[发明专利]一种可调光的LED驱动电路及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种可调光的LED驱动电路及驱动方法。

背景技术

在照明领域中，LED灯替代传统光源（如卤素灯）已成为发展的趋势，在LED灯替代卤素灯的过程中，一方面需要满足与传统电路中电子变压器进行匹配，以保证电子变压器正常工作；另一方面需要对LED负载进行精确调光，以最大程度发挥LED灯负载节能高光效的优势。

现有技术中，通常采用可控硅的调光方案对LED灯负载进行调光，在带有电子变压器的LED驱动电路中，可控硅调光器一般放置在电子变压器的前端。可控硅调光的基本原理是通过控制可控硅的导通角度来对LED灯负载的供电电压进行调节，达到调光的目的。但现有LED驱动电路中一般包含有较大的滤波电容，这样电路中的LC谐振会使通过可控硅的电流不可控，导致可控硅不能维持导通，因此，LED会出现频闪。近年来，也已提出了采用可控硅进行LED调光的多种控制方案，例如，通过增加一个假负载（如电阻）的方法来解决电流不可控的问题，但增加的假负载的功率消耗无疑会使整机效率偏低。

此外，传统电路中的电子变压器是原是针对卤素灯(而非LED灯)负载设计的，电子变压器要求在工作过程中保持一个最小负载电流才能正常工作。因此，在带有电子变压器的LED驱动电路中，如何保证既能满足电子变压器最小工作电流的要求，又能对LED灯负载进行精确调光，使LED灯负载不会发生频闪，且整机工作效率高是当前极具挑战性的一项工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可调光的LED驱动电路及驱动方法，其通过输入电流控制电路控制第一功率级电路中的输入电流在可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零。这样不但可以保证在工作过程中能满足电子变压器的最小负载电流要求，并且，其通过调光信号发生电路检测第一功率级电路的输入电流信息以获得表征可控硅导通角信息的调光信号，所述调光信号用以实现对LED负载进行精确调光。同时，本发明提出了一种可调光的LED驱动方法。

依据本发明的一种可调光的LED驱动电路，其将电网交流电压经一可控硅整流电路和电子变压器处理后输入至整流桥以得到一缺相的直流电压信号，一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并输出恒定的电流来驱动LED负载，包括输入电流控制电路，其中，

所述功率级电路包括第一功率级电路和第二功率级电路，所述第一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并将其转换为第一输出电压供给所述第二功率级电路；

所述输入电流控制电路接收所述第一功率级电路的输入电流和所述第一输出电压，并产生一第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述输入电流在所述可控硅整流电路中的可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零；

所述LED驱动电路根据所述输入电流和所述第一输出电压来驱动所述LED负载。

进一步的，所述输入电流控制电路进一步包括电流控制电路、电压控制电路和逻辑电路，其中，

所述电流控制电路接收所述输入电流和一第一基准电流，并产生一电流控制信号；其中，所述第一基准电流与所述方波信号的峰值相对应；

所述电压控制电路接收所述第一输出电压和第一基准电压，并产生一电压控制信号；

所述逻辑电路接收所述电流控制信号和所述电压控制信号，经逻辑运算后产生所述第一控制信号。

进一步的，所述电流控制电路具体包括第一比较器，所述第一比较器的同相输入端接收所述输入电流，反相输入端接收所述第一基准电流，进行比较后产生所述电流控制信号；

所述电压控制电路具体包括滞环比较器，所述滞环比较器的同相输入端接收所述第一输出电压，反相输入端接收所述第一基准电压，并进行比较，以产生所述电压控制信号；

所述逻辑电路具体包括第一或门和第一触发电路，所述电流控制信号和所述电压控制信号通过所述第一或门逻辑运算后输入至所述第一触发电路的复位端，所述第一触发电路的置位端接收一第一时钟信号，其输出端输出所述第一控制信号。

进一步的，所述电流控制电路具体包括第一跨导运算放大器、第一补偿电路和第二比较器，所述第一跨导运算放大器的同相输入端接收所述输入电流，反相输入端接收所述第一基准电流，其输出端的输出信号经过所述第一补偿电路补偿后形成第一误差电压信号；