一種改善led照明裝置的頻閃和壓閃的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及供電電路，具體涉及一種線性恒流電路，尤其適用于LED照明驅(qū)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前LED照明恒流驅(qū)動(dòng)方案以傳統(tǒng)的高頻開關(guān)電源為主，該方案使用高頻開關(guān)電路，電路復(fù)雜，成本高，使得眾多廠商開始使用簡單、可靠和廉價(jià)的線性恒流驅(qū)動(dòng)方案。然而，線性恒流驅(qū)動(dòng)方案需要將LED的電壓串聯(lián)到接近市電峰值電壓才能夠保證較高的效率，隨之而來的弊端是:當(dāng)市電電壓降低到一定幅度后，市電電壓不足以支持LED維持既定電流，體現(xiàn)在LED上的電流呈現(xiàn)較大的電流紋波，一方面導(dǎo)致LED發(fā)光出現(xiàn)工頻閃爍，即所謂的頻閃；另一方面，如果市電電壓降低后，同時(shí)伴隨著頻繁的瞬態(tài)波動(dòng)，人眼將感知到市電波動(dòng)帶來的亮度變化，即所謂的壓閃。
[0003]圖1給出了當(dāng)前的線性恒流方案電路圖。
[0004]圖2為當(dāng)前的線性恒流方案的波形圖。
[0005]圖1中，市電經(jīng)整流橋和電容濾波后，為LED供電，為消除LED上的電流隨著市電波動(dòng)而波動(dòng)，該方案使用一恒流源與LED串聯(lián)以消除LED上的電流紋波，該恒流源由電壓基準(zhǔn)Vref，運(yùn)放EA，晶體管Q和檢流電阻Rcs組成。
[0006]晶體管Q，其恒流控制由電壓基準(zhǔn)VREF設(shè)定，正常市電狀態(tài)下，晶體管Q的兩個(gè)功率端的壓降足夠高，晶體管Q工作在線性區(qū)，LED電流為平滑直流，發(fā)光沒有頻閃和壓閃；當(dāng)市電降低導(dǎo)致晶體管Q的兩個(gè)功率端的壓降低于其飽和壓降時(shí)，晶體管Q的輸出電流與電壓基準(zhǔn)VREF的相關(guān)性降低，而與晶體管Q兩個(gè)功率端的壓降的相關(guān)性增加，因此，LED電流呈現(xiàn)出與市電整流后的電壓VREC —致的脈動(dòng)現(xiàn)象，造成壓閃和頻閃。
[0007]無論是頻閃還是壓閃，都會(huì)影響LED照明質(zhì)量和人眼的視覺感受，亟需相應(yīng)的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路，消除了 LED電流紋波和降低了 LED電流對(duì)市電瞬態(tài)波動(dòng)的敏感度，使得在市電電壓較低，供電不穩(wěn)時(shí)，LED發(fā)光無頻閃和壓閃。
[0009]本實(shí)用新型基于以下思路，解決市電電壓較低和供電不穩(wěn)時(shí)，LED發(fā)光頻閃和壓閃冋題:
[0010]市電電壓較低時(shí)，恒流源的兩個(gè)功率端會(huì)出現(xiàn)與LED紋波電流對(duì)應(yīng)的電壓或電流下跌信號(hào)，該下跌信號(hào)與LED紋波電流相對(duì)應(yīng)，稱之為紋波電流檢測，檢測到紋波電流后，通過控制電路降低恒流源的電流，則LED兩端的電壓會(huì)相應(yīng)下降，進(jìn)一步地，恒流源的兩個(gè)功率端的壓降會(huì)增加，再進(jìn)一步地，LED的紋波電流得以改善，頻閃得以改善；另一方面，LED電流的下降，使儲(chǔ)能電容在單個(gè)市電周期內(nèi)放電電荷減少，儲(chǔ)能電容的能量相對(duì)的更加充裕，可以抵抗的市電波動(dòng)能力更強(qiáng)，使LED發(fā)光的壓閃得到改善。
[0011]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下:
[0012]一種改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路，包括市電、整流橋、儲(chǔ)能電容、LED、可變電流源和紋波電流控制電路。整流橋的輸入端與市電相連，輸出端與儲(chǔ)能電容并聯(lián)，LED與可變電流源的兩個(gè)功率端串聯(lián)后并聯(lián)在儲(chǔ)能電容的輸出端，可變電流源的控制端與紋波電流控制電路的輸出相連。
[0013]優(yōu)選的，紋波電流控制電路包括:一比較器，一預(yù)設(shè)信號(hào)，比較器的一輸入端檢測可變電流源的兩個(gè)功率端電壓獲得一檢測信號(hào)，另一輸入端與預(yù)設(shè)信號(hào)相連，當(dāng)檢測信號(hào)小于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流下降，當(dāng)檢測信號(hào)大于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流上升。
[0014]可變電流源的功率端為一晶體管，當(dāng)晶體管的兩個(gè)功率端的壓降足夠高時(shí)，晶體管工作在線性區(qū)，可變電流源的輸出電流與控制信號(hào)成比例；當(dāng)晶體管的兩個(gè)功率端的壓降低于晶體管的飽和壓降時(shí)，晶體管工作在飽和區(qū)，可變電流源的輸出電流與控制信號(hào)的相關(guān)性變低，因此，預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度越大，閉環(huán)控制使得可變電流源的兩個(gè)功率端電壓越相對(duì)遠(yuǎn)離飽和區(qū)，避免了可調(diào)電流源兩個(gè)功率端之間的壓降低不能維持可調(diào)電流源恒流的現(xiàn)象，因而避免了頻閃和壓閃，但另一方面，可變電流源的兩個(gè)功率端電壓越高，則可變電流源的功耗越大，實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度為檢測信號(hào)的最大值和最小值之間。晶體管的飽和壓降與其負(fù)荷的電流有關(guān)，使預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度隨著流經(jīng)可變電流源的電流增加而增加，能夠較優(yōu)化的處理頻閃與壓閃的余量改善和提升效率之間的矛盾。
[0015]優(yōu)選的，紋波電流控制電路包括:一比較器，一預(yù)設(shè)信號(hào)，比較器的一輸入端檢測流經(jīng)可變電流源的電流獲得一檢測信號(hào)，另一輸入端與預(yù)設(shè)信號(hào)相連，當(dāng)檢測信號(hào)小于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流下降，當(dāng)檢測信號(hào)大于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流上升。
[0016]預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度與可變電流源的控制端的信號(hào)幅度相差一個(gè)固定電平，預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度為可變電流源檢測信號(hào)的最大值和最小值之間。
[0017]優(yōu)選的，紋波電流控制電路還包含一濾波電路，該濾波電路用于平滑可變電流源的控制端信號(hào)。
[0018]優(yōu)選的，紋波電流控制電路的輸出端有最大幅度限制，用于限制可變電流源檢測信號(hào)始終大于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)的電流值。
[0019]由以上技術(shù)方案可見，可變電流源改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路，可實(shí)現(xiàn)在市電正常時(shí)維持LED電流在正常水平，在市電電壓較低時(shí)，相應(yīng)降低LED電流，消除了 LED發(fā)光頻閃和壓閃。
【附圖說明】
[0020]圖1給出了當(dāng)前的線性恒流方案電路圖。
[0021]圖2為當(dāng)前的線性恒流方案的波形圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型提出的一種改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路圖。
[0023]圖4是實(shí)施例一紋波電流控制電路與可變電流源的電路圖。
[0024]圖5是實(shí)施例二紋波電流控制電路與可變電流源的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0026]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例而非全部。
[0027]圖3是本實(shí)用新型提出的一種改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路圖。
[0028]如圖3所示，一種改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路包括:市電VAC、整流橋DB、儲(chǔ)能電容C、LED燈以及可變電流源和紋波電流控制電路構(gòu)成的恒流源。整流橋DB的輸入端與市電VAC相連，輸出端與儲(chǔ)能電容C并聯(lián)，LED與可變電流源的兩個(gè)功率端串聯(lián)后并聯(lián)在儲(chǔ)能電容C的輸出端，可變電流源的控制端與紋波電流控制電路的輸出相連。
[0029]紋波電流控制電路包括一比較器，一預(yù)設(shè)信號(hào)，比較器的一輸入端連接檢測獲得的與流過可變電流源兩端電壓或電流相關(guān)的信號(hào)，另一輸入端與預(yù)設(shè)信號(hào)相連，當(dāng)檢測信號(hào)小于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流下降，當(dāng)檢測信號(hào)大于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)，紋波電流控制電路的輸出信號(hào)控制可變電流源的電流上升。
[0030]可變電流源的功率端為一晶體管，當(dāng)晶體管的兩個(gè)功率端的壓降足夠高時(shí)，晶體管工作在線性區(qū)，可變電流源的輸出電流與控制信號(hào)成比例；當(dāng)晶體管的兩個(gè)功率端的壓降低于晶體管的飽和壓降時(shí)，晶體管工作在飽和區(qū)，可變電流源的輸出電流與控制信號(hào)的相關(guān)性變低，因此，預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度為檢測信號(hào)的最大值和最小值之間，預(yù)設(shè)信號(hào)的幅度隨著流經(jīng)可變電流源的電流的增加而增加，能夠較優(yōu)化的處理頻閃與壓閃的余量改善和提升效率之間的矛盾。
[0031 ] 紋波電流控制電路還包含一濾波電路，該濾波電路用于平滑可變電流源的控制端信號(hào)，紋波電流控制電路的輸出端有最大幅度限制，用于限制檢測信號(hào)始終大于預(yù)設(shè)信號(hào)時(shí)的電流值；該電流值為市電電壓足夠高時(shí)的恒流值。
[0032]實(shí)施例一
[0033]圖4是實(shí)施例一紋波電流控制電路與可變電流源的電路圖。
[0034]可變電流源包括:一運(yùn)放EA1，一晶體管Ql和一電阻RCS1。
[0035]晶體管Ql的漏極與可變電流源的第一功率端連接，源極經(jīng)由電阻RCSl連接到可變電流源的第二功率端，柵極與運(yùn)放EAl的輸出端相連。運(yùn)放EAl的反相輸入端連接到晶體管Ql的源極和電阻RCSl的交匯點(diǎn)，同相輸入端作為可變電流源的控制端，與紋波電流控制電路的輸出端Kl相連。
[0036]可變電流源的輸出電流受控于紋波電流控制電路的控制端，當(dāng)可變電流源兩個(gè)功率端有足夠壓降時(shí)，電阻RCSl兩端的信號(hào)等于可變電流源的控制端信號(hào)。
[0037]紋波電流控制電路包括:一比較器COMP1，兩個(gè)電壓基準(zhǔn)Vl-1和Vl_2，濾波電容Cl，單向