[發明專利]一種晶閘管LED調光電路及其混合基準控制方法

有效

• 申請號: 201310048674.4
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103152926A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 向東;周巖
• 申請（專利權）人: 上舜照明（中國）有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明公開了一種晶閘管LED調光電路及其混合基準控制方法，屬于半導體照明的技術領域。

背景技術

LED照明調光系統框架如圖1所示，包含電源、晶閘管調光器和LED驅動電路，其中晶閘管調光器的一端連接在電源，另一端連接在LED驅動電路上。LED燈就并聯在LED驅動電路的輸出電壓側，而LED燈有可能是有單個或多個串聯或并聯的形式；交流電源為常見的家庭用電源，在美國電壓有效值為110V/60Hz的交流電，而在中國電壓有效值為220V/50Hz的交流電；調光器為基于晶閘管調光技術的各種產品。晶閘管調光器可以將輸入的正弦電壓波形調相成0-180°的導通電壓波形以獲得不同的輸入電壓有效值，這樣LED驅動電路就可以獲得不同的輸入功率而對應不同的調光效果。

由于白熾燈具有較大的功耗和熱滯后效應，在傳統的白熾燈應用配置中，晶閘管調光器通過對輸入正弦電壓的相位控制獲得不同的電壓有效值，可以取得理想的調光效果。但當用高效率、低瓦數的LED照明直接替代白熾燈時，由于晶閘管的工作特性，基于晶閘管原理的調光器應用于LED照明往往不能正常工作。相對于高耗能的白熾燈大多需要從晶閘管中流過150mA以上電流相比，同樣光效的LED照明僅需流過10mA-150mA的電流。而從晶閘管調光器的說明書可知，晶閘管維持導通電流大多在20mA以上。

?特別對于低瓦數的LED照明，如果負載所需要的工作電流低于維持導通電流，即使晶閘管觸發導通后也會關斷，造成LED照明的閃爍。另外晶閘管調光器內部的定時電路也需要一定的負載電流，如果LED照明所需的功耗太低就會造成定時電路不能正常定時，觸發角度的一致性將顯著降低。如圖2所示，即使是具備傳統PFC功能的大瓦數LED照明系統，當輸入電壓在接近于0的場合，我們有時也能觀察到閃爍現象。

為了解決晶閘管調光器在LED照明中存在的問題，有很多方法被提出。最常見的解決方法是在LED驅動電路的整流電路輸出端并聯一個電阻或是動態電阻，以保證調光器中始終流過一定的工作電流。但這樣做不僅會帶來額外的功耗，降低了LED照明系統的效率，同時也增加了LED驅動電路的散熱難度，增加了成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種晶閘管LED調光電路及其混合基準控制方法。

?本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

一種晶閘管LED調光電路，包括晶閘管調光器、驅動電路，晶閘管調光器輸入端接輸入電壓源，驅動電路輸入端接晶閘管調光器輸出端，LED與驅動電路輸出端連接，所述驅動電路包括：整流橋、電感、開關管、整流濾波輸出電路、混合基準控制器、電壓采樣點路、電流采樣電路；

其中：所述電感與開關管組成的串聯支路并聯在整流橋輸出端；所述整流濾波輸出電路并聯在電感兩端；所述電壓采樣電路的輸入端接所述整流橋的輸出端，電壓采樣電路的輸出端接所述混合基準控制器的第一輸入端；所述電流采樣電路的輸入端接所述開關管漏極，電流采樣電路的輸出端接所述混合基準控制器的第二輸入端；所述混合基準控制器的輸出端接所述開關管柵極。??????

一種晶閘管LED調光電路的混合基準控制方法，包括如下步驟：

步驟1，采集驅動電路輸入電壓瞬時值以及開關管導通后流過開關管的瞬時電流值；

步驟2，比較驅動電路輸入電壓瞬時值與輸入電壓第一基準值，所述輸入電壓第一基準值為混合基準控制器內部設定的基準電壓參考值：

當驅動電路輸入電壓瞬時值低于輸入電壓第一基準值時，以幅值有利于維持晶閘管穩定觸發導通的直線為電感電流基準；

當驅動電路輸入電壓瞬時值高于輸入電壓第一基準值時，以幅值滿足驅動電路輸出功率要求的曲線或直線為電感電流基準；

步驟3，比較步驟1采集的開關管導通后流過開關管的瞬時電流值以及步驟2確定的電感電流基準：當流過開關管的瞬時電流值小于電感電流基準時，開關管導通；當流過開關管的瞬時電流值大于電感電流基準時，開關管關閉。

所述一種晶閘管LED調光電路的混合基準控制方法，步驟2中當驅動電路輸入電壓瞬時值高于輸入電壓第一基準值時，比較驅動電路輸入電壓瞬時值與輸入電壓第二基準值，所述輸入電壓第二基準值幅值大于輸入電壓第一基準值幅值：

當驅動電路輸入電壓瞬時值低于輸入電壓第二基準值時，以與驅動電路輸入電壓波形具有同相位的正弦波為電感電流基準；

當驅動電路輸入電壓瞬時值高于輸入電壓第二基準值時，以幅值滿足提升驅動電路效率要求的直線為電感電流基準。