本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
led照明作為一種新型的照明工具,具有高光效,長壽命,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因此也越來越被廣泛應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。led的調(diào)光方式分為直流調(diào)光和pwm調(diào)光兩種。由于pwm調(diào)光具有光色不變,低亮度時(shí)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn),而被本領(lǐng)域技術(shù)人員所廣為采用。
對(duì)于一些特殊光源環(huán)境,不僅需要對(duì)led燈具的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),還需要對(duì)led燈具的色溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。參考圖1,所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種led驅(qū)動(dòng)電路。在該實(shí)現(xiàn)方式中,交流電壓vac經(jīng)過整流濾波電路01后輸出電壓vin,功率變換器02接收電壓vin,并在恒壓控制電路的控制下輸出恒定電壓vout,該恒定電壓用于作為第一恒流驅(qū)動(dòng)電路03和第二恒流驅(qū)動(dòng)電路04的輸入電壓。第一恒流控制電路控制第一恒流驅(qū)動(dòng)電路03向冷色led燈串led1輸出恒流驅(qū)動(dòng)電流,第二恒流控制電路控制第二恒流驅(qū)動(dòng)電路04向暖色led燈串led2輸出恒流驅(qū)動(dòng)電流,且第一恒流驅(qū)動(dòng)電路03、第二恒流驅(qū)動(dòng)電路04分別接收脈寬調(diào)制信號(hào)脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)pwm1、pwm2來控制燈串led1、led2的平均電流,從而實(shí)現(xiàn)led燈的調(diào)光和調(diào)色。
由上可見,現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)這種led驅(qū)動(dòng)電路需要獨(dú)立的恒流驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)色光的led燈串,以及每一恒流驅(qū)動(dòng)電路均需配備恒流驅(qū)動(dòng)控制電路,這樣的實(shí)現(xiàn)方式,電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。此外,由于恒流驅(qū)動(dòng)電路中通常由儲(chǔ)能元件等較多的器件搭建而成,因此實(shí)現(xiàn)這種調(diào)光調(diào)色電路所需要的電子元器件較多,生產(chǎn)成本高,且系統(tǒng)的體積非常龐大,不利于集成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種led驅(qū)動(dòng)電路,以解決現(xiàn)有技術(shù)中,調(diào)光調(diào)色電路所需要的電子元器件較多,生產(chǎn)成本高,且系統(tǒng)的體積非常龐大,不利于集成的問題。
第一方面,提供一種功率因數(shù)校正電路,包括:
功率變換器;
調(diào)光器,用以控制所述功率變換器,使所述功率變換器向所述led燈輸出預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流;
電流分配電路,用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電流的大小,調(diào)節(jié)流過所述led燈中每一路負(fù)載的電流占所述驅(qū)動(dòng)電流的比例,從而調(diào)節(jié)所述led燈的色溫或亮度。
優(yōu)選地,所述電流分配電路與所述兩路負(fù)載中的其中一路負(fù)載串聯(lián)連接。
優(yōu)選地,所述電流分配電路包括:
第一晶體管;
第一電阻,其第一端與所述第一晶體管連接,第二端與第二電阻的第一端連接,所述第二電阻的第二端接地;
反饋電路,接收所述第一電阻和所述第一晶體管的公共節(jié)點(diǎn)處的反饋電壓,以及一參考電壓,輸出所述第一晶體管的控制信號(hào);
其中,所述兩路負(fù)載中的另一路負(fù)載連接至所述第一電阻和所述第二電阻的公共節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地,通過調(diào)節(jié)所述第一電阻和/或所述第二電阻的阻值,來改變?cè)谙嗤乃鲵?qū)動(dòng)電流下,流過所述led燈中每一路負(fù)載的電流占所述驅(qū)動(dòng)電流的比例。
優(yōu)選地,當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電流小于第一閾值時(shí),僅所述其中一路負(fù)載工作;當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電流大于第一閾值且小于第二閾值時(shí),所述兩路負(fù)載均工作;當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電流大于第二閾值時(shí),僅所述另一路負(fù)載工作。
優(yōu)選地,所述第一閾值和所述第二閾值由所述第一電阻的阻值和所述第二電阻的阻值決定。
優(yōu)選地,所述反饋電路包括:
比較器,其反相輸入端接收所述參考電壓,同相輸入端接收所述反饋電壓,輸出比較信號(hào);
第一開關(guān),受控于所述比較,其第一端連接至所述第一晶體管的柵極,第二端與一電流源的第一端相連,所述電流源的第二端接地;
其中,在所述第一開關(guān)的第一端輸出所述第一晶體管的控制信號(hào)。
優(yōu)選地,所述反饋電路包括:
跨導(dǎo)放大器,其反相輸入端接收所述參考電壓,同相輸入端接收所述反饋電壓,輸出誤差放大信號(hào);
第二晶體管,受控于所述誤差放大信號(hào),其第一功率端與所述第一晶體管的柵極連接,第二功率端連接至所述地;
其中,在所述第二晶體管的第一功率端輸出所述第一晶體管的控制信號(hào)。
優(yōu)選地,所述電流分配電路還包括去紋波電路,所述去紋波電路包括:
第一電容,并聯(lián)連接在所述第一晶體管的漏極和柵極之間;
第三電阻,并聯(lián)連接在所述第一晶體管的柵極和所述地之間。
本發(fā)明技術(shù)通過使功率變換器給led燈提供預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流,然后通過電流分配電路,根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流的大小,調(diào)節(jié)所述led燈中每一路負(fù)載的電流占驅(qū)動(dòng)電流的比例,從而調(diào)節(jié)所述led燈的色溫或亮度。此外,本發(fā)明提供的led驅(qū)動(dòng)電路還可在驅(qū)動(dòng)電流較小時(shí),具有消除由于市電抖動(dòng)引起的輸出抖動(dòng)或者調(diào)光器帶來的頻閃的功能。因此,本發(fā)明的led驅(qū)動(dòng)電路,無需每一路負(fù)載需要配備獨(dú)立的恒流驅(qū)動(dòng)電路以及恒流控制電路來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)色溫和亮度,電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單且便于集成,所用的外圍器件較少,體積小,生產(chǎn)成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種led驅(qū)動(dòng)電路;
圖2為依據(jù)本發(fā)明的一種led驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明的led驅(qū)動(dòng)電路的電流分配曲線圖;
圖4為依據(jù)本發(fā)明的另一種led驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
具體實(shí)施方式
以下基于實(shí)施例對(duì)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(duì)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(duì)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(shí),應(yīng)當(dāng)理解,在以下的描述中,“電路”是指由至少一個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)之間時(shí),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(shí),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(gè)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(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
參考圖2為依據(jù)本發(fā)明的一種led驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖,所述的led驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)由兩路負(fù)載組成的led燈,所述led驅(qū)動(dòng)電路包括功率變換器21、調(diào)光器22、以及電流分配電路23。
所述功率變換器21用于根據(jù)調(diào)光指令向所述led燈輸出預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流iin。如圖2所示,在本實(shí)施例中,所述led驅(qū)動(dòng)電路還包括整流電路24。功率變換器21中具有功率開關(guān)管m1,其開關(guān)狀態(tài)由可調(diào)光控制電路控制211,從而使功率變換器21輸出期望的驅(qū)動(dòng)電流iin。所述整流電路用于接收一交流電壓ac,并向所述功率變換器21輸出一直流電壓vin,功率變換器21將直流電壓vin變換成所述驅(qū)動(dòng)電流輸出。
所述功率變換器21可以選擇隔離式、非隔離式中的一種,例如本實(shí)施例為反激式功率變換器。所述功率變換器21進(jìn)一步包括變壓器t,其具有原邊繞組np和副邊繞組ns,所述原邊繞組np與所述功率開關(guān)管m1連接。所述可調(diào)光控制電路211通過控制功率開關(guān)管m1的導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài),使得所述功率變換器21輸出所述預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流iin??烧{(diào)光控制電路控制功率開關(guān)管m1的開關(guān)狀態(tài),使得功率變換器21輸出的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流的控制方式在本申請(qǐng)中不做限定,可采用現(xiàn)有技術(shù)任意一種恒流可調(diào)光控制方式實(shí)現(xiàn)。例如,可調(diào)光控制電路211可通過檢測可控硅調(diào)光器22的相角,根據(jù)檢測到的相角改變可調(diào)光控制電路211里的電流基準(zhǔn)來調(diào)節(jié)功率變換器21的輸出電流,也即驅(qū)動(dòng)電流iin;也可以直接根據(jù)調(diào)光器22’的調(diào)光指令,通過可調(diào)光控制電路211來調(diào)節(jié)功率變換器21的輸出電流。
led燈包括兩路負(fù)載,如圖2所示,負(fù)載1和負(fù)載2并聯(lián)連接。兩路負(fù)載可以由兩路不同色溫的led燈串組成,也可以由一路led燈串和一路其他負(fù)載組成,如電阻等。流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2這兩個(gè)電流的和為驅(qū)動(dòng)電流iin。在本實(shí)施例中,假設(shè)負(fù)載1為冷色溫led燈串,負(fù)載2為暖色溫led燈串。
電流分配電路23用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流iin的大小,調(diào)節(jié)流過led燈中每一路負(fù)載的電流,這里,即調(diào)節(jié)流過負(fù)載1的電流iout1和流過負(fù)載2的電流iout2各占驅(qū)動(dòng)電流iin的比例,從而調(diào)節(jié)led燈的色溫或亮度。
電流分配電路23,與兩路負(fù)載中的其中一路負(fù)載串聯(lián)連接。電流分配電路23包括:第一晶體管q1、第一電阻r1、第二電阻r2、以及反饋電路231。這里,以電流分配電路23與負(fù)載2串聯(lián)為例來加以說明。在本實(shí)施例中,負(fù)載2、第一晶體管q1、第一電阻r1以及第二電阻r2以此串聯(lián),即,第一晶體管q1的一端連接至負(fù)載2的一端,第一電阻r1的第一端與第一晶體管q1的另一端連接,第一電阻r1的第二端與第二電阻r2的第一端連接,第二電阻r2的第二端接地。其中,兩路負(fù)載中的另一路負(fù)載連接至第一電阻r1和第二電阻r2的公共節(jié)點(diǎn)。
反饋電路231,用于接收第一電阻r1和第一晶體管q1的公共節(jié)點(diǎn)處的反饋電壓vsen,以及一參考電壓vref,通過比較反饋電壓vsen和參考電壓vref,輸出第一晶體管q1的控制信號(hào)vg。
反饋電路231包括比較器cmp、第一開關(guān)k1以及電流源i1。具體地,比較器cmp的反相輸入端接收參考電壓vref,同相輸入端接收反饋電壓vsen,輸出端輸出比較信號(hào)vcmp;第一開關(guān)k1受控于比較信號(hào)vcmp,其第一端連接至第一晶體管q1的柵極g,第二端與一電流源i1的第一端相連,電流源i1的第二端接地;其中,在第一開關(guān)k1的第一端輸出第一晶體管q1的控制信號(hào)vg。
在正常工作時(shí),流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2這兩個(gè)電流的和為驅(qū)動(dòng)電流iin,即iout1+iout1=iin(式1);且流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2在第一電阻r1和第二電阻r2上形成壓降,由于反饋電路231的存在,會(huì)將第一電阻r1的第一端的電壓,即反饋電壓vsen維持在參考電壓vref,故有(r1+r2)*iout2+r2*iout2=vref(式2),因此,根據(jù)式1和式2,可以得出,在不同的驅(qū)動(dòng)電流iin下,流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2分別占驅(qū)動(dòng)電流iin的比例。
如圖3所示,為依據(jù)本發(fā)明的為電流分配曲線圖??梢?,在驅(qū)動(dòng)電流iin不同時(shí),流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2占驅(qū)動(dòng)電流iin的比例也會(huì)隨之變化。從圖3中可以看出,電流分配曲線有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),即圖3中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)a和轉(zhuǎn)折點(diǎn)b,這里,假設(shè)折點(diǎn)a處的驅(qū)動(dòng)電路iin為第一閾值ia,假設(shè)折點(diǎn)b處的驅(qū)動(dòng)電路iin為第二閾值ib,進(jìn)一步從圖中可以得到:當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流iin小于第一閾值ia時(shí),僅負(fù)載2一路負(fù)載工作;當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流iin大于第一閾值ia且小于第二閾值ib時(shí),負(fù)載1和負(fù)載2兩路負(fù)載均工作;當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流iin大于第二閾值ib時(shí),僅負(fù)載1一路負(fù)載工作。
在本實(shí)施例中,假設(shè)負(fù)載1為冷色溫led燈串,負(fù)載2為暖色溫led燈串,正是由于上述這樣的電流分配特性,在驅(qū)動(dòng)電流iin較小時(shí),只有負(fù)載2即暖色溫led燈串工作,led燈的光為暖白色;在驅(qū)動(dòng)電流iin增大到大于第一閾值ia且小于第二閾值ib時(shí),負(fù)載2即暖色溫led燈串的電流iout2逐漸減小,負(fù)載1即暖色溫led燈串的電流iout1逐漸增大,led燈的光將慢慢從暖白色變?yōu)槔浒咨?;?dāng)驅(qū)動(dòng)電流iin大于第二閾值ib時(shí),只有負(fù)載1即冷色溫led燈串工作,led燈的光為冷白色。如此,便可以根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)電流iin,分配給兩路負(fù)載不同的電流,從而調(diào)節(jié)led燈的色溫,此方法應(yīng)用在日落燈上尤為適合。
另外,若在本實(shí)施例中,將負(fù)載1或負(fù)載2設(shè)定為led燈串,將另一路負(fù)載設(shè)定為電阻,同樣可以工作,且可實(shí)現(xiàn)led燈亮度的調(diào)節(jié)。如上述分析,在驅(qū)動(dòng)電流iin不同時(shí),流過負(fù)載1的電流iout1與流過負(fù)載2的電流iout2占驅(qū)動(dòng)電流iin的比例會(huì)隨之變化,具體電流分配曲線如圖3所示,若負(fù)載1為led燈串,負(fù)載2為電阻,則根據(jù)流過負(fù)載1的電流iout1隨驅(qū)動(dòng)電流iin的變化關(guān)系可知,在轉(zhuǎn)折點(diǎn)a以后,驅(qū)動(dòng)電流iin越大,流過負(fù)載1的電流iout1也越大,則led燈的亮度也隨之越亮;若負(fù)載2為led燈串,負(fù)載1為電阻,則根據(jù)流過負(fù)載2的電流iout2隨驅(qū)動(dòng)電流iin的變化關(guān)系可知,在轉(zhuǎn)折點(diǎn)a以前,驅(qū)動(dòng)電流iin越大,流過負(fù)載2的電流iout2也越大,則led燈的亮度也隨之越亮,在轉(zhuǎn)折點(diǎn)a以后且在轉(zhuǎn)折點(diǎn)b以前,驅(qū)動(dòng)電流iin越大,流過負(fù)載2的電流iout2隨之越小,則led燈的亮度也隨之減弱。
這里,需要說明的是,轉(zhuǎn)折點(diǎn)a和轉(zhuǎn)折點(diǎn)b并不是固定的,根據(jù)電路可得,在折點(diǎn)a處驅(qū)動(dòng)電路iin的第一閾值ia=vref/(r1+r2),在折點(diǎn)b處驅(qū)動(dòng)電路iin的第二閾值ib=vref/r2,因此,通過調(diào)節(jié)第一電阻r1和/或第二電阻r2的阻值,能夠改變改變轉(zhuǎn)折點(diǎn)a和轉(zhuǎn)折點(diǎn)b的位置,也即,能夠改變?cè)谙嗤尿?qū)動(dòng)電流iin下,流過led燈中每一路負(fù)載的電流占所述驅(qū)動(dòng)電流的比例。基于此,我們可以根據(jù)不同場合的不同需求,靈活地改變led燈的色溫或亮度的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
另外,電流分配電路23還包括去紋波電路232,去紋波電路232包括第一電容c1和第三電阻r3。具體地,第一電容c1,并聯(lián)連接在第一晶體管q1的漏極d和柵極g之間;第三電阻r3,并聯(lián)連接在第一晶體管q1的柵極g和所述地之間。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流iin小于第一閾值ia時(shí),只有負(fù)載2工作,此時(shí)負(fù)載2兩端的電壓小于負(fù)載1兩端的電壓,當(dāng)?shù)谝浑娙輈1和第三電阻r3取值較大時(shí),電路具有消除由于市電抖動(dòng)引起的輸出抖動(dòng)或者調(diào)光器帶來的頻閃的功能。
在另一實(shí)施例中,如圖4所示為另一種依據(jù)本發(fā)明的led驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖,其與圖2所示的led驅(qū)動(dòng)電路的不同之處在于,反饋電路231的具體結(jié)構(gòu)不一樣。在本實(shí)施例中,反饋電路包括231包括跨導(dǎo)放大器gm以及第二晶體管q2。具體地,跨導(dǎo)放大器gm,其反相輸入端接收參考電壓vref,同相輸入端接收反饋電壓vsen,輸出端輸出誤差放大信號(hào)verr;第二晶體管q2,受控于誤差放大信號(hào)verr,其第一功率端與第一晶體管q1的柵極g連接,第二功率端連接至所述地;其中,在第二晶體管q2的第一功率端輸出第一晶體管q1的控制信號(hào)vg。電路的其他結(jié)構(gòu)和工作原理同上,在此不再贅述。
由上,本發(fā)明提供的led驅(qū)動(dòng)電路,通過使功率變換器給led燈提供預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電流,然后通過電流分配電路,根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流的大小,調(diào)節(jié)所述led燈中每一路負(fù)載的電流占驅(qū)動(dòng)電流的比例,從而調(diào)節(jié)所述led燈的色溫或亮度。此外,本發(fā)明提供的led驅(qū)動(dòng)電路還可在驅(qū)動(dòng)電流較小時(shí),具有消除由于市電抖動(dòng)引起的輸出抖動(dòng)或者調(diào)光器帶來的頻閃的功能。因此,所述led驅(qū)動(dòng)電路,無需每一路負(fù)載需要配備獨(dú)立的恒流驅(qū)動(dòng)電路以及恒流控制電路來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)色溫和亮度,電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單且便于集成,所用的外圍器件較小,體積小,生產(chǎn)成本低。
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(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本發(fā)明可以有各種改動(dòng)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)。