[发明专利]一种适应可控硅的LED驱动电路、驱动方法及应用其的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种适应可控硅的LED驱动电路、驱动方法及应用其的开关电源。

背景技术

发光二极管（LED）由于其高效、节能等优点被广泛应用于办公、家庭等场合，如今LED照明已成为照明领域中的主流技术，但是，在LED照明取代现有白炽灯照明的过程中，如何将LED灯与传统线路中的可控硅调光器进行良好匹配以实现精确调光是亟需解决的关键问题。

现有技术中的带可控硅的LED驱动电路一般为通过控制功率级电路中的功率开关管的开关动作，以为LED灯负载提供恒定的输出电流，其驱动电路往往设有功率因数校正功能，因此，其功率级电路的输入电压和输入电流波形保持为一致，如图1所示为现有技术中的带有可控硅的LED驱动电路的输入电压和输入电流波形图，在现有技术中带有可控硅的LED驱动电路中，其可控硅的关断一般是等到功率级电路的输入电流小于可控硅的维持电流时，可控硅自然关断，此时由于输入电压还没有降至零，可控硅触发电路会充电以致重新导通可控硅，这时，输入电流可能会产生如图1所示的振荡，继而造成可控硅多次不规则的重启动，使得每个周期内所述LED驱动电路从输入侧吸收的功率不相同，导致所述LED灯负载在不同周期内的亮度不同，造成LED频闪并可能会发出噪声。

发明内容

依据本发明的一种适应可控硅的LED驱动电路和驱动方法，根据功率级电路的输入电流来控制功率开关管的关断，使得功率开关管在功率级电路的输入电流降至可控硅的维持电流之前就关断，并维持此关断状态一段时间，可以保证在可控硅的导通时间区间内，其负载电流始终在可控硅的维持电流之上，不会发生可控硅多次误导通造成LED灯负载闪烁，使得每个半周期内系统的输入功率相同，避免了频闪和噪声。

依据本发明的一种适应可控硅的LED驱动电路，应用于开关电源中，所述开关电源中包括有功率开关管，还包括有，

阈值电压控制电路，其接收一表征缺相的正弦半波电压信号的输入电压信号和一阈值电压，并根据所述输入电压信号的角度信息来判断是否将所述阈值电压输出，其中，所述缺相的正弦半波电压信号为电网交流电压经过一可控硅电路和整流桥处理后获得；

第一控制电路，其接收所述输入电压信号和所述阈值电压控制电路输出的阈值电压，并进行比较，以产生一第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的关断，直至所述电网交流电压的绝对值降至为零。

进一步的，所述阈值电压控制电路包括一检测电路和第一开关，

所述检测电路用以检测所述输入电压信号的角度信息，并根据所述角度信息输出一方波信号；

所述第一开关的第一端接收所述阈值电压，控制端接收所述方波信号，其第二端作为所述阈值电压控制电路的输出端；

在所述方波信号为高电平有效状态时，所述第一开关导通，所述阈值电压控制电路输出所述阈值电压。

进一步的，在所述输入电压信号的角度为大于等于90°而小于180°范围内所述方波信号保持为高电平有效状态；在所述输入电压信号角度大于0°而小于90°为范围内所述第一方波信号保持为低电平无效状态。

进一步的，所述第一控制电路包括一比较电路和脉冲宽度控制电路，所述比较电路第一输入端接收所述输入电压信号，第二输入端接收所述阈值电压，以产生第一比较脉冲信号；

所述脉冲宽度控制电路接收所述第一比较脉冲信号，并将所述第一比较脉冲信号的有效宽度延展一时间段，以获得所述第一控制信号，其中，所述延展时间段为从所述功率开关管关断的时刻起，所述电网交流电压的绝对值降至为零的时间。

优选的，在所述开关电源的功率级电路的输入电流降至到所述可控硅电路的维持电流时，所述输入电压信号对应的电压值定义为临界电压值；

所述输入电压信号具有一最大值，则所述阈值电压设置为从所述临界电压值到所述最大值之间的某一值。

依据本发明的一种适应可控硅的LED驱动方法，应用于开关电源中，所述开关电源中包含有一功率开关管，包括以下步骤：

接收一电网交流电压，并将其转换为一缺相的正弦半波电压信号；

采样所述缺相的正弦半波电压信号，以获得一表征所述正弦半波电压信号的输入电压信号；

检测所述输入电压信号的角度信息，并据此输出一方波信号；

在所述方波信号为高电平有效状态时，接收一阈值电压；

比较所述输入电压信号和所述阈值电压，以产生一第一比较脉冲信号；