一種led燈絲燈調(diào)光電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED燈絲燈調(diào)光電路，主要用于AC?DC電源、LED驅(qū)動等領(lǐng)域及其他基于前切或后切調(diào)光器工作的系統(tǒng)并實現(xiàn)調(diào)光器對輸出電壓或電流的調(diào)節(jié)功能，能夠可靠的提高調(diào)光器最大導(dǎo)通角時的初始功率Pmax，降低調(diào)光器最小導(dǎo)通角時的剩余功率Pmin，提高系統(tǒng)的兼容性。
【專利說明】
一種LED燈絲燈調(diào)光電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型公開了一種LED燈絲燈調(diào)光電路，主要用于AC-DC電源、LED驅(qū)動等領(lǐng)域 及其他基于前切或后切調(diào)光器工作的系統(tǒng)并實現(xiàn)調(diào)光器對輸出電壓或電流的調(diào)節(jié)功能，能 夠可靠的提高調(diào)光器最大導(dǎo)通角時的初始功率Pmax，降低調(diào)光器最小導(dǎo)通角時的剩余功率 Pmin，提高系統(tǒng)的兼容性。
【背景技術(shù)】
[0002] 燈絲燈具有可以實現(xiàn)360°全角度發(fā)光，光效高，集成度高等優(yōu)點(diǎn)。由于具有較高的 輸出電壓，燈絲燈的驅(qū)動電路往往采用線性恒流方案實現(xiàn)。
[0003] 圖1為一種傳統(tǒng)的LED燈絲燈調(diào)光電路的電路圖。
[0004] LED燈絲燈調(diào)光電路會出現(xiàn)調(diào)光器最大導(dǎo)通角時的初始功率Pmax過低、調(diào)光器最 小導(dǎo)通角時的剩余功率Pmin過高和調(diào)光器閃爍燈問題，不能夠良好的兼容調(diào)光方案的應(yīng) 用。
[0005] 如圖2所示，由于采用線性恒流控制結(jié)構(gòu)，只有輸入工頻電壓Vin大于輸出電壓 Vout時，才能夠正常產(chǎn)生輸出電流。而市面上各種調(diào)光器的初始導(dǎo)通角和最小導(dǎo)通角差別 巨大。對于初始導(dǎo)通角小的調(diào)光器，調(diào)光器最大導(dǎo)通角時的初始功率Pmax會比不接調(diào)光器 的情況低很多；而對于最小導(dǎo)通角大的調(diào)光器，調(diào)光器最小導(dǎo)通角時的剩余功率Pmin會比 較大。另一方面，當(dāng)調(diào)光器調(diào)節(jié)到輸入工頻電壓Vin的最高電壓與輸出電壓Vout接近時，調(diào) 光器導(dǎo)通角的微小變化會造成輸出電流的明顯差異，造成調(diào)光器閃爍。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型要解決的問題在于提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，能夠兼容各種調(diào)光 器應(yīng)用，實現(xiàn)較高的初始功率Pmax、較低的剩余功率Pmin和避免調(diào)光器閃爍燈問題。
[0007] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，包括：比較器cmpI、Toff控制電路、控制 驅(qū)動電路、剩余功率抑制電路、線性恒流電路、整流橋、P i型濾波電路、調(diào)光器兼容RC、電感 Lm、續(xù)流二極管Dout、輸出電容Cout和負(fù)載LED;整流橋與p i型濾波電路連接;pi型濾波電路 連接與調(diào)光器兼容RC連接；電感Lm的一端與調(diào)光器兼容RC連接，另一端與續(xù)流二極管Dout 的正極連接；負(fù)載L E D的正極分別與續(xù)流二極管D 〇 u t的負(fù)極連接，負(fù)極分別與T 〇 f f控制電 路、線性恒流電路連接;控制驅(qū)動電路具有驅(qū)動功率管Msw;驅(qū)動功率管Msw的漏端接續(xù)流二 極管Dout的正端；比較器cmpl的正端分別與剩余功率抑制電路、驅(qū)動功率管Msw的源端連 接;輸出端與控制驅(qū)動電路的輸入端連接;輸出電容Cout的一端與負(fù)載LED的正極連接。
[0008] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征:Toff控制電路 包括:第二運(yùn)放amp2、控制電容Ccomp、箝位電路和Tof f電路;第二運(yùn)放amp2的正端接線性高 壓管Mdrain的漏端和負(fù)載LED的負(fù)端;第二運(yùn)放amp2的負(fù)端接第二固定電壓Vref 2;第二運(yùn) 放amp2的輸出端接Tof f電路的輸入端、控制電容Ccomp和箝位電路。
[0009] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征:剩余功率抑制 電路包括:切相檢測電路、電流源11和開關(guān)Ml;比較器cmp 1的正端還接切相檢測電路的輸入 端和峰值電流檢測電阻Rcs;比較器cmp 1的負(fù)端接第三固定電壓Vref 3;第二運(yùn)放amp2的輸 出端接開關(guān)Ml的漏端;切相檢測電路的輸出端接開關(guān)Ml的柵極;開關(guān)Ml的源級接電流源II。
[0010] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征:控制驅(qū)動電路 還包括:第一或非門NORl、第二或非門N0R2、驅(qū)動電路和峰值電流檢測電阻Rcs;比較器cmpl 的輸出端接第一或非門NORl的一個輸入端;第一或非門NORl的輸出端接第二或非門N0R2的 另一個輸入端和驅(qū)動電路的輸入端;第二或非門N0R2的輸出端接第一或非門NORl的另一個 輸入端。
[0011] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征:線性恒流電路 包括:第一運(yùn)放ampl、線性高壓管Mdrain和輸出電流檢測電阻Rio;第一運(yùn)放ampl的正端接 第一固定電壓Vref 1;第一運(yùn)放ampl的負(fù)端接線性高壓管Mdrain的源端和輸出電流檢測電 阻Rio;第一運(yùn)放ampl的輸出端接線性高壓管Mdrain的柵端。
[0012] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征:pi型濾波電路 包括:濾波電感Lp i、第一電容Cp i 1和第二電容Cpi 2;濾波電感Lp i的一端接整流橋的輸出和 第一電容Cpil;另一端和第二電容Cpi2的一端。
[0013] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征：調(diào)光器兼容RC 包括:調(diào)光電阻Rrc和調(diào)光電容Crc;調(diào)光電阻Rrc-端接調(diào)光電容Crc。
[0014] 本實用新型提供一種LED燈絲燈調(diào)光電路，還可以具有這樣的特征：Toff控制電 路、控制驅(qū)動電路、剩余功率抑制電路、線性恒流電路、Pi型濾波電路、調(diào)光器兼容RC和輸出 電容Cout接地。
[0015] 本實用新型提供的一種LED燈絲燈調(diào)光電路，由于采用了開關(guān)恒壓+線性恒流架 構(gòu)，可以可靠的提高調(diào)光器最大導(dǎo)通角時的初始功率Pmax，避免調(diào)光器閃爍燈問題；由于增 加了剩余功率抑制電路，可以可靠的降低調(diào)光器最小導(dǎo)通角時的剩余功率Pmin;提高系統(tǒng) 對不同調(diào)光器應(yīng)用的兼容性。
【附圖說明】
[0016] 圖1為傳統(tǒng)的LED燈絲燈調(diào)光電路的電路圖。
[0017]圖2為傳統(tǒng)的LED燈絲燈調(diào)光電路調(diào)光應(yīng)用方案工作波形。
[0018]圖3為本實用新型中的LED燈絲燈調(diào)光電路的框圖。
[0019 ]圖4為本實用新型中的LED燈絲燈調(diào)光電路調(diào)光應(yīng)用方案工作波形。
【具體實施方式】：
[0020] 以下結(jié)合附圖，對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0021] 圖3為LED燈絲燈調(diào)光電路的框圖。
[0022] 如圖3所示，一種LED燈絲燈調(diào)光電路，包括:比較器cmp I、Tof f控制電路、控制驅(qū)動 電路、剩余功率抑制電路、線性恒流電路、整流橋、P i型濾波電路、調(diào)光器兼容RC、電感Lm、續(xù) 流二極管Dout、輸出電容Cout和負(fù)載LED。
[0023] 其中，Tof f控制電路包括:第二運(yùn)放amp2、控制電容Ccomp、箝位電路和Tof f電路。 [0024] 控制驅(qū)動電路包括:第一或非門NORl、第二或非門N0R2、驅(qū)動電路、驅(qū)動功率管Msw 和峰值電流檢測電阻Res。
[0025]剩余功率抑制電路包括:切相檢測電路、電流源11和開關(guān)Ml。
[0026] 線性恒流電路包括:第一運(yùn)放ampl、線性高壓管Mdrain和輸出電流檢測電阻Rio。
[0027] pi型濾波電路包括:濾波電感Lpi、第一電容Cpi 1和第二電容Cpi2。
[0028] 調(diào)光器兼容RC包括:調(diào)光電阻Rrc和調(diào)光電容Cre。
[0029] 比較器cmpl的正端接切相檢測電路的輸入端、功率管Msw的源端和峰值電流檢測 電阻Rcs ;比較器cmpl的負(fù)端接第三固定電壓Vref 3;比較器cmpl的輸出端接第一或非門 NORl的一個輸入端。
[0030 ] 運(yùn)放amp 2的正端接線性高壓管Mdr a i η的漏端和負(fù)載LED的負(fù)端;運(yùn)放amp 2的負(fù)端 接第二固定電壓Vref 2;運(yùn)放amp2的輸出端接Tof f電路的輸入端、控制電容Ccomp、箝位電路 和開關(guān)Ml的漏端。
[0031] Toff電路的輸出端接第二或非門N0R2的一個輸入端。
[0032]第一或非門NORl的輸出端接第二或非門N0R2的另一個輸入端和驅(qū)動電路的輸入 端。
[0033]第二或非門N0R2的輸出端接第一或非門NORl的另一個輸入端。
[0034]驅(qū)動電路的輸出端接驅(qū)動功率管Msw的柵端;驅(qū)動功率管Msw的漏端接電感Lm的一 端接和續(xù)流二極管Dout的正端。
[0035]切相檢測電路的輸出端接開關(guān)Ml的柵極;開關(guān)Ml的源級接電流源I 1。
[0036]第一運(yùn)放ampl的正端接第一固定電壓Vref 1;第一運(yùn)放ampl的負(fù)端接線性高壓管 Mdra i η的源端和輸出電流檢測電阻R i 〇;第一運(yùn)放amp 1的輸出端接線性高壓管Mdr a i η的柵 端。
[0037]濾波電感Lpi的一端接整流橋的輸出和第一電容Cpi 1;濾波電感Lpi的另一端接 調(diào)光電阻Rrc的一端、電感Lm的另一端和第二電容Cp i 2的一端。
[0038]調(diào)光電阻Rrc的另一端接調(diào)光電容Crc。續(xù)流二極管Dout的負(fù)端接負(fù)載LED的正端 和輸出電容Cout。
[0039] 第一電容Cpi 1、第二電容Cpi2、調(diào)光電容Cre、控制電容Ccomp、峰值電流檢測電阻 Rcs、輸出電流檢測電阻Rio和輸出電容Cout的另一端接地。
[0040] 驅(qū)動功率管Msw、線性高壓管Mdrain和開關(guān)Ml可采用PMOS管、NMOS管、PNP管或NPN 管。
[0041] 本實用新型提供的一種LED燈絲燈調(diào)光電路，采用了開關(guān)恒壓+線性恒流架構(gòu)，前 級采用開關(guān)恒壓，使得輸入工頻電壓Vin小于輸出電壓Vout時仍能給后級輸出提供能量，從 而提高了初始功率Pmax;同時避免了調(diào)光器在調(diào)節(jié)到輸入工頻電壓Vin的最高電壓與輸出 電壓Vout接近時造成調(diào)光器閃爍的問題。
[0042] 由于增加了剩余功率抑制電路，當(dāng)調(diào)光器導(dǎo)通角過低時降低輸出電壓，進(jìn)而降低 調(diào)光器最小導(dǎo)通角時的剩余功率Pmin。提高系統(tǒng)對不同調(diào)光器應(yīng)用的兼容性。
[0043] LED燈絲燈調(diào)光電路開關(guān)恒壓的具體工作原理為：
[0044] 如圖3所示，當(dāng)驅(qū)動功率管Msw導(dǎo)通時，電感Lm的電流逐漸升高，峰值電流檢測電阻 Rcs將電感Lm的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號和固定電壓Vref3比較，當(dāng)峰值電流檢測電阻Rcs的電 壓大于固定電壓Vref 3則關(guān)斷驅(qū)動功率管Msw。
[0045] 當(dāng)驅(qū)動功率管Msw關(guān)斷后，經(jīng)過延時時間Toff，驅(qū)動功率管Msw重新導(dǎo)通。延時時間 Tof f由電容Ccomp的電壓Vcomp決定，電壓Vcomp越高，Tof f時間越長。
[0046] 將負(fù)載LED的負(fù)端電壓Vdra in和固定電壓Vr ef 2比較，如果負(fù)載LED的負(fù)端電壓 Vdrain大于固定電壓Vref 2則運(yùn)放amp2對電容Ccomp充電，提高電容Ccomp的電壓Vcomp，增 加Toff時間，從而降低輸出電壓Vout，進(jìn)而降低負(fù)載LED的負(fù)端電壓Vdrain;反之，降低電容 Ccomp的電壓Vcomp，減小Tof f時間，增加負(fù)載LED的負(fù)端電壓Vdra iη。箝位電路限制最小的 Vcomp電壓VcIampL，從而限定最小Tof f時間Tof fmin ;箝位電路限制最大的Vcomp電壓 VclampH，從而限定最大Toff時間Toffmax。
[0047] LED燈絲燈調(diào)光電路線性恒流的具體工作原理為：
[0048]如圖3所示，輸出電流檢測電阻Rio將負(fù)載LED的電流轉(zhuǎn)換成電壓Vrio和固定電壓 Vref 1比較。當(dāng)電壓Vrio大于固定電壓Vref 1時則降低性高壓管Mdrain的柵電壓，從而減少 負(fù)載LED的電流;反之增大高壓管Mdrain的柵電壓，增加負(fù)載LED的電流。
[0049] LED燈絲燈調(diào)光電路兼容調(diào)光的具體工作原理為：
[0050] 如圖4所示，當(dāng)調(diào)光器調(diào)節(jié)到最大導(dǎo)通角時，由于開關(guān)恒壓電路保證負(fù)載LED正端 電壓穩(wěn)定，線性恒流電路能夠恒流閉環(huán)工作。
[0051] 調(diào)光器調(diào)節(jié)導(dǎo)通角減小，電容Ccomp電壓逐漸減小以減小Toff時間，進(jìn)而保證負(fù)載 LED正端電壓穩(wěn)定，線性恒流電路能夠恒流閉環(huán)工作。
[0052] 調(diào)光器調(diào)節(jié)導(dǎo)通角繼續(xù)減小，電容Ccomp電壓達(dá)到箝位電壓VclampL，Toff時間達(dá) 到最小Tof f時間Tof f min。負(fù)載LED正端電壓穩(wěn)定無法保證穩(wěn)定，調(diào)光器調(diào)節(jié)導(dǎo)通角繼續(xù)減 小，負(fù)載LED正端電壓逐漸下降，為了保證恒流輸出線性恒流電路控制drain節(jié)點(diǎn)電壓下降。 當(dāng)drain節(jié)點(diǎn)電壓下降到接近OV時，線性恒流電路變?yōu)殚_環(huán)工作，輸出電流開始降低。
[0053] 調(diào)光器調(diào)節(jié)導(dǎo)通角繼續(xù)減小，當(dāng)調(diào)光器導(dǎo)通角Dtria。降低到滿足如下公式：
【主權(quán)項】
1. 一種LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于:包括，比較器(cmpI)、Tof f控制電路、控制驅(qū) 動電路、剩余功率抑制電路、線性恒流電路、整流橋、Pi型濾波電路、調(diào)光器兼容RC、電感 (Lm)、續(xù)流二極管(Dout)、輸出電容(Cout)和負(fù)載(LED); 整流橋與Pi型濾波電路連接;Pi型濾波電路連接與調(diào)光器兼容RC連接；電感(Lm)的一 端與調(diào)光器兼容RC連接，另一端與續(xù)流二極管(Dout)的正極連接;負(fù)載(LED)的正極分別與 續(xù)流二極管(Dout)的負(fù)極連接，負(fù)極分別與Tof f控制電路、線性恒流電路連接； 控制驅(qū)動電路具有驅(qū)動功率管(Msw);驅(qū)動功率管(Msw)的漏端接續(xù)流二極管Dout的正 端； 比較器(cmpl)的正端分別與剩余功率抑制電路、驅(qū)動功率管(Msw)的源端連接;輸出端 與控制驅(qū)動電路的輸入端連接； 輸出電容(Cout)的一端與負(fù)載(LED)的正極連接。2. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，Tof f控制電路包括:第二運(yùn)放(amp2 )、控制電容(Ccomp )、箝位電路和Tof f電路； 第二運(yùn)放(amp2)的正端接線性高壓管(Mdrain)的漏端和負(fù)載(LED)的負(fù)端；第二運(yùn)放 (amp2)的負(fù)端接第二固定電壓(Vref2);第二運(yùn)放(amp2)的輸出端接Toff電路的輸入端、控 制電容(Ccomp)和箝位電路。3. 如權(quán)利要求2所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，剩余功率抑制電路包括:切相檢測電路、電流源11和開關(guān)Ml; 比較器(cmpl)的正端還接切相檢測電路的輸入端和峰值電流檢測電阻（Rcs);比較器 (cmpl)的負(fù)端接第三固定電壓(Vref3); 第二運(yùn)放(amp2)的輸出端接開關(guān)(Ml)的漏端； 切相檢測電路的輸出端接開關(guān)(Ml)的柵極;開關(guān)(Ml)的源級接電流源(II)。4. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，控制驅(qū)動電路還包括:第一或非門（NORl)、第二或非門（N0R2)、驅(qū)動電路和峰值 電流檢測電阻(Rcs); 比較器(cmpl)的輸出端接第一或非門（N0R1)的一個輸入端； 第一或非門（N0R1)的輸出端接第二或非門（N0R2)的另一個輸入端和驅(qū)動電路的輸入 端； 第二或非門（N0R2)的輸出端接第一或非門（NORl)的另一個輸入端。5. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，線性恒流電路包括:第一運(yùn)放(ampl)、線性高壓管(Mdrain)和輸出電流檢測電阻 (Rio); 第一運(yùn)放(amp 1)的正端接第一固定電壓(Vrefl);第一運(yùn)放(ampl)的負(fù)端接線性高壓 管(M d r a i η)的源端和輸出電流檢測電阻（R i 〇);第一運(yùn)放(a m p 1)的輸出端接線性高壓管 (Mdrain)的柵端。6. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，Pi型濾波電路包括:濾波電感(Lpi)、第一電容(Cpil)和第二電容(Cpi2); 濾波電感(Lpi)的一端接整流橋的輸出和第一電容(Cpil);另一端和第二電容(Cpi2) 的一端。7. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，調(diào)光器兼容RC包括：調(diào)光電阻（Rrc)和調(diào)光電容(Crc);調(diào)光電阻（Rrc)-端接調(diào) 光電容(Crc)。8. 如權(quán)利要求1所述的LED燈絲燈調(diào)光電路，其特征在于： 其中，Tof f控制電路、控制驅(qū)動電路、剩余功率抑制電路、線性恒流電路、pi型濾波電 路、調(diào)光器兼容RC和輸出電容(Cout)接地。
【文檔編號】H05B33/08GK205546091SQ201620307357
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】杜斐, 王加?xùn)|, 顧杰, 黃西繞, 盧鄲, 凌國華
【申請人】上海登芯微電子科技有限公司