本發(fā)明涉及一種led燈具的電源，特別是一種用于led燈具的控制電路。

背景技術(shù)：

一般的日常生活中，隨處都可見(jiàn)到各種照明設(shè)備，例如，日光燈、路燈、臺(tái)燈、藝術(shù)燈等。在上述的照明設(shè)備中，傳統(tǒng)上大部分是以鎢絲燈泡做為發(fā)光光源。近年來(lái)，由于科技日新月異，已利用發(fā)光二極管(led)作為發(fā)光來(lái)源。甚者，除照明設(shè)備外，對(duì)于一般交通號(hào)志、廣告牌、車(chē)燈等，亦都改為使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源。如前所述，使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源，其好處在于省電，且亮度更大，故于使用上已逐漸普通化。

隨著led燈具的普及，越來(lái)越多的場(chǎng)合開(kāi)始使用led燈具，但是眾所周知的，led燈具都是由專(zhuān)用的led電源來(lái)提供電力的。由于隨著用戶(hù)對(duì)led電源認(rèn)識(shí)的加深，led電源或燈具的pf(powerfactor功率因素)和thd(totalharmonicdistortion，總諧波失真)性能的要求也越來(lái)越高。例如，美國(guó)的dlc要求led電源的pf>0.9，且thd<20％，歐洲也有類(lèi)似的要求。因此，對(duì)于一般設(shè)計(jì)電源的時(shí)候，尤其是作為內(nèi)置電源，希望電源能盡可能地滿(mǎn)足更多燈具的需求，以降低成本。因此就要求電源的負(fù)載范圍盡量的寬，且最小負(fù)載都能滿(mǎn)足pf>0.9，且thd<20％的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種可根據(jù)負(fù)載的變化負(fù)載范圍也變化的用于led燈具的控制電路。

一種用于led燈具的控制電路，其包括一個(gè)整流模塊，一個(gè)并聯(lián)在該整流模塊的輸出端的濾波模塊，至少一個(gè)與所述濾波模塊并聯(lián)的附加擴(kuò)容模塊，以及一個(gè)輸出控制模塊。所述濾波模塊包括一個(gè)濾波電容c6。所述輸出控制模塊用于輸出pwm信號(hào)或pfm信號(hào)。每一個(gè)所述附加擴(kuò)容模塊包括一個(gè)與所述濾波模塊并聯(lián)的附加濾波電路，一個(gè)控制所述附加濾波電路通斷的開(kāi)關(guān)控制電路，以及一個(gè)與所述開(kāi)關(guān)控制電路電性連接的占空比/頻率采樣電路。每個(gè)所述附加濾波電路包括一個(gè)附加濾波電容c13與一個(gè)控制該附加濾波電容通斷的開(kāi)關(guān)。所述占空比/頻率采樣電路采集所述pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的功率并根據(jù)所述pwm信號(hào)或pfm的占空比的大小輸出控制信號(hào)。所述開(kāi)關(guān)控制電路根據(jù)所述占空比/頻率采樣電路輸出的控制信號(hào)通斷所述附加濾波模塊的開(kāi)關(guān)以增加或減小所述用于led燈具的控制電路的濾波電容值的大小。

進(jìn)一步地，所述附加濾波模塊還包括一個(gè)與所述附加濾波電容并聯(lián)的電阻。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)為一個(gè)mos管q5，該mos管q5為npn型，且該mos管q5的基極與所述開(kāi)關(guān)控制電路電性連接，漏極與所述附加濾波電容c13的一端電性連接，源極接地。

進(jìn)一步地，所述mosq5管的基極與一個(gè)開(kāi)啟電壓vcc電性連接。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)控制電路包括一個(gè)三極管q6，所述三極管q6的發(fā)射極與開(kāi)啟電壓vcc電性連接，基極與占空比/頻率采樣電路電性連接，集電極接地。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)控制電路還包括兩個(gè)電阻r44、r41，所述電阻r44的一端與開(kāi)啟電壓vcc電性連接，另一端與電阻r41的一端電性連接，所述電阻r41的另一端接地，所述三極管q6的發(fā)射極及mos管q5的基極電性連接在所述兩個(gè)電阻r44、r41之間。

進(jìn)一步地，當(dāng)負(fù)載功率增大時(shí)，所述mos管q5被導(dǎo)通的條件為：

vcc×r41/r41+r44-d×vcc＜0.7

其中：vcc為所述開(kāi)啟電壓vcc的電壓值；

r41、r44為電阻r41與r44的阻值；

d為pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的占空比值。

進(jìn)一步地，所述占空比/頻率采樣電路與所述輸出控制模塊的輸出pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的輸出端電性連接。

進(jìn)一步地，所述占空比/頻率采樣電路包括一個(gè)兩個(gè)r1、電阻r42，和一個(gè)電容c23，所述電阻r1與r42串聯(lián)，所述電容c23的一端電性連接在所述兩個(gè)電阻r1與電阻r42之間，并與開(kāi)關(guān)控制電路電性連接，另一端接地。

進(jìn)一步地，所述用于led燈具的控制電路包括多個(gè)附加濾波模塊，該多個(gè)附加濾波模塊并聯(lián)電性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的用于led燈具的控制電路利用所述占空比/頻率采樣電路實(shí)時(shí)地監(jiān)控輸出控制模塊所輸出的pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的占空比或功率從而輸出控制信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)控制電路根據(jù)占空比/頻率采樣電路的輸出控制信號(hào)去控制附加擴(kuò)容電路的開(kāi)關(guān)的通斷，從而使得所述附加擴(kuò)容電路所具有的電容可以并聯(lián)或撤銷(xiāo)并聯(lián)到濾波模塊上，進(jìn)而可以根據(jù)負(fù)載功率的增加與減小適時(shí)地增加或減小濾波電容的電容值的大小，從而可以在全負(fù)載狀態(tài)下使led電源pf值與thd值符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1為本發(fā)明提供的一種用于led燈具的控制電路的原理框圖。

圖2為圖1的用于led燈具的控制電路的應(yīng)用電路圖。

具體實(shí)施方式

以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅作為實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明所提供的一種用于led燈具的控制電路100的原理框圖及應(yīng)用電路圖。所述用于led燈具的控制電路100包括一個(gè)整流模塊10，一個(gè)并聯(lián)在該整流模塊10的輸出端的濾波模塊20，至少一個(gè)與所述濾波模塊20并聯(lián)的附加擴(kuò)容模塊30，以及一個(gè)輸出控制模塊40?？梢韵氲降氖?，所述用于led燈具的控制電路100還包括其他的一些功能模塊，如市電，差模共模模塊，變壓器，功率因數(shù)，反饋模塊，等等，其為用于led燈具的電源所通用的功能模塊，并為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，因此這些功能模塊僅在圖2中示出，但不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

所述整流模塊10為led電源中的通用電路功能模塊，其用于將交流的市電變換為變化的直流，其可以為一種橋式整流電路，其利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的電路，以將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。橋式整流電路利用四個(gè)二極管，并兩兩對(duì)接。當(dāng)輸入正弦波的正半部分時(shí)，所述四個(gè)二極管中的兩個(gè)導(dǎo)通，從而輸出正的半個(gè)正弦波。當(dāng)輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，所述四個(gè)二極管中的另兩個(gè)導(dǎo)通。由于這兩只管是反接的，所以輸出還將是正弦波的正半部分，因而可以減少電量損失。

所述濾波模塊20包括一個(gè)電容c6，其并聯(lián)在所述整流模塊10的輸出端，以濾掉所述整流模塊10所輸出的直流波中的高頻波，使得濾波模塊20所輸出的波形更加平滑，減小毛刺。當(dāng)輸出功率越大，也就是負(fù)載功率越大時(shí)，該電容c6所被要求的電容量也要求越大，如果太小，則起不到濾波的作用。當(dāng)然，可以想到的是，為了適應(yīng)可能的最大的負(fù)載功率，有人會(huì)將該濾波模塊20設(shè)置為最大容量的電容c6，但是當(dāng)電容c6的電容量與負(fù)載功率不匹配的時(shí)候，pf值即功率因素會(huì)降的很低，從而使得不符合性能要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員皆應(yīng)習(xí)知的是，只有當(dāng)輸出電壓的波形與輸出電流的波形完全一致時(shí)，pf值才為1。而當(dāng)電容c6的電容量與負(fù)載功率不匹配時(shí)，輸出電流的波形將嚴(yán)重變形，因此，pf值就會(huì)降低，導(dǎo)致難以符合led電源的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如歐規(guī)或美規(guī)等。因此，最好的效果應(yīng)是該濾波模塊20的電容量與負(fù)載功率的大小盡可能的相匹配，以得到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的pf值。

所述附加擴(kuò)容模塊30與所述濾波模塊20并聯(lián)設(shè)置，其用于根據(jù)實(shí)際的需要，即實(shí)際的負(fù)載功率大小來(lái)擴(kuò)大所述整流模塊10的輸出端的電容值的大小。所述附加擴(kuò)容模塊30可以為一個(gè)，也可以具有多個(gè)，其根據(jù)實(shí)際的需要而定，如負(fù)載的增加或減小。在本實(shí)施例中，所述用于led燈具的控制電路100僅包括一個(gè)附加擴(kuò)容模塊30。每一個(gè)所述附加擴(kuò)容模塊30包括一個(gè)與所述濾波模塊20并聯(lián)的附加濾波電路31，一個(gè)控制所述附加濾波電路31通斷的開(kāi)關(guān)控制電路32，以及一個(gè)與所述開(kāi)關(guān)控制電路32電性連接的占空比/頻率采樣電路33。所述附加濾波電路31

所述附加擴(kuò)容電路31包括一個(gè)附加濾波電容c13，一個(gè)控制所述附加濾波電容c13通斷的開(kāi)關(guān)，以及一個(gè)與所述附加濾波電容c13并聯(lián)設(shè)置的電阻r45?？梢韵氲降氖牵?dāng)包括多個(gè)所述附加擴(kuò)容模塊30時(shí)，則每一個(gè)附加擴(kuò)容模塊30都包括一個(gè)附加擴(kuò)容電路31，該附加擴(kuò)容電路31包括一個(gè)附加濾波電容cbn(n為自然數(shù))，一個(gè)控制所述附加濾波電容cbn通斷的開(kāi)關(guān)qbn(n為自然數(shù))，以及一個(gè)與所述附加濾波電容cbn并聯(lián)設(shè)置的電阻rbn(n為自然數(shù))。所述附加濾波電容cbn與電阻rbn的規(guī)格可以根據(jù)實(shí)際的需要，如預(yù)期的負(fù)載大小來(lái)選用，在此不再說(shuō)明。所述開(kāi)關(guān)可以為mos管q5，且其為npn形。該mos管q5的基極與所述開(kāi)關(guān)控制電路32電性連接，漏極與所述附加濾波電容c13的一端電性連接，源極接地。當(dāng)所述mos管q5被導(dǎo)通時(shí)，所述附加濾波電容c13會(huì)被導(dǎo)通從而與濾波電容c6并聯(lián)，進(jìn)而增大了整個(gè)濾波電容的總電容量。本領(lǐng)域技術(shù)人員皆已習(xí)知的是，mos管q5在工作中必須有一個(gè)開(kāi)啟電壓vcc，該開(kāi)啟電壓vcc與mos管q5的基極電性連接。當(dāng)該開(kāi)啟電壓vcc加載到所述mos管q5上時(shí)，該mos管q5便導(dǎo)通。而該開(kāi)啟電壓vcc被阻止向mos管q5供電時(shí)，該mos管q5就會(huì)截止。從而可以通過(guò)控制該開(kāi)啟電壓vcc即可控制所述mos管q5的通斷。

所述開(kāi)關(guān)控制電路32用于控制所述開(kāi)關(guān)，即mos管q5的通斷，即控制所述開(kāi)啟電壓vcc的走向。所述開(kāi)關(guān)控制電路32包括一個(gè)三極管q6，所述三極管q6的發(fā)射極與開(kāi)啟電壓vcc電性連接，基極與占空比/頻率采樣電路33電性連接，集電極接地。當(dāng)占空比/頻率采樣電路33輸出到三極管q6的基極的電壓大于所述三極管q6的閾值電壓，即0.7伏時(shí)，該三極管q6即會(huì)導(dǎo)通，從而使開(kāi)啟電壓vcc直接接地，而不會(huì)加載到所述mos管q5上，從而使得該mos管q5截止。而當(dāng)占空比/頻率采樣電路33輸出到三極管q6的基極的電壓小于所述三極管q6的閾值電壓，即0.7伏時(shí)，該三極管q6即會(huì)截止，從而使開(kāi)啟電壓vcc加載到所述mos管q5上，從而使得該mos管q5導(dǎo)通。因?yàn)橛袝r(shí)所述開(kāi)啟電壓vcc的電壓值并不符合一個(gè)三極管q6的額定電壓，因此需要分壓電阻來(lái)減小加載到三極管q6上的電壓。在本實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)控制電路32包括兩個(gè)電阻r44、r41。所述電阻r44的一端與開(kāi)啟電壓vcc電性連接，另一端與電阻r41的一端電性連接，所述電阻r41的另一端接地，所述三極管q6的發(fā)射極與mos管q5的基極電性連接在所述兩個(gè)電阻r44、r41之間。

所述占空比/頻率采樣電路33用于根據(jù)輸出控制模塊40的輸出信號(hào)輸出控制所述開(kāi)關(guān)控制電路32的控制信號(hào)。所述占空比/頻率采樣電路33包括一個(gè)兩個(gè)r1、電阻r42，和一個(gè)電容c23，所述電阻r1與r42串聯(lián)，具體地，所述電阻r1的一端與輸出控制模塊40的信號(hào)輸出端電性連接，另一端與電阻r42的一端連接，所述電阻r42的另一端接地。所述電容c23的一端電性連接在所述兩個(gè)電阻r1與電阻r42之間，并與開(kāi)關(guān)控制電路電性32連接，另一端接地。當(dāng)所述輸出控制模塊40輸出具有一定的電壓值的pwm信號(hào)或pfm信號(hào)時(shí)，在所述電容c23的作用下使可以給所述開(kāi)關(guān)控制電路32提供穩(wěn)定的控制電壓。

所述輸出控制模塊40用于輸出pwm信號(hào)或pfm信號(hào)以對(duì)led電源的輸出功率進(jìn)行控制。請(qǐng)參閱圖2，所述輸出控制模塊40包括一個(gè)微處理單元n1，以及一些輔助電子元器件等。該微處理單元n1根據(jù)反饋電路來(lái)輸出pwm信號(hào)或pfm信號(hào)以調(diào)整整個(gè)電路的輸出功率從而符合負(fù)載功率的需要。而所述輸出控制模塊40為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。pwm信號(hào)與pfm信號(hào)都是具有一定占空比的方波信號(hào)，通過(guò)改變其該pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的占空比，再將該占空比信號(hào)疊加到主線(xiàn)路中，即整流模塊10的輸出線(xiàn)路中即可以調(diào)整其輸出功率的大小。

下面解釋一下所述用于led燈具的控制電路100的工作原理。在初始狀態(tài)，負(fù)載功率為0，此時(shí)led電源沒(méi)有輸出，此時(shí)開(kāi)關(guān)控制電路32中的三極管q6被導(dǎo)通，開(kāi)啟電壓vcc被拉低，從而使得mos管q5截止。而當(dāng)負(fù)載功率增加時(shí)，即led電源所供電的燈具增加時(shí)，通過(guò)反饋電路使得所述輸出控制模塊40所輸出的pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的占空比增加，即輸出功率增大。請(qǐng)參閱圖2，所述mos管q5被導(dǎo)通的條件為：

vcc×r41/r41+r44-d×vcc＜0.7

其中：vcc為所述開(kāi)啟電壓的電壓值；

r41、r44為電阻r41與r44的阻值；

d為pwm信號(hào)或pfm信號(hào)的占空比值。

隨著占空比值d的逐漸增大，所述開(kāi)關(guān)控制電路32中的三極管q6被截止，使得加載在mos管q5的基極上的電壓增大，從而導(dǎo)通所述mos管q5，進(jìn)而導(dǎo)通所述附加擴(kuò)容電路31，使得電容c13并聯(lián)到濾波模塊20的電容c6上，從而增加了整個(gè)電路的濾波電容的電容量，達(dá)到隨負(fù)載功率增加而增大濾波電容的電容量的目的。

需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，當(dāng)所述用于led燈具的控制電路100包括多個(gè)附加擴(kuò)容模塊30時(shí)，每一個(gè)附加擴(kuò)容模塊30的附加擴(kuò)容電路31與濾波模塊20并聯(lián)。每一個(gè)附加擴(kuò)容電路31的開(kāi)關(guān)的通斷由其所具有開(kāi)關(guān)控制電路32來(lái)決定，具體地由開(kāi)關(guān)控制電路32所具有兩個(gè)分壓電阻來(lái)決定，即通過(guò)設(shè)計(jì)該開(kāi)關(guān)控制電路32的兩個(gè)分壓電阻的阻值即可以使得本模塊中附加擴(kuò)容電路31的mos管在什么時(shí)候?qū)?，即?fù)載功率增加到多大的時(shí)候才導(dǎo)通。另外，由于無(wú)論是pf值，還是thd值都是一個(gè)范圍，因此，可以通過(guò)設(shè)置幾個(gè)具有不同電容值的附加擴(kuò)容模塊30，即可以將整個(gè)led電源的pf值以及thd值限定在想要的范圍內(nèi)。

另外，根據(jù)實(shí)際的需要，所述開(kāi)關(guān)控制電路32以及占空比/頻率采樣電路33可以用一個(gè)微控單元(mcu)來(lái)代替，從而可以減小整個(gè)電路的復(fù)雜性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。