[實(shí)用新型]一種平均電流控制的驅(qū)動(dòng)電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220131934.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202514137U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海波;王兆明;李鴿;孫邦伍;尹文嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京冠亞電源設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種驅(qū)動(dòng)電源，具體而言屬于LED驅(qū)動(dòng)電源。

背景技術(shù)

LED以其高效、節(jié)能、環(huán)保及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前，LED有電流控制方式主要有峰值電流控制，平均電流控制等。峰值電流控制方式應(yīng)用比較廣泛，但峰值電流存在很多缺點(diǎn)，如占空比大于50％時(shí)開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定、閉環(huán)響應(yīng)不如平均電流模式理想、需要斜坡補(bǔ)償容易發(fā)生諧波振蕩、對(duì)噪聲敏感抗噪性差。如果采用平均電流控制LED，其抗擾能力強(qiáng)且不需要斜坡補(bǔ)償，波動(dòng)小于峰值電流控制模式。因此，需要提出一種高精度的平均電流控制方式。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述LED電流控制方式的不足，提供一種能夠輸出快速、高精度的驅(qū)動(dòng)電流的平均電流控制的LED驅(qū)動(dòng)電源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種平均電流控制的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，包括電感、續(xù)流二極管、開(kāi)關(guān)管，DC-DC主電路與LED負(fù)載相連接；調(diào)制電路為PWM調(diào)制電路，輸出調(diào)制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)DC-DC主電路中的開(kāi)關(guān)管；還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負(fù)載之間串聯(lián)有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號(hào)輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號(hào)給調(diào)制電路。

上述技術(shù)方案中采用平均電流控制，即在DC-DC電路的電感后側(cè)接入采樣電阻，采樣電感平均電流即流過(guò)LED的平均電流。市電通過(guò)整流電路整流后的輸出信號(hào)作為DC-DC主電路的輸入信號(hào)。DC-DC主電路，采用PFC?Buck電路，單級(jí)驅(qū)動(dòng)方式，包括電感、續(xù)流二極管、開(kāi)關(guān)管，并接入LED負(fù)載。LED負(fù)載與電感串聯(lián)，續(xù)流二極管與電感和LED負(fù)載串聯(lián)的電路并聯(lián)。調(diào)制電路用于產(chǎn)生周期恒定、導(dǎo)通時(shí)間改變的PWM調(diào)制信號(hào)，通過(guò)一定的占空比控制輸出電壓，保持開(kāi)關(guān)管周期T恒定，控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間Ton。驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。

模糊控制電路，用于調(diào)節(jié)和控制DC-DC主電路，使得DC-DC主電路能夠輸出穩(wěn)定精確的電流用于驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載。模糊控制電路對(duì)采樣電感電流信號(hào)進(jìn)行控制，選擇電流的誤差及誤差的變化率為被控對(duì)象即輸入信號(hào)，控制作用后的信號(hào)為輸出信號(hào)。因驅(qū)動(dòng)LED電流為mA級(jí)別，因此輸入電流誤差及誤差變化率的范圍盡可能取小，確定模糊語(yǔ)言。為使控制盡可能精確，選擇七個(gè)詞匯，分別為{正大，正中，正小，零，負(fù)小，負(fù)中，負(fù)小}。將模糊語(yǔ)言量化為具體參數(shù)，建立模糊規(guī)則，七個(gè)模糊詞匯可建立7*7即49條模糊規(guī)則。通過(guò)模糊控制規(guī)則輸出模糊控制信號(hào)，再將模糊控制信號(hào)去模糊化，最終輸出控制信號(hào)作為PWM調(diào)制電路的輸入信號(hào)。

上述的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化為：所述調(diào)制電路采用模糊控制電路輸出的控制信號(hào)和三角載波信號(hào)作為PWM比較器的輸入信號(hào)。

上述的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化為：所述驅(qū)動(dòng)電路采用RS觸發(fā)器，S端輸入脈沖信號(hào)，R端輸入調(diào)制信號(hào)，Q端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

上述的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化為：所述LED負(fù)載由一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的LED組成。

上述的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步優(yōu)化為：還包括保護(hù)電路，用于對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源提供過(guò)壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)。保護(hù)電路可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電源可進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型采用平均電流控制，采樣流過(guò)LED負(fù)載的平均電流，不需要加入額外的斜坡補(bǔ)償。控制方法為模糊控制，通過(guò)選擇模糊詞匯，建立模糊控制規(guī)則；直接采用語(yǔ)言型控制規(guī)則，在設(shè)計(jì)中不需要建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，因而使得控制機(jī)理和策略易于接受與理解，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，便于應(yīng)用。由于LED的驅(qū)動(dòng)電流通常為mA級(jí)，而模糊控制系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，干擾和參數(shù)變化對(duì)控制效果的影響被大大減弱，使得LED的驅(qū)動(dòng)電流更加穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為連接LED負(fù)載的DC-DC主電路原理圖。

圖2為模糊控制原理圖。

圖3為調(diào)制電路原理圖。

圖4為驅(qū)動(dòng)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)，電流通過(guò)電感流經(jīng)LED負(fù)載，然后接地。此時(shí)，LED負(fù)載兩端有輸出電壓存在。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感電流通過(guò)續(xù)流二極管續(xù)流。電路工作在CCM模式下。