本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，具體涉及一種具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路、電路模塊及控制方法。

背景技術(shù)：

可控硅調(diào)光是目前常用的調(diào)光方法，可控硅調(diào)光器采用相位控制方法來實(shí)現(xiàn)調(diào)光，即在正弦波每半個周期控制可控硅調(diào)光器導(dǎo)通，獲得相同的導(dǎo)通相角。通過調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光器的斬波相位，可以改變導(dǎo)通相角大小，實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

可控硅調(diào)光器的三端雙向可控硅開關(guān)元件(Triode for Alternating Current，TRIAC)的工作特性是當(dāng)其柵極被觸發(fā)，使得元件由關(guān)斷切換為導(dǎo)通時，維持元件導(dǎo)通需要一最小電流，其可稱為擎住電流(Latching Current，或稱閂鎖電流)。在三端雙向可控硅開關(guān)元件導(dǎo)通后，維持其導(dǎo)通需要的最小電流被稱為維持電流(Holding Current)。通常來說，維持電流與結(jié)溫有關(guān)，同時，擎住電流比維持電流大2-4倍。

可控硅調(diào)光器原來通常用于對白熾燈進(jìn)行調(diào)光，隨著LED光源的普及，越來越多的LED驅(qū)動電路采用可控硅調(diào)光器作為調(diào)光手段。但是，現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路的系統(tǒng)效率還有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路、電路模塊及其控制方法，以降低泄放損耗，提高LED驅(qū)動電路的效率。

第一方面，提供一種電路模塊，應(yīng)用于具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路，包括：

泄放電路，被配置為受控泄放直流母線電流；以及

控制器，被配置為在檢測到直流母線電壓跳變后控制所述泄放電路以第一電流泄放，然后以第二電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓；

其中，所述第二電流小于所述第一電流。

優(yōu)選地，所述控制器被配置為在檢測到直流母線電壓跳變后控制所述泄放電路以第一電流泄放預(yù)定時間。

優(yōu)選地，所述控制器還被配置為在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第二電流進(jìn)行泄放。

優(yōu)選地，所述控制器還被配置為在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第三電流進(jìn)行泄放，其中，所述第三電流小于所述第二電流。

優(yōu)選地，所述第一電流大于等于所述可控硅調(diào)光器的擎住電流，所述第二電流大于等于所述可控硅調(diào)光器的維持電流。

優(yōu)選地，所述第一電流等于所述可控硅調(diào)光器的擎住電流，所述第二電流等于所述可控硅調(diào)光器的維持電流，所述第三電流小于所述可控硅調(diào)光器的維持電流。

優(yōu)選地，所述控制器被配置為根據(jù)直流母線采樣信號與所述直流母線采樣信號的延遲信號檢測直流母線電壓是否跳變。

優(yōu)選地，所述控制器通過切換泄放電流基準(zhǔn)電壓來控制所述泄放電路以不同的電流進(jìn)行泄放。

優(yōu)選地，所述泄放電路包括連接在直流母線和接地端之間的受控電流源；

所述控制器包括：

誤差放大器，輸入泄放電流基準(zhǔn)信號和泄放電流采樣信號輸出控制信號控制所述受控電流源；

電流基準(zhǔn)信號切換電路，根據(jù)選擇信號選擇第一電壓或第二電壓作為泄放電流基準(zhǔn)信號；以及

模式選擇電路，在檢測直流母線電壓跳變后預(yù)定時間內(nèi)輸出表征選擇第一電壓的選擇信號；

其中，所述第一電壓與所述第一電流對應(yīng)，所述第二電壓與所述第二電流對應(yīng)。

優(yōu)選地，所述模式選擇電路包括：

比較器，具有第一輸入端和第二輸入端，所述第一輸入端輸入直流母線電壓采樣信號；

延遲電路和偏置電壓源，串聯(lián)連接在直流母線電壓采樣信號輸入端和所述比較器的第二輸入端之間；以及

單觸發(fā)電路，根據(jù)比較器輸出信號的切換輸出具有預(yù)定時間長度的脈沖信號作為所述選擇信號。

優(yōu)選地，所述泄放電路包括連接在直流母線和接地端之間的受控電流源；

所述控制器包括：

誤差放大器，輸入泄放電流基準(zhǔn)信號和泄放電流采樣信號輸出控制信號控制所述受控電流源；

電流基準(zhǔn)信號切換電路，根據(jù)選擇信號選擇第一電壓、第二電壓和第三電壓之一作為泄放電流基準(zhǔn)信號；以及

模式選擇電路，在檢測到直流母線電壓跳變后預(yù)定時間內(nèi)輸出表征選擇第一電壓的選擇信號，在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后輸出表征選擇第三電壓的選擇信號；

其中，所述第一電壓與所述第一電流對應(yīng)，所述第二電壓與所述第二電流對應(yīng)，所述第三電壓與所述第三電流對應(yīng)。

優(yōu)選地，所述模式選擇電路包括：

比較器，具有第一輸入端和第二輸入端，所述第一輸入端輸入直流母線電壓采樣信號；

延遲電路和偏置電壓源，串聯(lián)連接在直流母線電壓采樣信號輸入端和所述比較器的第二輸入端之間；以及

單觸發(fā)電路，根據(jù)比較器輸出信號的切換輸出具有預(yù)定時間長度的脈沖信號作為第一選擇子信號；

第一邏輯電路，在直流母線電壓小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓大于偏置電壓源的偏置電壓時輸出表征有效的第三選擇子信號；

第二邏輯電路，在第一選擇子信號和第三選擇子信號均無效時輸出表征有效的第二選擇子信號；

所述第一選擇子信號至所述第三選擇子信號構(gòu)成所述選擇信號，所述泄放電流基準(zhǔn)信號切換電路在第一選擇子信號有效時輸出第一電壓，在第二選擇子信號有效時輸出第二電壓，在第三選擇子信號有效時輸出第三電壓。

第二方面，提供一種控制方法，用于控制具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路的泄放電路，所述方法包括：

在檢測到直流母線電壓跳變后控制所述泄放電路以第一電流泄放；以及，

控制所述泄放電路以第二電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓；

其中，所述第二電流小于所述第一電流。

優(yōu)選地，控制所述泄放電路以第一電流泄放包括：

控制所述協(xié)防電路以第一電流泄放預(yù)定時間。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第二電流進(jìn)行泄放。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第三電流進(jìn)行泄放，其中，所述第三電流小于所述第二電流。

優(yōu)選地，所述第一電流大于等于所述可控硅調(diào)光器的擎住電流，所述第二電流大于等于所述可控硅調(diào)光器的維持電流。

優(yōu)選地，所述第一電流等于所述可控硅調(diào)光器的擎住電流，所述第二電流等于所述可控硅調(diào)光器的維持電流，所述第三電流小于所述可控硅調(diào)光器的維持電流。

優(yōu)選地，根據(jù)直流母線采樣信號與直流母線采樣信號的延遲信號的差值檢測直流母線電壓是否跳變。

優(yōu)選地，通過切換泄放電流基準(zhǔn)電壓來控制所述泄放電路以不同的電流進(jìn)行泄放。

第三方面，提供一種具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路，其中，所述LED驅(qū)動電路包括如上所述的電路模塊。

通過將每個交流周期中可控硅調(diào)光器導(dǎo)通階段的泄放電流和導(dǎo)通后直至LED負(fù)載被點(diǎn)亮期間的泄放電流區(qū)分開，在可控硅調(diào)光器導(dǎo)通階段控制泄放電路以較大的第一電流進(jìn)行泄放，在導(dǎo)通后控制泄放電路以較小的第二電流進(jìn)行泄放，從而可以降低泄放電路每個周期內(nèi)的平均泄放電流，降低泄放損耗，提高LED驅(qū)動電路的效率。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：

圖1是一個對比例的LED驅(qū)動電路的電路示意圖；

圖2是上述對比例的LED驅(qū)動電路的工作波形圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的控制器的電路示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的控制器的工作波形圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的工作波形圖；

圖7是本發(fā)明另一個實(shí)施例的控制器的電路示意圖；

圖8是本發(fā)明另一個實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的工作波形圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。

此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。

同時，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點(diǎn)之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。

除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

圖1是一個對比例的具有可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動電路的電路圖。圖2是該對比例的工作波形圖。如圖1和圖2所示，所述LED驅(qū)動電路A包括可控硅調(diào)光器TRIAC、泄放電路1’、控制器2’、恒流控制電路3’和整流電路4’。LED驅(qū)動電路A還可以包括連接在直流母線BUS上的二極管D1以及與LED負(fù)載并聯(lián)的濾波電容C1。其中，可控硅調(diào)光器TRIAC連接在整流電路4’和交流輸入端之間，用于對輸入交流電進(jìn)行斬波。整流電路4’用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出到直流母線BUS。恒流控制電路3’大體上與LED負(fù)載形成串聯(lián)關(guān)系，通過控制晶體管Q2工作在線性狀態(tài)使得流過LED負(fù)載的電流恒定且可控。恒流控制電路3’可以包括晶體管Q2、電阻R2和用于控制晶體管的誤差放大器EA2。晶體管Q2連接在LED負(fù)載和電阻R2之間。電阻R2一端與晶體管Q2的源極連接。晶體管Q2的柵極與誤差放大器EA2的輸出端連接。誤差放大器EA2一個輸入端(同相輸入端)輸入負(fù)載電流基準(zhǔn)信號Ref2，另一個輸入端(反相輸入端)與晶體管Q2的源極連接。由于流過晶體管Q2的電流在電阻R2上形成電壓降，這使得誤差放大器EA2的反相輸入端的電壓可以表征流過晶體管Q2的電流，進(jìn)而使得誤差放大器EA2的輸出隨負(fù)載電流變化，形成電流閉環(huán)。晶體管Q2受控于誤差放大器EA2的輸出信號工作于線性狀態(tài)，調(diào)節(jié)所流過的電流，使得其與負(fù)載電流基準(zhǔn)信號Ref2保持一致。

同時，泄放電路1’大體上與LED負(fù)載以及恒流控制電路3形成的電路并聯(lián)。泄放電路1’用于在可控硅調(diào)光器TRIAC未導(dǎo)通期間以及直流母線電壓小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED期間泄放直流母線電流。在圖1中，泄放電路1’包括晶體管Q1和電阻R1。電阻R1連接在晶體管Q1的源極和電阻R2遠(yuǎn)離接地端的一端之間。晶體管Q1連接在直流母線BUS和電阻R1之間。泄放電路1’受控于控制器2進(jìn)行泄放。在圖1中，控制器2’包括誤差放大器EA1，其同相輸入端輸入泄放基準(zhǔn)信號Ref1，反相輸入端輸入電阻R2高壓端的電壓，輸出端與晶體管Q1的柵極連接。其中，泄放基準(zhǔn)信號Ref1與TRIAC的擎住電流對應(yīng)。在直流母線電壓VBUS小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED期間，晶體管Q2關(guān)斷，同時，晶體管Q1導(dǎo)通工作于線性狀態(tài)進(jìn)行泄放。為了維持可控硅調(diào)光器工作，泄放電路1’會以一個大于等于擎住電流IL的泄放電流來進(jìn)行泄放，直至直流母線電壓VBUS大于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED。在直流母線電壓VBUS上升到大于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED后，晶體管Q2受控導(dǎo)通工作于線性狀態(tài)，調(diào)節(jié)流過LED負(fù)載的電流。同時，由于誤差放大器EA1的反相輸入端輸入的電壓大于泄放電流基準(zhǔn)信號Ref1，這使得誤差放大器EA1的輸出為負(fù)，晶體管Q1關(guān)斷。在直流母線電壓VBUS下降到小于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED后，晶體管Q2再次關(guān)斷，晶體管Q1重新導(dǎo)通進(jìn)行泄放。根據(jù)圖2可知，在每個交流周期內(nèi)，泄放電路1’會在四個不同的時間段來對直流母線電流進(jìn)行泄放，由于采用的相同的泄放電流基準(zhǔn)信號，四個階段內(nèi)的泄放電流均大于可控硅調(diào)光器TRIAC的擎住電流，這使得系統(tǒng)具有較大的額外損耗，驅(qū)動效率低。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例的LED驅(qū)動電路B包括可控硅調(diào)光器TRIAC、泄放電路1、控制器2、恒流控制電路3和整流電路4。LED驅(qū)動電路A還可以包括連接在直流母線BUS上的二極管D1以及與LED負(fù)載并聯(lián)的濾波電容C1。其中，可控硅調(diào)光器TRIAC、整流電路4以及恒流控制電路3的設(shè)置以及連接關(guān)系與圖1相同，在此不再贅述。應(yīng)理解，雖然在本說明書中未詳細(xì)說明通過何種機(jī)制控制恒流控制電路3關(guān)斷以避免在直流母線電壓未達(dá)到負(fù)載驅(qū)動電壓時電流流向負(fù)載，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明了上述控制機(jī)制屬于現(xiàn)有技術(shù)，可以通過設(shè)置現(xiàn)有技術(shù)中已有的各種控制電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)理解，對于負(fù)載電流的控制也并不限于圖3所示方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用其它實(shí)現(xiàn)相同功能進(jìn)行閉環(huán)控制的電路，例如設(shè)置開關(guān)型變換器來實(shí)現(xiàn)恒流控制。

在本實(shí)施例中，泄放電路1被配置為受控泄放直流母線電流。在圖3中，泄放電路1包括晶體管Q1以及連接在晶體管Q1和電阻R2之間的電阻R1。電阻R1的作用是檢測流過晶體管Q1的電流，從而可以向控制器2反饋。晶體管Q1可以受控于控制端(柵極)電壓，調(diào)節(jié)流過的電流強(qiáng)度，對直流母線電流進(jìn)行泄放。應(yīng)理解，雖然在本實(shí)施例中采用金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(MOSFET)作為線性調(diào)節(jié)電流的器件，但是，其它的受控電流源或類似器件和電路，例如，絕緣柵雙極型晶體管IGBT或包括多個金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的更復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，均可以適用于本實(shí)施例。

控制器2被配置為在檢測到直流母線電壓VBUS跳變后控制所述泄放電路1以第一電流泄放。優(yōu)選地，泄放電路1受控以第一電流泄放預(yù)定時間。然后泄放電路1受控以第二電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓。由于可控硅調(diào)光器導(dǎo)通時，直流母線電壓在極短的時間內(nèi)由零跳變至為一個非零的值，因此，可以通過檢測直流母線電壓的跳變來檢測可控硅調(diào)光器的點(diǎn)火時刻或?qū)〞r刻。其中，所述第一電流與擎住電流對應(yīng)，第二電流與維持電流對應(yīng)。具體地，第一電流應(yīng)被設(shè)置為大于等于擎住電流，而第二電流應(yīng)被設(shè)置為大于等于維持電路。所述預(yù)定時間與在可控硅調(diào)光器在啟動時(或稱導(dǎo)通時)需要維持擎住電流的持續(xù)時間對應(yīng)，其應(yīng)被設(shè)置為大于等于上述需要維持擎住電流的持續(xù)時間。所述預(yù)定時間可以通過預(yù)先的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)確定。

優(yōu)選地，控制器2根據(jù)直流母線采樣信號與直流母線采樣信號的延遲信號檢測直流母線電壓是否跳變。

優(yōu)選地，為了盡可能地降低損耗，可以將第一電流設(shè)置為等于擎住電流，將第二電流設(shè)置為等于維持電流。

由于擎住電流通常是維持電流的2-4倍，同時，可控硅調(diào)光器在點(diǎn)火時(或稱導(dǎo)通時)需要維持擎住電流的持續(xù)時間很短，因此，本實(shí)施例可以降低泄放電路每個周期內(nèi)的平均泄放電流，降低泄放損耗，提高LED驅(qū)動電路的效率。

進(jìn)一步地，控制器2還被配置為在檢測到直流母線電壓VBUS下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED后控制泄放電路1以第二電流進(jìn)行泄放。也就是說，本實(shí)施例的控制器2除了檢測到直流電流母線電壓跳變后的預(yù)定時間內(nèi)采用第一電流進(jìn)行泄放，在其它時段內(nèi)，要么控制晶體管Q1關(guān)斷，要么就是以較小的第二電流來進(jìn)行泄放。由此，可以進(jìn)一步降低泄放損耗。

具體地，控制器2通過切換控制所使用的泄放電流基準(zhǔn)信號Refx來實(shí)現(xiàn)上述目的。

在圖3中，控制器2通過連接在直流母線BUS和接地端之間的電阻分壓電路(包括電阻R3和R4)來獲取直流母線電壓采樣信號。當(dāng)然，控制器3也可以直接檢測直流母線電壓來進(jìn)行控制。

應(yīng)理解，在本實(shí)施例中，泄放電路以及控制器可以以集成電路的方式形成也可以通過分立的元器件搭建。更優(yōu)選地，泄放電路1、控制器2可以與恒流控制電路3和/或整流電路形成在同一個集成電路芯片中。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的控制器的電路示意圖。如圖4所示，控制器2包括模式選擇電路21、電流基準(zhǔn)信號切換電路22和誤差放大器EA1。模式選擇電路21輸出選擇信號a1，其中，在檢測直流母線電壓跳變后預(yù)定時間內(nèi)輸出表征選擇第一電壓的選擇信號。在圖4中，模式選擇電路21包括比較器COM1、延遲電路和偏置電流源Voffset以及單觸發(fā)電路Oneshot。其中，比較器COM1具有第一輸入端和第二輸入端。第一輸入端與直流母線電壓采樣信號輸入端i連接。延遲電路用于對輸入端的信號延遲預(yù)定時間輸出，獲得一個經(jīng)過延遲的波形。在圖4中延遲電路為RC電路，包括電阻R5和電容C2。延遲電路和偏置電流源Voffset串聯(lián)連接在直流母線電壓采樣信號輸入端i和比較器COM1的第二輸入端j之間。也就是說，比較器COM1的兩個輸入端分別輸入i點(diǎn)的電壓Vi和j點(diǎn)的電壓Vj。單觸發(fā)電路oneshot根據(jù)比較器輸出信號的切換輸出具有預(yù)定時間長度的脈沖信號a1作為選擇信號。在本實(shí)施例中，單觸發(fā)電路oneshot響應(yīng)于輸入信號的上升沿輸出一個時長為預(yù)定時間的脈沖。應(yīng)理解，根據(jù)連接關(guān)系的不同，單觸發(fā)電路oneshot也可以被設(shè)置為下降沿觸發(fā)。

電流基準(zhǔn)切換電路22根據(jù)選擇信號a1選擇第一電壓V1或第二電壓V2作為泄放電流基準(zhǔn)信號Refx。其中，第一電壓V1與第一電流對應(yīng)，第二電壓V2與第二電流對應(yīng)。也就是說，采用第一電壓V1作為泄放電流基準(zhǔn)信號時，泄放電路1受控以第一電流進(jìn)行泄放。采用第二電壓V2作為泄放電流基準(zhǔn)信號時，泄放電路1受控以第二電流進(jìn)行泄放。在圖4中，電流基準(zhǔn)信號切換電路22包括兩個開關(guān)S1和S2。開關(guān)S1一端連接到誤差放大器EA1的同相端，另一端輸入第一電壓V1。開關(guān)S2一端連接到誤差放大器EA1的同相端，另一端輸入第二電壓V2。開關(guān)S1由信號a1控制，開關(guān)S2由信號a1的反相信號控制。因此，某一時刻，開關(guān)S1和S2只有一個導(dǎo)通，從而只能輸出第一電壓V1和第二電壓V2其中之一。

圖5是本實(shí)施例的控制器的工作波形圖。如圖5所示，在可控硅調(diào)光器未導(dǎo)通時，直流母線電壓VBUS為零，對應(yīng)的直流母線電壓采樣信號(也即，i點(diǎn)電壓Vi)為零。在可控硅調(diào)光器導(dǎo)通時，直流母線電壓VBUS跳變至不為零的值。在可控硅調(diào)光器導(dǎo)通后，直流母線電壓VBUS繼而以正弦波形變化直至過零。同時，i點(diǎn)電壓Vi具有與直流母線電壓VBUS相同的變化波形。j點(diǎn)電壓Vj是電壓Vi經(jīng)過延遲和偏置后的電壓，其電壓波形相對于電壓Vi滯后，并被疊加偏置電壓Voffset。根據(jù)圖5中波形可知，在電壓波形沒有劇烈變化時，電壓Vj由于疊加了偏置電壓，所以會大于電壓Vi。但是，在直流母線電壓跳變時，由于電壓在短時間內(nèi)的變化幅度很大，所以電壓Vi會大于電壓Vj，從而使得比較器COM1輸出一個上升沿。單觸發(fā)電路oneshot可以響應(yīng)于該上升沿輸出持續(xù)預(yù)定時間寬度的脈沖信號a1。開關(guān)S1響應(yīng)于選擇信號a1導(dǎo)通，開關(guān)S2關(guān)斷，輸出較高的第一電壓V1作為泄放電流基準(zhǔn)信號。進(jìn)而，誤差放大器EA1基于第一電壓V1控制泄放電路1以第一電流，也即V1/(R1+R2),來進(jìn)行泄放。在預(yù)定時間結(jié)束后，信號a1轉(zhuǎn)換為低電平，開關(guān)S1響應(yīng)于選擇信號a1關(guān)斷，開關(guān)S2導(dǎo)通，輸出較低的第二電壓V2作為泄放電流基準(zhǔn)信號Refx。進(jìn)而，誤差放大器EA1基于第二電壓V2控制泄放電路1以第二電流，也即V2/(R1+R2),來進(jìn)行泄放。

圖6是本實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的工作波形圖。如圖6所示，在t0-t1時間段內(nèi)可控硅調(diào)光器TRIAC未導(dǎo)通，這使得直流母線電壓VBUS為零。在這一時間段內(nèi)，晶體管Q2保持關(guān)斷，流過負(fù)載的電流為零，而晶體管Q1導(dǎo)通，會有一定電流被泄放。在t1時刻，可控硅調(diào)光器導(dǎo)通，導(dǎo)致直流母線電壓VBUS跳變?？刂破?檢測到該跳變后控制泄放電路1在預(yù)定的時間內(nèi)(t1至t2)以大于等于擎住電流IL的第一電流來進(jìn)行泄放。在該預(yù)定時間結(jié)束后，控制器2控制泄放電路1以大于等于維持電流IH的第二電流來進(jìn)行泄放直至直流母線電壓VBUS上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED(t2至t3)。在t3至t4時間段內(nèi)，晶體管Q2導(dǎo)通，晶體管Q1被關(guān)斷，直流母線電流驅(qū)動LED負(fù)載工作。在t4時刻，直流母線電壓VBUS下降至小于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED。晶體管Q2再次關(guān)斷，晶體管Q1導(dǎo)通。在t4至t5時間段，控制電路2控制泄放電路1以第二電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓過零。根據(jù)圖6可知，泄放電流IQ2在t2至t3和t4至t5之間均為遠(yuǎn)小于擎住電流IL的電流。系統(tǒng)的損耗可以根據(jù)如下公式計算：

由于，泄放電流IQ2為第一電流的時間很短，因此，相比與對比例，本實(shí)施例的泄放損耗會大大降低，從而提高系統(tǒng)效率。

進(jìn)一步地，在另一個實(shí)施例中，在直流母線電壓VBUS由峰值下降到小于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED后，LED負(fù)載的發(fā)光周期就結(jié)束了，到下一個周期開始前實(shí)際上并不需要維持可控硅調(diào)光器保持工作。因此，可以在這個時間段內(nèi)用更小的電流來進(jìn)行泄放以進(jìn)一步減小損耗。具體地，在本實(shí)施例中，控制器2可被配置為在檢測到直流母線電壓VBUS下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第三電流進(jìn)行泄放。其中，所述第三電流小于所述第二電流，同時也小于可控硅調(diào)光器的維持電流。

圖7是本發(fā)明另一個實(shí)施例的控制器的電路示意圖。如圖7所示，本實(shí)施例的控制器2包括模式選擇電路21、電流基準(zhǔn)信號切換電路22和誤差放大器23。其中，模式選擇電路21在檢測到直流母線電壓跳變后預(yù)定時間內(nèi)輸出表征選擇第一電壓的選擇信號，在檢測到直流母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后輸出表征選擇第三電壓的選擇信號，同時，在其余時間段內(nèi)，模式選擇電路21輸出表征選擇第二電壓的選擇信號。電流基準(zhǔn)信號切換電路22根據(jù)選擇信號選擇第一電壓V1、第二電壓V2和第三電壓V3之一作為泄放電流基準(zhǔn)信號Refx。誤差放大器EA1輸入泄放電流基準(zhǔn)信號Refx和泄放電流采樣信號輸出控制信號控制泄放電路1。

在圖7中，模式選擇電路21包括比較器COM1、延遲電路、偏置電壓源Voffset、單觸發(fā)電路oneshot、第一邏輯電路和第二邏輯電路。其中，比較器COM1具有第一輸入端和第二輸入端。第一輸入端與直流母線電壓采樣信號輸入端i連接。延遲電路用于對輸入端的信號延遲預(yù)定時間輸出，獲得一個經(jīng)過延遲的波形。在圖4中延遲電路為RC電路，包括電阻R5和電容C2。延遲電路和偏置電流源Voffset串聯(lián)連接在直流母線電壓采樣信號輸入端i和比較器COM1的第二輸入端j之間。也就是說，比較器COM1的兩個輸入端分別輸入i點(diǎn)的電壓Vi和j點(diǎn)的電壓Vj。單觸發(fā)電路oneshot根據(jù)比較器輸出信號的切換輸出具有預(yù)定時間的脈沖信號a1作為選擇信號。在本實(shí)施例中，單觸發(fā)電路oneshot響應(yīng)于輸入信號的上升沿輸出一個時長為預(yù)定時間的脈沖。應(yīng)理解，根據(jù)連接關(guān)系的不同，單觸發(fā)電路oneshot也可以被被設(shè)置為下降沿觸發(fā)。第一邏輯電路包括比較器COM2和COM3以及與門AND1。第一邏輯電路在直流母線電壓VBUS小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED且大于偏置電壓源的偏置電壓Voffset時輸出表征有效的第三選擇子信號。其中，比較器COM2用于比較負(fù)載驅(qū)動電壓VLED和直流母線電壓VBUS，比較器COM3比較直流母線電壓VBUS和偏置電壓Voffset，與門AND1在兩個比較器的輸出均為高電平時輸出高電平的信號a3。

第二邏輯電路包括非門N1和N2以及與門AND2。第二邏輯電路在第一選擇子信號a1和第三選擇子信號均無效時輸出有效的第二選擇子信號a2。第一至第三選擇子信號a1-a3組成了三位的選擇信號。

在圖7中，電流基準(zhǔn)切換電路22根據(jù)三個選擇子信號來輸出第一電壓至第三電壓V1-V3之一。電流基準(zhǔn)切換電路22包括三個開關(guān)S1-S3。開關(guān)S1-S3的一端連接到誤差放大器EA1的同相端，另一端分別輸入第一電壓V1、第二電壓V2和第三電壓V3。開關(guān)S1由信號a1控制，開關(guān)S2由信號a2控制，開關(guān)S3由信號a3控制。在某一個特定的時刻，三個開關(guān)中只有一個導(dǎo)通。

圖8是本實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的工作波形圖。如圖8所示，在t0-t1時間段內(nèi)，可控硅調(diào)光器TRIAC未導(dǎo)通，這使得直流母線電壓VBUS為零。在這一時間段內(nèi)，晶體管Q2保持關(guān)斷，流過負(fù)載的電流為零，而晶體管Q1導(dǎo)通，會有一定電流被泄放。在t1時刻，可控硅調(diào)光器導(dǎo)通，導(dǎo)致直流母線電壓VBUS跳變?？刂破?檢測到該跳變后控制泄放電路1在預(yù)定的時間內(nèi)(t1至t2)以大于等于擎住電流IL的第一電流來進(jìn)行泄放。在該預(yù)定時間結(jié)束后，控制器2控制泄放電路1以大于等于維持電流IH的第二電流來進(jìn)行泄放直至直流母線電壓上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓VLED(t2至t3)。其中，第二電流小于第一電流。在t3至t4時間段內(nèi)，晶體管Q2導(dǎo)通，晶體管Q1被關(guān)斷，直流母線電流驅(qū)動LED負(fù)載工作。在t4時刻，直流母線電壓VBUS下降至小于負(fù)載驅(qū)動電壓VLED。晶體管Q2再次關(guān)斷，晶體管Q1導(dǎo)通。在時間段t4至t5，控制電路2控制泄放電路1以第三電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓過零。在本實(shí)施例中，第三電流被設(shè)置得盡可能低。由此，在t4至t5時間段，泄放電路1以很低的泄放電流進(jìn)行泄放，從而最大限度的減少損耗，優(yōu)化系統(tǒng)效率。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例的泄放電路控制方法的流程圖。如圖9所述，所述方法包括：

步驟S100、在檢測到直流母線電壓跳變后控制所述泄放電路以第一電流泄放。

具體地，可以控制泄放電路以第一電流泄放預(yù)定時間。

其中，根據(jù)直流母線采樣信號與直流母線采樣信號的延遲信號的差值檢測直流母線電壓是否跳變。

步驟S200、控制所述泄放電路以第二電流進(jìn)行泄放直至直流母線電壓上升到預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

步驟S300、在母線電壓下降到小于預(yù)定的負(fù)載驅(qū)動電壓后控制所述泄放電路以第二電流或第三電流進(jìn)行泄放。

其中，通過切換泄放電流基準(zhǔn)電壓來控制所述泄放電路以不同的電流進(jìn)行泄放。

其中，第一電流大于第二電流，第二電流大于第三電流。第一電流與可控硅調(diào)光器的擎住電流對應(yīng)，可被設(shè)置為大于等于擎住電流。第二電流為可控硅調(diào)光器的維持電流對應(yīng)，可被設(shè)置為大于等于維持電流。所述第三電流在允許的條件下盡可能低，以最大限度降低損耗。

由此，本實(shí)施例通過將每個交流周期中可控硅調(diào)光器開始導(dǎo)通階段的泄放電流和導(dǎo)通后直至LED負(fù)載被點(diǎn)亮期間的泄放電流區(qū)分開，在可控硅調(diào)光器開始導(dǎo)通階段控制泄放電路以較大的第一電流進(jìn)行泄放，在導(dǎo)通后控制泄放電路以較小的第二電流進(jìn)行泄放，從而可以降低泄放電路每個周期內(nèi)的平均泄放電流，降低泄放損耗，提高LED驅(qū)動電路的效率。

應(yīng)理解，雖然以上描述了控制器采用模擬電路方式來構(gòu)建，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，也可以采用數(shù)字電路配合數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器件來搭建所述控制器，所述數(shù)字電路可以是可以實(shí)現(xiàn)在一個或多個專用電路模塊(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、用于執(zhí)行本申請所述功能的其它電子單元或其組合中。對于固件或軟件實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)可用執(zhí)行本申請所述功能的模塊(例如，過程、函數(shù)等)來實(shí)現(xiàn)。這些軟件代碼可以存儲在存儲器中，并由處理器執(zhí)行。存儲器可以實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)在處理器外，在后一種情況下，它經(jīng)由各種手段可通信地連接到處理器，這些都是本領(lǐng)域中所公知的。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。