[发明专利]一种LED照明电路输出电流有效值和功率因数的控制方法及其控制系统

摘要

一种LED照明电路输出电流有效值和功率因数的控制方法，采集辅助绕组和采样电阻上的电压信号，运用过零检测法找到辅助绕组电压下降的拐点，得到次级电路放电时间tdis，根据采样电阻上的电压信号，得到在采样电阻两端的峰值电压Vpp，并计算得到每一个半波周期对应的输出电流的有效值，根据电路的输出电流有效值的设定值，计算出电路对输出电流有效值的控制误差。通过谷底检测，运用增量式PID算法，计算下一个半波周期的开关管Q1栅极的驱动信号PWM波的占空比，如此循环执行，实现对LED照明电路输出电流有效值的稳定控制和提高LED照明电路的功率因数。

主权项

一种LED照明电路输出电流有效值和功率因数的控制方法，基于原边反馈的LED照明电路，其特征在于：定义输入市电整流后形成的半波波形对应的周期为一个半波周期，照明电路中开关管Q1的栅极驱动信号PWM波的周期为开关周期；在每一个半波周期中，分别实时采集辅助绕组两端和初级电路中采样电阻两端的电压信号，在每个开关周期开始时刻，将开关管Q1的栅极驱动信号PWM波置为高电平，根据本开关周期设置的PWM波占空比，在每个开关周期中PWM波置为低电平的前一时刻读取该时刻采样得到的初级电路中采样电阻两端的电压信号的峰值vpp；在每个开关周期中PWM波置为低电平的对应时间段，根据辅助绕组两端的电压信号采样值，运用过零检测法找到在当前开关周期中辅助绕组电压的下降拐点，进而得到本开关周期的次级电路放电时间tdis；通过谷底检测，实时检测当前时刻对应的半波波形是否处于谷底状态，如果不处于谷底状态，则保持设定的开关管Q1栅极驱动信号PWM波的占空比D不变，如果处于谷底状态，则根据上一个半波周期中每个开关周期对应的初级电路中采样电阻两端的电压信号的峰值vpp和次级电路放电时间tdis，计算出上一个半波周期的输出电流有效值Iout_rms’，根据输出电流有效值设定值Iout_rms，并计算出输出电流有效值的控制误差e(k)，设上一个半波周期为第k个半波周期；根据计算得到的第k‑1个和第k个半波周期的输出电流有效值的控制误差e(k‑1)，e(k)和第k个半波周期对应的开关管Q1的栅极驱动信号PWM波的占空比D(K)，利用增量式PID算法计算出即将进入的半波周期，即第k+1个半波周期的开关管Q1的栅极驱动信号PWM波的占空比D(K+1)，在同一个半波周期中，开关管Q1栅极的驱动信号PWM波的占空比保持不变，循环执行上述谷底检测过程，以实现对输出电流有效值的控制和提高LED照明电路的功率因数。