CN101902851A - 发光二极管驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种发光二极管驱动电路，该驱动电路可通过相位调制调光器耦合到供电电源，该驱动电路包括功率开关单元和控制单元，控制单元包括第一信号采集模块，变频模块，反馈模块和脉宽调制模块，其中，第一信号采集模块用于采集第一信号并将该第一信号提供给变频模块；变频模块用于根据第一信号生成第二信号并将该第二信号提供给脉宽调制模块；反馈模块，用于采集第三信号并将该第三信号提供给脉宽调制模块；脉宽调制模块，用于根据所输入的第二信号和第三信号生成第四信号来控制功率开关单元的输出电流，第四信号的频率取决于第二信号而第四信号的占空比取决于第三信号。本发明的发光二极管驱动电路可适用于相位调制调光器。

Description

发光二极管驱动电路

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)驱动电路，尤其涉及具有调光功能的发光二极管驱动电路。

背景技术

LED灯由于其发光效率高、耗电量少以及使用寿命长等优势已经逐渐代替传统的白炽灯和卤钨灯成为一种新兴的照明设备。

目前市场上的大多数相位调制调光器，例如，前位切相调光器(leading edge dimmer)和后位切相调光器(trailing edge dimmer)，其在设计上只适用于连接真正的电阻性负载，例如，白炽灯和卤钨灯。而对于LED灯，由于其不属于电阻性负载，因此，若采用此类调光器调控其亮度会出现亮度变化不稳定、闪烁等现象从而使得调光效果不理想。

发明内容

针对背景技术中的上述问题，本发明提出了一种发光二极管驱动电路，其可适用于相位调制调光器，例如，前位切相调光器和后位切相调光器。

根据本发明的一个实施例，提供了一种发光二极管驱动电路，该驱动电路可通过相位调制调光器耦合到供电电源，该驱动电路包括功率开关单元和控制单元，所述控制单元包括第一信号采集模块，变频模块，反馈模块和脉宽调制模块，其中，所述第一信号采集模块，用于采集第一信号并将该第一信号提供给所述变频模块，该第一信号代表当所述供电电源提供的电功率由所述调光器进行调制时该电功率的相位调制信息；所述变频模块，用于根据所述第一信号生成第二信号并将该第二信号提供给所述脉宽调制模块，该第二信号的频率取决于所述第一信号的平均信号强度值；所述反馈模块，用于采集第三信号并将该第三信号提供给所述脉宽调制模块，该第三信号代表所述功率开关单元的输出电流；所述脉宽调制模块，用于根据所输入的第二信号和第三信号生成第四信号来控制所述功率开关单元的输出电流，所述第四信号的频率取决于第二信号而所述第四信号的占空比取决于第三信号。

可选的，所述控制单元还包括信号处理模块，其中，所述信号处理模块，用于接收所述第一信号采集模块采集到的所述第一信号并对该第一信号进行抗干扰处理后提供给所述变频模块。

通过对第一信号进行抗干扰处理，可以方便信号的采集并且可以忽略杂散干扰信号，为后续的功能模块提供一个适宜的输入信号。

可选地，所述控制单元还包括斜坡补偿模块，其中，所述斜坡补偿模块，用于接收所述第一信号采集模块采集到的所述第一信号并对该第一信号进行斜坡补偿后提供给所述变频模块，其中，当所述第一信号的平均信号强度值小于第一阈值时所述斜坡补偿模块提供的补偿斜坡斜率大于当所述第一信号的平均信号强度值大于第一阈值时所述斜坡补偿模块提供的补偿斜坡斜率。

通过对所述第一信号进行斜坡补偿后，可以使第一信号的敏感性得到修正，有助于实现连续平滑的调光效果。

根据本发明的发光二极管驱动电路的一个实施例，所述驱动电路还包括电流补偿单元，所述电流补偿单元包括第二信号采集模块，闭锁电流补偿模块，维持电流补偿模块和逻辑控制模块，其中，所述第二信号采集模块用于采集第五信号和第六信号并将第五信号提供给所述闭锁电流补偿模块，将第六信号提供给所述维持电流补偿模块，所述第五信号和第六信号均代表当所述供电电源提供的电功率由所述调光器进行调制时该电功率的相位调制信息；所述闭锁电流补偿模块用于当所述第五信号小于第二阈值时处于工作状态以向所述调光器提供补偿的启动电流；所述维持电流补偿模块用于当所述第六信号小于第三阈值时处于工作状态以向所述调光器提供补偿的维持电流；所述逻辑控制模块，用于当所述闭锁电流补偿模块处于工作状态时，控制所述维持电流补偿模块处于非工作状态；当所述维持电流补偿模块处于工作状态时，控制所述闭锁电流补偿模块处于非工作状态。

根据本发明的发光二极管驱动电路的另一个实施例，所述驱动电路包括阻抗单元，所述阻抗单元设置在所述整流单元和供电电源之间且包括至少一组阻抗元件，所述阻抗元件的阻值大于30欧姆。

所述阻抗单元可以有效地抑制电路中产生的浪涌电流，有助于获得稳定的调光性能。

根据本发明的发光二极管驱动电路的又一个实施例，所述驱动电路还包括电磁干扰滤波单元，其中，所述电磁干扰滤波单元包括第一组电容器，其中，所述第一组电容器与所述整流单元的输出端耦接。

所述电磁干扰滤波单元不仅可以有效地降低电磁干扰以有助于获得稳定的调光性能，而且由于使用了较少的元器件从而节省了空间。

本发明实施例提供的发光二极管驱动电路可适用于相位调制调光器，例如，前位切相调光器和后位切相调光器。可选择地，还可以克服调光过程中发光二极管的闪烁、亮度变化不稳定等问题从而取得较为理想的调光效果。

附图说明

通过阅读以下结合附图对非限定性实施例的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更为明显和突出。

图1示出了根据本发明的一个实施例的发光二极管驱动电路的电路模块示意图；

图2示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的一个实施例的控制单元的电路模块示意图；

图3为根据图2所示的控制单元的一个实施例的第一信号采集模块的电路结构示意图；

图4为根据图2所示的控制单元的一个实施例的变频模块的电路结构示意图；

图5为根据图2所示的控制单元的另一个实施例的变频模块的电路结构示意图；

图6为根据图1所示的发光二极管驱动电路的一个实施例的功率开关单元的电路模块示意图；

图7示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的另一个实施例的电流补偿单元的电路模块示意图；

图8示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的另一个实施例的电流补偿单元的电路结构示意图；

图9示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的又一个实施例的阻抗单元的电路结构示意图；

图10示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的再一个实施例的电磁干扰滤波单元的电路结构示意图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征/装置(模块)。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

图1示出了根据本发明的一个实施例的发光二极管驱动电路的电路模块单元示意图。不失一般性地，图1所示的发光二极管驱动电路30通过调光器20耦合到供电电源10以为发光二极管40提供合适的电功率。图中，虚线框所示的是驱动电路30，该驱动电路30包括阻抗单元301，电磁干扰滤波单元302，整流单元303，控制单元304，电流补偿单元305，功率开关单元306，整流滤波单元307。

可选的，在整流单元303之后，还可以包括滤波单元(图1中未示出)，用于对经整流单元303整流后的信号进行滤波以生成一个更为平滑的信号，这是本领域普通技术人员可以理解的，在此不作赘述。

一般的，供电电源10为市电，其大小视各国的市电标准而定。

调光器20为相位调制调光器，其包括但不限于前位切相调光器和后位切相调光器。

发光二极管40可以是一个发光二极管，也可以是由多个彼此串联和/或者并联的发光二极管组成的发光二极管阵列。

驱动电路30中的阻抗单元301用于抑制电路中产生的浪涌电流。电磁干扰滤波单元302用于降低电路中的电磁干扰。

电流补偿单元305用于为调光器20提供补偿的闭锁电流和/或维持电流。本领域普通技术人员应能理解，前位切相调光器是通过控制可控硅的导通角从而实现控制该调光器的输出电压的平均值。为了触发可控硅导通，需要为其提供一个合适的闭锁电流(latching current)，如果提供给可控硅的闭锁电流中带有毛刺，则该可控硅可能会处于不断尝试着导通继而又关断的状态中从而使得发光二极管40出现闪烁的现象，基于此，电流补偿单元305为该可控硅提供一个补偿的闭锁电流以触发其导通。而当可控硅处于导通状态后，通过该可控硅的电流必须保持在指定的维持电流(holding current)之上，以维持其不关断，但是，由于在可控硅导通的过程中，通过该可控硅的电流会不断减少，当通过该可控硅的电流逐渐减小到无法维持其继续导通时，电流补偿单元305为其提供一个补偿的维持电流(holding current)以使得该可控硅的导通可以维持到正弦波的半个周期结束。

控制单元304用于采集经整流单元303整流后的第一信号并生成第二信号，并且根据该第二信号以及从功率开关单元306的输出端采集到的第三信号，生成相应的第四信号用以控制功率开关单元306的输出电流，从而实现对发光二极管40的亮度进行调控。其中，第一信号代表当供电电源10提供的电功率由调光器20进行调制时该电功率的相位调制信息。第二信号的频率取决于第一信号的平均信号强度值。第三信号代表功率开关单元306的输出电流。第四信号的频率取决于第二信号而第四信号的占空比取决于第三信号。

用户每次调节调光器20后，控制单元304所生成的第四信号的频率不同。当用户朝着调亮发光二极管40亮度的方向调节调光器20后，控制单元304所生成的第四信号的频率增大，从而使得功率开关单元306的输出电流增大，发光二极管40变亮。相反地，用户朝着调暗发光二极管40亮度的方向调节调光器20后，控制单元304所生成的第四信号的频率减小，从而使得功率开关单元306的输出电流减小，发光二极管40变暗。

需要说明的是，尽管图1所示的控制单元304所采集的是经整流单元303整流后的第一信号，但是，本领域普通技术人员应能理解，在一个变化例中，控制单元304也可以直接在调光器20的输出端采集第一信号。

另一需要说明的是，图1所示出的发光二极管驱动电路30中一并示出了许多优选实施例中的电路单元，本领域普通技术人员应能理解，在实现对发光二极管的亮度进行调控的目的下，发光二极管驱动电路30中所示出的阻抗单元301，电磁干扰滤波单元302，电流补偿单元305为可选的电路单元。

以下将结合图2至图10对上述各电路单元的电路结构进行详细描述。

图2示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的一个实施例的控制单元304的电路模块示意图。图中，虚线框所示的为控制单元304。控制单元304包括第一信号采集模块3041，信号处理模块3042，斜坡补偿模块3043，变频模块3044，反馈模块3045，以及脉宽调制模块3046。

需要说明的是，图2所示的控制单元304中一并示出了许多优选实施例中的电路模块，本领域普通技术人员应能理解，其中，信号处理模块3042，斜坡补偿模块3043为可选的电路模块。

在图2中，第一信号采集模块3041采集经整流单元303整流后的第一信号并将该第一信号提供给信号处理模块3042。

其中，该第一信号代表当供电电源10提供的电功率由调光器20进行调制时该电功率的相位调制信息。

需要说明的是，在本实施例中，尽管第一信号采集模块3041采集的是经整流单元303整流后的第一信号，但是，本领域普通技术人员应能理解，第一信号采集模块3041也可以直接在调光器20的输出端采集第一信号。

图3为根据图2所示的控制单元304的一个实施例的第一信号采集模块3041的电路结构示意图。图中，虚线框所示的是第一信号采集模块3041。该第一信号采集模块3041包括串联连接的第一阻抗元件30411，第二阻抗元件30412和稳压二极管30413。

第一阻抗元件30411的一端连接整流单元303的第一输出端，另一端连接稳压二极管30413的阴极，第二阻抗元件30412的一端接地，另一端连接稳压二极管30413的阳极。经整流单元303整流后的第一信号从稳压二极管30413的阳极处采集。

需要说明的是，第一阻抗元件30411，第二阻抗元件30412和稳压二极管30413的连接方式并限于图3中所示的。在一个变化例中，第一阻抗元件30411和稳压二极管30413的位置可互换，经整流单元303整流后的第一信号从第一阻抗元件30411和第二阻抗元件30412的节点处采集。

可选的，所选取的稳压二极管30413的反向击穿电压大小为100V～150V。

通过在第一信号采集模块3041中使用稳压二极管30413，可以平衡和折衷前位切相调光器和后位切相调光器的调光范围，使得这两种调光器的调光性能趋于一致，从而克服这两种调光器调光效果的显著差异。

需要说明的是，图3所示的第一信号采集模块3041的电路结构仅是一个示例，其包括多种变化例。例如，在一个变化例中，第一信号采集模块3041可以仅包括第一阻抗元件30411和第二阻抗元件30412，经整流单元303整流后的第一信号从第一阻抗元件30411和第二阻抗元件30412的节点处采集并提供给信号处理模块3042。

可选的，第一阻抗元件30411和第二阻抗元件30412可分别由一个电阻或多个电阻组成。

信号处理模块3042接收第一信号采集模块3041采集到的第一信号并对该第一信号进行抗干扰处理后提供给斜坡补偿模块3043。

可选的，信号处理模块3042对该第一信号进行抗干扰处理包括在该第一信号上叠加一直流信号。

信号处理模块3042在所接收到的第一信号上叠加一直流信号的方式可采用现有技术中已有的信号叠加技术，这是本领域技术人员应能理解的，为简明起见，在此不作赘述。

通过对第一信号采集模块3041采集到的第一信号进行抗干扰处理，可以方便信号的采集并且可以忽略杂散干扰信号，为后续的功能模块提供一个适宜的输入信号。

斜坡补偿模块3043接收经抗干扰处理后的第一信号并对该第一信号进行斜坡补偿后提供给变频模块3044。

其中，当第一信号的平均信号强度值小于第一阈值时斜坡补偿模块3043提供的补偿斜坡斜率大于当第一信号的平均信号强度值大于第一阈值时斜坡补偿模块3043提供的补偿斜坡斜率。

可选的，第一阈值小于1V。

通过对经信号处理模块602抗干扰处理后第一信号进行斜坡补偿后，可以使第一信号的敏感性得到修正，从而有助于实现连续平滑的调光效果。

变频模块3044根据斜坡补偿模块3043提供的经斜坡补偿后的第一信号，生成第二信号并将该第二信号提供给脉宽调制模块3046。

其中，该第二信号的频率取决于第一信号的平均信号强度值。

可选的，脉宽调制模块3046包括一振荡器，该振荡器的输出信号的频率可调节，其随着施加在该振荡器的输入端的输入信号的频率的变化而变化。变频模块3044生成的第二信号施加于脉宽调制模块3046的振荡器的输入端。

图4为根据图2所示的控制单元304的一个实施例的变频模块3044的电路结构示意图。图中，虚线框所示的是变频模块3044。该变频模块3044包括第一比较器30441和RC网络30442。RC网络30442的输出信号作为第二信号提供给脉宽调制模块3046。

第一比较器30441的第一输入端接收斜坡补偿模块3043提供的经斜坡补偿后的第一信号，第二输入端接收RC网络30442的输出信号。第一比较器30441根据第一信号与RC网络30442的输出信号的比较结果，调整RC网络30442的阻抗和/或容抗，从而调整所生成的第二信号的频率大小。

可选的，如图4所示的RC网络30442包括第一开关元件304421，第三阻抗元件304422，第一容抗元件304423和第四阻抗元件304424。其中，第三阻抗元件304422与第一开关元件304421串联后与第一容抗元件304423和第四阻抗元件304424并联。

第一比较器30441通过控制第一开关元件304421的导通与断开来控制第三阻抗元件304422是否接入RC网络，从而调整RC网络30442的阻抗。

具体的，当第一比较器30441的第二输入端的输入信号大于第一输入端的输入信号，即RC网络30442的输出信号大于经斜坡补偿模块3043斜坡补偿后的第一信号，第一比较器30441控制第一开关元件304421处于导通状态。第一开关元件304421导通后，第三阻抗元件304422接入RC网络，从而改变RC网络30442的阻抗大小。RC网络30442的阻抗大小改变后，影响该RC网络30442的充放电周期，从而使得提供给第一比较器30441的第二输入端的输入信号发生变化。

当第一比较器30441的第二输入端的输入信号小于第一输入端的输入信号，即RC网络30442的输出信号小于经斜坡补偿模块3043斜坡补偿后的第一信号，第一比较器30441控制第一开关元件304421处于断开状态。第一开关元件304421断开后，第三阻抗元件304422与RC网络30442断开。

当用户调节调光器20后，变频模块3044通过控制第三阻抗元件304422是否接入RC网络30442，使得RC网络30442输出不同频率的输出信号作为第二信号提供给脉宽调制模块3046。

需要说明的是，在RC网络30442的输入端应施加一直流电源为其充电(图4中未示出)。可选的，该直流电源的大小为2～2.5V。当直流电源对该RC网络30442充电完毕后，该RC网络30442进行放电，其输出信号提供给第一比较器30441的第二输入端。

另一需要说明的是，图4中示出的RC网络30442仅是一个示例，本领域普通技术人员应能理解，RC网络30442并不限于图4中所示出的结构。

在一个变化例中，如图5所示，RC网络30442包括第一开关元件304421，第二容抗元件304422’，第一容抗元件304423和第四阻抗元件304424。其中，第二容抗元件304422’与第一容抗元件304423串联后与第四阻抗元件304424并联，第一开关元件304421并联在第二容抗元件304422’两端。

第一比较器30441通过控制第一开关元件304421的导通与断开来控制第二容抗元件304422’是否接入RC网络，从而调整RC网络30442的容抗。

可选的，第一容抗元件304423和第二容抗元件304422’可分别由一个或多个电容组成。第三阻抗元件304422和第四阻抗元件304424可分别由一个或多个电组组成。

另外，第一开关元件304421包括但不限于MOS管。

反馈模块3045采集第三信号并将该第三信号提供给脉宽调制模块3046。其中，该第三信号代表功率开关单元306的输出电流。

可选的，第三信号也可以是功率开关单元306的输出电压或者功率。

脉宽调制模块3046根据变频模块3044提供的第二信号以及反馈模块3045提供的第三信号，生成第四信号来控制功率开关单元306的输出电流。

其中，第四信号的频率取决于第二信号而第四信号的占空比取决于第三信号。

需要说明的是，可选的，脉宽调制模块3046可采用现有的发光二极管驱动电路中的脉宽调制器(PWM converter)芯片。

可选的，如图6的虚线框中所示出的，功率开关单元306包括功率开关元件3061和变压器3062。不失一般性的，变压器3062包括初级线圈和次级线圈。功率开关元件3061包括但不限于MOS管。

脉宽调制模块3046生成的第四信号控制功率开关元件3061导通和关断，从而使得变压器的初级线圈储存能量，初级线圈中储存的能量耦合到次级线圈并通过整流滤波电路307整流滤波后提供给发光二极管40。

可选的，脉宽调制模块3046所生成的第四信号为方波信号，其频率随着所施加的第二信号的频率的变化而变化。一般的，第二信号的频率增大，脉宽调制模块3046所生成的第四信号的频率也增大。

用户每次调节调光器20，脉宽调制模块3046所生成的第四信号的频率会发生变化，从而影响功率开关元件3061的导通和断开时间。当第四信号的频率增大，功率开关元件3061的断开时间会变短，使得变压器3062的初级线圈中储存的能量增加。当变压器3062的初级线圈中储存的能量增加后，耦合到次级线圈并提供给发光二极管40的能量也增加，从而使得发光二极管40变亮。相反地，当第四信号的频率减小，功率开关元件3061的断开时间会变长，使得变压器3062的初级线圈中储存的能量减少。当变压器3062的初级线圈中储存的能量减少后，耦合到次级线圈并提供给发光二极管40的能量也减少，从而使得发光二极管40变暗。

脉宽调制模块3046所生成的第四信号的占空比取决于反馈模块3045所提供的第三信号。

当用户调节调光器20完成一次调光操作后，控制单元304响应用户的操作并输出相应的第四信号用于控制功率开关单元306的输出电流从而调节发光二极管40变亮或变暗。当发光二极管40的亮度得到调节之后，为了保证发光二极管40的发光亮度维持稳定状态，反馈模块3045会采集功率开关单元306的输出电流并提供给脉宽调制模块3046。如果反馈模块3045所采集到的功率开关单元306的输出电流增大，那么，脉宽调制模块3046将第四信号的占空比调小后提供给功率开关单元306。如果反馈模块3045所采集到的功率开关单元306的输出电流减小，那么，脉宽调制模块3046将第四信号的占空比调大后提供给功率开关单元306。

关于脉宽调制模块3046如何根据反馈模块3045所采集到的功率开关单元306的输出电流的大小，调节第四信号的占空比的原理，这是本领域普通技术人员应能理解的，在此不作赘述。

为了配合上述的控制单元304实现更为理想的调光效果，可选的，根据本发明的一个实施例的发光二极管驱动电路还包括电流补偿单元305。

图7示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的另一个实施例的电流补偿单元305的电路模块示意图。图中，虚线框所示的是电流补偿单元305。该电流补偿单元305包括第二信号采集模块3051，闭锁电流补偿模块3052，维持电流补偿模块3053和逻辑控制模块3054。

如上文中所述的，前位切相调光器是通过控制可控硅的导通角从而实现控制该调光器的输出电压的平均值。为了触发可控硅导通，需要为其提供一个合适的闭锁电流(latching current)，如果提供给可控硅的闭锁电流中带有毛刺，则该可控硅可能会处于不断尝试着导通继而又关断的状态中从而使得发光二极管40出现闪烁的现象，基于此，闭锁电流补偿模块3052为该可控硅提供一个补偿的闭锁电流以触发其导通。而当可控硅处于导通状态后，通过该可控硅的电流必须保持在指定的维持电流(holding current)之上，以维持其不关断，但是，由于在可控硅导通的过程中，通过该可控硅的电流会不断减少，当通过该可控硅的电流逐渐减小到无法维持其继续导通时，维持电流补偿模块3053为其提供一个补偿的维持电流(holding current)以使得该可控硅的导通可以维持到正弦波的半个周期结束。

具体的，第二信号采集模块3051采集经整流单元303整流后的第五信号和第六信号并将第五信号提供给闭锁电流补偿模块3052，将第六信号提供给维持电流补偿模块3053。

其中，第五信号和第六信号均代表当供电电源10提供的电功率由调光器20进行调制时该电功率的相位调制信息。

闭锁电流补偿模块3052判断该第五信号是否小于第二阈值，如果第五信号小于第二阈值，则闭锁电流补偿模块处于工作状态以向调光器20提供补偿的启动电流用于触发该调光器20中的可控硅导通。

维持电流补偿模块3053判断该第六信号是否小于第三阈值，如果第六信号小于第三阈值，则维持电流补偿模块3053处于工作状态以向调光器20提供补偿的维持电流，使得调光器20中可控硅的导通可以维持到正弦波的半个周期结束。

逻辑控制模块3054用于当闭锁电流补偿模块3052处于工作状态时，控制维持电流补偿模块3053处于非工作状态，当维持电流补偿模块3053处于工作状态时，控制闭锁电流补偿模块3052处于非工作状态。

可选的，第二阈值为54V，第三阈值为0.2V。

需要说明的是，在本实施例中，尽管第二信号采集模块3051采集的是经整流单元303整流后的第五信号和第六信号，但是，本领域普通技术人员应能理解，第二信号采集模块3051也可以直接在调光器20的输出端采集第五信号和第六信号。

图8示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的另一个实施例的电流补偿单元305的电路结构示意图。图中，四个虚线框所示的分别是第二信号采集模块3051，闭锁电流补偿模块3052，维持电流补偿模块3053和逻辑控制模块3054。

第二信号采集模块3051包括第一子采集模块30511和第二子采集模块30512。可选的，第一子采集模块30511和第二子采集模块30512可分别由一个或多个电阻组成，或者仅由一根导线组成。

闭锁电流补偿模块3052包括第五阻抗元件30521，第二开关元件30522，第二比较器30523和第一参考源30524。

第五阻抗元件30521与第二开关元件30522串联连接在整流单元303的第一输出端和地之间。

第一子采集模块30511从第五阻抗元件30521和第二开关元件30522的节点处采集经整流单元303整流后的第五信号并提供给第二比较器30523的第一输入端。第一参考源30524提供第二阈值给第二比较器30523的第二输入端。第二比较器30523根据第五信号与第二阈值的比较结果控制第二开关元件30522的导通与断开。

如果第五信号小于第二阈值，则第二比较器30523控制第二开关元件30522导通，为调光器20提供补偿的启动电流。

维持电流补偿模块3053包括第六阻抗元件30531，第三开关元件30532，第三比较器30533和第二参考源30534。

第六阻抗元件30531与第三开关元件30532串联连接在整流单元303的第一输出端和地之间。

第二子采集模块30512从整流单元303第二输出端采集经整流单元303整流后的第六信号并提供给第三比较器30533的第一输入端。第二参考源30534提供第三阈值给第三比较器30533的第二输入端。第三比较器30533根据第六信号与第三阈值的比较结果控制第三开关元件30532的导通与断开。

如果第六信号小于第三阈值，则第三比较器30533控制第三开关元件30532导通，为调光器20提供补偿的维持电流。

逻辑控制模块3054包括晶体管30541和第七阻抗元件30542。晶体管的基极连接第二比较器30523的输出端并通过第七阻抗元件30542接地，晶体管的集电极连接第三比较器30533的输出端，晶体管的发射极接地。

当第二比较器30523输出高电平控制第二开关元件30522导通后，施加在晶体管30541基极的高电平使得晶体管30541也导通从而将第三开关元件30532的输入端拉为低电平以控制其处于关断状态；当第三比较器30533控制第三开关管30532导通后，施加在晶体管30541集电极的高电平将第二开关管30522的输入端拉为低电平从而控制其处于关断状态。

第二开关元件30522和第三开关元件30532包括但不限于MOS管。

需要说明的是，图8中所示的晶体管30541的连接方式仅是一个示例，本领域普通技术人员应能理解，在一个变化例中，晶体管30541的基极可以连接在第三比较器30533的输出端，集电极连接在第二比较器30523的输出端。

另外，图8中所示的逻辑控制模块3054的电路结构也仅是一个示例，任何能够实现当闭锁电流补偿模块3052处于工作状态时，控制维持电流补偿模块3053处于非工作状态，或者当维持电流补偿模块3053处于工作状态时，控制闭锁电流补偿模块3052处于非工作状态的逻辑控制模块都落入本发明的保护范围之内。

另一需要说明的是，尽管图8中所示的第二信号采集模块3051包括两个子采集模块，其分别从不同的位置采集经整流单元303整流后的第五信号和第六信号并提供给闭锁电流补偿模块3052和维持电流补偿模块3053。但是本领域普通技术人员应能理解，在一个变化例中，第二信号采集模块3051也可以从同一处采集经整流单元303整流后的第五信号和第六信号并分别提供给闭锁电流补偿模块3052和维持电流补偿模块3053。可选择地，第二信号采集模块3051也可以从其他节点处采集第五信号和第六信号，只要该等信号能反映调光器20的工作状态。可选择地，第五信号和第六信号可以为同一信号也可以为不同的信号。

为了有效地抑制电路中的浪涌电流(inrush current)，可选的，根据本发明的一个实施例的发光二极管驱动电路还包括阻抗单元301。

图9示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的又一个实施例的阻抗单元301的电路结构示意图。图中，虚线框所示的为阻抗单元301。该阻抗单元301包括第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012。

第一组阻抗元件3011与调光器20的输出端连接，调光器20的输入端与供电电源10的第一输出端连接。第二组阻抗元件3012与供电电源10的第二输出端连接。其中，第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012的阻值分别大于30欧姆。

需要说明的是，尽管在图9所示的阻抗单元301中示出了两组阻抗元件，但是本领域普通技术人员应能理解，在一个变化例中，阻抗单元301也可以仅包括一组阻抗元件，该阻抗元件的阻值大于30欧姆。

可选的，第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012可分别由一个或多个电阻组成。

考虑到安全因素，可选的，第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012中至少有一组阻抗元件包括保险丝电阻。

另外，由于浪涌电流对第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012的不断冲击会使得其很快的损毁，因此为了延长第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012的使用寿命，可选的，第一组阻抗元件3011和第二组阻抗元件3012分别为大功率电阻，其功率值大于0.5瓦。

为了有效地降低电路中的电磁干扰(EMI)，可选的，根据本发明的一个实施例的发光二极管驱动电路还包括电磁干扰滤波单元302。

图10示出了根据本发明的发光二极管驱动电路的再一个实施例的电磁干扰滤波单元302的电路结构示意图。图中，虚线框所示的是电磁干扰滤波单元302。该电磁干扰滤波单元302包括第一组电容器3021和第二组电容器3022。

第一组电容器3021与整流单元303的输出端耦接。第二组电容器3022与整流单元303的输入端耦接。其中，第二组电容器3022的容值大于第一组电容器3021的容值。

需要说明的是，在电磁干扰滤波单元302中，第二组电容器3022是可选的。第二组电容器3022构成了电磁干扰滤波单元302的第一级电磁干扰滤波，第一组电容器3021构成了电磁干扰滤波单元302的第二级电磁干扰滤波。

可选的，第一组电容器3021和第二组电容器3022分别为高压电容器，其额定工作电压为400V。

可选的，第一组电容器3021和第二组电容器3022可分别选自一个或多个电容器。

需要说明的是，电磁干扰滤波单元302中的第一级电磁干扰滤波并不限于图10中所示出的结构，在一个变化例中，第一级电磁干扰滤波也可以由其他类型的电磁干扰滤波结构替代，例如，π型，L型等。

以上对本发明的具体实施方式进行了描述。需要说明的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变型或修改。

Claims (14)

1.一种发光二极管驱动电路，该驱动电路可通过相位调制调光器耦合到供电电源，该驱动电路包括功率开关单元和控制单元，所述控制单元包括第一信号采集模块，变频模块，反馈模块和脉宽调制模块，其中，

所述第一信号采集模块，用于采集第一信号并将该第一信号提供给所述变频模块，该第一信号代表当所述供电电源提供的电功率由所述调光器进行调制时该电功率的相位调制信息；

所述变频模块，用于根据所述第一信号生成第二信号并将该第二信号提供给所述脉宽调制模块，该第二信号的频率取决于所述第一信号的平均信号强度值；

所述反馈模块，用于采集第三信号并将该第三信号提供给所述脉宽调制模块，该第三信号代表所述功率开关单元的输出电流；

所述脉宽调制模块，用于根据所输入的第二信号和第三信号生成第四信号来控制所述功率开关单元的输出电流，所述第四信号的频率取决于第二信号而所述第四信号的占空比取决于第三信号。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述控制单元还包括信号处理模块，其中，

所述信号处理模块，用于接收所述第一信号采集模块采集到的所述第一信号并对该第一信号进行抗干扰处理后提供给所述变频模块。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述信号处理模块对该第一信号进行抗干扰处理包括在所述第一信号上叠加一直流信号。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述控制单元还包括斜坡补偿模块，其中，

所述斜坡补偿模块，用于接收所述第一信号采集模块采集到的所述第一信号并对该第一信号进行斜坡补偿后提供给所述变频模块，其中，当所述第一信号的平均信号强度值小于第一阈值时所述斜坡补偿模块提供的补偿斜坡斜率大于当所述第一信号的平均信号强度值大于第一阈值时所述斜坡补偿模块提供的补偿斜坡斜率。

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一信号采集模块包括串联连接的第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一信号从所述两阻抗元件的节点处采集。

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第一信号采集模块还包括一个稳压二极管，该稳压二极管与所述两阻抗元件串联连接。

7.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述变频模块包括RC网络和第一比较器，所述第一比较器可根据所述第一信号与所述RC网络的输出信号的比较结果而调整所述RC网络的阻抗和/或容抗从而调整所生成的第二信号的频率大小。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述RC网络包括第三阻抗元件和第一开关元件，所述第一比较器通过控制所述第一开关元件的导通与断开来控制所述第三阻抗元件是否接入所述RC网络。

9.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括电流补偿单元，所述电流补偿单元包括第二信号采集模块，闭锁电流补偿模块，维持电流补偿模块和逻辑控制模块，其中，

所述第二信号采集模块用于采集第五信号和第六信号并将第五信号提供给所述闭锁电流补偿模块，将第六信号提供给所述维持电流补偿模块，所述第五信号和第六信号均代表当所述供电电源提供的电功率由所述调光器进行调制时该电功率的相位调制信息；

所述闭锁电流补偿模块用于当所述第五信号小于第二阈值时处于工作状态以向所述调光器提供补偿的启动电流；

所述维持电流补偿模块用于当所述第六信号小于第三阈值时处于工作状态以向所述调光器提供补偿的维持电流；

所述逻辑控制模块，用于当所述闭锁电流补偿模块处于工作状态时，控制所述维持电流补偿模块处于非工作状态；当所述维持电流补偿模块处于工作状态时，控制所述闭锁电流补偿模块处于非工作状态。

10.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括整流单元和阻抗单元，所述阻抗单元设置在所述整流单元和供电电源之间且包括至少一组阻抗元件，所述阻抗元件的阻值大于30欧姆。

11.根据权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，所述阻抗单元包括两组阻抗元件，该两组阻抗元件分别连接在所述供电电源的不同输出端。

12.根据权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，所述两组阻抗元件中至少有一组阻抗元件包括保险丝电阻。

13.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括整流单元和电磁干扰滤波单元，其中，所述电磁干扰滤波单元包括第一组电容器，其中，

所述第一组电容器与所述整流单元的输出端耦接。

14.根据权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，所述电磁干扰滤波单元还包括第二组电容器，所述第二组电容器与所述整流单元的输入端耦接，且第二组电容器的容值大于第一组电容器的容值。

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