CN114126148A - 一种实现线电压补偿的驱动电路及led电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现线电压补偿的驱动电路及LED电路,该驱动电路中充放电产生电路与储能器件和负载电流控制电路连接;储能器件和充放电产生电路连接在整流模块的两端;线电压补偿电路与充放电产生电路连接,用于采样驱动电路中预设电压检测点的电压信号,并根据采样的电压信号向充放电产生电路发出电压补偿信号;充放电产生电路,用于在储能器件充电过程中,与储能器件形成充电回路,并根据接收的电压补偿信号控制储能器件充电电流的大小;以及在储能器件放电过程中,与储能器件形成放电回路。通过电压补偿调节储能器件充电电流,从而实现消除电流纹波,保证了电路稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现线电压补偿的驱动电路及LED电路。
背景技术
LED光源是一种基于发光二极管的光源,具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点。随着LED技术的不断发展,LED光源得到了广泛的应用,商场、工厂及住房等场景会使用大量的LED光源作为照明或装饰,并在需要时调整这些LED光源的亮度,以便提供舒适的照明。
为了保证LED驱动电路向LED负载供电,一般需要在驱动电路中设置储能器件,例如储能电容,用于在母线电压小于LED负载的驱动电压时,向LED负载供电。由于现有技术中一般采用恒定电流为储能器件充电,在电路工作过程中,如果驱动电路的交流输入电压发生变化,当交流输入电压增大时,储能器件的充电时间增长,当充放电电荷重新平衡后,就会造成储能器件充电后的电压与负载电压的差值增大,造成电源效率下降。反之,当交流输入电压降低时,储能器件的充电时间减小,当充放电电荷重新平衡后,就会造成储能器件充电后的电压与负载电压的差值减小,甚至低于负载电压,造成频闪。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种实现线电压补偿的驱动电路及LED电路以满足实际被控负载的驱动需求。
作为本发明实施例的第一个方面,本发明实施例提供了一种实现线电压补偿的驱动电路,包括:储能器件、充放电产生电路、线电压补偿电路、负载电流控制电路和整流模块;
所述充放电产生电路与所述储能器件和所述负载电流控制电路连接;所述储能器件和充放电产生电路连接在所述整流模块的两端;
所述线电压补偿电路与所述充放电产生电路连接,用于采样所述驱动电路中预设电压检测点的电压信号,并根据采样的所述电压信号向所述充放电产生电路发出电压补偿信号;
所述充放电产生电路,用于在所述储能器件充电过程中与所述储能器件形成充电回路,并根据接收的所述电压补偿信号控制所述储能器件充电电流的大小;以及在储能器件放电过程中,与所述储能器件形成放电回路。
在一些可选的实施例中,所述充放电产生电路包括第一受控开关管、至少一个第一电阻和充电电流控制模块;
所述至少一个第一电阻与所述第一受控开关管连接;
所述充电电流控制模块与第一受控开关管控制端连接,用于控制所述第一受控开关管的通断。
在一些可选的实施例中,所述的实现线电压补偿的驱动电路,还包括:与所述充放电产生电路并联的单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通。
在一些可选的实施例中,所述充放电产生电路还包括单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通;
所述单向电流通路包括:所述第一受控开关管的寄生体二极管。
在一些可选的实施例中,所述线电压补偿电路包括线电压补偿模块,所述线电压补偿模块一端连接所述预设电压检测点,另一端连接所述充电电流控制模块。
在一些可选的实施例中,所述线电压补偿电路还包括:串联的第二电阻和第三电阻;
所述线电压补偿模块一端连接所述第二电阻和第三电阻之间,并通过所述第二电阻连接所述预设电压检测点,所述第三电阻接地;
所述预设电压检测点位于所述驱动电路母线上或位于所述驱动电路连接的被控负载的输出端。
在一些可选的实施例中,所述充电电流控制模块,包括第一运算放大器;
第一运算放大器的正相输入端用于连接第一基准电压,第一运算放大器的负相输入端经第四电阻连接所述第一受控开关管的电流输出端;第一运算放大器的输出端连接第一受控开关管的控制端。
在一些可选的实施例中,所述线电压补偿模块包括:第二运算放大器、第三运算放大器、第二受控开关管、第三受控开关管、第一电流源电路、第二电流源电路、第五电阻和第六电阻;
所述第二运算放大器的正相输入端连接于所述第二电阻和第三电阻之间,所述第二运算放大器的负相输入端连接所述第二受控开关管的电流输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述第二受控开关管的控制端;
所述第二受控开关管的电流输出端经所述第五电阻接地;所述第二受控开关管的电流输入端经所述第一电流源电路连接到所述第一运算放大器的负相输入端;
所述第三算放大器的正相输入端用于连接第三基准电压,所述第三运算放大器的负相输入端连接所述第三受控开关管的电流输出端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第三受控开关管的控制端;
所述第三受控开关管的电流输出端经所述第六电阻接地;所述第三受控开关管的电流输入端经所述第二电流源电路连接所述第二受控开关管的电流输出端。
在一些可选的实施例中,所述第一电流源电路包括第四受控开关管和第五受控开关管;所述第四受控开关管和所述第五受控开关管的电流输出端分别连接所述驱动电路的母线,所述第四受控开关管的电流输入端连接到所述第一运算放大器的负相输入端;所述第五受控开关管的电流输入端连接所述第二受控开关管的电流输入端;
所述第二电流源电路包括第六受控开关管和第七受控开关管;所述第六受控开关管和所述第七受控开关管的电流输出端分别连接所述驱动电路的母线,所述第六受控开关管的电流输入端连接所述第二受控开关管的电流输出端;所述第七受控开关管的电流输入端连接所述第三受控开关管的电流输入端。
作为本发明实施例的第二个方面,本发明实施例提供了一种LED电路,包括LED负载和上述任一项所述的实现线电压补偿的驱动电路。
作为本发明实施例的第三个方面,本发明实施例提供了一种LED灯具,包括上述的LED电路。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括:
本发明实施例提供的上述实现线电压补偿的驱动电路,对于整流模块连接的交流输入电源来说,该驱动电路利用母线电压为正弦波变化的特点,通过控制充放电产生电路的通断实现储能器件充放电,并根据线电压补偿电路的电压补偿信号,实现充放电产生电路所产生的电流随母线电压的变化而变化,即当交流输入电压增大时,充放电产生电路所产生的电流减小,使得储能器件的充电后电压仍然保持接近负载电压,从而使驱动电路工作效率始终保持在较高的水平,而当交流输入电压减小时,充放电产生电路所产生的电流增大,使得储能器件的充电后电压始终稍大于负载电压,保证电路中不会产生纹波。特别对于LED负载,储能器件的电压始终稍大于LED负载的负载电压,可实现无频闪。
附图说明
图1为本发明实施例提供的实现线电压补偿的驱动电路的结构示意图一;
图2为本发明实施例提供的实现线电压补偿的驱动电路的结构示意图二;
图3为本发明实施例提供的实现线电压补偿的驱动电路的结构示意图三;
图4为图3所示的实现线电压补偿的驱动电路中电流、电压波形示意图;
图5为本发明实施例提供的实现线电压补偿的驱动电路的结构示意图四。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中LED驱动电路存在的上述问题,本发明实施例提供了一种实现线电压补偿的驱动电路,参照图1或图2所示,该实现线电压补偿的驱动电路,包括:储能器件和充放电产生电路、线电压补偿电路、负载电流控制电路和整流模块;
所述充放电产生电路与所述储能器件和所述负载电流控制电路连接;所述储能器件和充放电产生电路连接在所述整流模块的两端;
所述线电压补偿电路与所述充放电产生电路连接,用于采样所述驱动电路中预设电压检测点的电压信号,并根据采样的所述电压信号向所述充放电产生电路发出电压补偿信号;
所述充放电产生电路,用于在所述储能器件充电过程中与所述储能器件形成充电回路,并根据接收的所述电压补偿信号控制所述储能器件充电电流的大小;以及在储能器件放电过程中,与所述储能器件形成放电回路。
在一个具体实施例中,上述储能器件可以是电容,上述被控负载可以是LED负载。
本发明实施例提供的实现线电压补偿的驱动电路,通过充放电产生电路控制储能器件进行充放电,当整流后的输入电压大于储能器件的电压时,储能器件进入充电过程,此时,整流模块、储能器件和充放电产生电路构成充电回路,充放电产生电路产生由Iin端至Iout端的电流,通过线电压补偿电路采样所述驱动电路中预设电压检测点的电压信号,并根据采样的所述电压信号向所述充放电产生电路发出电压补偿信号,控制充放电产生电路产生的Iin端至Iout端的电流随驱动电路中预设电压检测点的电压的变化而变化,进而通过充放电产生电路可以控制储能器件充电电流的大小;当整流后的输入电压小于储能器件的充电电压时,储能器件进入放电过程,此时,储能器件、LED负载、负载电流控制电路和充放电产生电路构成放电回路,充放电产生电路中电流由Iout端流向Iin端。
本发明实施例提供的上述实现线电压补偿的驱动电路,对于整流模块连接的交流输入电源来说,该驱动电路利用母线电压为正弦波变化的特点,通过控制充放电产生电路的通断实现储能器件充放电,并根据线电压补偿电路的电压补偿信号,实现充放电产生电路所产生的电流随母线电压的变化而变化,即当交流输入电压增大时,充放电产生电路所产生的电流减小,使得储能器件的充电后电压仍然保持接近负载电压,从而使驱动电路工作效率始终保持在较高的水平,而当交流输入电压减小时,充放电产生电路所产生的电流增大,使得储能器件的充电后电压始终稍大于负载电压,保证电路中不会产生纹波。特别对于LED负载,储能器件的电压始终稍大于LED负载的负载电压,可实现无频闪。
下面通过几个具体的实施例,对本发明的具体实现方式进行详细描述:
实施例一
在一些可选的实施例中,参照图1所示,实现线电压补偿的驱动电路的充放电产生电路包括第一受控开关管、第一电阻和充电电流控制模块,第一电阻与第一受控开关管连接,充电电流控制模块与第一受控开关管控制端连接,用于控制第一受控开关管的通断;驱动电路的线电压补偿电路包括线电压补偿模块,线电压补偿模块一端连接预设电压检测点,另一端连接充电电流控制模块。
在一些可选的实施例中,参照图1所示,线电压补偿电路还包括:串联的第二电阻和第三电阻;
线电压补偿电路的线电压补偿模块一端连接第二电阻和第三电阻之间,并通过第二电阻连接位于驱动电路母线上的预设电压检测点,第三电阻接地。
在一些可选的实施例中,实现线电压补偿的驱动电路还包括:与所述充放电产生电路并联的单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通,此时,单向电流通路可以包括一个二极管。
本发明实施例一中,所述充放电产生电路还包括单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通,此时,单向电流通路可以包括第一受控开关管的寄生体二极管D1。
作为本发明的一个具体实施方式,可以是,储能器件为电容C1,充放电产生电路的第一受控开关管为NMOS管M1。
参照图1所示,交流输入电源连接整流模块,整流模块连接电容C1,电容C1连接充放电产生电路的Iin端,充放电产生电路的Iout端接地,充放电产生电路中NMOS管M1为非隔离型MOS管,其中NMOS管M1的漏极连接该Iin端、源极经过该第一电阻R1连接Iout端、栅极连接该充电电流控制模块、NMOS管M1的寄生体二极管D1连接该Iout端,LED负载与负载电流控制电路连接后与所述整流模块构成一电流回路,第二电阻R2和第三电阻R3串联连接,第二电阻R2的一端连接位于驱动电路母线上的预设电压检测点,第三电阻R3接地,线电压补偿模块一端连接第二电阻R2和第三电阻R3之间,另一端连接充电电流控制模块。在该驱动电路中,当整流后母线电压Vin大于电容C1两端的电压时,充电电流控制模块控制NMOS管M1导通,产生由Iin端至Iout端方向的电流,整流模块、电容C1和NMOS管M1、第一电阻R1构成充电回路,由母线电压Vin向LED负载和电容C1供电,在充电过程中,线电压补偿模块通过第二电阻R2和第三电阻R3采样母线电压信号,根据采样的母线电压信号,产生电压补偿信号并发送到该充电电流控制模块,实现控制充放电产生电路所产生的由Iin端至Iout端方向的电流随母线电压的增大而减小或随母线电压的降低而增大;当整流后母线电压Vin小于电容C1两端的电压时,充电电流控制模块控制NMOS管M1关断,由于非隔离型NOMS管的寄生体二极管D1与Iout端连接,在NMOS管M1中的寄生体二极管D1产生由Iout端至Iin端方向的电流,电容C1、LED负载、负载电流控制电路、第一电阻R1和NMOS管M1的寄生体二极管D1构成放电回路,由电容C1向LED负载供电。
在一个具体实施例中,该负载电流控制电路包括功率控制模块和负载受控开关管,该功率控制模块可以是运算放大器,该负载受控开关管可以是NMOS管M0,其中,NMOS管M0的漏极连接被控负载,运放放大器的输出端连接至NMOS管M0的栅极,NMOS管M0的源极连接电阻Rcs,同时连接至运算放大器的负相输入端,运算放大器的正相输入端接第四基准电压VREF4。
需要说明的是,本发明实施例中,负载电流控制电路具体实施方式,可以参照现有技术中其他实现被控负载电流控制的结构方式,其具体电路实现方式本发明实施例中在此不作严格限定,只要能够实现电路中电流控制的要求即可,本发明实施例中,不再赘述。
本发明实施例提供的上述实施方式中,通过使用集成电路工艺制造的NMOS管M1的寄生体二极管D1,实现电容C1放电时的电路单向导通,不需要外接其他电路器件,降低了电路成本的同时,有利于减小驱动电路的体积,在生产制造时便于驱动电路中各个器件的合理布置。
实施例二
在一些可选的实施例中,参照图2所示,本发明实施例中,线电压补偿电路的第二电阻R2还可以连接于LED负载输出端的预设电压采集点,用于采样母线电压和负载电压的差值电压信号,从而在储能器件即电容C1充电过程中,线电压补偿模块通过第二电阻R2和第三电阻R3采样母线电压和负载电压的差值电压信号,根据采样的母线电压和负载电压的差值电压信号,产生电压补偿信号并发送到该充电电流控制模块,实现控制充放电产生电路所产生的由Iin端至Iout端方向的电流随母线电压和负载电压的差值的增大而减小或随母线电压的降低而增大。
本发明实施例中,图2所示的实现线电压补偿的驱动电路的具体的电路实现方案和执行的具体方式与图1所示的实现线电压补偿的驱动电路相类似,具体的实现过程可以参照上述实施例中关于图1的详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供的上述实施方式中,单向电流通路中的NMOS管M1的寄生体二极管D1还可以替换为现有技术中的二极管。此时,单向电流通路的二极管并联在NMOS管M1的漏极和源极之间;或,单向电流通路的二极管的阴极与充放电产生电路的Iin端连接,且连接到电容C1的一端;二极管阳极与充放电产生电路的Iout端相连。
需要说明的是,图1或图2所示的实现线电压补偿的驱动电路中,第一受控开关管为NMOS管仅为本发明实施例的一个具体实施方式,第一受控开关管还可以是其他电流控制开关管,例如,可以是双极性晶体管BJT(图中未示出),只要能够实现对电流的控制,以使得在电容C1充电时形成充电回路即可。
实施例三
基于实施例一和实施例二所描述的实现线电压补偿的驱动电路,进一步的,参照图3所示,本发明实施例中的充电电流控制模块,可以包括第一运算放大器;
第一运算放大器的正相输入端用于连接第一基准电压,第一运算放大器的负相输入端经第四电阻R4连接第一受控开关管的电流输出端;第一运算放大器的输出端连接第一受控开关管的控制端。
其中,当第一受控开关管为NMOS管M1时,第一受控开关管M1的电流输出端是指NMOS管的源极。
当在充放电产生电路与单向电流通路并联的情况下,第一受控开关管还可以是为双极性晶体管,此时,第一受控开关管的电流输出端是指双极性晶体管的发射极。
参照图3所示,本发明实施例中的线电压补偿模块,可以包括:第二运算放大器、第三运算放大器、第二受控开关管、第三受控开关管、第一电流源电路、第二电流源电路、第五电阻和第六电阻;第二运算放大器的正相输入端连接第二电阻和第三电阻之间,第二运算放大器的负相输入端连接第二受控开关管的电流输出端,第二运算放大器的输出端连接第二受控开关管的控制端;
第二受控开关管的电流输出端经第五电阻接地;第二受控开关管的电流输入端经第一电流源电路连接到第一运算放大器的负相输入端;
第三算放大器的正相输入端用于连接第三基准电压,第三运算放大器的负相输入端连接第三受控开关管的电流输出端,第三运算放大器的输出端连接第三受控开关管的控制端;
第三受控开关管的电流输出端经第六电阻接地;第三受控开关管的电流输入端经第二电流源电路连接第二受控开关管的电流输出端。
本发明实施例中,上述第二受控开关管和第三受控开关管可以是同一规格的NMOS管M2和M3。
在一个具体实施例中,参照图3所示,上述第一电流源电路可以是镜像电流源电路,该镜像电流源电路包括:第四受控开关管和第五受控开关管;第四受控开关管和第五受控开关管的电流输出端分别连接驱动电路的母线,第四受控开关管的电流输入端连接到第一运算放大器的负相输入端;第五受控开关管的电流输入端连接第二受控开关管的电流输入端;
上述第二电流源电路也可以是镜像电流源电路,该镜像电流源电路包括:第六受控开关管和第七受控开关管;第六受控开关管和第七受控开关管的电流输出端分别连接驱动电路的母线,第六受控开关管的电流输入端连接第二受控开关管的电流输出端;第七受控开关管的电流输入端连接第三受控开关管的电流输入端。
本发明实施例中,上述第四受控开关管至第七受控开关管可以是同一规格的NMOS管M4、M5、M6和M7。
在一个具体实施例中,基于上述关于图3所示的第一电流源电路的描述,本发明实施例中的上述镜像电流源电路还可以替换为比例电流源电路,即通过在上述镜像电流源电路的第四受控开关管NMOS管M4的源极与该驱动电路的母线之间以及第五受控开关管NMOS管M5的源极与该驱动电路的母线之间分别连接一个比例电阻(图中未示出),调整两个比例电阻的阻值大小,实现调整NMOS管M4的漏极的电流;
基于相同的原理,本发明实施例中的上述第二电流源电路中的镜像电流源电路也可以替换为比例电流源电路,即通过在上述镜像电流源电路的第六受控开关管NMOS管M6的源极与该驱动电路的母线之间以及第七受控开关管NMOS管M7的源极与该驱动电路的母线之间分别连接一个比例电阻(图中未示出),调整两个比例电阻的阻值大小,实现调整NMOS管M6的漏极的电流。
下面通过一个具体的实施例进行详细说明如下,参照图3所示的实现线电压补偿的驱动电路,交流输入电源连接整流模块,整流模块连接LED负载,LED负载连接负载电流控制电路,充放电产生电路与储能器件和负载电流控制电路连接,储能器件、充放电产生电路连接在所述整流模块的两端,线电压补偿电路一端与充放电产生电路连接,另一端连接预设电压检测点。
本发明实施例中,图3所示的单向电流通路的二极管D1既可以是单独的一个二极管,也可以是该充放电产生电路的NMOS管M1的寄生体二极管。
本发明实施例中,参照图3所示,该充放电产生电路的NMOS管M1的漏极与Iin端相连,NMOS管M1的源极与第一电阻R1的一端相连,且同时连接至第一运算放大器AMP1的负相输入端,第一电阻R1的另一端与Iout相连;NMOS管M1的栅极与第一运算放大器AMP1的输出端相连;第一运算放大器AMP1的正相输入端连接第一基准电压VREF1。
本发明实施例中,参照图3所示,该线电压补偿电路的串联的第二电阻R2和第三电阻R3中,第二电阻R2连接于母线上的预设电压检测点,第三电阻R3接地,第二运算放大器AMP2的正相输入端(即第二基准电压VREF2)连接第二电阻R2和第三电阻R3之间,第二运算放大器AMP2的负相输入端连接NMOS管M2的源极,第二运算放大器AMP2的输出端连接NMOS管M2的栅极;
NMOS管M2的栅极经第五电阻R5接地;NMOS管M2的漏极经第一电流源电路连接到第一运算放大器AMP1的负相输入端;
第三算放大器AMP3的正相输入端用于连接第三基准电压VREF3,第三运算放大器AMP3的负相输入端连接NMOS管M3的源极,第三运算放大器AMP3的输出端连接NMOS管M3的栅极;
NMOS管M3的栅极经第六电阻R6接地;NMOS管M3的漏极经第二电流源电路连接NMOS管M2的源极。
该负载电流控制电路包括第四运算放大器AMP4和负载受控开关管,该负载受控开关管可以是NMOS管M0,其中,NMOS管M0的漏极连接LED负载,第四运放放大器AMP4的输出端连接至NMOS管M0的栅极,NMOS管M0的源极连接电阻Rcs,同时连接至第四运放放大器AMP4的负相输入端,第四运放放大器AMP4的正相输入端接第四基准电压VREF4。电容C1接整流后母线电压Vin,二极管D1与充放电产生电路并联。
在本发明实施例中,第一基准电压VREF1可以是为恒定值,所述线电压补偿电路根据采样的母线电压信号向所述充放电产生电路中第一运算放大器AMP1的负相输入端发出电压补偿信号,从而使充放电产生电路所产生的电流Ichg随母线电压的变化而变化。第四基准电压VREF4也可以是恒定值,则负载电流Iload=VREF4/Rcs也为恒定值。该整流模块为全桥整流桥,则交流输入电流整流前与整流后的关系为:|Iac|=Imain,且Imain=Ichg+Iload。
参照图3和图4所示,第三运算放大器AMP3的正相输入端输入参考电压VREF3,第三运算放大器AMP3的负相输入端连接于NMOS管M3和第六电阻R6之间,因此可以实现由参考电压VREF3向第六电阻R6提供恒定电流,所以由第三运算放大器AMP3、NMOS管M3、第六电阻R6和第二电流源电路形成一个恒流源,向第二运算放大器AMP2提供恒定的电压。当交流输入电压Vac升高时,交流整流后的输入电压|Vac|升高,母线电压Vin升高,第二运算放大器AMP2的正相输入端由第二电阻R2和第三电阻R3采样的电压升高,此时NMOS管M2处电流增加,通过与其连接的第一电流源电路,向第一运算放大器AMP1的负相输入端施加的电压增加,第一运算放大器AMP1的输出端的电压降低,造成NMOS管M1处电流减小,即充放电产生电路所产生的电流Ichg减小。反之,当交流输入电压Vac降低时,交流整流后的输入电压|Vac|降低,母线电压Vin降低,第二运算放大器AMP2的正相输入端由第二电阻R2和第三电阻R3采样的电压降低,此时NMOS管M2处电流减小,通过与其连接的第一电流源电路,第一运算放大器AMP1的负相输入端的电压降低,第一运算放大器AMP1的输出端的电压增加,造成NMOS管M1处电流增加,即充放电产生电路所产生的电流Ichg增加。
参照图4所示,若充放电产生电路所产生的电流Ichg恒定不变,在电路工作过程中,交流输入电压发生变化,如当交流输入电压Vac增大时,电容C1的充电时间增长,根据ΔVC1=(Ichg*T1)/C1,充电时间T1增大,ΔVC1必然增大,当充放电电荷重新平衡后,就会造成VC1与负载电压VLED的差值增大(VC1大于VLED),造成电源效率下降。反之,当交流输入电压Vac降低后,电容C1充电时间减小,根据ΔVC1=(Ichg*T1)/C1,充电时间T1减小,则ΔVC1必然减小,其结果是VC1与VLED的差值减小,甚至VC1小于VLED,造成频闪。通过图3所示的实现线电压补偿的驱动电路,充放电产生电路所产生的电流Ichg随母线电压的变化而变化,当交流输入电压Vac增大后,充放电产生电路所产生的电流Ichg减小,则可使得VC1仍然保持接近负载VLED,从而使电源效率始终保持在较高的水平。当交流输入电压Vac减小后,充放电产生电路所产生的电流Ichg增大,则可使得VC1始终稍大于VLED,保证电路中没有纹波,从而避免频闪,从而使电源效率始终保持在较高的水平。
当然图3所示的实现线电压补偿的驱动电路,仅为充放电产生电路所产生的电流Ichg随着电路中的整流后母线电压的变化而变化的一个具体实施例,在其他实施例中,充放电产生电路所产生的电流Ichg还可随着电路中的其他控制量的变化而变化,例如,参照图5所示,将图3所示的第二电阻R2连接被控负载的输出端,其他电路连接方式不变的情况下,可以实现充放电产生电路所产生的电流Ichg随着电路中的整流后母线电压与负载电压的差值的变化而变化,以达到与图3所示的实现线电压补偿的驱动电路相同的技术效果。
在上述实施例一至三中的实现线电压补偿的驱动电路中,负载电流控制电路可以是线性控制电路,也可以是开关型控制电路,例如buck型电路、fly-back型电路或boost型电路。由于包括上述开关型控制电路的实现线电压补偿的驱动电路的其他部分的电路实现方式与上述实施例中相似,具体的实现方式可以参照实施例一至三中的详细描述,并且,需要说明的是,本发明实施例中,恒流控制模块的具体实施方式,可以参照现有技术中其他实现被控负载的恒流控制的结构方式,其具体电路实现方式本发明实施例中在此不作严格限定,只要能够实现电路中恒流控制的要求即可,本发明实施例中,不再赘述。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种LED电路,包括LED负载和上述实施例中所描述的实现线电压补偿的驱动电路。
关于上述实施例中的LED电路,其中,实现线电压补偿的驱动电路的执行操作和实现方案的具体方式,已经在上述实施例一至三中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种LED灯具,包括上述的LED电路。
关于上述实施例中的LED灯具,其中LED电路的实现线电压补偿的驱动电路的执行操作和实现方案的具体方式,已经在上述实施例一至三中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种实现线电压补偿的驱动电路,其特征在于,包括:储能器件、充放电产生电路、线电压补偿电路、负载电流控制电路和整流模块;
所述充放电产生电路与所述储能器件和所述负载电流控制电路连接;所述储能器件和充放电产生电路连接在所述整流模块的两端;
所述线电压补偿电路与所述充放电产生电路连接,用于采样所述驱动电路中预设电压检测点的电压信号,并根据采样的所述电压信号向所述充放电产生电路发出电压补偿信号;
所述充放电产生电路,用于在所述储能器件充电过程中与所述储能器件形成充电回路,并根据接收的所述电压补偿信号控制所述储能器件充电电流的大小;以及在储能器件放电过程中,与所述储能器件形成放电回路。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述充放电产生电路包括第一受控开关管、至少一个第一电阻和充电电流控制模块;
所述至少一个第一电阻与所述第一受控开关管连接;
所述充电电流控制模块与第一受控开关管控制端连接,用于控制所述第一受控开关管的通断。
3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,还包括:与所述充放电产生电路并联的单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通。
4.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述充放电产生电路还包括单向电流通路,所述单向电流通路在所述储能器件放电的情况下导通;
所述单向电流通路包括:所述第一受控开关管的寄生体二极管。
5.如权利要求2-4任一项所述的电路,其特征在于,所述线电压补偿电路包括线电压补偿模块,所述线电压补偿模块一端连接所述预设电压检测点,另一端连接所述充电电流控制模块。
6.如权利要求5所述的电路,其特征在于,所述线电压补偿电路还包括:串联的第二电阻和第三电阻;
所述线电压补偿模块一端连接所述第二电阻和第三电阻之间,并通过所述第二电阻连接所述预设电压检测点,所述第三电阻接地;
所述预设电压检测点位于所述驱动电路母线上或位于所述驱动电路连接的被控负载的输出端。
7.如权利要求6所述的电路,其特征在于,所述充电电流控制模块,包括第一运算放大器;
第一运算放大器的正相输入端用于连接第一基准电压,第一运算放大器的负相输入端经第四电阻连接所述第一受控开关管的电流输出端;第一运算放大器的输出端连接第一受控开关管的控制端。
8.如权利要求7所述的驱动电路,其特征在于,所述线电压补偿模块包括:第二运算放大器、第三运算放大器、第二受控开关管、第三受控开关管、第一电流源电路、第二电流源电路、第五电阻和第六电阻;
所述第二运算放大器的正相输入端连接于所述第二电阻和第三电阻之间,所述第二运算放大器的负相输入端连接所述第二受控开关管的电流输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述第二受控开关管的控制端;
所述第二受控开关管的电流输出端经所述第五电阻接地;所述第二受控开关管的电流输入端经所述第一电流源电路连接到所述第一运算放大器的负相输入端;
所述第三算放大器的正相输入端用于连接第三基准电压,所述第三运算放大器的负相输入端连接所述第三受控开关管的电流输出端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第三受控开关管的控制端;
所述第三受控开关管的电流输出端经所述第六电阻接地;所述第三受控开关管的电流输入端经所述第二电流源电路连接所述第二受控开关管的电流输出端。
9.如权利要求8所述的驱动电路,其特征在于,所述第一电流源电路包括:第四受控开关管和第五受控开关管;所述第四受控开关管和所述第五受控开关管的电流输出端分别连接所述驱动电路的母线,所述第四受控开关管的电流输入端连接到所述第一运算放大器的负相输入端;所述第五受控开关管的电流输入端连接所述第二受控开关管的电流输入端;
所述第二电流源电路包括:第六受控开关管和第七受控开关管;所述第六受控开关管和所述第七受控开关管的电流输出端分别连接所述驱动电路的母线,所述第六受控开关管的电流输入端连接所述第二受控开关管的电流输出端;所述第七受控开关管的电流输入端连接所述第三受控开关管的电流输入端。
10.一种LED电路,其特征在于,包括LED负载和权利要求1-9任一项所述的实现线电压补偿的驱动电路。
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