本公開涉及LED照明控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種降諧波的高壓線性LED控制電路。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上的高壓線性LED燈串控制電路和方法有多種形式,無(wú)電解電容高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)方法與驅(qū)動(dòng)芯片是其中之一,這個(gè)驅(qū)動(dòng)技術(shù)功率因數(shù)高、體積小、成本低、可靠性高;主要是采用當(dāng)LED燈串兩端的電壓超過(guò)LED導(dǎo)通電壓時(shí),LED燈串導(dǎo)通,流過(guò)LED燈串的電流為一恒值,但在有電解電容儲(chǔ)能的情況下,加在LED燈串兩端的電壓有波形變化,電流的階梯波形與電壓的半正弦波形失真嚴(yán)重,這樣就會(huì)形成諧波很大,不能滿足照明通用標(biāo)準(zhǔn)。
因此,從根本上降低LED燈串的諧波是亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本公開提供了一種降低諧波的高壓線性LED控制電路,通過(guò)提供隨LED燈串加載電壓變化的參考電壓,利用該參考電壓結(jié)合采樣電阻可控制流過(guò)LED燈串的電流大小,從而使LED燈串的電流波形與參考電壓波形一致,也就使該電流波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致,進(jìn)而降低了諧波。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案:
一種降低諧波的高壓線性LED控制電路,所述控制電路包括分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、采樣電阻,其中:
所述控制電路包括分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、采樣電阻,其中:所述分壓電路向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,所述參考電壓波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致;所述參考電壓結(jié)合所述采樣電阻控制流經(jīng)LED燈串的電流;當(dāng)所述加載電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓時(shí),所述驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,使得流經(jīng)LED燈串的電流波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致,降低諧波。
優(yōu)選地,所述LED燈串包括一串燈串;所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第1分壓電阻,第2分壓電阻,電流從第1分壓電阻流向第2分壓電阻,兩個(gè)電阻連接處的電壓為參考電壓;所述參考電壓與驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連;所述第1分壓電阻的電流輸入端、驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端分別與所述LED燈串的兩端相連;所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、第2分壓電阻的電流輸出端分別與采樣電阻的兩端相連。
優(yōu)選地,所述LED燈串包括N段串聯(lián)的子串,其中,N為大于1的整數(shù);所述驅(qū)動(dòng)控制電路的數(shù)目為N組,每個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路均包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括串聯(lián)的N+1個(gè)分壓電阻,電流從第1分壓電阻流入,從第N+1分壓電阻流出,并且自第1個(gè)分壓電阻的電流輸出端至第N個(gè)分壓電阻的電流輸出端提供有N個(gè)參考電壓;所述LED燈串的第1段子串的兩端分別與第1分壓電阻的電流輸入端、第1組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;第1分壓電阻與第2分壓電阻的連接點(diǎn)與第N組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述LED燈串的第I段子串兩端分別與第I-1段子串的電流輸出端、第I組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;第I分壓電阻與第I+1分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,其中,1<I≤N,I為整數(shù);第N+1分壓電阻的輸出端與所述采樣電阻的一端相連,所述采樣電阻的另一端與所有N組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括電壓跟隨器和驅(qū)動(dòng)開關(guān)管;所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸入端為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端,所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端;所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的控制端與電壓跟隨器的輸出端相連;所述電壓跟隨器反向輸入端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端相連;所述電壓跟隨器的正向輸入端接入?yún)⒖茧妷?,為?qū)動(dòng)控制電路的控制端。
優(yōu)選地,所述控制電路包括第一分壓電路、第二分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、采樣電阻,其中:所述第一分壓電路向第二分壓電路提供工作電壓;所述第二分壓電路向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,所述參考電壓波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致;所述參考電壓結(jié)合所述采樣電阻控制流經(jīng)LED燈串的電流;所述驅(qū)動(dòng)控制電路和所述第二分壓電路設(shè)置在芯片中;當(dāng)所述加載電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓時(shí),所述驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,使得流經(jīng)LED燈串的電流波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致,降低諧波。
優(yōu)選地,所述LED燈串包括一串燈串;所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第一分壓電路、第二分壓電路,其中:所述第二分壓電路包括串聯(lián)的第1分壓電阻和第2分壓電阻,電流從第1分壓電阻流向第2分壓電阻,第2分壓電阻接地;所述第一分壓電路包括串聯(lián)的第3分壓電阻和第4分壓電阻,電流從第3分壓電阻流向第4分壓電阻;所述第3分壓電阻和第4分壓電阻的連接點(diǎn)與第1分壓電阻的電流輸入端相連;所述第1分壓電阻和第2分壓電阻連接處與驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述第3分壓電阻的電流輸入端、所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端分別與所述LED燈串的兩端相連;所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、第4分壓電阻的電流輸出端分別與采樣電阻的兩端相連。
優(yōu)選地,所述LED燈串包括N段串聯(lián)的子串,其中,N為大于1的整數(shù);所述驅(qū)動(dòng)控制電路的數(shù)目為N組,每個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路均包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第一分壓電路、第二分壓電路,其中:所述第二分壓電路包括串聯(lián)的N+1個(gè)分壓電阻,電流從第1分壓電阻流入,從第N+1個(gè)分壓電阻流出,第N+1個(gè)分壓電阻接地,并且自第1個(gè)分壓電阻的電流輸出端至第N個(gè)分壓電阻的電流輸出端提供有N個(gè)參考電壓;所述第一分壓電路包括串聯(lián)的第N+2分壓電阻和第N+3分壓電阻,電流從第N+2分壓電阻流向第N+3分壓電阻;所述第N+2分壓電阻和第N+3分壓電阻的連接點(diǎn)與第1分壓電阻的電流輸入端相連;所述LED燈串的第1段子串的兩端分別與第N+2分壓電阻的電流輸入端、第1組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;所述第1分壓電阻與第2分壓電阻的連接點(diǎn)與第N組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述LED燈串的第I段子串的兩端分別與第I-1段子串的電流輸出端、第I組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連;第I分壓電阻與第I+1分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,其中,1<I≤N,I為整數(shù);第N+3分壓電阻的輸出端與所述采樣電阻的一端相連,所述采樣電阻的另一端與所有N組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括電壓跟隨器和驅(qū)動(dòng)開關(guān)管;所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸入端為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端,所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端;所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的控制端與電壓跟隨器的輸出端相連;所述電壓跟隨器反向輸入端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端相連;所述電壓跟隨器的正向輸入端接入?yún)⒖茧妷?,為?qū)動(dòng)控制電路的控制端。
優(yōu)選地,所述芯片包括過(guò)溫補(bǔ)償電路。
綜上可見,本公開提供的控制電路通過(guò)使流經(jīng)LED燈串的電流波形變化與其加載的電壓波形變化一致,克服了現(xiàn)有技術(shù)中電流臺(tái)階波形與電壓平滑波形不相似的缺點(diǎn),降低了LED燈串中電流的諧波成份。
附圖說(shuō)明
圖1本公開一個(gè)實(shí)施例中關(guān)于降諧波的高壓線性LED控制電路示意圖;
圖2本公開一個(gè)實(shí)施例中關(guān)于LED燈串正極的電壓波形與流過(guò)LED燈串的電流波形示意圖;
圖3本公開一個(gè)實(shí)施例中關(guān)于多段LED燈串的控制電路示意圖;
圖4本公開一個(gè)實(shí)施例中關(guān)于多段LED燈串正極的電壓波形與流過(guò)LED燈串的電流波形示意圖;
圖5本公開一個(gè)實(shí)施例中關(guān)于包括兩個(gè)分壓電路的多段LED燈串的控制電路示意圖;
圖6為將圖5中的第二分壓電路和驅(qū)動(dòng)控制電路集成芯片后的示意圖。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了第一種降低諧波的高壓線性LED控制電路,所述控制電路包括分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、采樣電阻,其中:所述分壓電路向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,所述參考電壓波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致;所述參考電壓結(jié)合所述采樣電阻控制流經(jīng)LED燈串的電流;當(dāng)所述加載電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓時(shí),所述驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,使得流經(jīng)LED燈串的電流波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致,降低諧波。
在這個(gè)實(shí)施例中,分壓電路中的電阻與采樣電阻均為定值,分壓電路波形和LED燈串加載電壓波形相同。分壓電路中相鄰兩個(gè)電阻之間的電壓為參考電壓,當(dāng)分壓電路輸入端加載的電壓變化時(shí),參考電壓也隨之同步變化。由于采樣電阻加載的電壓與參考電壓相同,則采樣電阻中的電流波形與參考電壓波形一致,而當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)LED燈串的電流與采樣電阻的電流相同,因此流經(jīng)LED燈串的電流波形與參考電壓波形一致,即得到流經(jīng)LED燈串的電流波形與分壓電路輸入端的加載電壓波形一致,也就得到了流經(jīng)LED燈串的電流波形與其加載電壓波形一致,從而減小失真,降低了諧波,滿足照明通用標(biāo)準(zhǔn)。
上述第一種控制電路可以采用下述電路連接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),即:所述LED燈串包括一串燈串;所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第1分壓電阻、第2分壓電阻,電流從第1分壓電阻流向第2分壓電阻,兩個(gè)電阻連接處的電壓為參考電壓;所述參考電壓與驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連;所述第1分壓電阻的電流輸入端、驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端分別與所述LED燈串的兩端相連;所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、第2分壓電阻的電流輸出端分別與采樣電阻的兩端相連。
在上述連接方式中,只有一個(gè)LED燈串,因而只需一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路。在這個(gè)情況下,LED燈串的兩端分別與分壓電路的輸入端、驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連。當(dāng)LED燈串兩端的加載電壓大于其導(dǎo)通電壓時(shí),驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,LED燈串上有電流流過(guò);反之,驅(qū)動(dòng)控制電路斷開,LED燈串上電流為零。
上述第一種控制電路還可以采用下述電路連接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),即:所述LED燈串包括N段串聯(lián)的子串,其中,N為大于1的整數(shù);所述驅(qū)動(dòng)控制電路的數(shù)目為N組,每個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路均包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括串聯(lián)的N+1個(gè)分壓電阻,電流從第1分壓電阻流入,從第N+1分壓電阻流出;N個(gè)參考電壓分別取自第1個(gè)分壓電阻的電流輸出端至第N個(gè)分壓電阻的電流輸出端;所述LED燈串的第1段子串的兩端分別與第1分壓電阻的電流輸入端、第1組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;第1分壓電阻與第2分壓電阻的連接點(diǎn)與第N組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;第2分壓電阻與第3分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述LED燈串的第I段子串兩端分別與第I-1段子串的電流輸出端、第I組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;第I分壓電阻與第I+1分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,其中,1<I≤N,I為整數(shù);第N+1分壓電阻的輸出端與所述采樣電阻的一端相連,所述采樣電阻的另一端與所有N組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連。
在這個(gè)連接結(jié)構(gòu)中,LED燈串由多段子串串聯(lián)而成,每個(gè)子串至少包括一個(gè)LED燈珠。相應(yīng)地,有N組驅(qū)動(dòng)控制電路,每個(gè)子串連接各自的驅(qū)動(dòng)控制電路。分壓電路為每個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端提供一個(gè)參考電壓,各參考電壓值不同。每段LED燈串的輸出端均與一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連,而整個(gè)LED燈串的輸入端與分壓電路的輸入端相連。任何一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,其輸入端與分壓電路輸入端之間的一段或多段LED子串導(dǎo)通。隨著加載在整串LED燈串上的電壓大小發(fā)生變化,N組驅(qū)動(dòng)控制電路依次導(dǎo)通或斷開,且在一個(gè)時(shí)間段內(nèi),只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,其余驅(qū)動(dòng)控制電路斷開,從而將LED燈串逐段導(dǎo)通或斷開。
其中,采樣電阻的輸入端均與N組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連,該采樣電阻的輸出端與第N+1分壓電阻的電流輸出端相連。任一組驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通時(shí),采樣電阻上的加載電壓等于與該驅(qū)動(dòng)控制電路相連的參考電壓,導(dǎo)通的LED子串的電流等于與該驅(qū)動(dòng)控制電路相連的參考電壓與采樣電阻的比值。在采樣電阻確定的情況下,流過(guò)LED子串的電流由與該驅(qū)動(dòng)控制電路相連的參考電壓決定,當(dāng)參考電壓波形與LED燈串的電壓波形一致時(shí),流過(guò)LED子串的電流就與LED燈串的電壓波形一致。因此,調(diào)整分壓電阻的阻值來(lái)調(diào)整參考電壓,當(dāng)相鄰兩個(gè)參考電壓之間的差值越小,流經(jīng)LED燈串的電流平滑度越高。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了第二種控制電路,所述控制電路包括第一分壓電路、第二分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、采樣電阻,其中:所述第一分壓電路向第二分壓電路提供工作電壓;所述第二分壓電路向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,所述參考電壓波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致;所述參考電壓結(jié)合采樣電阻控制流經(jīng)LED燈串的電流;所述驅(qū)動(dòng)控制電路和所述第二分壓電路設(shè)置在芯片中;當(dāng)所述加載電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓時(shí),所述驅(qū)動(dòng)控制電路導(dǎo)通,使得流經(jīng)LED燈串的電流波形與LED燈串輸入端的加載電壓波形一致,降低諧波。
在這個(gè)實(shí)施例中,分壓電路進(jìn)一步分為第一分壓電路、第二分壓電路,將第二分壓電路和驅(qū)動(dòng)控制電路集成在芯片中,而第一分壓電路可以根據(jù)具體的LED燈串情況,確定合適的分壓阻值以及采樣電阻阻值,并且可以減少芯片的引腳,芯片只需設(shè)置參考電壓輸入端、采樣電阻連接端、至少一個(gè)LED燈串連接端和分壓電路的可變電壓輸入端即可。優(yōu)選的,為了延長(zhǎng)芯片的使用壽命,芯片當(dāng)中還包括過(guò)溫補(bǔ)償電路。
上述第二種控制電路可以采取下述具體電路連接結(jié)構(gòu),即:所述LED燈串包括一串燈串;所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第一分壓電路、第二分壓電路,其中:第二分壓電路包括串聯(lián)的第1分壓電阻和第2分壓電阻,電流從第1分壓電阻流向第2分壓電阻,第2分壓電阻接地;第一分壓電路包括串聯(lián)的第3分壓電阻和第4分壓電阻,電流從第3分壓電阻流向第4分壓電阻;第3分壓電阻和第4分壓電阻的連接點(diǎn)與第1分壓電阻的電流輸入端相連;第1分壓電阻和第2分壓電阻連接處與驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述第3分壓電阻的電流輸入端、所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端分別與所述LED燈串的兩端相連;所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、第4分壓電阻的電流輸出端分別與采樣電阻的兩端相連。
上述第二控制電路還可以采用下述具體連接結(jié)構(gòu),即:所述LED燈串包括N段串聯(lián)的子串,其中,N為大于1的整數(shù);所述驅(qū)動(dòng)控制電路的數(shù)目為N組,每個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路均包括控制端、輸入端、輸出端;所述分壓電路包括第一分壓電路、第二分壓電路,其中:所述第二分壓電路包括串聯(lián)的N+1個(gè)分壓電阻,電流從第1分壓電阻流入,從第N+1個(gè)分壓電阻流出,第N+1個(gè)分壓電阻接地;所述第一分壓電路包括串聯(lián)的第N+2分壓電阻和第N+3分壓電阻,電流從第N+2分壓電阻流向第N+3分壓電阻;所述第N+2分壓電阻和第N+3分壓電阻的連接點(diǎn)與第1分壓電阻的電流輸入端相連;所述LED燈串的第1段子串的兩端分別與第N+2分壓電阻的電流輸入端、第1組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端相連;所述第1分壓電阻與第2分壓電阻的連接點(diǎn)與第N組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;第2分壓電阻與第3分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓;所述LED燈串的第I段子串的兩端分別與第I-1段子串的電流輸出端、第I組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連;第I分壓電阻與第I+1分壓電阻的連接點(diǎn)與第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連,向第N-I+1組驅(qū)動(dòng)控制電路提供參考電壓,其中,1<I≤N,I為整數(shù);第N+3分壓電阻的輸出端與所述采樣電阻的一端相連,所述采樣電阻的另一端與所有N組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端相連。
在一個(gè)實(shí)施例中,針對(duì)第一種控制電路和第二種控制電路中的驅(qū)動(dòng)控制電路,提供了一種具體連接方式,即:所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括電壓跟隨器和驅(qū)動(dòng)開關(guān)管;所述電壓跟隨器的輸出端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的控制端相連;所述電壓跟隨器的正向輸入端接入?yún)⒖茧妷?,為?qū)動(dòng)控制電路的控制端;所述電壓跟隨器反向輸入端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端相連,為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端;所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸入端為驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端。其中:所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)管可以為NMOS管、PMOS管、NPN三極管、PNP三極管。
下面實(shí)施例結(jié)合附圖1-6進(jìn)行闡述。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了如圖1所示的一種控制電路的連接方式及應(yīng)用,在該控制電路中,控制電路包括分壓電路、驅(qū)動(dòng)控制電路和采樣電阻。分壓電路的兩端與整流電路的兩端相連。控制電路控制一個(gè)LED燈串的導(dǎo)通與斷開。分壓電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻,分別為R1和R2,電流從R1一端流入,從R2的一端流出。驅(qū)動(dòng)控制電路包括電壓跟隨電路VP1、驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1。其中,電阻R1的電流輸入端與LED燈串的一端相連,LED燈串的另一端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1的輸入端相連。電阻R1、R2的連接點(diǎn)連接電壓跟隨電路VP1的正向輸入端,電阻R2的電壓輸出端與采樣電阻R3的一端相連,采樣電阻R3的另一端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1的輸出端、電壓跟隨電路VP1的反向輸入端相連。驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1的控制端連接電壓跟隨電路VP1的輸出端。當(dāng)電壓跟隨電路VP1正向輸入端的電壓變化時(shí),反向輸入端的電壓也跟著變化。
圖2示意了圖1中流經(jīng)LED燈串電流I的波形,以及加載在LED燈串輸入端電壓V的波形。其中,電壓是交流電經(jīng)過(guò)整流電路W整流后的電壓,并且分壓電路上的參考電壓VB波形也與整流電壓波形相同。
在t1時(shí)刻,加在LED燈串輸入端的電壓為VA,此時(shí)LED燈串上的電壓超過(guò)LED燈串的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1相當(dāng)于一個(gè)電阻,流過(guò)LED燈串的電流I從零開始慢慢增大,流過(guò)LED燈串的電流I1可通過(guò)下式計(jì)算:
由于VS=VB,所以流過(guò)LED燈串的電流I:
故通過(guò)改變分壓電阻的阻值來(lái)調(diào)節(jié)參考電壓或者改變采樣電阻的阻值,可以控制流過(guò)LED燈串的電流。在分壓電阻和采樣電阻一定的情況下,隨著整流電壓增大,流過(guò)LED燈串的電流也增大,當(dāng)電壓達(dá)到最大時(shí),流過(guò)LED燈串的電流也最大,當(dāng)電壓減小時(shí),流過(guò)LED燈串的電流也減小;電流隨電壓平滑變化,在t2時(shí)刻,加在LED燈串上的電壓小于LED燈串的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M1關(guān)斷,LED燈串的電流為零。在下一個(gè)時(shí)刻t3,重復(fù)前述的過(guò)程。從圖2可以看出,流經(jīng)LED燈串的電流與加載在LED燈串輸入端電壓波形相似,克服了現(xiàn)有技術(shù)中電流臺(tái)階波形與電壓平滑波形不相似的缺點(diǎn),從而降低了LED燈串中電流的諧波成份。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了如圖3所示的由多個(gè)子串組成的LED燈串的控制電路連接方式及應(yīng)用,每段的工作原理與圖1一致,只是分段控制。在該圖中,分壓電路由R1、R2、R3、R4、R5等多個(gè)電阻組成,提供多個(gè)參考電壓VB、VC、VD、VE,各參考電壓隨整流電壓變化,當(dāng)整流電壓增大時(shí),參考電壓也增大,每個(gè)參考電壓連接一個(gè)電壓跟隨電路的正輸入端,各段LED燈串L11、L22、L33、L44串聯(lián)連接,每段LED燈串連接各自的驅(qū)動(dòng)控制電路,L11燈串的驅(qū)動(dòng)控制電路包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M11和電壓跟隨電路VP11,L22燈串的驅(qū)動(dòng)控制電路包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M22和電壓跟隨電路VP22,L33燈串的驅(qū)動(dòng)控制電路包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M33和電壓跟隨電路VP33,L44燈串的驅(qū)動(dòng)控制電路包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M44和電壓跟隨電路VP44,各驅(qū)動(dòng)控制電路的連接方式相同,即電壓跟隨電路的正輸入端連接參考電壓,負(fù)輸入端連接采樣電阻R6和驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸出端,電壓跟隨電路的輸出端連接驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的控制端,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的輸入端連接LED燈串的負(fù)端,各LED燈串串聯(lián)連接。電壓跟隨電路VP11連接參考電壓VE、電壓跟隨電路VP22連接參考電壓VD、電壓跟隨電路VP33連接參考電壓VC、電壓跟隨電路VP44連接參考電壓VB,這樣的連接方式,使LED燈串輸入端的電壓較小時(shí),第一段LED燈串導(dǎo)通,隨著LED燈串輸入端的電壓逐漸增大,第二段、第三段、第四段LED燈串依次導(dǎo)通,當(dāng)電壓最大時(shí)所有的LED燈串導(dǎo)通,然后當(dāng)電壓減小時(shí),各LED燈串依次關(guān)斷;圖中L11、L22、L33、L44分別代表包括至少一個(gè)LED燈珠的LED燈串。
圖4示意了圖3中LED燈串導(dǎo)通時(shí),LED燈串輸入端的加載電壓與流過(guò)其的電流波形圖。在t1時(shí)刻,整流電壓大于LED燈串L11的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M11導(dǎo)通,LED燈串L11中流過(guò)的電流從零開始慢慢增大,整流電壓繼續(xù)增大,在t2時(shí)刻,整流電壓大于LED燈串L11和L22的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M22導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M11關(guān)斷,LED燈串L22中流過(guò)的電流繼續(xù)增大,因LED燈串L11和L22串聯(lián),因而LED燈串L11中也有電流流過(guò)。同理,在t3時(shí)刻,整流電壓大于LED燈串L11、L22和L33的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M33導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M11、M22關(guān)斷,LED燈串L33中流過(guò)的電流繼續(xù)增大,因LED燈串L11、L22、L33串聯(lián),因而LED燈串L11、L22、L33中有相同電流流過(guò)。在t4時(shí)刻,整流電壓大于LED燈串L11、L22、L33、L44的導(dǎo)通電壓,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M44導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管M11、M22、M33關(guān)斷,LED燈串L44中流過(guò)的電流繼續(xù)增大,因LED燈串L11、L22、L33串聯(lián),因而LED燈串L11、L22、L33、L44中有相同電流流過(guò)。當(dāng)整流電壓達(dá)到最大值后慢慢變小時(shí),LED燈串中電流的減小過(guò)程與前述增大的過(guò)程相反。在t5時(shí)刻,LED燈串L11、L22、L33中有相同電流流過(guò);在t6時(shí)刻,LED燈串L11、L22中有相同電流流過(guò),在t7時(shí)刻,只有LED燈串L11中有電流流過(guò);在t8時(shí)刻,整流電壓不能讓任何一個(gè)LED燈串導(dǎo)通,所有LED燈串中都無(wú)電流流過(guò)。在下一個(gè)波形中,重復(fù)上述過(guò)程;圖4虛線I1是理想的電流波形圖,實(shí)線I是實(shí)際的電流波形圖,各分壓電阻值差別越小電流波形平滑度越高。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供了如圖5所示的一種控制電路的連接方式及應(yīng)用,在該控制電路中,分壓電路包括第一分壓電路和第二分壓電路。其中:第一分壓電路包括串聯(lián)的分壓電阻R7、R8,電阻R7、R8的連接點(diǎn)處的電壓向第二分壓電路提供工作電壓;第二分壓電路包括串聯(lián)的分壓電阻R1、R2、R3、R4、R5,由R1的電壓輸入端VF接入工作電壓,且相鄰兩個(gè)電阻之間的電壓為參考電壓,從R1到R5之間分別依次提供參考電壓VB、VC、VD、VE,用于與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端相連。驅(qū)動(dòng)控制電路有4組,每組驅(qū)動(dòng)控制電路的連接方式如前文所述,在此不再贅述。從第1組驅(qū)動(dòng)控制電路到第4組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端分別與各段LED燈串L11、L22、L33、L44的電流輸出端相連;從第1組驅(qū)動(dòng)控制電路到第4組驅(qū)動(dòng)控制電路的控制端分別接入?yún)⒖茧妷篤E、VD、VC、VB;從第1組驅(qū)動(dòng)控制電路到第4組驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端均與采樣電阻R6的一端相連,采樣電阻R6的另一端與分壓電阻R8的電流輸出端相連。同時(shí),分壓電阻R8的電流輸出端還與整流電路W的負(fù)極相連,而整流電路W的正極與分壓電阻R7的電流輸入端相連。驅(qū)動(dòng)控制電路驅(qū)動(dòng)LED燈串依次導(dǎo)通或斷開的工作過(guò)程與圖3所示電路的工作過(guò)程相同。在這個(gè)控制電路中,驅(qū)動(dòng)控制電路與第二分壓電路設(shè)置在芯片中,如圖中虛線所示區(qū)域,將圖5中的第二分壓電路和驅(qū)動(dòng)控制電路集成芯片后的示意圖如圖6所示。
在圖6中IC1為芯片,該芯片提供的引腳包括第二分壓電路的電壓接入引腳CP,采樣電阻R6的連接引腳S1,LED燈串的各個(gè)子串連接引腳D1、D2、D3、D4,以及接地引腳GND。在實(shí)際應(yīng)用中,芯片的引腳數(shù)以及位置根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。
以上對(duì)本公開進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本公開的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本公開的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員,依據(jù)本公開的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本公開的限制。