[发明专利]智能调光调色LED隔离驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动技术，更具体地涉及一种智能调光调色LED隔离驱动电路。

背景技术

现有的智能调光调色LED隔离驱动电路主要包括以下两种：一种是采用单级无PFC电路的拓扑架构来实现，如图1所示；而另一种是采用两级或多级拓扑电路来实现，如图2所示。

如图1和图2所示，上述两种LED隔离驱动电路均包括有整流桥1、滤波电路2、恒流隔离转换电路3/恒压隔离转换电路4、两开关电路7和8及PWM控制信号发生器9，其中，第二种LED隔离驱动电路还包括有两DC/DC恒流转换电路5和6；LED负载10是由两路不同色温(暖白和冷白)的LED并联而成，该两路LED分别与两所述开关电路7和8串接，而两开关电路7和8受控于两组PWM控制信号，从而实现调光调色。该两种LED隔离驱动电路所采用的调光调色技术相同，其具体控制原理如下：

上述调光调色技术主要是对两路不同色温的LED进行PWM调制(分别对应图1中的“PWM暖白”接口和“PWM冷白”接口)，分别施加不同比例的占空比可以使两路光源混出不同色温的效果，同时又能调节亮度，也就是调光跟调色都是通过这两路PWM来控制。具体的控制信号是由两组同频同步的PWM信号构成，例如：当光源100％亮度输出时，假定25％占空比的PWM输入给“PWM暖白”接口，75％占空比的PWM输入给“PWM冷白”接口，此时可实现一定的色温值X，如图3所示；当光源亮度需要调节而色温保持不变时，此时“PWM暖白”和“PWM冷白”占空比比值不变，为75％÷25％＝3；如要调节到10％亮度输出，则如图4所示，PWM占空比相应的变为2.5％和7.5％，但比值仍保持不变。反之，如保持亮度不变，色温调节，那只需改变两个通道PWM比值，而两通道PWM占空比之和仍相等。

通常，LED隔离驱动电路均需设置滤波电路2来滤除电路中的工频纹波，而该滤波电路2通常是采用大容量电解电容来实现。由于现有调光调色技术的两路PWM为同频同步信号，在任何亮度和色温下，周期性的都会有一些时间段两路LED同时无电流流过，当该大容量电解电容设置于LED隔离驱动电路的输出侧时，在某些时间段其会处于空载状态，此时其电压会明显高于带载时电压。当瞬间切换回带载时，电解电容会瞬间将多余的能量泄放到LED上，因为其电容量较大，负载端瞬间就会承受很大的冲击电流这会加速LED的老化，甚至损坏LED。而且，由于单片机和半导体等器件速度原因，通常PWM控制信号的频率在1kHz左右，如上所述的LED电流周期性断续，人眼虽然无法感觉到，但可以被摄像设备捕捉到，所以此技术不适合应用于公共场所。

由于考虑到上述问题，现有的第一种LED隔离驱动电路将滤波电路2设置于整流桥1之后以避免滤波电路2对负载产生影响而出现损坏LED的情况，然而，由于将滤波电路2设置于整流桥1之后，其滤除了大部分的工频，使得输入电流无法跟随正弦的输入电压，最终导致功率因素(Power Factor，也即PF；是衡量电气设备效率高低的一个系数)太低，无法满足EMC认证要求。

而现有第二种LED隔离驱动电路为了满足功率因素(PF)的要求，将滤波电路2设置在恒压隔离转换电路4之后，且在该滤波电路2的输出侧增设两个DC/DC恒流转换电路5和6以分别连接两路LED，避免滤波电路2对负载产生影响。该LED隔离驱动电路虽然可以提高功率因素(PF)且保护负载，但是由于需设置两级电路(第一级为恒压隔离转换电路4，第二级为DC/DC恒流转换电路5和6)，其成本较高且驱动效率较低(驱动效率＝第一级效率×第二级效率)。

可见，基于现有的调光调色技术而设计的LED驱动电路要么功率因素(PF)太低，要么成本太高，不能满足市场需求。

鉴于此，有必要提供一种可实现高PF值且低成本的智能调光调色LED驱动电路以解决上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现高PF值且低成本的的智能调光调色LED隔离驱动电路。