泄放控制模塊、可控硅調光led驅動電路及系統的制作方法
【專利摘要】一種可控硅調光LED驅動電路，泄放開關MOS晶體管的源極通過一電阻接電路地，其漏極通過一泄放電阻接至總線電壓信號端，其柵極通過一第二電容接電路地，其柵極同時通過一電阻接至泄放控制模塊的第一開關的輸出端；第一采樣電阻耦接在泄放開關MOS晶體管與泄放控制模塊的比較器的第一輸入端之間，獲取第一采樣電壓信號；泄放控制模塊通過比較器的第一輸入端接收第一采樣電壓信號，與基準電壓源的電壓信號比較，控制第一開關的導通與斷開，從而驅動泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制可控硅調光器的維持電流。通過泄放控制模塊的智能控制，使LED驅動電路的輸入電流滿足可控硅調光器維持電流的需求。
【專利說明】泄放控制模塊、可控硅調光LED驅動電路及系統
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及LED驅動領域，尤其涉及一種泄放控制模塊、可控硅調光的LED驅動電路及系統。
【背景技術】
[0002]參見圖1，現有技術的可控硅調光LED驅動電路的簡化示意圖。如圖1所示，輸入AC交流電源101串聯一個可控硅調光器102，再連接到整流橋103的兩個輸入端。整流橋103將交流電整流后經電容器Cl濾波，產生一整流后的正弦電壓。啟動電阻R2和電容器C2產生一低壓直流電使控制芯片104啟動。變壓器Tl有三個繞組，包括一個原邊繞組Tl I，連接于電容器Cl和功率開關MOS晶體管Ml的漏極之間；一個副邊繞組T12，連接于續流二極管Dl和副邊輸出電容器C4之間；一個輔助繞組T13，連接于供電二極管D2與電路地之間。當電路啟動后，輔助繞組T13為控制芯片104供電；同時輔助繞組T13還提供檢測續流二極管Dl電流過零和檢測輸出電壓過壓的信息。現有技術的可控硅調光LED驅動電路通常還包括一對分壓電阻R4和R5，用來檢測可控硅切相角信息；一個泄放電阻Rl和一個泄放開關M2，當反激變換器輸入電流較小時，控制芯片104開通泄放開關M2，為可控硅調光器102提供足夠的維持電流。
[0003]上述傳統的反激LED驅動電路中存在如下兩個缺點:
[0004]I)泄放開關M2只有開通和關閉兩種狀態，所提供的泄放電流或者大于可控硅調光器102的維持電流需求，損失LED驅動電路效率并且溫升較高；或者小于可控硅調光器102的維持電流需求，造成LED燈閃爍或者調光亮度解決情況出現；
[0005]2)當電路啟動時，啟動電阻R2上的電流為電容C2充電，當電容C2的VCC電壓達到啟動閥值時，LED驅動電路開始工作；但是此啟動過程較為緩慢，搭配智能可控硅調光器時容易出現工作不正常的現象。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于，針對現有技術中可控硅調光LED驅動電路存在的問題，提供一種泄放控制模塊、可控硅調光LED驅動電路及系統，通過泄放控制模塊，智能的控制泄放開關MOS晶體管上的電流，使LED驅動電路的輸入電流滿足可控硅調光器維持電流的需求，實現了簡單有效且兼容性良好的可控硅調光LED驅動電路。
[0007]為實現上述目的，本實用新型提供了一種泄放控制模塊，包括一比較器、一基準電壓源以及一第一開關；所述比較器的第一輸入端為所述泄放控制模塊的輸入端，用于接收一第一采樣電壓信號，其第二輸入端與所述基準電壓源的輸出端電學連接，所述比較器的輸出端電學連接至所述第一開關的控制端；所述第一開關的輸入端電學連接至一供電電壓信號端，所述第一開關的輸出端為所述泄放控制模塊的輸出端，其電學連接至一泄放開關MOS晶體管的柵極；通過所述比較器的比較結果控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制一 LED驅動電路中可控硅調光器的維持電流。[0008]為實現上述目的，本實用新型還提供了 一種可控硅調光LED驅動電路，包括:一泄放開關MOS晶體管、一第一采樣電阻以及一本實用新型所述的泄放控制模塊；所述泄放開關MOS晶體管的源極通過一電阻電學連接電路地，其漏極通過一泄放電阻電學連接至總線電壓信號端，其柵極通過一第二電容電學連接電路地，其柵極同時通過一電阻電學連接至所述泄放控制模塊的第一開關的輸出端；所述第一采樣電阻耦接在所述泄放開關MOS晶體管與所述泄放控制模塊的比較器的第一輸入端之間，用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號，獲取第一采樣電壓信號；所述泄放控制模塊通過比較器的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源的電壓信號比較，控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制LED驅動電路中的可控硅調光器的維持電流。
[0009]所述LED驅動電路進一步包括一三極管以及一第二開關；所述三極管的基極通過一上分壓電阻電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過一下分壓電阻電學連接至所述第二開關；所述三極管的集電極通過一供電電阻電學連接至所述總線電壓信號端；所述三極管的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容電學連接電路地，同時電學連接至所述第一開關的輸入端；通過所述第二開關控制所述三極管導通，進而啟動LED驅動電路，在LED驅動電路啟動后進而通過所述第二開關控制所述三極管斷開。
[0010]所述LED驅動電路進一步包括一信號整形單元；所述信號整形單元的輸入端耦接至所述上分壓電阻與下分壓電阻之間，其輸出端通過一第四電容電學連接電路地，所述信號整形單元用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容，通過第四電容上的電壓信號控制LED驅動電路的輸出電流大小。
[0011]所述LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元、一運算放大器以及一邏輯驅動單元；所述采樣保持單元一端耦接至一第二采樣電阻與一功率開關MOS晶體管的源極之間，用于獲取一第二采樣電壓信號，所述采樣保持單元另一端電學連接至所述運算放大器的一輸入端；所述運算放大器的另一輸入端耦接至所述信號整形單元與第四電容之間，用于獲取所述第四電容上的電壓信號；所述運算放大器的輸出端通過一第五電容電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元電學連接至功率開關MOS晶體管的柵極，用于輸出COMP電壓以控制功率開關MOS晶體管的導通時間；所述邏輯驅動單元進一步耦接至所述供電電壓信號端，同時通過另一電阻電學連接電路地，所述功率開關MOS晶體管的漏極耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元用于控制功率開關MOS晶體管的導通與關閉。
[0012]為實現上述目的，本實用新型還提供了一種可控硅調光LED驅動系統，包括一可控硅調光器、一整流橋、一母線電容、一變壓器以及本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路；所述可控硅調光器與一交流輸入源電學連接，通過調整其自身導通角度控制LED負載的亮度；所述整流橋分別與所述可控硅調光器以及交流輸入源電學連接，用于將交流輸入源的正弦信號整流為一幅值為正的總線電壓信號；所述第一采樣電阻一端通過所述母線電容電學連接至所述總線電壓信號端，另一端電學連接至所述整流橋的一輸出端，同時電學連接至所述泄放控制模塊的比較器的第一輸入端，用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號，獲取第一采樣電壓信號；所述變壓器的主繞組連接所述總線電壓信號端和所述功率開關MOS晶體管的漏極，所述變壓器的輔助繞組通過一供電二極管以及供電電壓信號端電學連接至所述泄放控制模塊的第一開關的輸入端；所述泄放控制模塊通過比較器的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源的電壓信號比較，控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制所述可控硅調光器的維持電流。
[0013]所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一三極管以及一第二開關；所述三極管的基極通過一上分壓電阻電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過一下分壓電阻電學連接至所述第二開關；所述三極管的集電極通過一供電電阻電學連接至所述總線電壓信號端；所述三極管的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容連接電路地，同時電學連接至所述第一開關的輸入端；通過所述第二開關控制所述三極管導通，進而啟動LED驅動電路，在LED驅動電路啟動后進而通過所述第二開關控制所述三極管斷開。
[0014]所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一信號整形單元；所述信號整形單元的輸入端耦接至所述上分壓電阻與下分壓電阻之間，其輸出端通過一第四電容電學連接電路地，所述信號整形單元用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容，通過第四電容上的電壓信號控制LED驅動電路的輸出電流大小。
[0015]所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元、一運算放大器以及一邏輯驅動單元；所述采樣保持單元一端耦接至一第二采樣電阻與一功率開關MOS晶體管的源極之間，用于獲取一第二采樣電壓信號，所述采樣保持單元另一端電學連接至所述運算放大器的一輸入端；所述運算放大器的另一輸入端耦接至所述信號整形單元與第四電容之間，用于獲取所述第四電容上的電壓信號；所述運算放大器的輸出端通過一第五電容電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元電學連接至功率開關MOS晶體管的柵極，用于輸出COMP電壓以控制功率開關MOS晶體管的導通時間；所述邏輯驅動單元進一步耦接至所述供電電壓信號端以及所述變壓器的輔助繞組，同時通過另一電阻電學連接電路地，所述功率開關MOS晶體管的漏極耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元用于控制功率開關MOS晶體管的導通與關閉。
[0016]本實用新型的優點在于:通過泄放控制模塊智能的控制泄放開關MOS晶體管上的電流，使LED驅動電路的輸入電流滿足可控硅調光器維持電流的需求；同時提供了 一種快速啟動方式，提高了 LED驅動電路的啟動速度；實現了簡單有效且兼容性良好的可控硅調光LED驅動器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1，現有技術的可控硅調光LED驅動電路的簡化示意圖；
[0018]圖2，本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路的架構示意圖；
[0019]圖3，本實用新型所述的升降壓型可控硅調光LED驅動系統的示意圖；
[0020]圖4，本實用新型所述升降壓型可控硅調光LED驅動系統的啟動波形示意圖；
[0021]圖5，本實用新型所述升降壓型可控硅調光LED驅動系統的工作波形示意圖；
[0022]圖6，本實用新型所述的反激型可控硅調光LED驅動系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型提供的可控硅調光LED驅動電路及系統做詳細說明。
[0024]參考圖2，本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路的架構示意圖，所述驅動電路包括:一泄放開關MOS晶體管M2、一第一米樣電阻R3以及一泄放控制模塊21 ;所述泄放控制模塊包括一比較器204、一基準電壓源ref以及一第一開關SI。
[0025]所述泄放開關MOS晶體管M2的源極S通過一電阻R2電學連接電路地，其漏極D通過一泄放電阻Rl電學連接至總線電壓信號端(Vbus端)，其柵極G通過一第二電容C2電學連接電路地，其柵極G同時通過一電阻R5電學連接至所述泄放控制模塊21的第一開關SI的輸出端。第二電容C2同時并聯一電阻R4。
[0026]所述第一采樣電阻R3耦接在泄放開關MOS晶體管M2與比較器204的第一輸入端之間，用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號,獲取第一米樣電壓信號。
[0027]所述比較器204的第一輸入端為所述泄放控制模塊21的輸入端，用于接收第一采樣電壓信號，其第二輸入端與所述基準電壓源ref的輸出端電學連接，所述比較器204的輸出端電學連接至所述第一開關SI的控制端。所述第一開關SI的輸入端電學連接至一供電電壓信號端(VCC端)，所述第一開關SI的輸出端為所述泄放控制模塊21的輸出端，其電學連接至所述泄放開關MOS晶體管M2的柵極G。所述泄放控制模塊21通過比較器204的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源ref的電壓信號比較，通過所述比較器204的比較結果控制所述第一開關SI的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管M2控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制LED驅動電路中的可控硅調光器202的維持電流。
[0028]也即，當第一采樣電阻R3上的電壓信號小于基準電壓源ref的電壓信號時，比較器204輸出高電平,使第一開關SI打開,供電電壓信號端的VCC電壓通過電阻R5為第二電容C2充電，使泄放開關MOS晶體管M2的柵極電壓Vgate上升。泄放開關MOS晶體管M2的源極電壓約為Vgate-Vth，其中Vth為M2的柵極導通門限。當Vgate上升時，電阻R2上的電壓Vgate-Vth也隨之上升，電阻R2上的電流也隨之上升，此電流流經泄放開關MOS晶體管M2和泄放電阻R1，使LED驅動電路的輸入電流上升，第一采樣電阻R3上的電壓也上升，直至達到基準電壓源ref的電壓，使比較器204輸出翻轉為低電平。
[0029]通過比較器204以及第一開關SI的開通與關閉，形成一輸入電流閉環使LED驅動電路的輸入電流約為基準電壓源ref的電壓/電阻R3，通過調整第一采樣電阻R3值的大小，可以容易地調整LED驅動電路的最小輸入電流，以滿足可控硅調光器202維持電流的需求。
[0030]本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路進一步包括一三極管Ql以及一第二開關S2，以快速啟動LED驅動電路。
[0031]所述三極管Ql的基極通過一上分壓電阻R6電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過一下分壓電阻R8電學連接至所述第二開關S2，第二開關S2的另一端接電路地；三極管Ql的集電極通過一供電電阻R7電學連接至所述總線電壓信號端；三極管Ql的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容C3電學連接電路地，同時電學連接至所述第一開關SI的輸入端。通過所述第二開關S2控制所述三極管Ql導通，進而啟動LED驅動電路；在LED驅動電路啟動后，進而通過所述第二開關S2控制所述三極管Ql斷開。
[0032]具體為:在LED驅動電路啟動前，第二開關S2斷開，上分壓電阻R6上的電流流入三極管Ql的基極，三極管Ql導通，總線電壓信號端的Vbus電壓通過供電電阻R7為第三電容C3充電；當第三電容C3上的電壓達到啟動閥值時，LED驅動電路開始工作。當LED驅動電路啟動后，第二開關S2閉合,使三極管Ql的基極電壓低于供電電壓信號端的供電電壓，三極管Ql關閉，供電電阻R7上沒有電流流過，降低系統損耗。
[0033]作為優選的實施方式，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一信號整形單元205。
[0034]所述信號整形單元205的輸入端耦接至所述上分壓電阻R6與下分壓電阻R8之間，其輸出端通過一第四電容C4電學連接電路地。所述信號整形單元205用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容C4，通過第四電容C4上的電壓信號(DIM電壓)控制LED驅動電路的輸出電流大小。具體為，第二開關S2開通后，下分壓電阻R8上的電壓信號Vln成比例的反應了 Vbus電壓，Vln信號也因此可以得到可控硅調光器202導通角度的信息。Vln信號經過信號整形單元205整形并輸出一方波電流信號給第四電容C4，第四電容C4上的電壓為DM電壓，DM電壓的大小則反映了可控硅調光器導通角度。DM電壓用于控制LED驅動電路的輸出電流大小。
[0035]作為優選的實施方式，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元208、一運算放大器206以及一邏輯驅動單元207。
[0036]所述采樣保持單元208 —端耦接至一第二采樣電阻Rll與一功率開關MOS晶體管Ml的源極S之間，用于獲取一第二采樣電壓信號；所述采樣保持單元208另一端電學連接至所述運算放大器206的一輸入端。所述運算放大器206的另一輸入端耦接至所述信號整形單元205與第四電容C4之間，用于獲取所述DM電壓信號。所述運算放大器206的輸出端通過一第五電容C5電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元207電學連接至功率開關MOS晶體管Ml的柵極G，用于輸出COMP電壓以控制功率開關MOS晶體管Ml的導通時間。所述邏輯驅動單元207進一步通過一分壓電阻R9以及一供電二極管Dl耦接至所述供電電壓信號端，同時通過另一分壓電阻RlO電學連接電路地，所述功率開關MOS晶體管Ml的漏極D耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元207用于控制功率開關MOS晶體管Ml的導通與關閉。
[0037]具體為，運算放大器206接收通過采樣保持單元208傳送的第二采樣電阻Rll上的信號，以及DIM電壓信號，輸出COMP電壓信號，COMP電壓的大小決定了功率開關MOS晶體管Ml的導通時間(關閉時刻)。當分壓電阻RlO上的電壓下降至零時，邏輯驅動單元207此時(開通時刻)使功率開關MOS晶體管Ml再次開通。
[0038]以下結合附圖3-5對本實用新型所述的升降壓型可控硅調光LED驅動系統的工作原理進行說明。
[0039]參考圖3，本實用新型所述的升降壓型可控硅調光LED驅動系統的示意圖。所述可控娃調光LED驅動系統包括一可控娃調光器202、一整流橋203、一母線電容Cl、一變壓器Tl以及本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路(如圖2所示電路，相同組件符號表示相同或相似組件)，本實用新型對現有驅動電路控制方式做了改進。
[0040]所述可控硅調光器202與一交流輸入源201電學連接，通過調整其自身導通角度控制LED負載的亮度。所述整流橋203分別與所述可控硅調光器202以及交流輸入源201電學連接，用于將交流輸入源201的正弦信號整流為一幅值為正的Vbus電壓信號。變壓器Tl的主繞組Tl-P —端連接于母線電容Cl以及所述總線電壓信號端，另一端連接功率開關MOS晶體管Ml的漏極D，同時通過續流二極管D2耦接至LED負載；即續流二極管D2的正端連接于功率開關MOS晶體管Ml的漏極D，續流二極管D2的負端連接輸出電容C6和LED負載；輸出電容C6和LED負載并聯后連接到總線電壓信號端。變壓器Tl的輔助繞組Tl-S通過一供電二極管Dl以及供電電壓信號端電學連接至所述泄放控制模塊21的第一開關SI的輸入端。變壓器Tl在功率開關MOS晶體管Ml開通時儲能，在功率開關MOS晶體管Ml關閉時將能量通過續流二極管D2釋放到LED負載中、以及通過供電二極管Dl釋放到電容C3中。
[0041]所述第一采樣電阻R3 —端通過所述母線電容Cl電學連接至總線電壓信號端，另一端電學連接至所述整流橋203的一輸出端，同時電學連接至所述泄放控制模塊21的比較器204的第一輸入端,用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號,獲取第一米樣電壓信號。所述泄放控制模塊21通過比較器204的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源ref的電壓信號比較，根據比較結果控制所述第一開關SI的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制所述可控硅調光器202的維持電流。
[0042]所述泄放控制模塊21的工作原理參見圖2及其對應描述，通過所述泄放控制模塊21的比較器204以及第一開關SI的開通與關閉，形成一輸入電流閉環使LED驅動電路的輸入電流約為基準電壓源ref的電壓/電阻R3，通過調整第一采樣電阻R3值的大小，可以容易地調整LED驅動電路的最小輸入電流，以滿足可控硅調光器202維持電流的需求。
[0043]本實用新型所述的可控硅調光LED驅動系統對現有驅動電路的驅動方式也做了改進，提高了 LED驅動電路的啟動速度，實現了簡單有效且兼容性良好的可控硅調光LED驅動電路。所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一三極管Ql以及一第二開關S2。
[0044]所述三極管Ql的基極通過上分壓電阻R6電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過下分壓電阻R8電學連接至所述第二開關S2，第二開關S2的另一端接電路地；三極管Ql的集電極通過一供電電阻R7電學連接至所述總線電壓信號端；三極管Ql的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容C3電學連接電路地，同時電學連接至所述第一開關SI的輸入端。通過所述第二開關S2控制所述三極管Ql導通，進而啟動LED驅動電路；在1^0驅動電路啟動后進而通過所述第二開關控制所述三極管Ql斷開。
[0045]具體為:在LED驅動電路啟動前，第二開關S2斷開，上分壓電阻R6上的電流流入三極管Ql的基極，三極管Ql導通，總線電壓信號端的Vbus電壓通過供電電阻R7為第三電容C3充電；當第三電容C3上的電壓達到啟動閥值時，LED驅動電路開始工作。LED驅動電路開始工作后，變壓器Tl的輔助繞組Tl-S通過供電二極管Dl為供電電壓信號端供電。當LED驅動電路啟動后，第二開關S2閉合，使三極管Ql的基極電壓低于供電電壓信號端的供電電壓，三極管Ql關閉，供電電阻R7上沒有電流流過，降低系統損耗。
[0046]作為優選的實施方式，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一信號整形單元205。
[0047]所述信號整形單元205的輸入端耦接至所述上分壓電阻R6與下分壓電阻R8之間，其輸 出端通過一第四電容C4電學連接電路地。所述信號整形單元205用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容C4，通過第四電容C4上的電壓信號控制LED驅動電路的輸出電流大小。具體為，第二開關S2開通后，下分壓電阻R8上的電壓信號Vln成比例的反應了 Vbus電壓，Vln信號也因此可以得到可控硅調光器202導通角度的信息。Vln信號經過信號整形單元205整形并輸出一方波電流信號給第四電容C4，第四電容C4上的電壓為DM電壓，DIM電壓的大小則反映了可控硅調光器導通角度。DIM電壓用于控制LED驅動電路的輸出電流大小。本實用新型所述的升降壓型的可控硅調光LED驅動系統的啟動波形如圖4所示,通過對現有驅動電路的驅動方式改進,提高了 LED驅動電路的啟動速度。
[0048]作為優選的實施方式，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元208、一運算放大器206以及一邏輯驅動單元207。
[0049]所述采樣保持單元208 —端耦接至一第二采樣電阻Rll與一功率開關MOS晶體管Ml的源極S之間，用于獲取一第二采樣電壓信號；所述采樣保持單元208另一端電學連接至所述運算放大器206的一輸入端。所述運算放大器206的另一輸入端耦接至所述信號整形單元205與第四電容C4之間，用于獲取所述DM電壓信號。所述運算放大器206的輸出端通過一第五電容C5電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元207電學連接至功率開關MOS晶體管Ml的柵極G，用于輸出COMP電壓以控制功率開關MOS晶體管Ml的導通時間。所述邏輯驅動單元207進一步耦接至所述供電電壓信號端以及所述變壓器Tl的輔助繞組T1-S，同時通過另一分壓電阻RlO電學連接電路地；具體為，邏輯驅動單元207通過分壓電阻R9以及供電二極管Dl耦接至所述供電電壓信號端，以及通過分壓電阻R9電學連接至變壓器Tl的輔助繞組T1-S。所述功率開關MOS晶體管Ml的漏極D耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元207用于控制功率開關MOS晶體管Ml的導通與關閉。
[0050]具體為，運算放大器206接收通過采樣保持單元208傳送的第二采樣電阻Rll上的信號，以及DIM電壓信號，輸出COMP電壓信號，COMP電壓的大小決定了功率開關MOS晶體管Ml的導通時間(關閉時刻)。當輔助繞組Tl-S上的電壓下降至零時，說明變壓器Tl的電流也下降至零，則分壓電阻RlO上的電壓也下降至零，邏輯驅動單元207此時(開通時刻)使功率開關MOS晶體管Ml再次開通。
[0051]本實用新型所述的升降壓型的可控硅調光LED驅動系統的工作波形如圖5所示。由于在一個工頻周期中，DIM電壓和COMP電壓保持基本不變，所以功率開關MOS晶體管Ml的開通時間保持基本不變，而Vbus電壓為正弦波形狀，則變壓器Tl的峰值電流包絡線也為正弦形狀，如圖5中變壓器電流示意中虛線所示。LED驅動電路的輸入電流也為正弦形狀，且LED驅動電路的輸入電流最小值維持在LED驅動電路的可控硅調光器202的維持電流之上，如圖5中可控硅調光器的維持電流虛線所示。也即，本實用新型提出的可控硅調光LED驅動系統通過泄放控制模塊智能控制泄放開關MOS晶體管M2使LED驅動電路的輸入電流最小值維持在可控硅調光器202的維持電流之上，保證可控硅調光器的正常工作。可控硅調光器202的最小維持電流可以通過調整第一采樣電阻R3和基準電壓源ref獲得。
[0052]本實用新型所述的可控硅調光LED驅動電路同樣可以應用于反激型可控硅調光LED驅動系統結構中。參考圖6，本實用新型所述反激型可控硅調光LED驅動系統的示意圖。其中，可控硅調光LED驅動電路的驅動原理和控制邏輯與圖3所示升降壓型可控硅調光LED驅動系統類似，在此不再贅述。
[0053]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種泄放控制模塊，其特征在于，包括一比較器、一基準電壓源以及一第一開關； 所述比較器的第一輸入端為所述泄放控制模塊的輸入端，用于接收一第一采樣電壓信號，其第二輸入端與所述基準電壓源的輸出端電學連接，所述比較器的輸出端電學連接至所述第一開關的控制端； 所述第一開關的輸入端電學連接至一供電電壓信號端，所述第一開關的輸出端為所述泄放控制模塊的輸出端，其電學連接至一泄放開關MOS晶體管的柵極； 通過所述比較器的比較結果控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制一 LED驅動電路中可控硅調光器的維持電流。
2.—種可控硅調光LED驅動電路，其特征在于，包括:一泄放開關MOS晶體管、一第一采樣電阻以及一權利要求1所述的泄放控制模塊； 所述泄放開關MOS晶體管的源極通過一電阻電學連接電路地，其漏極通過一泄放電阻電學連接至總線電壓信號端，其柵極通過一第二電容電學連接電路地，其柵極同時通過一電阻電學連接至所述泄放控制模塊的第一開關的輸出端； 所述第一采樣電阻耦接在所述泄放開關MOS晶體管與所述泄放控制模塊的比較器的第一輸入端之間，用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號,獲取第一米樣電壓信號； 所述泄放控制模塊通過比較器的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源的電壓信號比較，控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制LED驅動電路中的可控硅調光器的維持電流。
3.根據權利要求2所述的可控硅調光LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路進一步包括一三極管以及一第二開關； 所述三極管的基極通過一上分壓電阻電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過一下分壓電阻電學連接至所述第二開關；所述三極管的集電極通過一供電電阻電學連接至所述總線電壓信號端；所述三極管的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容電學連接電路地，同時電學連接至所述第一開關的輸入端；通過所述第二開關控制所述三極管導通，進而啟動LED驅動電路，在LED驅動電路啟動后進而通過所述第二開關控制所述三極管斷開。
4.根據權利要求3所述的可控硅調光LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路進一步包括一信號整形單元； 所述信號整形單元的輸入端耦接至所述上分壓電阻與下分壓電阻之間，其輸出端通過一第四電容電學連接電路地，所述信號整形單元用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容，通過第四電容上的電壓信號控制LED驅動電路的輸出電流大小。
5.根據權利要求4所述的可控硅調光LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元、一運算放大器以及一邏輯驅動單元； 所述采樣保持單元一端耦接至一第二采樣電阻與一功率開關MOS晶體管的源極之間，用于獲取一第二采樣電壓信號，所述采樣保持單元另一端電學連接至所述運算放大器的一輸入端；所述運算放大器的另一輸入端耦接至所述信號整形單元與第四電容之間，用于獲取所述第四電容上的電壓信號；所述運算放大器的輸出端通過一第五電容電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元電學連接至功率開關MOS晶體管的柵極，用于輸出COMP電壓以控制功率開關MOS晶體管的導通時間；所述邏輯驅動單元進一步耦接至所述供電電壓信號端，同時通過另一電阻電學連接電路地，所述功率開關MOS晶體管的漏極耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元用于控制功率開關MOS晶體管的導通與關閉。
6.一種可控娃調光LED驅動系統,包括一可控娃調光器、一整流橋、一母線電容以及一變壓器，其特征在于，進一步包括權利要求2所述的可控硅調光LED驅動電路； 所述可控硅調光器與一交流輸入源電學連接，通過調整其自身導通角度控制LED負載的亮度； 所述整流橋分別與所述可控硅調光器以及交流輸入源電學連接，用于將交流輸入源的正弦信號整流為一幅值為正的總線電壓信號； 所述第一采樣電阻一端通過所述母線電容電學連接至所述總線電壓信號端，另一端電學連接至所述整流橋的一輸出端，同時電學連接至所述泄放控制模塊的比較器的第一輸入端，用于檢測LED驅動電路的輸入電流信號，獲取第一采樣電壓信號； 所述變壓器的主繞組連接所述總線電壓信號端和所述功率開關MOS晶體管的漏極，所述變壓器的輔助繞組通過一供電二極管以及供電電壓信號端電學連接至所述泄放控制模塊的第一開關的輸入端； 所述泄放控制模塊通過比較器的第一輸入端接收所述第一采樣電壓信號，與基準電壓源的電壓信號比較，控制所述第一開關的導通與斷開，從而驅動所述泄放開關MOS晶體管控制LED驅動電路的最小輸入電流，進而控制所述可控硅調光器的維持電流。
7.根據權利要求6所述的可控硅調光LED驅動系統，其特征在于，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一三極管以及一第二開關； 所述三極管的基極通過一上分壓電阻電學連接至所述總線電壓信號端，同時通過一下分壓電阻電學連接至所述第二開關；所述三極管的集電極通過一供電電阻電學連接至所述總線電壓信號端；所述三極管的發射極通過供電電壓信號端以及一第三電容連接電路地，同時電學連接至所述第一開關的輸入端；通過所述第二開關控制所述三極管導通，進而啟動LED驅動電路，在LED驅動電路啟動后進而通過所述第二開關控制所述三極管斷開。
8.根據權利要求7所述的可控硅調光LED驅動系統，其特征在于，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一信號整形單元； 所述信號整形單元的輸入端耦接至所述上分壓電阻與下分壓電阻之間，其輸出端通過一第四電容電學連接電路地，所述信號整形單元用于將輸入的電壓信號整形并輸出一方波電流信號給第四電容，通過第四電容上的電壓信號控制LED驅動電路的輸出電流大小。
9.根據權利要求8所述的可控硅調光LED驅動系統，其特征在于，所述可控硅調光LED驅動電路進一步包括一采樣保持單元、一運算放大器以及一邏輯驅動單元； 所述采樣保持單元一端耦接至一第二采樣電阻與一功率開關MOS晶體管的源極之間，用于獲取一第二采樣電壓信號，所述采樣保持單元另一端電學連接至所述運算放大器的一輸入端；所述運算放大器的另一輸入端耦接至所述信號整形單元與第四電容之間，用于獲取所述第四電容上的電壓信號；所述運算放大器的輸出端通過一第五電容電學連接電路地，同時通過所述邏輯驅動單元電學連接至功率開關MOS晶體管的柵極，用于輸出COMP電壓以控制功率開關M OS晶體管的導通時間；所述邏輯驅動單元進一步耦接至所述供電電壓信號端以及所述變壓器的輔助繞組，同時通過另一電阻電學連接電路地，所述功率開關MOS晶體管的漏極耦接至LED負載，所述邏輯驅動單元用于控制功率開關MOS晶體管的導通與關閉。
【文檔編號】H05B37/02GK203788514SQ201420097239
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】杜磊, 孫順根, 于得水 申請人:上海晶豐明源半導體有限公司