一種電容降壓式LED驅動器及其電容降壓式LED驅動方法技術

本發明專利技術涉及一種電容降壓式LED驅動器及其電容降壓式LED驅動方法。電容降壓式LED驅動器包括一控制電路和一開關電路，其中，所述控制電路根據所述輸出電流以及所述電容降壓式LED驅動器的輸出電壓控制所述開關電路的開關狀態，從而控制從所述輸入側傳遞向所述輸出側的能量數值；在第一工作狀態時，所述開關電路控制所述輸入側不向所述輸出側傳遞能量；在第二工作狀態時，所述開關電路控制所述輸入側向所述輸出側傳遞能量，以維持所述輸出電流與所述期望驅動電流一致。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子
，尤其涉及一種采用電容降壓模式的電容降壓式LED驅動器及其電容降壓LED驅動方法。
技術介紹
隨著LED燈的廣泛應用，LED驅動技術也日漸成熟。現有技術中，存在很多種LED驅動方式，例如PWM恒流驅動方式以及電容降壓LED驅動電路。PWM恒流驅動方式能夠很好的實現對輸出電流的恒流控制，因此，市場上存在大量的恒流控制芯片。但是，采用這種驅動方式，其成本非常高，控制方式非常復雜，電路設計也非常困難。電容降壓LED驅動電路控制簡單，成本低廉，因此廣泛應用于低功率LED照明驅動電路。參考圖1，所示為采用現有技術的一種電容降壓LED驅動電路的原理框圖。利用容抗限流的原理，交流電源Va。經過輸入電容Cin進行降壓，然后輸入至整流電路11。輸出電容Cwt對整流電路11輸出的直流電壓進行濾波，濾波后的直流電壓作為輸出電壓輸入至負載LED燈。電阻R1與輸入電容Cin并聯，當關斷交流電源時，為輸入電容Cin提供電荷泄放回路。采用圖1所示的現有技術的電容降壓LED驅動電路，輸出電流即LED驅動電流會隨著輸入電容Cin，交流電源Va。有很大的變化，造成LED燈的亮度穩定性很差；另一方面，由于LED驅動電流與輸入電容Cin的數值相關，因此，隨著輸入電容Cin的容值的減小，LED驅動電流也會隨之減小，造成LED燈的亮度減弱。同時，現有的電容降壓LED驅動電路的設計方案，當負載增大時將導致輸出電壓的顯著降低，影響了負載LED燈工作的穩定性。當交流電源發生過壓時，可能會導致輸出電容Crat的爆炸。另外，由于沒有浪涌限制，輸出短路保護以及輸出開路保護等保護方案，現有的電容降壓LED驅動電路存在諸多安全隱患。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種新型的電容降壓式LED驅動器以及電容降壓驅動方法，以解決現有技術中電容降壓式LED驅動器穩定性差，壽命低，效率低等問題。依據本專利技術一實施例的電容降壓式LED驅動器，用以在輸入側接收一交流電源，以在輸出側產生恒定的輸出電流來驅動一 LED燈負載,包括一控制電路和一開關電路，所述控制電路根據所述輸出電流以及所述電容降壓式LED驅動器的輸出電壓控制所述開關電路的開關狀態，從而控制從所述輸入側傳遞向所述輸出側的能量數值；在第一工作狀態時，所述輸出電流大于一期望驅動電流，所述開關電路控制所述輸入側不向所述輸出側傳遞能量；在第二工作狀態時，所述輸出電流小于所述期望驅動電流，并且，所述輸入側的輸入電壓大于所述輸出電壓，所述開關電路控制所述輸入側向所述輸出側傳遞能量，以維持所述輸出電流與所述期望驅動電流一致。進一步的，所述開關電路包括第一開關和第二開關，所述第二開關與所述電容降壓式LED驅動器的輸出電容串聯，所述第一開關通過所述第二開關所述輸出電容并聯；在第一工作狀態時，所述第一開關導通；在第二工作狀態時，所述第一開關和所述第二開關均導通。優選的，所述第二開關為一單向開關，當所述第二開關的第一端的電壓大于其第二端的電壓時，所述第二開關導通。進一步的，還包括一浪涌限制電路，以限制所述開關電路導通時的浪涌電流。優選的，所述浪涌限制電路包括一磁性元件。優選的，所述浪涌限制電路可以位于所述交流電源和所述電容降壓式LED驅動器的輸入電容之間；或者位于所述電容降壓式LED驅動器的整流電路的輸出端。進一步的，所述控制電路包括一過零信號發生電路和一關斷信號發生電路；所述過零信號發生電路根據接收到的所述電容降壓式LED驅動器的整流電路的輸入電壓產生一過零信號；當所述輸入電壓過零時，所述開關電路根據所述過零信號，禁止所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞；所述關斷信號發生電路根據當前所述輸出電流和所述期望驅動電流之間的誤差以在一時間區間后產生一關斷信號，以允許所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞。進一步的，所述過零信號發生電路包括一過零檢測電路和一單脈沖信號發生電路；所述過零檢測電路接收所述輸入電壓；所述單脈沖信號發生電路根據所述過零檢測電路的輸出信號產生一單脈沖信號，以作為所述過零信號。進一步的，所述關斷信號發生電路包括一斜坡信號發生電路和一補償信號發生電路；所述補償信號發生電路用以根據當前所述輸出電流和所述期望驅動電流之間的誤差產生一補償信號；所述斜坡信號發生電路用以在所述時間區間內產生一斜坡信號，所述斜坡信號由零值持續上升至所述補償信號的數值。依據本專利技術實施例的電容降壓式LED驅動器還包括LED短路保護電路；當所述LED燈負載沒有發生短路，并且當所述輸入電壓過零時，禁止所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞。優選的，所述LED短路保護電路接收所述輸出電壓和第一電壓閾值，當所述輸出電壓小于所述第一電壓閾值時，所述LED燈負載發生短路，所述LED短路保護電路產生一短路保護信號。依據本專利技術實施例的電容降壓式LED驅動器還包括LED開路保護電路；當所述LED燈負載沒有發生開路時，并在所述時間區間后，允許所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞。優選的，所述LED開路保護電路接收所述輸出電壓和第二電壓閾值，當所述輸出電壓大于所述第二電壓閾值時，所述LED燈負載發生開路，所述LED開路保護電路產生一開路保護信號。進一步的，所述控制電路還包括邏輯電路，所述邏輯電路根據所述過零信號和所述關斷信號生成一控制信號，以控制所述開關電路的開關狀態。依據本專利技術一實施例的電容降壓式LED驅動方法，用以調節電容降壓式LED驅動器以產生一輸出電壓和一輸出電流來驅動一 LED燈負載,包括以下步驟:步驟1:比較所述輸出電流和一期望驅動電流；步驟2:當所述輸出電流大于所述期望驅動電流時，禁止所述電容降壓式LED驅動器的輸入側向輸出側傳遞能量；步驟3:當所述輸出電流小于所述期望驅動電流時，比較所述輸入側的輸入電壓和所述輸出電壓；步驟4:當所述輸入電壓小于所述輸出電壓時，所述輸入側不向所述輸出側傳遞倉;步驟5:當所述輸入電壓大于所述輸出電壓時，所述輸入側向所述輸出側傳遞能量，以維持所述輸出電流與所述期望驅動電流一致。依據本專利技術實施例的電容降壓式LED驅動方法，還包括，利用一磁性元件限制所述輸入側的浪涌電流。進一步的，所述步驟2中禁止所述電容降壓式LED驅動器的輸入側向輸出側傳遞能量的步驟包括:監測所述電容降壓式LED驅動器的整流電路的輸入電壓；當所述輸入電壓過零時，禁止所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞。進一步的，所述步驟5中所述輸入側向所述輸出側傳遞能量的步驟包括:在一時間區間后，允許所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞；所述時間區間表征當前所述輸出電流和所述期望驅動電流之間的誤差。進一步的，所述時間區間的產生步驟包括:根據當前所述輸出電流和所述期望驅動電流之間的誤差產生一補償信號；在每一開關周期內，從禁止所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞時刻起，一斜坡信號從零值持續上升，所述斜坡信號上升至所述補償信號的時間為所述時間區間。依據本專利技術實施例的電容降壓式LED驅動方法，還包括，當所述LED燈負載沒有發生短路，并且當所述輸入電壓過零時，禁止所述輸入側向所述輸出側的能量傳遞。LED燈負載沒有發生短路的判斷方法為，當所述輸出電壓小于第一電壓閾值時，所述LED燈負載發生短路。依據本專利技術實施例的電容降壓式LED驅動方法，還包括，當所述LED燈負載發生開路時禁止所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電容降壓式LED驅動器，用以在輸入側接收一交流電源，以在輸出側產生恒定的輸出電流來驅動一LED燈負載，其特征在于，包括一控制電路和一開關電路，其中，所述控制電路根據所述輸出電流以及所述電容降壓式LED驅動器的輸出電壓控制所述開關電路的開關狀態，從而控制從所述輸入側傳遞向所述輸出側的能量數值；在第一工作狀態時，所述輸出電流大于一期望驅動電流，所述開關電路控制所述輸入側不向所述輸出側傳遞能量；在第二工作狀態時，所述輸出電流小于所述期望驅動電流，并且，所述輸入側的輸入電壓大于所述輸出電壓，所述開關電路控制所述輸入側向所述輸出側傳遞能量，以維持所述輸出電流與所述期望驅動電流一致。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳偉，
申請(專利權)人：矽力杰半導體技術杭州有限公司，
類型：發明
國別省市：