻性负载灯,诸如白炽灯和碘钨灯等设计的。 由于WLED并不呈现阻性负载特性,因而采用传统的三端可控硅调光器对WLED进行调光并 不能达到良好的效果。如图1所示为已知技术中将传统的三端可控硅调光阻性灯照明驱动 结构用于驱动WLED的驱动电路示意图。该驱动电路100包括三端可控硅调光器101,电 子变压器103,整流器105和WLED驱动器107,用于驱动WLED 109。三端可控硅调光器101 通过调节其内部三端双向可控硅开关的导通时间以控制供电交流电源(通常为110V-220V 的交流电)向驱动电路100传输的能量,输出一个导通角受控的高压交流电。所述三端双 向可控硅开关在一个供电周期内的导通时间用相应的角度表示即为导通角。通常所述三端 双向可控硅开关的开通由一个控制信号来控制,当三端双向可控硅开关中电流减小到某一 值时自动关断,因此控制信号来临的时间决定了三端双向可控硅开关的导通时间。电子变 压器103接收所述高压交流电并将其转换为低压交流电。整流器105将所述低压交流电整 流后输出低压直流电用于为WLED驱动器107供电以驱动WLED 109工作。在调光过程中, 通常三端可控硅调光器101输出的高压交流电并非均勻对称的,那么电子变压器103输出 的低压交流电也是非对称的,经过整流器105处理输出的低压直流信号中会包含50Hz的低 频交流电压纹波,如果三端可控硅调光器101输出的高压交流电在调光过程中发生某些导 通角丢失,即在某个供电周期内,如果控制三端双向可控硅开关开通的控制信号来临较晚, 这样三端双向可控硅开关的导通时间就较短,即导通角较小,以至于三端双向可控硅开关 未能及时完全导通,那么这个较小的导通角就丢失了,这样整流器105输出的低压直流信 号中还会包含低于50Hz的更低频交流电压纹波。这些50Hz或者更低频的交流电压纹波输 入WLED驱动器107会导致WLED 109中有50Hz或者更低频的交流电流流过,从而引起WLED 在调光过程中闪烁,这是在实际应用中应当消除的。因此,为了避免调光过程中引起WLED闪烁,检测三端可控调光器的导通角并将其 处理用于调节WLED的亮度是很重要的。

发明内容
本发明的目的是解决现有三端可控硅调光器因存在低频交流电而造成调光过程 闪烁的问题,提供一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法及驱动电路,该驱动方法
5及驱动电路可以检测三端可控硅调光器的导通角并将其应用于WLED的亮度调节,从而实 现宽范围、平滑无闪烁WLED调光。本发明的另一目的是提供应用于上述调光器中的电子变压器,以检测其导通角并 应用于WLED的亮度调节,从而实现宽范围、平滑无闪烁WLED调光。本发明采用的技术方案如下一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路,包括三端可控硅调光器,用于耦接高压交流供电电源,输出导通角受控的高压交流 电;电子变压器,用于接收所述高压交流电,输出PWM低压直流电;WLED驱动器,用于接收所述PWM低压直流电,输出WLED驱动信号;所述电子变压器检测所述高压交流电的导通角,并且基于该导通角调节输出的 PWM低压直流电的占空比。在本发明的一个优选的实施例中,所述电子变压器可以包括导通角检测模块,导 通角调制模块和变换器模块。其中,所述导通角检测模块,用于检测所述高压交流电的导通 角,基于所述导通角,产生第一 PWM信号;所述导通角调制模块,用于接收所述第一 PWM信号,将其滤波产生反映第一 PWM 信号直流平均值的直流电压信号,并将所述直流电压信号与一个三角波信号比较输出第二 PWM信号;所述变换器模块,受所述第二 PWM信号控制,将所述高压交流电转换为所述PWM低 压直流电。最好,所述第一 PWM信号的频率和占空比与所述导通角信号的一致;所述第二 PWM 信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率高于所述导通角信号频率。所述导通角检测模块可以采用现有技术中的多种导通角检测电路结构来实现,例 如根据本发明的一个实施例,所述导通角检测模块包括整流电路和类线性稳压器电路,其 中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二 极管的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接 所述稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可 控开关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。另外,在本发明的不同实施例中,还可以采用过零检测比较器电路来替换所述类 线性稳压器电路,所述过零检测比较器电路接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM 信号,当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为 零,所述第一 PWM信号为低电平。所述导通角调制模块可以包括低通滤波器,用于将所述第一 PWM信号滤波,输出 所述直流电压信号;以及PWM比较器,用于将所述直流电压信号与所述三角波信号比较输出所述第二 PWM信号。所述变换器模块可以是任何将高压交流电转换为低压直流电的AC-DC变换器。
一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法,包括接收高压交流供电电源,输出导通角受控的高压交流电;将所述高压交流电转化为PWM低压直流电;将所述PWM低压直流电输入WLED驱动器以调节其驱动WLED ;其中,将所述高压交流电转化为PWM低压直流电还包括检测所述高压交流电的导 通角,并基于该导通角调节输出的PWM低压直流电的占空比。根据本发明的一个优选实施例,将所述高压交流电转化为所述PWM低压直流电的 步骤包括检测所述高压交流电的导通角,并产生第一 PWM信号;将所述第一 PWM信号滤波,产生反映第一 PWM信号直流平均值的直流电压信号;将所述直流电压信号与一个三角波信号比较,产生第二 PWM信号;基于所述第二 PWM信号的控制,将所述高压交流电转化为所述PWM低压直流电。最好,所述第一 PWM信号的频率和占空比与所述导通角信号的一致;所述第二 PWM 信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率高于所述导通角信号频率。根据本发明的一个优选实施例,通过导通角检测模块检测所述高压交流电的导通 角,所述导通角检测模块包括整流电路和类线性稳压器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二 极管的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接 所述稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可 控开关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。另外,在本发明的不同实施例中,还可以采用过零检测比较器电路来替换所述类 线性稳压器电路,所述过零检测比较器电路接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM 信号,当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为 零,所述第一 PWM信号为低电平。根据本发明的一个优选实施例,采用低通滤波器对所述第一 PWM信号滤波。根据本发明的一个优选实施例,通过PWM比较器接收所述直流电压信号和所述三 角波信号,输出所述第二 PWM信号。根据本发明的一个优选实施例,通过AC-DC变换器接收所述高压交流电和所述第 二 PWM信号,将所述高压交流电转化为所述PWM低压直流电。本发明还提供一种电子变压器,接收高压交流电,输出PWM低压直流电,该电子变 压器包括导通角检测模块,用于检测所述高压交流电的导通角;控制模块,基于检测出的导通角信号,调节输出的PWM低压直流电的占空比。本发明提供的一种电子变压器,所述控制模块包括导通角调制模块和变换器模 块,其中所述导通角检测模块,基于所述检测出的导通角信号,产生第一 PWM信号;所述导通角调制模块,用于接收所述第一 PWM信号,将其滤波产生反映第一 PWM信 号直流平均值的直流电压信号,并将所述直流电压信号与三角波信号比较输出第二 PWM信
7号;所述变换器模块,受所述第二 PWM信号控制,将所述高压交流电转换为所述PWM低 压直流电。本发明提供的一种电子变压器,所述第一 PWM信号的频率和占空比与所述导通角 信号的一致;所述第二 PWM信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率高于所述导通角 信号频率。本发明提供的一种电子变压器,所述导通角检测模块包括整流电路和类线性稳压 器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二 极管的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接 所述稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可 控开关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。本发明提供的一种电子变压器,所述类线性稳压器电路还可以采用过零检测比较 器电路来替换,所述过零检测比较器电路接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM 信号,当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为 零,所述第一 PWM信号为低电平。本发明提供的一种电子变压器,所述导通角调制模块包括低通滤波器和PWM比较 器,其中,所述低通滤波器,用于接收所述第一 PWM信号,并将其转化为所述直流电压信号;所述PWM比较器,用于将所述直流电压信号与所述三角波信号比较输出所述第二 PWM信号。本发明提供的一种电子变压器,所述变换器模块是将高压交流电转换为低压直流 电的AC-DC变换器。本发明的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法及驱动电路的有益效果是 本发明提供的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法及驱动电路提供一种新型的电子 变压器,可以检测三端可控硅调光器输出的高压交流电的导通角,并将所述高压交流电转 化为占空比受所述导通角调节的PWM低压直流电。该PWM低压直流电为WLED驱动器供电以 驱动WLED工作,调节三端可控硅调光器即可以改变所述PWM低压直流电压信号的占空比, 从而调节流过WLED灯管的平均电流,改变WLED的亮度,所述PWM低压直流电中不包含频率 为50Hz及50HZ以下的交流电压纹波,因此,本发明的适用于三端可控硅调光器的WLED驱 动方法、驱动电路及其中应用的电子变压器可以实现对WLED的平滑无闪烁调光。


下面的图表明了本发明的实施方式。这些图和实施方式以非限制性、非穷举性的 方式提供了本发明的一些实施例。图1示出了现有技术中的一种采用三端可控硅调光器的WLED驱动电路示意图;图2为根据本发明一个实施例的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路示意 图3为根据本发明一个实施例的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路中电 子变压器电路示意图。图4为根据本发明一个实施例的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路主要 信号波形示意图。图5为根据本发明一个实施例的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路中导 通角检测模块的电路结构图。图6为图5所示的导通角检测电路的主要信号波形示意图。
具体实施例方式下面详细说明本发明实施例的三端可控硅调光WLED驱动方法及驱动电路。在接 下来的说明中,一些具体的细节,例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参 数,都用于对本发明的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解,即使在缺 少很多细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下,本发明也可以被实现。图2为本发明一个实施例的三端可控硅调光WLED驱动电路示意图。该驱动电路 200主要包括三端可控硅调光器202、电子变压器204和WLED驱动器206用于驱动WLED灯 管208。其中所述三端可控硅调光器202,用于接收高压交流供电电压U1,并产生导通角受控 的高压交流电U2 ;所述电子变压器204,检测所述高压交流电U2的导通角,并将所述高压交流电U2 转换为一个占空比受所述导通角调节的PWM(即脉冲宽度调制,pulse width modulation) 低压直流电U3;所述^fLED驱动器206,接收所述P丽低压直流电U3,并输出W^LED驱动电流Ι ΕΙ),驱 动所述WLED 208工作。如图3所示,根据本发明一个实施例的三端可控硅调光WLED驱动电路200,所述电 子变压器204包括三个主要部分导通角检测模块、导通角调制模块和变换器模块。其中所述导通角检测模块,耦接所述三端可控硅调光器202的输出端,用于接收所述 高压交流电U2,并输出表征所述高压交流电U2的导通角的第一 PWM信号Ua ;所述导通角调制模块,耦接所述导通角检测模块的输出端,用于接收所述第一 PWM 信号Ua,将其进行低通滤波产生一个直流电压信号Udc,并将所述直流电压信号Udc与一个三 角波信号比较,输出第二 PWM信号Um ;所述变换器模块,耦接所述三端可控硅调光器202的输出端和所述导通角调制模 块的输出端,以分别接收所述高压交流电U2和所述第二 PWM信号Um,并受所述第二 PWM信 号Um的控制将所述高压交流电U2转换为所述PWM低压直流电U3。如图4所示为根据本发明一个实施例的三端可控硅调光WLED驱动电路在正常工 作情况下的主要信号波形图。下面将结合图4所示的波形图对本发明提出的三端可控硅调 光WLED驱动电路200的工作原理作进一步阐述。在调光过程中,所述三端可控硅调光器202接收高压交流供电电压Ul,通过调节 其内部三端双向可控硅开关的导通时间,使得所述高压交流供电电压Ul在一个周期内仅 在所述三端双向可控硅开关的导通时间内向驱动电路200传输能量。通常所述三端双向可控硅开关的开通由一个控制信号来控制,当三端双向可控硅开关中电流减小到某一值时自 动关断,因此控制信号来临的时间决定了三端双向可控硅开关的导通时间。所述三端双向 可控硅开关在一个供电周期内的导通时间用相应的角度表示即为导通角。因此,所述三端 可控硅调光器202处理所述高压交流供电电压Ul,输出导通角受控的高压交流电U2。所述 电子变压器204通过所述导通角检测模块检测所述导通角,并产生第一 PWM信号Ua,使得所 述第一 PWM信号fe的频率和占空比与所述导通角信号的频率和占空比相同。所述第一 PWM 信号Ua输入所述导通角调制模块,经过低通滤波产生一个直流电压信号Udc,该直流电压信 号Udc反映了所述第一 PWM信号Ua的直流平均值,将所述直流电压信号Udc与一个三角波信 号比较产生第二 PWM信号Um,则所述第二 PWM信号Um的占空比受所述导通角调节,且其频 率将大大高于所述导通角信号的频率。所述第二 PWM信号Um输入所述变换器模块,控制其 将所述高压交流电压信号U2转换为所述PWM低压直流电U3。所述PWM低压直流电U3的频 率和占空比与所述第二 PWM信号Um的一致,因而,其占空比反映了所述高压交流电U2的导 通角,其幅值被调节在一个预先设定的稳定值,比如12V,以为WLED驱动器206供电。当所 述PWM低压直流电U3为高电平时,WLED驱动器206向WLED 208提供恒定的工作电流;当 所述PWM低压直流电U3为低电平时,WLED驱动器206不向WLED 208供电,WLED 208中无 电流流过。因此,调节所述三端可控硅调光器202,改变其输出高压交流电U2的导通角,即 可以调节所述电子变压器204输出的所述PWM低压直流电U3的占空比,从而控制所述WLED 驱动器206为所述WLED 208提供的平均电流大小,实现对WLED 208亮度的调节。由于本发 明提出的实施例中所述电子变压器204输出的所述PWM低压直流电U3的频率和占空比与 所述第二 PWM信号Um的频率和占空比一致,因而其频率大大高于所述导通角信号的频率, 从而所述PWM低压直流电U3中不包含频率为50Hz及50Hz以下的交流电压纹波,则在调光 过程中,所述WLED灯管208不会发生闪烁现象。 在本发明的不同实施例中,所述导通角检测模块可以采用现有技术中的多种导通 角检测电路结构来实现。如图5所示为根据本发明一个实施例的导通角检测模块的电路结 构图。该电路500包括整流电路501和类线性稳压器电路502。其中,所述整流电路501 由四个耐高压二极管Dl、D2、D3和D4组成,Dl和D2的串联组合以及D3和D4的串联组合 并联耦接于供电线Ll和地之间,并且Dl和D3的阴极耦接供电线Li,D2和D4的阳极耦接 到地,所述高压交流电U2的一端耦接Dl的阳极和D2的阴极,其另一端耦接D3的阳极和D4 的阴极;所述类线性稳压器电路502包括第一电阻R1、第一稳压二极管D5、第二稳压二极管 D6、开关管Ql,第二电阻R2和电容Cl,所述第一电阻Rl的一端耦接供电线Li,其另一端耦 接所述第一稳压二极管D5的阴极,所述第一稳压二极管D5的阳极耦接所述第二稳压二极 管D6的阴极和所述开关管Ql的栅极,所述第二稳压二极管D6的阳极耦接到地,所述开关 管Ql的漏极耦接供电线Li,其源极通过所述第二电阻R2耦接到地,所述电容Cl并联耦接 于第二电阻R2的两端,所述开关管Ql的源极和所述第二电阻R2的非接地端一起作为该电 路500的输出端。该电路500的工作原理如下所述高压交流电U2经所述整流电路501整 流后,其正半波保持原样,其负半波被翻转为正半波,则加载于供电线Ll上的线电压ULl如 图6所示;所述类线性稳压器电路502由该线电压ULl供电,当所述第一稳压管D5上的电 压达到其反向击穿电压时,所述第二稳压管D6上的电压开始上升,导通角检测电路500的 输出电压fe等于稳压管D6上的电压减去开关管Ql的栅源电压,由于此时开关管Ql工作在线性区,其栅源电压很小,因此fe接近于稳压管D6上的电压;当稳压管D6上的电压也 达到其反向击穿电压后,D6上的电压被钳位在其反向击穿电压上,同时,Ua也被钳位在一 个接近于D6的反向击穿电压的电位上(D6的反向击穿电压减去Ql的栅源电压)。稳压管 D5和D6的反向击穿电压一般不大,则Ua的上升沿与三端可控硅调光器202中的三端双向 可控硅开关的导通时刻基本一致,同理fe的下降沿与三端双向可控硅开关的关断时刻也 基本一致,当三端双向可控硅开关关断,则线电压ULl变为零,那么Ua也将跳变为零,因此 fe是一个脉冲信号,其脉宽与三端双向可控硅开关的导通时间一致,因而实现了对高压交 流电U2的导通角检测。本领域的技术人员应该理解,该电路500还可以有多种等效变化, 比如去掉所述第一稳压管D5,仍可以实现相同的导通角检测功能,所述开关管Ql还可以是 其它可控开关器件,如BJT。另外,本领域的技术人员应该理解,在本发明的不同实施例中, 还可以采用过零检测比较器电路来替换所述电路500中的类线性稳压器电路502,将所述 线电压ULl经过零检测比较器电路处理,输出所述第一 PWM信号Ua,一旦所述线电压ULl大 于零,则过零检测比较器电路输出的Ua信号跳变为高电平,一旦所述线电压ULl降到零,则 过零检测比较器电路输出的fe信号跳变为低电平,因此,所述第一 PWM信号的脉宽反映了 所述高压交流信号U2的导通角。在本发明的不同实施例中,所述导通角调制模块包括低通滤波器和PWM比较器, 其中所述低通滤波器用于接收所述第一 PWM信号fe并将其转化为所述直流电压信号Ud。,所 述PWM比较器接收所述直流电压信号并将其与一个三角波信号比较,输出所述第二 PWM信 号Um。在本发明的不同实施例中,所述变换器模块可以是任何将高压交流电转换为低压 直流电的AC-DC变换器。本发明实施例的三端可控硅调光WLED驱动方法及驱动电路成功实现了采用三端 可控硅调光器对WLED进行平滑无闪烁调光的目的,可以达到良好的WLED照明亮度调节效果。本发明的各个实施例的三端可控硅调光WLED驱动电路控制电路可以在集成电路 级别上以低成本和低复杂性的方式实现。上述本发明的说明书和实施方式仅仅是示例性的适用于三端可控硅调光器的 WLED驱动方法及驱动电路,并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修 改都是可能的,其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域 的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神 和保护范围。
权利要求
1.一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路,包括三端可控硅调光器、电子变 压器、WLED驱动器,其中,所述三端可控硅调光器,用于耦接高压交流供电电源,输出导通角受控的高压交流电;所述电子变压器,用于接收所述高压交流电,输出PWM低压直流电;所述WLED驱动器,用于接收所述PWM低压直流电,输出WLED驱动信号;其特征在于,所述电子变压器检测所述高压交流电的导通角,并基于该导通角调节输 出的PWM低压直流电的占空比。
2.如权利要求1所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述电子变压器包括导通角检 测模块,导通角调制模块和变换器模块,其中,所述导通角检测模块,用于检测所述高压交流电的导通角,基于所述导通角,产生第一 PWM信号;所述导通角调制模块,用于接收所述第一 PWM信号,将其滤波产生反映第一 PWM信号直 流平均值的直流电压信号,并将所述直流电压信号与三角波信号比较输出第二 PWM信号;所述变换器模块,受所述第二 PWM信号控制,将所述高压交流电转换为所述PWM低压直 流电。
3.如权利要求2所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述第一PWM信号的频率和占空 比与所述导通角信号的一致;所述第二 PWM信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率 高于所述导通角信号频率。
4.如权利要求2所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述导通角检测模块包括整流电 路和类线性稳压器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二极管 的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接所述 稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可控开 关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。
5.如权利要求2所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述导通角检测模块包括整流电 路和过零检测比较器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述过零检测比较器电路,用于接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM信号, 当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为零,所述 第一 PWM信号为低电平。
6.如权利要求2或4所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述导通角调制模块包括低 通滤波器和PWM比较器,其中,所述低通滤波器,用于接收所述第一 PWM信号,并将其转化为所述直流电压信号;所述PWM比较器,用于将所述直流电压信号与所述三角波信号比较输出所述第二 PWM 信号。
7.如权利要求2所述的WLED驱动电路,其特征在于,所述变换器模块是将高压交流电 转换为低压直流电的AC-DC变换器。
8.一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法,包括 接收高压交流供电电源,输出导通角受控的高压交流电; 将所述高压交流电转化为PWM低压直流电;将所述PWM低压直流电输入WLED驱动器以调节其驱动WLED ; 其特征在于,还包括检测所述高压交流电的导通角,并基于该导通角调节PWM低压直 流电的占空比。
9.如权利要求8所述的WLED驱动方法,其特征在于,所述将高压交流电转化为所述 PWM低压直流电的步骤包括检测所述高压交流电的导通角,并产生第一 PWM信号;将所述第一 PWM信号滤波,产生反映第一 PWM信号直流平均值的直流电压信号; 将所述直流电压信号与三角波信号比较,产生第二 PWM信号; 基于第二 PWM信号的控制,将所述高压交流电转化为所述PWM低压直流电。
10.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,所述第一PWM信号的频率和占空 比与所述导通角信号的一致;所述第二 PWM信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率 高于所述导通角信号频率。
11.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,通过导通角检测模块检测所述高 压交流电的导通角,所述导通角检测模块包括整流电路和类线性稳压器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电; 所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二极管 的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接所述 稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可控开 关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。
12.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,通过导通角检测模块检测所述高 压交流电的导通角,所述导通角检测模块包括整流电路和过零检测比较器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电; 所述过零检测比较器电路,用于接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM信号, 当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为零,所述 第一 PWM信号为低电平。
13.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,采用低通滤波器对所述第一PWM 信号滤波。
14.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,通过PWM比较器接收所述直流电 压信号和所述三角波信号,输出所述第二 PWM信号。
15.如权利要求9所述的WLED驱动方法,其特征在于,通过AC-DC变换器接收所述高压 交流电和所述第二 PWM信号,将所述高压交流电转化为所述PWM低压直流电。
16.一种电子变压器,接收高压交流电,输出PWM低压直流电,其特征在于,包括 导通角检测模块,用于检测所述高压交流电的导通角;控制模块,基于检测出的导通角信号,调节输出的PWM低压直流电的占空比。
17.如权利要求16所述一种电子变压器,其特征在于,所述控制模块包括导通角调制 模块和变换器模块,其中所述导通角检测模块,基于所述检测出的导通角信号,产生第一 PWM信号;所述导通角调制模块,用于接收所述第一 PWM信号,将其滤波产生反映第一 PWM信号直 流平均值的直流电压信号,并将所述直流电压信号与三角波信号比较输出第二 PWM信号;所述变换器模块,受所述第二 PWM信号控制,将所述高压交流电转换为所述PWM低压直 流电。
18.如权利要求17所述一种电子变压器,其特征在于,所述第一PWM信号的频率和占空 比与所述导通角信号的一致;所述第二 PWM信号的占空比受所述导通角信号调节,其频率 高于所述导通角信号频率。
19.如权利要求16或17所述一种电子变压器,其特征在于,所述导通角检测模块包括 整流电路和类线性稳压器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述类线性稳压器电路,包括至少一个稳压二极管和一个可控开关,所述稳压二极管 的阴极经第一电阻耦接所述高压直流电,其阳极耦接到地,所述可控开关的栅极耦接所述 稳压二极管的阴极,其漏极耦接所述高压直流电,其源极经第二电阻耦接到地,所述可控开 关的源极作为所述导通角检测模块的输出端。
20.如权利要求16或17所述一种电子变压器,其特征在于,所述导通角检测模块包括 整流电路和过零检测比较器电路,其中,所述整流电路,用于接收所述高压交流电并将其整流为高压直流电;所述过零检测比较器电路,用于接收并处理所述高压直流电,输出所述第一 PWM信号, 当所述高压直流电大于零时,所述第一 PWM信号为高电平,当所述高压直流电降为零,所述 第一 PWM信号为低电平。
21.如权利要求17所述一种电子变压器,其特征在于,所述导通角调制模块包括低通 滤波器和PWM比较器,其中,所述低通滤波器,用于接收所述第一 PWM信号,并将其转化为所述直流电压信号;所述PWM比较器,用于将所述直流电压信号与所述三角波信号比较输出所述第二 PWM 信号。
22.如权利要求17所述一种电子变压器,其特征在于,所述变换器模块是将高压交流 电转换为低压直流电的AC-DC变换器。
全文摘要
本发明公开了一种适用于三端可控硅调光器的WLED驱动电路及驱动方法。该驱动电路及驱动方法提供一种新型的电子变压器,可以检测三端可控硅调光器输出的高压交流电之导通角,并将所述高压交流电转化为占空比受所述导通角调节的PWM低压直流电。该PWM低压直流电压为WLED驱动器供电以驱动WLED工作,调节三端可控硅调光器即可以调节流过WLED的平均电流,改变WLED的亮度。所述PWM低压直流电中不包含频率为50Hz及50Hz以下频率的交流电压纹波,因此,本发明的适用于三端可控硅调光器的WLED驱动方法及驱动电路成功实现了对WLED的平滑无闪烁调光。
文档编号H05B37/02GK102083254SQ200910310660
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者任远程, 张军明, 杜磊, 黄勇 申请人:成都芯源系统有限公司
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