一種改善led照明裝置的頻閃和壓閃的電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實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照明驅動。
【背景技術】
[0002]當前LED照明恒流驅動方案以傳統的高頻開關電源為主，該方案使用高頻開關電路，電路復雜，成本高，使得眾多廠商開始使用簡單、可靠和廉價的線性恒流驅動方案。然而，線性恒流驅動方案需要將LED的電壓串聯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，體現在LED上的電流呈現較大的電流紋波，一方面導致LED發(fā)光出現工頻閃爍，即所謂的頻閃；另一方面，如果市電電壓降低后，同時伴隨著頻繁的瞬態(tài)波動，人眼將感知到市電波動帶來的亮度變化，即所謂的壓閃。
[0003]圖1給出了當前的線性恒流方案電路圖。
[0004]圖2為當前的線性恒流方案的波形圖。
[0005]圖1中，市電經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而波動，該方案使用一恒流源與LED串聯以消除LED上的電流紋波，該恒流源由電壓基準Vref，運放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VREF設定，正常市電狀態(tài)下，晶體管Q的兩個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；當市電降低導致晶體管Q的兩個功率端的壓降低于其飽和壓降時，晶體管Q的輸出電流與電壓基準VREF的相關性降低，而與晶體管Q兩個功率端的壓降的相關性增加，因此，LED電流呈現出與市電整流后的電壓VREC —致的脈動現象，造成壓閃和頻閃。
[0007]無論是頻閃還是壓閃，都會影響LED照明質量和人眼的視覺感受，亟需相應的解決方案。
【實用新型內容】
[0008]為解決上述問題，本實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電流對市電瞬態(tài)波動的敏感度，使得在市電電壓較低，供電不穩(wěn)時，LED發(fā)光無頻閃和壓閃。
[0009]本實用新型基于以下思路，解決市電電壓較低和供電不穩(wěn)時，LED發(fā)光頻閃和壓閃冋題:
[0010]市電電壓較低時，恒流源的兩個功率端會出現與LED紋波電流對應的電壓或電流下跌信號，該下跌信號與LED紋波電流相對應，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兩端的電壓會相應下降，進一步地，恒流源的兩個功率端的壓降會增加，再進一步地，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，使儲能電容在單個市電周期內放電電荷減少，儲能電容的能量相對的更加充裕，可以抵抗的市電波動能力更強，使LED發(fā)光的壓閃得到改善。
[0011]本實用新型所采取的技術方案如下:
[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，輸出端與儲能電容并聯，LED與可變電流源的兩個功率端串聯后并聯在儲能電容的輸出端，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，一預設信號，比較器的一輸入端檢測可變電流源的兩個功率端電壓獲得一檢測信號，另一輸入端與預設信號相連，當檢測信號小于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號控制可變電流源的電流下降，當檢測信號大于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號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，當晶體管的兩個功率端的壓降足夠高時，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成比例；當晶體管的兩個功率端的壓降低于晶體管的飽和壓降時，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的相關性變低，因此，預設信號的幅度越大，閉環(huán)控制使得可變電流源的兩個功率端電壓越相對遠離飽和區(qū)，避免了可調電流源兩個功率端之間的壓降低不能維持可調電流源恒流的現象，因而避免了頻閃和壓閃，但另一方面，可變電流源的兩個功率端電壓越高，則可變電流源的功耗越大，實際應用中，預設信號的幅度為檢測信號的最大值和最小值之間。晶體管的飽和壓降與其負荷的電流有關，使預設信號的幅度隨著流經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，一預設信號，比較器的一輸入端檢測流經可變電流源的電流獲得一檢測信號，另一輸入端與預設信號相連，當檢測信號小于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號控制可變電流源的電流下降，當檢測信號大于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號控制可變電流源的電流上升。
[0016]預設信號的幅度與可變電流源的控制端的信號幅度相差一個固定電平，預設信號的幅度為可變電流源檢測信號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。
[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始終大于預設信號時的電流值。
[0019]由以上技術方案可見，可變電流源改善LED照明裝置頻閃和壓閃的電路，可實現在市電正常時維持LED電流在正常水平，在市電電壓較低時，相應降低LED電流，消除了 LED發(fā)光頻閃和壓閃。
【附圖說明】
[0020]圖1給出了當前的線性恒流方案電路圖。
[0021]圖2為當前的線性恒流方案的波形圖。
[0022]圖3是本實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是實施例二紋波電流控制電路與可變電流源的電路圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的描述。
[0026]為了使本技術領域的人員更好的理解本實用新型的技術方案，下面將結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例而非全部。
[0027]圖3是本實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、儲能電容C、LED燈以及可變電流源和紋波電流控制電路構成的恒流源。整流橋DB的輸入端與市電VAC相連，輸出端與儲能電容C并聯，LED與可變電流源的兩個功率端串聯后并聯在儲能電容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，一預設信號，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的信號，另一輸入端與預設信號相連，當檢測信號小于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號控制可變電流源的電流下降，當檢測信號大于預設信號時，紋波電流控制電路的輸出信號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，當晶體管的兩個功率端的壓降足夠高時，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成比例；當晶體管的兩個功率端的壓降低于晶體管的飽和壓降時，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的相關性變低，因此，預設信號的幅度為檢測信號的最大值和最小值之間，預設信號的幅度隨著流經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，紋波電流控制電路的輸出端有最大幅度限制，用于限制檢測信號始終大于預設信號時的電流值；該電流值為市電電壓足夠高時的恒流值。
[0032]實施例一
[0033]圖4是實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，源極經由電阻RCSl連接到可變電流源的第二功率端，柵極與運放EAl的輸出端相連。運放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，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，當可變電流源兩個功率端有足夠壓降時，電阻RCSl兩端的信號等于可變電流源的控制端信號。
[0037]紋波電流控制電路包括:一比較器COMP1，兩個電壓基準Vl-1和Vl_2，濾波電容Cl，單向