[发明专利]可调光的LED驱动电路及其调光方法

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驱动电路及其调光方法。

背景技术

对照明领域而言，由于可控硅相控（斩波法）调光方法具有体积小、价格合理和调光功率范围宽的优点，因此可控硅相控调光法是目前应用最为广泛的调光方法，广泛应用于舞台照明和环境照明领域。应用可控硅相控工作原理，通过控制可控硅整流元件的导通角，将交流电网输入的正弦波电压斩掉一部分，以降低输出电压的平均值，从而控制灯电路的供电电压，实现对灯负载的调光功能。

参考图1A，所示为一种现有的采用可控硅相控调光方法的调光电路原理框图，其包括交流输入源101、三端双向可控硅106、触发电路113、整流桥107、维持电阻108和由二极管109和滤波电容110组成的滤波电路。其中，触发电路113可以为由双向触发二极管105、可调电阻102、电阻103和电容104等几部分组成。三端双向可控硅106的阳极连接至交流输入源101的一端，阴极连接至整流桥107；依次串联连接的可调电阻102、电阻103和电容104组成的触发电路中的A点连接至三端双向可控硅106的控制极。

在工作过程中，通过调节可调电阻102的电阻值，改变三端双向可控硅106控制极的电压，当控制极的电压大于一定电压时，可控硅整流元件106开始导通，从而控制可控硅整流元件106的导通角相对于交流输入源101的相位。从图1B所示的可控硅前沿触发的相控调光工作波形原理图可以看出，在正弦交流输入源101的电压过零后的某一时刻t₁（或某一相位w_t1），在可控硅整流元件106的控制极上加一正触发脉冲V_trg1，使可控硅整流元件106触发导通，根据可控硅整流元件的开关特性，这一导通将维持到正弦波的正半周结束。所以在正弦波的正半周（即0～π区间）中，0～w_t1范围内即α控制角内，可控硅整流元件106不导通；而在w_t1～π的相位区间即导通角内可控硅导通。同样在正弦交流电的负半周，在t₂时刻（即相位角w_t2）施加触发脉冲V_trg2，使其导通。如此周而复始，对正弦波的每一半周期控制其导通，获得相同的导通角。通过改变触发脉冲的触发时间（或相位）就可以改变可控硅导通角（或控制角α）的大小，从而获得一相位缺失的交流电压V_acin，经过整流桥107进行整流后，获得一直流电压V_dcin，可见导通角越大，电路的输出电压V_dc越高，通过开关电源驱动器111对负载112进行控制，从而使得负载112的发光越亮。

但是，采用图1A所示的采用现有技术的可调光的LED驱动电路中需要设置滤波电容110。由于滤波电容110的容值很大，电路中的LC谐振导致通过三端双向可控硅的电流不可控，三端双向可控硅不能维持导通，因此，LED出现频闪。此外，传统电路中的电子变压器原是针对卤素灯(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维持电流才能正常工作。因此，在带有电子变压器的LED驱动电路中，通过增加一个假负载（如维持电阻108）的方法来解决电流不可控以及电子变压器关断的问题，但增加的假负载的功率消耗导致工作效率降低。

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，本发明的目的在于提供一种可调光的LED驱动电路及其调光方法，以解决现有技术中工作效率低，稳定性差以及LED灯闪烁的问题。

依据本发明一实施例的可调光的LED驱动电路，外部的交流电源依次经三端双向可控硅，电子变压器和整流桥处理后得到一直流电压，还包括，第一级功率级电路，第二级功率级电路，第一控制电路和第二控制电路；其中，

所述第一级功率级电路的输入端接收所述直流电压，所述第二功率级电路的输入端连接至所述第一级功率级电路的输出端，一LED负载连接至所述第二级功率级电路的输出端；

所述第一控制电路用以根据接收到的所述第一级功率级电路的输出端的第一输出电压、第一基准电压和一上限电压生成第一控制信号，以控制所述第一输出电压的平均值维持为所述第一基准电压；并且，