用于具有TRIAC調光器的LED燈的電源制造技術

在開關式電源(SMPS)中設置了泄放電路(127)，該泄放電路(127)在回路電流下降至TRIAC的保持電流以下時提供補償電流以減輕光閃爍問題。此外，在本發明專利技術的實施例中還提供了能夠使輸出電流與輸入電壓同相位的自動功率因數校正。功率因數校正不僅提高了電源的效率，還可以減小補償電流和補償電流流動的持續時間，從而降低泄放電路(127)中的功耗。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術設及Lm)照明
，特別是設及用于驅動具有TRIAC(用于交變電流的 Ξ極管)調光器(dimmer)的L邸照明系統的電源的方法和裝置。
技術介紹
作為第四代光源的LED(發光二極管）照明系統已逐漸取代在各種領域中廣泛應用 的常規巧光燈和白識燈照明。與常規照明技術相比，L邸燈具有許多優點，例如光效率高、壽 命長、功耗低等。然而，在使用LED燈取代常規光源方面仍存在挑戰。例如，常規照明系統常 常包括用于調節輸出的光的亮度的TRIAC(S端雙向可控娃開關元件)調光器。當使用Lm)燈 來取代巧光燈或白識燈時，L邸燈經常遭受閃爍。還可能難W實現大范圍的調光控制。 如本領域公知的，TRIAC是的雙向半導體開關器件，在其柵極電極被正電流或負電 流觸發時其允許大電流在任一方向上流動。一旦被觸發，則該器件持續導通直到電流下降 至被稱為保持電流的某一闊值W下為止。因而，為了使TRIAC開關正常工作，需要觸發電流 II和保持電流IhDiding。觸發電流是在柵極處的使電流在TRIAC中流動的觸發信號的最小電 流，而保持電流是在TRIAC被觸發之后維持導通的最小電流。一旦流過TRIAC的電流不足W 維持保持電流，則TRIAC將關斷并且可能會導致TRIAC再次被觸發。作為結果，光閃爍常常發 生。 因此，存在對用于驅動Lm)光源并且維持與常規TRIAC調光器的兼容性的改進的電 源的需求。
技術實現思路
[000引本專利技術人已經發現Lm)燈固有地比常規的燈消耗更少的電流并且可能無法提供足 夠的電流來維持針對常規照明系統設計的TRIAC調光器的保持電流。結果，當使用Lm)燈直 接取代具有TRIAC調光器的常規白識燈或面素燈時，可能會發生光閃爍。此外，該問題可能 變得更糟，原因是TRIAC導通角較小，導致輸入電流甚至更小。此外，來自不同制造商的 TRIAC調光器的性能特性可能不同，使得Lm)驅動器難W維持與包括TRIAC調光器的常規照 明系統的兼容性。 根據本專利技術的實施例，在開關式電源(SMPS)中設置泄放電路，該泄放電路在回路 電流下降至TRIAC的保持電流W下時提供補償電流W減輕光閃爍問題。此外，在本專利技術的實 施例中還提供了使輸出電流能夠與輸入電壓同相位的自動功率因數校正。功率因數校正不 僅提高了電源的效率，還可W減小補償電流和補償電流流動的持續時間，從而降低泄放電 路的功耗。 根據本專利技術的實施例，提供了一種用于具有TRIAC(用于交變電流的Ξ極管）調光 器的LED(發光二極管）照明系統的電源。該電源包括用于通過TRIAC調光器禪接至AC輸入電 壓的整流電路。TRIAC調光器的特征在于保持電流，并且整流電路具有第一輸出端子和第二 輸出端子。變壓器禪接至整流電路的第一輸出端子W接收經整流的DC輸入電壓。變壓器具 有初級繞組和次級繞組。電力開關禪接至變壓器的初級繞組。電源還具有控制器，該控制器 禪接至電力開關W用于控制初級繞組中的電流流動W向Lm)負載提供受控的輸出。控制器 被配置成控制初級繞組中的電流脈沖，使得由電流脈沖的峰值點形成的包絡波形與AC輸入 電壓同相位，從而提高電源的功率因數。此外，電源還具有禪接至整流電路的泄放電路，該 泄放電路被配置成將流過整流電路的電流維持于等于或大于TRIAC的保持電流。 根據本專利技術的一些實施例，提供了一種用于LED(發光二極管）照明系統的控制電 路，該L邸照明系統包括用于通過TRIAC(用于交變電流的Ξ極管）調光器禪接至AC輸入電壓 的整流電路。TRIAC調光器的特征在于保持電路，并且整流電路被配置成向用于向Lm)負載 供給電力的電感器提供經整流的DC輸入電壓。控制電路包括控制器，該控制器禪接至電力 開關W用于控制電感器中的電流流動。控制器被配置成控制電感器中的電流脈沖，使得由 電流脈沖的峰值點形成的包絡波形與AC輸入電壓同相位。控制電路還包括禪接至整流電路 的泄放電路，該泄放電路被配置成將流過整流電路的電流至少維持在TRIAC的保持電流的 幅度。在一些實施例中，控制器和泄放電路被包括在單個集成電路(1C)中。 根據一些實施例，提供了一種用于維持電路回路的第一端子和第二端子之間的最 小電流流動的泄放電路。該泄放電路包括串聯地連接在電路回路的第一端子與內部節點之 間的第一電阻器和雙極型晶體管。雙極型晶體管的基極禪接至偏置電壓。第二電阻器禪接 在電路回路的第二端子與內部節點之間。此外，第一二極管和第二二極管串聯地連接在電 路回路的第二端子與雙極型晶體管的基極之間。對第二電阻器的電阻R進行選擇，使得： 其中： Vdi是第一二極管的正向電壓降， Vd2是第二二極管的正向電壓降， Vbe是雙極型晶體管的正向基極發射極電壓，W及 [001引Imin是最小電流。 在可選實施例中，提供了一種用于降低用于LED(發光二極管）照明系統的開關式 電源（SMPS，switched mode power supply)中的泄放電流消耗的方法，該L抓照明系統包括 用于通過TRIAC(用于交變電流的Ξ極管)調光器禪接至AC輸入電壓的整流電路。TRIAC調光 器的特征在于保持電流，并且整流電路具有第一輸出端子和第二輸出端子。整流電路被配 置成向用于向Lm)負載供給電力的電感器提供經整流的DC輸入電壓。該方法包括提供控制 器，該控制器禪接至電力開關W用于控制電感器中的電流流動，該控制器被配置成根據所 述經整流的DC輸入電壓向Lm)負載提供受控的輸出電流。該方法還提供禪接至整流電路的 泄放電路，其中，該泄放電路被配置成在流過整流電路的電流下降至TRIAC的保持電流W下 時提供補償電流。此外，該方法還包括將控制器配置成控制電感器中的電流脈沖，使得由電 流脈沖的峰值點形成的包絡波形與AC輸入電壓同相位，運使輸出電流能夠與輸入電壓同相 位。運提高了系統的功率因數并且降低了由泄放電路中的補償電流引起的電流消耗。 通過參照說明書的剩余部分和附圖可W實現對本專利技術的本質和優點的進一步理 解。【附圖說明】 圖1是圖示根據本專利技術的實施例的包括TRIAC調光器的LED照明系統的簡化示意 圖。 圖2A是根據本專利技術的實施例的有源泄放電路的電路實現； 圖2B是根據本專利技術的可選實施例的有源泄放電路的電路實現； 圖3A圖示了來自在具有泄放電路但不具有功率因數校正（PFC，power factor correction)的電源中的整流橋的輸出電流的波形。 圖3B圖示了來自在具有泄放電路且具有功率因數校正(PFC)的電源中的整流橋的 輸出電流的波形； 圖3C是圖示根據本專利技術的實施例的用于降低包括TRIAC調光器的LED照明系統的 電源中的泄放電流消耗的方法的流程圖； 圖4A是圖示根據本專利技術的實施例的SMPS中的初級電流和次級電流的波形的波形 圖； 圖4B是圖示根據本專利技術的實施例的SMPS中的初級電流和次級電流的通斷時間的 波形圖； 圖5A和圖5B是圖示根據本專利技術的實施例的與調光器裝置一起操作的SMPS中的初 級電流和次級電流的通斷時間的波形圖； 圖6是圖示根據本專利技術的實施例的電源控制器600的一部分的簡化框圖； 圖7是圖示根據本專利技術的另一實施例的電源控制器的一部分的簡化示意/框圖； 圖8示出了圖示根據本專利技術的實施例的圖7的電源控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于具有TRIAC(用于交變電流的三極管)調光器的LED(發光二極管)照明系統的電源，所述電源包括：整流電路，所述整流電路用于通過TRIAC調光器耦接至AC輸入電壓，所述TRIAC調光器的特征在于保持電流，所述整流電路具有第一輸出端子和第二輸出端子；變壓器，所述變壓器耦接至所述整流電路的第一輸出端子以接收經整流的DC輸入電壓，所述變壓器具有初級繞組和次級繞組；電力開關，所述電力開關耦接至所述變壓器的所述初級繞組；控制器，所述控制器耦接至所述電力開關以用于控制所述初級繞組中的電流流動以向LED負載提供受控的輸出，所述控制器被配置成控制所述初級繞組中的電流脈沖，使得由所述電流脈沖的峰值點形成的包絡波形與所述AC輸入電壓同相位，從而提高所述電源的功率因數；以及泄放電路，所述泄放電路耦接至所述整流電路，其中，所述泄放電路被配置成將流過所述整流電路的電流維持于等于或大于所述TRIAC的保持電流。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡志敏，任雪剛，
申請(專利權)人：上海新進半導體制造有限公司，BCD半導體制造有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31