本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器中的線電壓補(bǔ)償電路。

背景技術(shù)：

LED驅(qū)動器是指驅(qū)動LED發(fā)光或LED模塊組件正常工作的電源調(diào)整電子器件。由于LED PN結(jié)的導(dǎo)通特性決定，它能適應(yīng)的電源的電壓和電流變動范圍十分狹窄，稍許偏離就可能無法點(diǎn)亮LED或者發(fā)光效率嚴(yán)重降低，或者縮短使用壽命甚至燒毀芯片?，F(xiàn)行的工頻電源和常見的電池電源均不適合直接供給LED，LED驅(qū)動器就是這種可以驅(qū)使LED在最佳電壓或電流狀態(tài)下工作的電子組件。

在LED驅(qū)動及交流-直流控制器中，如果輸入電壓為線電壓，由于系統(tǒng)延時(shí)的存在，輸出電流會隨著線電壓的升高而增大。在應(yīng)用系統(tǒng)中，導(dǎo)通時(shí)間Ton與線電壓成反比，可以反映線電壓信息。所以，依據(jù)Ton進(jìn)行的線電補(bǔ)償技術(shù)獲得了一定應(yīng)用。但是，目前的補(bǔ)償技術(shù)中，補(bǔ)償量與Ton是固定系數(shù)關(guān)系，兩者間斜率固定，其補(bǔ)償時(shí)序圖如圖4所示。這樣的補(bǔ)償方式可以把90VAC和264VAC兩點(diǎn)的輸出電流補(bǔ)償一致。但是在90～264VAC的整個(gè)交流輸入范圍內(nèi)，輸出電流會出現(xiàn)局部增加或減小，補(bǔ)償精度不高，補(bǔ)償效果差。

鑒于以上原因，提供一種可以更好的擬合并補(bǔ)償輸出電流的誤差量，可以在線電壓的整個(gè)交流輸入范圍內(nèi)，保持高補(bǔ)償精度的補(bǔ)償方案實(shí)屬必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種線電壓補(bǔ)償電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中LED驅(qū)動及交流-直流控制器中電壓補(bǔ)償精度不高以及補(bǔ)償效果差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種線電壓補(bǔ)償電路，應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器，包括：加法電路，用于將固定基準(zhǔn)電壓與補(bǔ)償電壓相加，產(chǎn)生閾值電壓；以及補(bǔ)償運(yùn)算電路，用于依據(jù)系統(tǒng)開啟時(shí)間，運(yùn)算產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓為系統(tǒng)開啟時(shí)間的函數(shù)。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，將所述系統(tǒng)開啟時(shí)間進(jìn)行分段，并對每段時(shí)間分別進(jìn)行不同的運(yùn)算產(chǎn)生對應(yīng)的補(bǔ)償電壓。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間小于第一設(shè)定時(shí)間時(shí)， 補(bǔ)償電壓取為0，其中，所述第一設(shè)定時(shí)間為根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的一個(gè)固定時(shí)間。

優(yōu)選地，所述第一設(shè)定時(shí)間根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，所述系統(tǒng)參數(shù)包括系統(tǒng)輸出功率。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間大于或等于第一設(shè)定時(shí)間時(shí)，并且小于或等于第二設(shè)定時(shí)間時(shí)，Vcomp＝K*(Ton-T1)，其中，T1為第一設(shè)定時(shí)間，K為固定常數(shù)，Ton為系統(tǒng)開啟時(shí)間，所述第二設(shè)定時(shí)間T2為根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的一個(gè)固定時(shí)間，并且T2>T1。

進(jìn)一步地，所述第二設(shè)定時(shí)間根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，所述系統(tǒng)參數(shù)包括系統(tǒng)輸出功率。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間大于第二設(shè)定時(shí)間時(shí)，所述補(bǔ)償電壓取為一個(gè)常數(shù)值，該常數(shù)值為最大補(bǔ)償電壓。

進(jìn)一步地，所述最大補(bǔ)償電壓根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，所述系統(tǒng)參數(shù)包括系統(tǒng)輸出功率。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，所述閾值電壓決定或影響系統(tǒng)的輸出電流。

作為本發(fā)明的線電壓補(bǔ)償電路的一種優(yōu)選方案，所述線電壓補(bǔ)償電路包括：延時(shí)模塊、電流源、第一放大器、第二放大器、第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第一電阻、第二電阻、第一電容以及第一開關(guān)，其中：所述延時(shí)模塊的輸出端分別連接于所述第一放大器的第一輸入端、電流源的第一端、第一電容的第一端以及第一開關(guān)的第一端，所述第一電容的第二端以及第一開關(guān)的第二端接地；所述電流源的第二端分別與所述第一晶體管的第一極、第三晶體管的第一極相連，所述第一晶體管的第二極與柵極相連并連接于所述第二晶體管的第一極以及第三晶體管的柵極，所述第三晶體管的第二極與所述第一電阻的第一端相連并作為閾值電壓的輸出端；所述第一放大器的第二輸入端接第二基準(zhǔn)電壓，第三輸入端與所述第二電阻的第一端以及第二晶體管的第二極相連，輸出端與所述第二晶體管的柵極相連，所述第二電阻的第二端接地；所述第二放大器的第一輸入端接固定基準(zhǔn)電壓，第二輸入端與輸出端相連并連接于所述第一電阻的第二端。

如上所述，本發(fā)明提供一種線電壓補(bǔ)償電路，應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器，包括：加法電路，用于將固定基準(zhǔn)電壓與補(bǔ)償電壓相加，產(chǎn)生閾值電壓，所述閾值電壓決定或影響系統(tǒng)的輸出電流；以及補(bǔ)償運(yùn)算電路，用于依據(jù)系統(tǒng)開啟時(shí)間，運(yùn)算產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓為系統(tǒng)開啟時(shí)間的函數(shù)。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明將電壓補(bǔ)償量隨著系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，相比于傳統(tǒng)模式的一直隨Ton增加而增加的方案來說，可以 更好的擬合輸出電流的誤差量，實(shí)現(xiàn)更好的補(bǔ)償精度。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器中的線電壓補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器中的線電壓補(bǔ)償電路的一種具體實(shí)施電路示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的LED驅(qū)動及交流-直流控制器應(yīng)用系統(tǒng)中電流控制部分的示意圖。

圖4顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的基于系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton的常規(guī)補(bǔ)償方法的時(shí)序圖。

圖5顯示為本發(fā)明的應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器中的線電壓補(bǔ)償電路的時(shí)序圖。

元件標(biāo)號說明

10 加法電路

20 補(bǔ)償運(yùn)算電路

Td 延時(shí)模塊

Ic 電流源

A1 第一放大器

A2 第二放大器

T1 第一晶體管

T2 第二晶體管

T3 第三晶體管

R1 第一電阻

R2 第二電阻

C1 第一電容

S1 第一開關(guān)

Ton 系統(tǒng)開啟時(shí)間

VREF1 固定基準(zhǔn)電壓

VREF2 第二基準(zhǔn)電壓

Vth_OCP 閾值電壓

Vcomp 補(bǔ)償電壓

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

請參閱圖1～圖5。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種線電壓補(bǔ)償電路，應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器，包括：加法電路10，用于將固定基準(zhǔn)電壓VREF1與補(bǔ)償電壓Vcomp相加，產(chǎn)生閾值電壓Vth_OCP，所述閾值電壓Vth_OCP決定或影響系統(tǒng)的輸出電流；以及補(bǔ)償運(yùn)算電路20，用于依據(jù)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton，運(yùn)算產(chǎn)生補(bǔ)償電壓Vcomp，所述補(bǔ)償電壓Vcomp為系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton的函數(shù)。本發(fā)明的補(bǔ)償方案通過基于系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton的三段曲線實(shí)現(xiàn)，以更好的契合目標(biāo)補(bǔ)償量，使最終的輸出電流隨線電壓Vline的變化很小，實(shí)現(xiàn)高精度。

具體地，所述補(bǔ)償運(yùn)算電路20將所述系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton進(jìn)行分段，并對每段時(shí)間分別進(jìn)行不同的運(yùn)算產(chǎn)生對應(yīng)的補(bǔ)償電壓Vcomp。

在本實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton小于第一設(shè)定時(shí)間時(shí)，補(bǔ)償電壓Vcomp取為0，其中，所述第一設(shè)定時(shí)間為根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的一個(gè)固定時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton大于或等于第一設(shè)定時(shí)間時(shí)，并且小于或等于第二設(shè)定時(shí)間時(shí)，Vcomp＝K*(Ton-T1)，其中，T1為第一設(shè)定時(shí)間，K為固定常數(shù)，Ton為系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton，所述第二設(shè)定時(shí)間T2為根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的一個(gè)固定時(shí)間，并且T2>T1。當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton大于第二設(shè)定時(shí)間時(shí)，所述補(bǔ)償電壓Vcomp取為一個(gè)常數(shù)值，該常數(shù)值為最大補(bǔ)償電壓。

其中，所述第一設(shè)定時(shí)間根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，所述第二設(shè)定時(shí)間根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，所述最大補(bǔ)償電壓根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)的變化而適應(yīng)性改變，在本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)參數(shù)包括系統(tǒng)輸出功率。

在系統(tǒng)進(jìn)入開啟狀態(tài)后，在最初的小于第一設(shè)定時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)，補(bǔ)償電壓Vcomp保持為0，因?yàn)槿绻到y(tǒng)開啟時(shí)間Ton較短，小于第一設(shè)定時(shí)間，說明系統(tǒng)工作在高輸入線電壓情況下，輸出電流閾值Vth_OCP是不需要額外補(bǔ)償量的。如果按照目前常規(guī)的補(bǔ)償方法，如圖4所示的時(shí)序施加補(bǔ)償電壓Vcomp，會使本來就偏高的高壓輸出電流變得更高，產(chǎn)生較大的直流誤差。當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton進(jìn)入大于第一設(shè)定時(shí)間而小于第二設(shè)定時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)， 補(bǔ)償電壓Vcomp隨著系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton的增加以斜率K增加，輸入線電壓越低，補(bǔ)償量越大，抑制系統(tǒng)延時(shí)造成的誤差量。當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton進(jìn)入大于第二設(shè)定時(shí)間的時(shí)間段后，補(bǔ)償電壓Vcomp不再隨著系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton繼續(xù)增加，而是維持在一個(gè)固定值Vcomp_max，即最大補(bǔ)償電壓，避免輸出電流產(chǎn)生較大的直流誤差，本實(shí)施例的補(bǔ)償方案的具體時(shí)序如圖5所示。熟知本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，在系統(tǒng)參數(shù)不同的情況下，參數(shù)T1、T2、K、Vcomp_max可以是不同的。

圖3顯示為LED驅(qū)動及交流-直流控制器應(yīng)用系統(tǒng)中電流控制部分的示意圖，其主要由電源以及LED驅(qū)動及交流-直流控制器、驅(qū)動晶體管以及電阻組成，其中，所述LED驅(qū)動及交流-直流控制器由邏輯控制單元、線電壓補(bǔ)償電路、以及比較器組成。

圖2顯示為本發(fā)明的一種具體實(shí)施電路，但是，熟知本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，為實(shí)現(xiàn)本補(bǔ)償技術(shù)，可以使用但不局限于圖2所示的電路實(shí)現(xiàn)方式。如圖2所示，所述線電壓補(bǔ)償電路包括：延時(shí)模塊Td、電流源Ic、第一放大器A1、第二放大器A2、第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1以及第一開關(guān)S1，其中：所述延時(shí)模塊Td的輸出端分別連接于所述第一放大器A1的第一輸入端、電流源Ic的第一端、第一電容C1的第一端以及第一開關(guān)S1的第一端，所述第一電容C1的第二端以及第一開關(guān)S1的第二端接地；所述電流源Ic的第二端分別與所述第一晶體管T1的第一極、第三晶體管T3的第一極相連，所述第一晶體管T1的第二極與柵極相連并連接于所述第二晶體管T2的第一極以及第三晶體管T3的柵極，所述第三晶體管T3的第二極與所述第一電阻R1的第一端相連并作為閾值電壓Vth_OCP的輸出端；所述第一放大器A1的第二輸入端接第二基準(zhǔn)電壓VREF2，第三輸入端與所述第二電阻R2的第一端以及第二晶體管T2的第二極相連，輸出端與所述第二晶體管T2的柵極相連，所述第二電阻R2的第二端接地；所述第二放大器A2的第一輸入端接固定基準(zhǔn)電壓VREF1，第二輸入端與輸出端相連并連接于所述第一電阻R1的第二端。

圖2中的線電壓補(bǔ)償電路的基本原理為：

所述延時(shí)模塊Td用于設(shè)定第一設(shè)定時(shí)間。電流源Ic對第一電容C1的充電時(shí)間，用于設(shè)定第二設(shè)定時(shí)間。系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton被轉(zhuǎn)化為電流信號，加在第一電阻R1上轉(zhuǎn)換為電壓信號，所以第一電阻R1兩端電壓就是補(bǔ)償電壓Vcomp。第二基準(zhǔn)電壓VREF2VREF2用于設(shè)定最大補(bǔ)償電壓Vcomp_max，其中：

$Vcomp\_max=\frac{VREF2\×R1}{R2}$

固定基準(zhǔn)電壓VREF1通過射隨運(yùn)放與Vcomp相加，得到最終的閾值電壓Vth_OCP。

不同于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將補(bǔ)償電壓Vcomp隨著系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，相比于傳統(tǒng)模式的一直隨Ton增加而增加，可以更好的擬合輸出電流的誤差量，實(shí)現(xiàn)更好的補(bǔ)償精度。

如上所述，本發(fā)明提供一種線電壓補(bǔ)償電路，應(yīng)用于LED驅(qū)動及交流-直流控制器，包括：加法電路10，用于將固定基準(zhǔn)電壓VREF1與補(bǔ)償電壓Vcomp相加，產(chǎn)生閾值電壓Vth_OCP，所述閾值電壓Vth_OCP決定或影響系統(tǒng)的輸出電流；以及補(bǔ)償運(yùn)算電路20，用于依據(jù)系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton，運(yùn)算產(chǎn)生補(bǔ)償電壓Vcomp，所述補(bǔ)償電壓Vcomp為系統(tǒng)開啟時(shí)間Ton的函數(shù)。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明將電壓補(bǔ)償量隨著系統(tǒng)開啟時(shí)間TonTon進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，相比于傳統(tǒng)模式的一直隨Ton增加而增加的方案來說，可以更好的擬合輸出電流的誤差量，實(shí)現(xiàn)更好的補(bǔ)償精度。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。