CN211063830U - 一种发光电路 - Google Patents

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张攀
程宝洪
刘柳胜
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Abstract

本申请提供了一种发光电路，所述发光电路包括发光子电路、设置于所述发光子电路中的调光开关、分别与所述调光开关和所述发光子电路连接的开关控制子电路以及与所述开关控制子电路连接的时间控制子电路，可以通过时间控制子电路及开关控制子电路，来调整发光电路的发光周期中过零阶段的时间，以调整发光周期，从而实现调整发光电路输出电流，达到调整发光电路亮度的目的。本实用新型可以减少甚至消除电路寄生参数等因素对光源的影响，保证各光源的一致性，优化LED光源的显示效果。

Description

一种发光电路
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种发光电路。
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。
目前，LED光源的驱动方式主要有CCM(连续导通模式，Continuous ConductionMode)和DCM(Discontinuous Conduction Mode，非连续导通模式)。CCM的调光方式中，在一个发光周期内，电感电流不会到0，也即电感不会“复位”，其成本较高，容易出现电感饱和，难以进行控制；在 DCM的调光方式中，在一个发光周期内，电感电流会被适当的复位，功率开关闭合时，电感电流为零，但是传统的DCM调光方式，其电流谐波较大，电路中影响电流大小的因素过多，电磁干扰较强，在电路中有多个LED光源的情况下，LED光源一致性较差，导致每个LED光源的调光效果相差较大。因此，如何有效对发光亮度进行调整，保证各LED光源的一致性，成为了亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种发光电路，通过设置时间控制子电路及开关控制子电路，来调整发光电路的发光周期中过零阶段的时间，以精确调整发光周期，消除驱动电路的寄生参数对LED输出电流的影响，保证各光源的一致性，优化LED光源的显示效果。
本申请实施例提供了一种发光电路，包括发光子电路、设置于所述发光子电路中的调光开关、分别与所述调光开关和所述发光子电路连接的开关控制子电路以及与所述开关控制子电路连接的时间控制子电路；
所述时间控制子电路用于在所述发光子电路处于过零衰减震荡状态时，经过第一预设时间长度后，向所述开关控制子电路发送用于闭合所述调光开关的触发信号，所述开关控制子电路根据所述触发信号控制所述调光开关闭合；
所述开关控制子电路在所述调光开关闭合时，经过第二预设时间长度后，控制所述调光开关断开。
进一步的，所述时间控制子电路可为用于对调光开关断开时间和闭合时间计时或计数的精确计算电路。
进一步的，所述时间控制子电路也可为充电时间子电路；
在每个发光周期中的储能阶段，所述充电时间子电路处于第一充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关处于闭合状态，所述发光子电路处于导通发光状态，并进行电感能量储存；
在每个发光周期中的储能阶段之后的能量释放阶段，所述充电时间子电路继续处于第一充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关切换至断开状态，所述发光子电路处于截止发光状态，并释放储存的电感能量；
在每个发光周期中能量释放阶段之后的过零阶段，所述发光子电路处于过零衰减震荡状态，所述充电时间子电路进入第二充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关继续处于断开状态；
所述充电时间子电路在所述第二充电状态中充电完毕后，输出所述触发信号，所述开关控制子电路控制所述调光开关闭合，所述充电时间子电路放电清零后，所述发光电路重新进入储能阶段。
进一步的，所述充电时间子电路的输入端与所述调光开关的控制端连接，所述充电时间子电路的输出端与所述开关控制子电路的第一输入端连接，所述开关控制子电路的第二输入端与所述调光开关的输出端连接，所述开关控制子电路的输出端与所述调光开关的控制端连接。
进一步的，在每个发光周期中的储能阶段，所述充电时间子电路向所述开关控制子电路发送所述触发信号，所述开关控制子电路在根据所述触发信号控制所述调光开关处于闭合状态，所述开关控制子电路与所述发光子电路连接处的连接点电信号呈逐渐升高状态；
当所述连接点电信号升高至阈值电压时，所述开关控制子电路在所述连接点电信号的触发下控制所述调光开关切换至断开状态，所述发光电路进入所述能量释放阶段，所述连接点电信号为零状态；
在所述发光子电路的电感能量释放完毕后，所述发光电路进入所述过零阶段，处于过零震荡状态，所述充电时间子电路进入第二充电状态，所述充电时间子电路在所述第二充电状态中充电完毕后，向所述开关控制子电路发送所述触发信号，所述开关控制子电路在根据所述触发信号控制所述调光开关闭合，所述发光电路重新进入储能阶段。
进一步的，所述发光电路还包括过零检测器，所述充电时间子电路包括第一调光充电支路、第二调光充电支路、第一比较器和信号反相器；
所述第一调光充电支路的第一输入端与所述调光开关的控制端连接，所述第一调光充电支路的第二输入端通过所述过零检测器与所述调光开关的控制端连接，所述第一调光充电支路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接；
所述第二调光充电支路的第一输入端通过所述过零检测器与所述调光开关的控制端连接，所述第二调光充电支路的第二输入端与所述调光开关的控制端连接，所述第二调光充电支路的输出端与所述第一比较器的负输入端连接；
所述第一比较器的输出端与所述信号反相器的输入端连接，所述信号反相器的输出端为所述充电时间子电路的输出端，并与所述开关控制子电路的第一输入端连接。
进一步的，所述第一调光充电支路包括第一触发器、第一开关、第一充电电容和运算放大器；
所述第一触发器的信号输入端与电流源连接，所述第一触发器的触发端为所述第一调光充电支路的第一输入端，所述第一触发器的复位端为所述第一调光充电支路的第二输入端，所述第一触发器的输出端与所述第一开关的控制端连接；
所述第一开关的输入端与所述电流源连接，所述第一开关的输出端通过所述第一充电电容接地；
所述运算放大器的正输入端与所述第一开关的输出端连接，所述运算放大器的负输入端与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端为第一调光充电支路的输出端。
进一步的，所述第二调光充电支路包括第二触发器、第二开关和第二充电电容；
所述第二触发器的信号输入端与电流源连接，所述第二触发器的触发端为所述第二调光充电支路的第一输入端，所述第二触发器的复位端为所述第二调光充电支路的第二输入端，所述第二触发器的输出端与所述第二开关的控制端连接；
所述第二开关的输入端与所述电流源连接，所述第二开关的输出端通过所述第二充电电容接地，所述第二开关的输出端为第二调光充电支路的输出端。
进一步的，所述开关控制子电路包括第二比较器、第三触发器和驱动器；
所述第二比较器的正输入端与所述调光开关的输出端连接，以接收所述连接点电信号，所述第二比较器的负输入端接入阈值电压信号，所述第二比较器的输出端与所述第三触发器的第一输入端连接；
所述第三触发器的第二输入端与充电时间子电路的输出端连接，所述第三触发器的输出端与所述驱动器连接，所述驱动器的输出端与所述调光开关的控制端连接。
进一步的，在所述储能阶段，所述第一触发器的触发端在所述调光开关的控制端的触发信号触发下，输出第一电平信号，所述第一开关导通，对所述第一充电电容进行充电，所述运算放大器接收所述第一充电电容的电压信号，并输出等电位信号，所述等电位信号的大小与所述第一充电电容的电压信号大小相同，且随第一电容充电而不断增大，直至充电完毕，所述第一充电电容的电位信号保持住，所述第一调光充电之路输出的电平信号与所述等电位信号相同，此状态下所述第二调光充电支路不导通；
在所述连接点信号升高至所述发光电路的阈值电压时，所述第二比较器输出高电平信号，所述第三触发器的输出端在所述高电平信号的控制下输出低电平驱动信号，所述驱动器在该低电平驱动信号的控制下控制所述调光开关断开，以使所述发光电路进入所述能量释放阶段；
在所述电感能量释放完毕时，所述过零检测器输出触发信号，所述第二触发器的触发端在所述过零检测器输出的触发信号的触发下，输出端输出的第二电平信号，所述第二开关在所述第二电平信号的控制下闭合，所述第二充电电容进行充电，进入到在所述过零阶段，第一充电状态结束，进入第二充电状态，所述第二充电支之路处于充电阶段。所述第二调光充电支路导通并输出大小为所述第二充电电容的电压信号的电平信号，直至所述第二充电电容充电完毕，所述第二调光充电支路输出的电平信号大于所述第一调光充电支路输出的电平信号，所述第一比较器的输出端输出低电平信号，所述信号反相器的输出端输出高电平信号，所述第三触发器的第二输入端接收所述信号反相器的输出端输出高电平信号，输出高电平驱动信号，所述驱动器在高电平驱动信号的驱动下，控制所述调光开关闭合，以此重新进入下一个发光周期的所述储能阶段。
进一步的，所述第一开关和所述第二开关为P型场效应晶体管，所述第一电平信号和所述第二电平信号为低电平信号。
进一步的，所述第二充电电容包括多个并联设置的电容支路和编码器；
每条电容支路包括支路电容和支路开关，支路电容的一端接地，支路电容的另一端通过所述支路开关与所述第二开关的输出端连接；
所述编码器与每条电容支路中的支路开关连接，所述编码器用于控制每个支路开关的断开或者导通，以控制所述第二充电电容的容量。
进一步的，所述充电时间子电路还包括放电清零子电路，所述放电清零子电路包括控制器、第三开关和第四开关；
所述控制器的输入端与所述调光开关的控制端连接，所述控制器的输出端分别与所述第三开关的控制端和所述第四开关的控制端连接；
所述第三开关的输入端连接于所述第一开关的输出端与所述第一充电电容的第一端之间，所述第三开关的输出端连接于所述第一充电电容的第二端与地端之间；
所述第四开关的输入端连接于所述第二开关的输出端与所述第二充电电容的第一端之间，所述第四开关的输出端连接于所述第二充电电容的第二端与地端之间。
进一步的，在每个发光周期结束时，所述调光开关从断开状态切换至闭合状态时，所述控制器控制所述第三开关和所述第四开关闭合，为所述第一充电电容和所述第二充电电容进行放电，以将所述第一调光充电支路和所述第二调光充电支路中的电压瞬时清零。
进一步的，所述发光子电路包括整流器、发光源、二极管、储能电感、滤波电容和感应电阻；
所述发光源的第一端与所述整流器连接，所述发光源的第二端与所述储能电感的第一端连接，所述储能电感的第二端与所述调光开关的输入端连接，所述调光开关的输出端通过所述感应电阻接地；
所述二极管的负极端与所述发光源的第一端连接，所述二极管的正极端与所述储能电感的第二端连接；
所述滤波电容的两端分别与所述发光源的第一端和第二端连接。
与现有技术的发光电路相比，本申请实施例提供的发光电路，通过设置时间控制子电路及开关控制子电路，来调整发光电路的发光周期中过零阶段的时间，以调整发光周期，保证各光源的一致性，优化LED光源的显示效果。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种发光电路的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的另一种发光电路的结构示意图；
图3为图2所示发光电路中电流大小及子电路中一些电压大小的节点时序图；
图4为图2中所示发光子电路的一种电路结构示意图；
图5为图4中所示充电时间子电路的一种实施例的电路图；
图6为图2中所示开关控制子电路的电路图；
图7为图5中所示充电时间子电路的一种实施例中各信号的触发时间点；
图8为图4所示充电时间子电路的另一实施例的电路图；
图9为本申请实施例所提供的另一种发光电路的部分连接结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
经研究发现，目前，LED光源的工作方式主要有CCM(连续导通模式， ContinuousConduction Mode)和DCM(Discontinuous Conduction Mode，非连续导通模式)。在CCM的工作方式中，在一个发光周期内，电感电流不会到0，即电感不会“复位”，其成本较高，容易出现电感饱和，难以进行控制。而在DCM的工作方式中，在一个发光周期内，电感电流会被适当的复位，功率开关闭合时，电感电流为零。但是传统的DCM工作方式，计算电路的平均电流公式中需要涉及的寄生参数过多，例如输入电压、LED 光源的电压、开关的导通时间、开关的断开时间和电感的电感值等，这些寄生参数都会在实际电路工作中与期望工作值产生偏差，而平均电流的计算公式中牵涉的寄生参数越多，得到平均电流会越不准确。所以在电路中有多个LED光源的情况下，多LED光源的之间的亮度差异会很明显，导致 LED光源一致性较差。
基于此，本申请实施例提供了一种发光电路，通过设置时间控制子电路及开关控制子电路，来调整发光电路的发光周期中过零阶段的时间，以调整发光周期，减少寄生参数对光源的影响，保证各光源的一致性，优化 LED光源的显示效果。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种发光电路的结构示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的发光电路10包括发光子电路100、调光开关200、开关控制子电路300和时间控制子电路400。所述调光开关200 设置于所述发光子电路100中，所述开关控制子电路300分别与所述调光开关200和所述发光子电路100连接，所述时间控制子电路400与所述开关控制子电路300连接，并且所述时间控制子电路400与所述调光开关200 连接。
所述时间控制子电路400用于在所述发光子电路处于过零衰减震荡状态时，经过第一预设时间长度后，向所述开关控制子电路300发送用于闭合所述调光开关200的触发信号，所述开关控制子电路300根据所述触发信号控制所述调光开关200闭合；
所述开关控制子电路300在所述调光开关200闭合时，经过第二预设时间长度后，控制所述调光开关200断开。这样就通过设置的两个预设时间控制了所述发光子电路100的导通与断开时间，以调节所述发光子电路 100中的平均电流。
请同时参阅图3，图3为图1所示发光电路中电流大小及子电路中一些电压大小的节点时序图。由于在DCM调光方式中，重点是要控制发光电路的无电流阶段(即过零阶段)的时间，从而来控制发光电路中的平均电流，本实用新型的所保护的思想就是通过时间控制子电路来控制电路中有电流阶段的时间(即储能阶段和能量释放阶段的时间)与无电流阶段的时间比例来实现控制平均电流的目的，下面介绍本实用新型的几种实现方式，值得注意的是，本实用新型下述的几种方式只是本实用新型实现上述保护思想的具体实现电路示例，可以理解的是，其他未具体举例的实现方式，只要是通过调节上述有电流阶段的时间与无电流阶段的时间的具体实现方式都应落入本实用新型所保护的思想内。
具体实施例1：如图2所示，提供一种所述时间控制子电路为充电时间子电路的充电控制方式；参考图4的电路及图3的时序波形，在DCM工作方式中，计算平均电流一般使用如下公式(1)：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000101
其中，IAVG为发光电路中的平均电流，VREF为发光电路中的阈值电压，本申请实施例中，所述阈值电压，为所述发光电路10能够到达的峰值电压。 R为电流感应电阻，
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000102
代表发光电路中的电感电流IL的峰值电流IPEAK，TON为发光电路在发光周期中的导通时间，也就是储能阶段的时间，Tdmg为发光电路在发光周期中，发光电路断开后电感的储能释放时间，而发光电路的发光周期T为储能阶段时间TON和储能释放时间Tdmg和代表过零阶段时间TOFF的总和，T＝TON+Tdmg+TOFF。
本申请实施例中，在充电时间子电路中设置了不同的充电组件，通过调整各充电组件的充电时间以及充电时机(充电起始时间和充电结束时间)，以调整充电时间子电路的导通时间和截止时间，进而控制发光电路的导通时间和截止时间，从而可以来控制发光电路中的平均电流。
示例性，下面以在调光充电电路中设置两路电容组件C1与C2为例进行说明，本示例的目的是使用C1的充电时间代表发光电路的TON与Tdmg的时间，用C2的充电时间代表TOFF的时间，在每路的电容组件中，各电容组件充电完成后的电压可以分别表示为：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000111
其中，VC1为第一个电容组件充电完成后的电压，(TON+Tdmg)为第一个电容组件的充电时间，C1为第一个电容组件的电容，VC2为第二个电容组件充电完成后的电压，C2为第二个电容组件的电容，TOFF为在发光电路的电路截止时间中第二个电容组件的充电时间，发光电路的截止时间可以表示为 (Tdmg+TOFF)，这里为方便说明，简化计算，使用相同的充电电流IR为第一个电容组件和第二个电容组件充电，并且使两个电容充电后的VC1和VC2相同，通过VC1＝VC2，以及VC1和VC2各自表达式，进行变形后可以得出：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000112
发光电路发光周期T为：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000113
进一步，将公式(4)代入到公式(1)中，得出平均电流IAVG：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000114
进而可以得出公式(6)：
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000115
由上式(6)可知，在上述发光电路中，电感电流平均值的大小仅与阈值电压、电流感应电阻及第一充电电容和第二充电电容的电容量比值有关，与电感等其他参量无关，而发光电路中电流感应电阻和阈值电压均为固定值，因此仅需调节第一充电电容与第二充电电容各自的电容和比值，即能够调节发光电路中的平均电流，从而调节LED光源的亮度，与现有技术相比，调光一致性得到大大的改善。
在了解本实用新型的实现原理后，下面详细介绍电路实现过程。如图2 中所示，所述发光电路10的包括多个发光周期，每个发光周期包括依次设置的储能阶段、能量释放阶段以及过零阶段。所述储能阶段为所述发光电路10进行发光和储能的阶段，在所述储能阶段中，所述充电时间子电路400 (上述时间控制子电路)处于第一充电阶段，所述开关控制子电路300控制所述调光开关200处于闭合状态，以使所述发光子电路100处于导通发光状态。
在储能阶段完成后，所述发光电路10会进入所述能量释放阶段。在所述能量释放阶段，所述充电时间子电路400会继续处于第一充电状态，所述开关控制子电路300控制所述调光开关200切换至断开状态，以使所述发光子电路100不导通，所述发光子电路100处于截止发光状态，电流持续下降。
在所述发光子电路100中电流变为零并在零附近产生衰减的电流或(和) 电压震荡时，所述发光电路10会进入所述过零阶段，所述充电时间子电路 400进入第二充电状态，所述开关控制子电路300控制所述调光开关200继续处于断开状态。
所述充电时间子电路400在所述第二充电状态中充电完毕后，所述过零阶段结束，所述开关控制子电路300控制所述调光开关200闭合，并且在所述充电时间子电路400放电清零后，所述发光电路10重新进入新的发光周期的储能阶段。
这样，通过调整所述充电时间子电路的各阶段充电时间，进而调整了发光电路中过零阶段的时间长短，调整了所述发光电路10的平均电流。
请同时参阅图4，图4为图2中所示发光子电路的电路图。所述发光子电路100包括整流器110、发光源120、二极管130、储能电感140、滤波电容150和电流感应电阻160。其中，所述发光源120可以为LED光源。
所述发光源120的第一端与所述整流器110连接，所述发光源120的第二端与所述储能电感140的第一端连接，所述储能电感140的第二端与所述调光开关200的输入端连接，所述调光开关200的输出端通过所述电流感应电阻160接地。
所述二极管130的负极端与所述发光源120的第一端连接，所述二极管130的正极端与所述储能电感140的第二端连接。所述滤波电容150的两端分别与所述发光源120的第一端和第二端连接。
由上可知，控制所述调光开关200的闭合或者断开，可以控制所述发光子电路100导通或者截止。其中，所述调光开关200为场效应晶体管，在本申请实施例中，以所述调光开关200为N型场效应晶体管开关为例进行说明，但不局限于此，在其他实施例中，所述调光开关200也可以为P 型场效应晶体管开关或其他开关器件。
具体的，所述充电时间子电路400的第一输入端与所述调光开关200 的控制端连接，所述充电时间子电路400的第二输入端通过过零检测器500 与所述调光开关200的控制端连接，所述充电时间子电路400的输出端与所述开关控制子电路300的第一输入端连接，所述充电时间子电路300的第二输入端与所述调光开关200的输出端连接，并且具体连接于所述调光开关200与所述电流感应电阻160之间，即也可以说所述开关控制子电路 300的第二输入端与所述发光子电路100连接，所述开关控制子电路300的第二输入端可以接收所述开关控制子电路300与所述发光子电路100连接处的连接点电信号VCS，所述开关控制子电路300的输出端与所述调光开关200的控制端连接。
相应的，在每个发光周期中的储能阶段中，所述充电时间子电路400 处于第一充电状态进行充电，由于此阶段中所述调光开关200闭合，所述发光电路10为通路，所述发光子电路100处于导通发光状态，所述连接点电信号VCS处于逐渐升高状态。
当所述连接点电信号VCS升高至阈值电压VREF时，所述开关控制子电路300在所述连接点电信号的触发下，控制所述调光开关200切换至断开状态，所述发光电路10进入所述能量释放阶段，此时由于所述调光开关 200断开，所述连接点电信号为零状态，所述发光子电路100电流下降过程中，所述开关控制子电路300接收的所述连接点电信号为零电平信号。
在所述发光子电路100的电感能量释放完毕后，所述发光子电路100 处于过零衰减震荡状态，所述过零检测器500用于在通过所述调光开关200 检测到所述储能电感140在能量释放完毕后的震荡电流或电压信号时，输出一个过零信号VZCD，所述充电时间子电路400会接收所述过零检测器 500发送的过零信号VZCD，在所述过零信号VZCD的触发下，所述充电时间子电路400进入第二充电状态，所述充电时间子电路400在所述第二充电状态中充电完毕后，向所述开关控制子电路300发送用于指示闭合所述调光开关200的触发信号，所述开关控制子电路300在所述触发信号的触发下控制所述调光开关200闭合，所述发光电路10重新进入储能阶段。
请同时参阅图5，图5为图4中所示充电时间子电路的一种实施例的电路图。如图5中所示，所述充电时间子电路400包括第一调光充电支路410、第二调光充电支路420、第一比较器430和信号反相器440。所述第一调光充电支路410的第一输入端与所述调光开关200的控制端连接，所述第一调光充电支路410的第二输入端通过所述过零检测器500与所述调光开关200的控制端连接，所述第一调光充电支路410的输出端与所述第一比较器 430的正输入端连接。
所述第二调光充电支路420的第一输入端通过所述过零检测器500与所述调光开关200的控制端连接，所述第二调光充电支路420的第二输入端与所述调光开关200的控制端连接，所述第二调光充电支路420的输出端与所述第一比较器430的负输入端连接。
所述第一比较器430的输出端与所述信号反相器440的输入端连接，所述信号反相器440的输出端为所述充电时间子电路400的输出端，并与所述开关控制子电路300的第一输入端连接。
进一步的，所述第一调光充电支路410包括第一触发器411、第一开关 412、第一充电电容413和运算放大器414。
所述第一触发器411的信号输入端与电流源600连接，所述第一触发器411的触发端为所述第一调光充电支路410的第一输入端，所述第一触发器411的触发端与所述调光开关200的控制端连接，所述第一触发器411 的复位端为所述第一调光充电支路410的第二输入端，所述第一触发器411 的复位端与所述过零检测器500连接，并通过所述过零检测器500与所述调光开关200的控制端连接，所述第一触发器411的输出端与所述第一开关412的控制端连接。
所述第一开关412的输入端与所述电流源600连接，所述第一开关412 的输出端通过所述第一充电电容413接地。
所述运算放大器414的正输入端与所述第一开关412的输出端连接，所述运算放大器414的负输入端与所述运算放大器414的输出端连接，构成一个单位增益缓冲器，所述运算放大器414的输出端为第一调光充电支路410的输出端，并且与所述第一比较器430的正输入端连接。
所述运算放大器414用于对所述第一充电电容413输出的电信号(VC1) 进行缓冲与隔离作用。
进一步的，所述第二调光充电支路420包括第二触发器421、第二开关 422和第二充电电容423。
所述第二触发器421的信号输入端D与电流源600连接，所述第二触发器421的触发端为所述第二调光充电支路的420第一输入端，所述第二触发器421的触发端通过所述过零检测器500与所述调光开关200的控制端连接，所述第二触发器421的复位端为所述第二调光充电支路420的第二输入端，并且所述第二触发器421的复位端与所述调光开关200的控制端连接，所述第二触发器421的输出端与所述第二开关422的控制端连接。
其中，本实施例中，所述第二触发器421的信号输入端连接的电流源与所述第一触发器411的信号输入端连接的电流源600，可以为同一电流源，也可以为不同的电流源。
所述第二开关422的输入端与所述电流源600连接，所述第二开关422 的输出端通过所述第二充电电容423接地，所述第二开关422的输出端为第二调光充电支路420的输出端，并且所述第二开关422的输出端与所述第一比较器430的负输入端连接。
如图6所示，图6为图2中所示开关控制子电路的电路图。所述开关控制子电路300包括第二比较器310、第三触发器320和驱动器330。所述第二比较器310的正输入端连接于所述调光开关200的输出端与所述电流感应电阻160之间，以与所述调光开关200的输出端连接，并且可以接收连接点电信号VCS，所述第二比较器310的负输入端接入所述阈值电压信号VREF，所述第二比较器310的输出端与所述第三触发器320的第一输入端连接。本申请实施例中，所述阈值电压信号VREF即为所述发光电路10 的能够达到的峰值电压。
所述第三触发器320的第二输入端与所述充电时间子电路400的输出端连接，即与所述信号反相器440的输出端连接，所述第三触发器320的输出端与所述驱动器330连接，所述驱动器330的输出端与所述调光开关 200的控制端连接。
所述第一充电支路在所述储能阶段处于第一充电状态，所述第一触发器411的触发端在所述调光开关200的控制端信号VGATE的触发下，所述第一触发器411的信号输入端输入电流源600信号，并控制所述第一触发器411的输出端输出第一电平信号，所述第一开关412在所述第一电平信号的控制下导通，对所述第一充电电容413进行充电，所述运算放大器414 接收所述第一充电电容413的电压信号VC1，并输出等电位信号，所述等电位信号的大小与所述第一充电电容413的电压信号VC1大小相同，且随第一电容413充电而不断增大，直至充电完毕，VC1的电位信号保持住，此状态下第一调光充电支路输出的电平信号大小与VC1相同，所述第二调光充电支路420不导通并且输出零电平信号VC2，所述第一比较器430输出高电平信号，经过所述信号反相器440的信号翻转后输出一个低电平信号VSET。在所述连接点信号VCS升高至所述发光电路10的阈值电压VREF，即升高到峰值电压信号时，所述第二比较器310输出高电平信号，所述第三触发器320 的输出端在所述高电平信号的控制下输出低电平驱动信号，所述驱动器330 在该低电平驱动信号的控制下控制所述调光开关200断开，以使所述发光电路10进入所述能量释放阶段，电路中电流逐渐下降，依然处于第一充电状态，此时所述第二比较器310的正输入端接收的所述连接点电信号VCS 又变为零电平，所述第二比较器310输出端重新变为低电平。在所述储能电感140能量释放完毕，过零检测器500输出触发信号VZCD时，进入到所述过零阶段，第一充电状态结束，进入第二充电状态，所述第二充电支路处于充电阶段。所述第二触发器421的触发端在所述过零检测器500输出的触发信号VZCD的触发下，所述第二触发器421输出端输出第二电平信号，所述第二开关422在所述第二电平信号的控制下闭合，所述第二充电电容423进行充电，所述第二调光充电支路420导通并输出大小为所述第二充电电容423的电压信号VC2的电平信号，直至所述第二充电电容423 充电完毕，所述第二调光充电支路420输出的电平信号VC2大于所述第一调光充电支路410输出电平信号VC1，此时，由于所述第二调光充电支路420 与所述第一比较器430的负输入端连接，所述第一比较器430的输出端输出信号由高电平信号跳变为低电平信号，所述信号反相器440的输出端信号VSET由低电平跳变为高电平信号，即输出所述触发信号，所述第三触发器320第二输入端接收所述充电时间子电路400输出的所述触发信号，输出高电平驱动信号，所述驱动器330在高电平驱动信号的驱动下，控制所述调光开关200闭合，以此重新进入下一个发光周期的所述储能阶段。
本实施例中，所述第一开关412和第二开关422为P型场效应晶体管开关(positivechannel Metal Oxide Semiconductor，PMOS)，但并不局限于此，在其他实施例中，还可以为N型场效应晶体管开关 (N-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)或其他开关。
其中，所述第一触发器411和所述第二触发器421为D触发器，相应的，本实施例中，所述第一电平信号和所述第二电平信号为低电平信号。
其中，本申请实施例中，是以所述第三触发器320为RS触发器为例进行说明，但并不局限于此，在其他实施例中所述第三触发器320也可以为其他类型的触发器。所述第三触发器320的第一输入端为RS触发器的R 输入端，所述第三触发器320的第二输入端为RS触发器的S输入端。
为了便于理解。带入上述具体工作元器件进行一个具体实施例的详细描述。
参照图7对整个工作流程进行讲解，在所述过零阶段TOFF，D触发器411 的复位端在所述过零检测器500输出的触发信号VZCD的触发下进行信号复位，输出端
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000181
输出高电平复位信号，所述第一开关412断开，所述第一充电电容413停止充电，并保持充电停止时的电平VC1，所述第一比较器430 输出大小为第一充电电容413充电完毕时的电压信号VC1。同时所述D触发器421的输出端
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000182
在所述触发信号VZCD的触发下输出低电平信号控制所述第二开关422关闭，所述第二调光充电支路420导通，进入所述第二充电状态，所述第二充点电容423逐渐充电，并且输出逐渐增大的电平信号VC2，直至所述第二调光充电支路420输出的电平信号VC2大于所述运算放大器 414输出的电平信号VC1时，所述第一比较器430的输出端输出信号由高电平信号跳变为低电平信号，所述信号反相器440的输出端输出信号VSET 由低电平跳变为高电平的脉冲信号，所述RS触发器320的S端接收到所述脉冲信号，输出高电平驱动信号，所述驱动器330在高电平驱动信号的驱动下，控制所述调光开关200闭合，以此重新进入下一个发光周期的所述储能阶段TON。在所述储能阶段TON和所述能量释放阶段Tdmg，即所述第一充电状态，D触发器421的信号输入端D输入电流源信号，D触发器421的复位端在所述调光开关200的控制端信号VGATE的触发下，进行信号复位，进而控制所述第二触发器421的输出端
Figure DEST_PATH_GDA0002497925350000191
输出高电平复位信号，所述第二开关422断开，所述第二调光充电支路420不导通并输出零电平信号。在所述连接点信号VCS升高至所述发光电路10的阈值电压VREF，即升高到峰值电压信号时，所述第二比较器310输出高电平信号VPEAK，所述RS触发器 320的R端接收到所述高电平信号VPEAK后，输出低电平驱动信号，所述驱动器330在该低电平驱动信号的控制下控制所述调光开关200断开，以使所述发光电路10进入所述能量释放阶段Tdmg，此时所述第二比较器310 的正输入端接收的所述连接点电信号VCS又变为零电平，所述第二比较器 310输出端重新变为低电平。当电感电流逐渐减小到零并产生衰减的震荡时，过零检测器500输出触发信号VZCD，又进入所述过零阶段TOFF。
在本申请实施例中，是以所述第二充电电容423为单个固定电容为例进行说明，但并不局限于此，图8为图4中所示充电时间子电路的另一实施例的电路图。图8中所示的充电时间子电路与图5所示的充电时间子电路的不同之处在于：第二充电电容523可以为可变电容组阵列，所述第二充电电容523包括多个并联设置的电容支路和编码器5231。
每条电容支路包括支路电容5232和支路开关5233，在每条电容支路中，所述支路电容5232的一端接地，所述支路电容5232的另一端通过支路开关5233与所述第二开关422的输出端连接。
所述编码器5231分别与每条电容支路中的支路开关5233连接，所述编码器5231用于分别控制每个支路开关5233的断开或者导通，以控制所述第二充电电容523的容量。
这样，即可通过所述编码器5231根据实际需求，闭合不同的支路开关 5233，选取不同容量的支路电容5232来作为第二充电电容523，调整了第二充电电容523的容量，进而改变第一充电电容413与第二充电电容523 容量的比值，改变每个发光周期中电感平均电流的大小，进而调整发光源 120的亮度。
进一步的，参阅图5，所述充电时间子电路400还包括放电清零子电路 450，所述放电清零子电路450包括控制器451、第三开关452和第四开关 453。
所述控制器451的输入端与所述调光开关200的控制端连接，所述控制器451的输出端分别与所述第三开关452的控制端和所述第四开关453 的控制端连接。
所述第三开关452的输入端连接于所述第一开关412的输出端与所述第一充电电容413的第一端之间，所述第三开关452的输出端连接于所述第一充电电容413的第二端与地端之间，以此，所述第三开关452跨接于所述第一充电电容413的两端。
所述第四开关453的输入端连接于所述第二开关422的输出端与所述第二充电电容423的第一端之间，所述第四开关453的输出端连接于所述第二充电电容423的第二端与地端之间，以此，所述第四开关453跨接于所述第二充电电容423的两端。
相应的，在每个发光周期结束时，所述调光开关200从断开状态切换至闭合状态时，所述控制器451接收调光开关200控制端输出的触发信号 VGATE从低电平信号跳变为高电平信号，所述控制器451在触发信号 VGATE的触发下，控制所述第三开关452和所述第四开关453闭合，为所述第一充电电容413和所述第二充电电容423进行放电，以在每个充电周期开始时，将所述第一调光充电支路410和所述第二调光充电支路420中的电压瞬时清零。
本申请实施例提供的发光电路，在发光电路中设置充电时间子电路及开关控制子电路，从而在发光周期中增加过零阶段，通过设置甚至调整充电时间子电路中的两路电容的容量和比例，来调整发光电路的发光周期中过零阶段的时间，以调整发光周期，从而调整发光电路的输出电流，达到调整发光电路亮度的目的。该实施方法可以减少甚至消除电路寄生参数等因素对光源的影响，保证各光源的一致性，优化LED光源的显示效果。
具体实施例2，计时工作方式；
所述时间控制子电路中包括精确计算电路，用于对所述开关控制子电路输出控制信号，所述开关控制子电路根据接收到的控制信号相应地对调光开关进行闭合或断开操作。
具体地，如图9所示，所述时间控制子电路为精确计算电路400，精确计时单元内部设置了时间阈值，用于代表发光电路中过零阶段的时间长短，所述精确计算电路400的输入端与所述过零检测器500的输出端链接，所述精确计算电路400的输出端与所述开关控制子电路300的输入端链接。
在实际工作中，每次接收到过零检测器500输出的触发信号VZCD后，精确计算电路400开始工作，根据设定的时间阈值进行计时，在计时结束后，发送用于通知开关控制子电路300闭合调光开关200的控制信号。每次精确计算电路400计时结束后，所述精确计算电路400复位重置，等待下一个触发信号VZCD。
可以理解的是，本实用新型实施例2中所述的精确计算电路在储能阶段和能量释放时段不工作，开关控制子电路的工作方式和具体实现电路可以参照实施例1，在此不再赘述。所述精确计算电路的具体实现可以采用计时器或计数器。
本实用新型实施例2通过一个精确计算电路设定一个预设的时间来控制过零阶段的时间，进而控制了整体发光电路的平均电流，整个工作过程中不存在过多的寄生干扰因子，进而保证各光源的一致性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种发光电路，其特征在于，所述发光电路包括发光子电路、设置于所述发光子电路中的调光开关、分别与所述调光开关和所述发光子电路连接的开关控制子电路以及与所述开关控制子电路连接的时间控制子电路；
所述时间控制子电路用于在所述发光子电路处于过零衰减震荡状态时，经过第一预设时间长度后，向所述开关控制子电路发送用于闭合所述调光开关的触发信号，所述开关控制子电路根据所述触发信号控制所述调光开关闭合；
所述开关控制子电路在所述调光开关闭合时，经过第二预设时间长度后，控制所述调光开关断开。
2.如权利要求1所述的发光电路，其特征在于，所述时间控制子电路为用于对调光开关断开时间和闭合时间计时或计数的精确计算电路。
3.如权利要求1所述的发光电路，其特征在于，所述时间控制子电路为充电时间子电路；
在每个发光周期中的储能阶段，所述充电时间子电路处于第一充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关处于闭合状态，所述发光子电路处于导通发光状态，并进行电感能量储存；
在每个发光周期中的储能阶段之后的能量释放阶段，所述充电时间子电路继续处于第一充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关切换至断开状态，所述发光子电路处于截止发光状态，并释放储存的电感能量；
在每个发光周期中能量释放阶段之后的过零阶段，所述发光子电路处于过零衰减震荡状态，所述充电时间子电路进入第二充电状态，所述开关控制子电路控制所述调光开关继续处于断开状态；
所述充电时间子电路在所述第二充电状态中充电完毕后，输出所述触发信号，所述开关控制子电路控制所述调光开关闭合，所述充电时间子电路放电清零后，所述发光电路重新进入储能阶段。
4.如权利要求3所述的发光电路，其特征在于，所述充电时间子电路的输入端与所述调光开关的控制端连接，所述充电时间子电路的输出端与所述开关控制子电路的第一输入端连接，所述开关控制子电路的第二输入端与所述调光开关的输出端连接，所述开关控制子电路的输出端与所述调光开关的控制端连接。
5.如权利要求4所述的发光电路，其特征在于，在每个发光周期中的储能阶段，所述充电时间子电路向所述开关控制子电路发送所述触发信号，所述开关控制子电路在根据所述触发信号控制所述调光开关处于闭合状态，所述开关控制子电路与所述发光子电路连接处的连接点电信号呈逐渐升高状态；
当所述连接点电信号升高至阈值电压时，所述开关控制子电路在所述连接点电信号的触发下控制所述调光开关切换至断开状态，所述发光电路进入所述能量释放阶段，所述连接点电信号为零状态；
在所述发光子电路的电感能量释放完毕后，所述发光电路进入所述过零阶段，处于过零震荡状态，所述充电时间子电路进入第二充电状态，所述充电时间子电路在所述第二充电状态中充电完毕后，向所述开关控制子电路发送所述触发信号，所述开关控制子电路在根据所述触发信号控制所述调光开关闭合，所述发光电路重新进入储能阶段。
6.如权利要求5所述的发光电路，其特征在于，所述发光电路还包括过零检测器，所述充电时间子电路包括第一调光充电支路、第二调光充电支路、第一比较器和信号反相器；
所述第一调光充电支路的第一输入端与所述调光开关的控制端连接，所述第一调光充电支路的第二输入端通过所述过零检测器与所述调光开关的控制端连接，所述第一调光充电支路的输出端与所述第一比较器的正输入端连接；
所述第二调光充电支路的第一输入端通过所述过零检测器与所述调光开关的控制端连接，所述第二调光充电支路的第二输入端与所述调光开关的控制端连接，所述第二调光充电支路的输出端与所述第一比较器的负输入端连接；
所述第一比较器的输出端与所述信号反相器的输入端连接，所述信号反相器的输出端为所述充电时间子电路的输出端，并与所述开关控制子电路的第一输入端连接。
7.如权利要求6所述的发光电路，其特征在于，所述第一调光充电支路包括第一触发器、第一开关、第一充电电容和运算放大器；
所述第一触发器的信号输入端与电流源连接，所述第一触发器的触发端为所述第一调光充电支路的第一输入端，所述第一触发器的复位端为所述第一调光充电支路的第二输入端，所述第一触发器的输出端与所述第一开关的控制端连接；
所述第一开关的输入端与所述电流源连接，所述第一开关的输出端通过所述第一充电电容接地；
所述运算放大器的正输入端与所述第一开关的输出端连接，所述运算放大器的负输入端与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端为第一调光充电支路的输出端。
8.如权利要求7所述的发光电路，其特征在于，所述第二调光充电支路包括第二触发器、第二开关和第二充电电容；
所述第二触发器的信号输入端与电流源连接，所述第二触发器的触发端为所述第二调光充电支路的第一输入端，所述第二触发器的复位端为所述第二调光充电支路的第二输入端，所述第二触发器的输出端与所述第二开关的控制端连接；
所述第二开关的输入端与所述电流源连接，所述第二开关的输出端通过所述第二充电电容接地，所述第二开关的输出端为第二调光充电支路的输出端。
9.如权利要求8所述的发光电路，其特征在于，所述充电时间子电路包括第二比较器、第三触发器和驱动器；
所述第二比较器的正输入端与所述调光开关的输出端连接，以接收所述连接点电信号，所述第二比较器的负输入端接入阈值电压信号，所述第二比较器的输出端与所述第三触发器的第一输入端连接；
所述第三触发器的第二输入端与所述充电时间子电路的输出端连接，所述第三触发器的输出端与所述驱动器连接，所述驱动器的输出端与所述调光开关的控制端连接。
10.如权利要求9所述的发光电路，其特征在于，
在所述储能阶段，所述第一触发器的触发端在所述调光开关的控制端的触发信号触发下，输出第一电平信号，所述第一开关导通，对所述第一充电电容进行充电，所述运算放大器接收所述第一充电电容的电压信号，并输出等电位信号，所述等电位信号的大小与所述第一充电电容的电压信号大小相同，且随第一电容充电而不断增大，直至充电完毕，所述第一充电电容的电位信号保持住，所述第一调光充电之路输出的电平信号与所述等电位信号相同，此状态下所述第二调光充电支路不导通；
在所述连接点信号升高至所述发光电路的阈值电压时，所述第二比较器输出高电平信号，所述第三触发器的输出端在所述高电平信号的控制下输出低电平驱动信号，所述驱动器在该低电平驱动信号的控制下控制所述调光开关断开，以使所述发光电路进入所述能量释放阶段；
在所述电感能量释放完毕时，所述过零检测器输出触发信号，所述第二触发器的触发端在所述过零检测器输出的触发信号的触发下，输出端输出的第二电平信号，所述第二开关在所述第二电平信号的控制下闭合，所述第二充电电容进行充电，进入到在所述过零阶段，第一充电状态结束，进入第二充电状态，所述第二充电支之路处于充电阶段；所述第二调光充电支路导通并输出大小为所述第二充电电容的电压信号的电平信号，直至所述第二充电电容充电完毕，所述第二调光充电支路输出的电平信号大于所述第一调光充电支路输出的电平信号，所述第一比较器的输出端输出低电平信号，所述信号反相器的输出端输出高电平信号，所述第三触发器的第二输入端接收所述信号反相器的输出端输出高电平信号，输出高电平驱动信号，所述驱动器在高电平驱动信号的驱动下，控制所述调光开关闭合，以此重新进入下一个发光周期的所述储能阶段。
11.如权利要求10所述的发光电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为P型场效应晶体管，所述第一电平信号和所述第二电平信号为低电平信号。
12.如权利要求11所述的发光电路，其特征在于，所述第二充电电容包括多个并联设置的电容支路和编码器；
每条电容支路包括支路电容和支路开关，支路电容的一端接地，支路电容的另一端通过所述支路开关与所述第二开关的输出端连接；
所述编码器与每条电容支路中的支路开关连接，所述编码器用于控制每个支路开关的断开或者导通，以控制所述第二充电电容的容量。
13.如权利要求11所述的发光电路，其特征在于，所述充电时间子电路还包括放电清零子电路，所述放电清零子电路包括控制器、第三开关和第四开关；
所述控制器的输入端与所述调光开关的控制端连接，所述控制器的输出端分别与所述第三开关的控制端和所述第四开关的控制端连接；
所述第三开关的输入端连接于所述第一开关的输出端与所述第一充电电容的第一端之间，所述第三开关的输出端连接于所述第一充电电容的第二端与地端之间；
所述第四开关的输入端连接于所述第二开关的输出端与所述第二充电电容的第一端之间，所述第四开关的输出端连接于所述第二充电电容的第二端与地端之间。
14.如权利要求13所述的发光电路，其特征在于，在每个发光周期结束时，所述调光开关从断开状态切换至闭合状态时，所述控制器控制所述第三开关和所述第四开关闭合，为所述第一充电电容和所述第二充电电容进行放电，以将所述第一调光充电支路和所述第二调光充电支路中的电压瞬时清零。
15.如权利要求2或3所述的发光电路，其特征在于，所述发光子电路包括整流器、发光源、二极管、储能电感、滤波电容和感应电阻；
所述发光源的第一端与所述整流器连接，所述发光源的第二端与所述储能电感的第一端连接，所述储能电感的第二端与所述调光开关的输入端连接，所述调光开关的输出端通过所述感应电阻接地；
所述二极管的负极端与所述发光源的第一端连接，所述二极管的正极端与所述储能电感的第二端连接；
所述滤波电容的两端分别与所述发光源的第一端和第二端连接。
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