專利名稱：用于led的三端雙向可控硅可調(diào)光電源單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于為LED供電的裝置和方法。
背景技術(shù)：


圖1示出了用于驅(qū)動發(fā)光二極管(“LED”)的傳統(tǒng)功率因數(shù)校正(PFC)反激式轉(zhuǎn)換器1的典型示意圖。PFC驅(qū)動電路1具有的優(yōu)點是元件數(shù)量少、功率因數(shù)高、對LED的平均輸出電流恒定以及變壓器尺寸小。在PFC驅(qū)動電路1中，輸入級包括與EMI濾波器級耦合的AC電源2，其中該EMI濾波器級由電感器和兩個電容器組成。輸入的AC信號接著由二極管橋式整流器6全波整流，該二極管橋式整流器產(chǎn)生全波整流信號以輸入至變壓器級8。 變壓器級8的輸出向LED輸出電壓電平V。ut。在這種類型的轉(zhuǎn)換器中，選擇小的輸入電容Cin，使得輸入電壓非常接近整流的正弦波。PFC控制器10用在該電路中以調(diào)整輸入電流，使得根據(jù)輸入電壓得到平均輸入電流。 PFC控制器10調(diào)整LED的輸出電流。功率MOSFET 12導(dǎo)通和關(guān)斷，以控制變壓器級8施加至LED的電壓。由電流和電壓比較器14返回至PFC控制器10的反饋控制環(huán)具有窄的帶寬，使得它不受在LED中出現(xiàn)的雙重利用頻率紋波(double-utility-frequency ripple)的影響。表1示出了典型的PFC控制器的管腳功能的描述，其中PFC控制器例如為來自 STMicroelectronics 公司的 L6562AT。參見 http//www. st. com/stonline/products/ literature/ds/15310.pdf，其并入這里作為參考。圖2中示出了該公知芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。表1.管腳描述
名稱描述INY將體放大器的輸入反相。PFC預(yù)調(diào)節(jié)器的輸出電壓的信息
權(quán)利要求
1.一種適于向一個或多個發(fā)光二極管(LED)供電的功率因數(shù)校正電源，包括三端雙向可控硅調(diào)光器，其電連接在交流電源和橋式整流器之間；阻尼電路，其電連接在交流電源和橋式整流器之間；泄放電路，其構(gòu)造為僅當(dāng)三端雙向可控硅調(diào)光器的三端雙向可控硅開關(guān)元件沒有導(dǎo)通電流時，在橋式整流器的供電端和接地之間導(dǎo)通電流；快速啟動電路，其構(gòu)造為當(dāng)三端雙向可控硅調(diào)光器開始導(dǎo)通時，在橋式整流器的供電端和功率因數(shù)校正控制器的供壓端之間導(dǎo)通電流，直到耦合至功率因數(shù)校正控制器的供壓端的電源電壓電容器已經(jīng)充電；調(diào)光斜率控制電路，其構(gòu)造為降低在功率因數(shù)校正控制器的電流感測端感測的第一電壓，使得在給定觸發(fā)角時，減少量的電流被提供到一個或多個LED，其中所述第一電壓代表流經(jīng)反激式變壓器的初級繞組的電流；以及假負(fù)荷電路，其與一個或多個LED并聯(lián)設(shè)置，以僅在三端雙向可控硅開關(guān)元件導(dǎo)通之后，牽引三端雙向可控硅開關(guān)元件的保持電流。
2.如權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述阻尼電路包括電阻器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述泄放電路包括泄放電路晶體管和旁路電阻器，所述泄放電路被構(gòu)造為使得當(dāng)與橋式整流器相關(guān)聯(lián)的整流后的輸入電壓為低時，電流流經(jīng)所述旁路電阻器。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的功率因數(shù)校正電源，所述快速啟動電路包括快速啟動晶體管，其向功率因數(shù)校正控制器的供壓端導(dǎo)通附加的啟動電流，直到電源電壓電容器的電壓達(dá)到功率因數(shù)校正控制器的恰當(dāng)?shù)牟僮鏖撝怠?br> 5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述調(diào)光斜率控制電路包括初級電流感測電阻器，所述調(diào)光斜率控制電路被構(gòu)造為感測平均輸入電壓和線性地衰減電流感測電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述平均輸入電壓由RC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生。
7.如權(quán)利要求6所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述調(diào)光斜率控制電路使得三端雙向可控硅調(diào)光器的調(diào)光曲線的斜率更陡，以使在三端雙向可控硅調(diào)光器的給定觸發(fā)角時，減少量的電流被提供到一個或多個LED。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述假負(fù)荷電路包括與齊納二極管串聯(lián)的假負(fù)荷電阻器，所述齊納二極管防止所述假負(fù)荷電阻器在功率因數(shù)校正電源啟動期間導(dǎo)通電流。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的功率因數(shù)校正電源，其中所述阻尼電路包括第一阻尼模塊和第二阻尼模塊，它們彼此并聯(lián)地布置在交流電源和橋式整流器之間。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的功率因數(shù)校正電源，進(jìn)一步包括所述功率因數(shù)校正電源輸入級處的EMI濾波器。
11.一種利用功率因數(shù)校正電源向一個或多個發(fā)光二極管(LED)供電的方法，所述電源具有電連接在交流電源和橋式整流器之間的三端雙向可控硅調(diào)光器，用于控制提供至一個或多個LED的功率的功率因數(shù)的功率因數(shù)校正控制器，所述方法包括消減，通過電連接在交流電源和橋式整流器之間的阻尼電路消減在所述三端雙向可控硅調(diào)光器的輸出端的電流振鈴；控制，由設(shè)置在橋式整流器的供電端和接地之間的泄放電路執(zhí)行，使得僅當(dāng)三端雙向可控硅調(diào)光器的三端雙向可控硅開關(guān)元件沒有導(dǎo)通電流時，電流在橋式整流器的供電端和接地之間流動；控制，由設(shè)置在橋式整流器的供電端和功率因數(shù)校正器的供壓端之間的快速啟動電路執(zhí)行，使得當(dāng)三端雙向可控硅調(diào)光器開始導(dǎo)通時，在橋式整流器的供電端和功率因數(shù)校正控制器的供壓端之間導(dǎo)通電流，直到耦合至功率因數(shù)校正控制器的供壓端的電源電壓電容器已經(jīng)充電；降低，通過調(diào)光斜率控制電路降低在功率因數(shù)校正控制器的電流感測端感測的第一電壓，使得在三端雙向可控硅開關(guān)元件的給定觸發(fā)角時，向一個或多個LED提供減少量的電流，其中所述第一電壓代表流經(jīng)反激式變壓器的初級繞組的電流；以及牽引，僅在三端雙向可控硅開關(guān)元件導(dǎo)通之后，通過與一個或多個LED并聯(lián)設(shè)置的假負(fù)荷電路牽引三端雙向可控硅開關(guān)元件的保持電流。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述泄放電路包括泄放電路晶體管和旁路晶體管，由所述泄放電路執(zhí)行的控制起到控制作用，使得當(dāng)與橋式整流器相關(guān)聯(lián)的整流后的輸入電壓為低時，電流流經(jīng)所述旁路電阻器。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述快速啟動電路包括快速啟動晶體管， 由所述快速啟動電路執(zhí)行的控制起到控制作用，使得向功率因數(shù)校正控制器的電供壓端導(dǎo)通附加的啟動電流，直到電源電壓電容器的電壓達(dá)到功率因數(shù)校正控制器的恰當(dāng)?shù)牟僮鏖撝怠?br> 14.如權(quán)利要求11-13中任一項所述的方法，其中所述調(diào)光斜率控制電路包括初級電流感測電阻器，并且所述降低步驟進(jìn)一步包括感測平均輸入電壓以及線性地衰減電流感測電壓。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述降低步驟使得三端雙向可控硅調(diào)光器的調(diào)光曲線的斜率更陡，以使在三端雙向可控硅調(diào)光器的給定觸發(fā)角時，向一個或多個LED提供減少量的電流。
16.如權(quán)利要求11-15中任一項所述的方法，其中所述假負(fù)荷電路包括與齊納二極管串聯(lián)的假負(fù)荷電阻器，所述牽引步驟進(jìn)一步包括防止所述假負(fù)荷電阻器在功率因數(shù)校正電源啟動期間導(dǎo)通電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于向一個或多個發(fā)光二極管(LED)供電的功率因數(shù)校正電源，包括電連接在交流電源和橋式整流器之間的三端雙向可控硅調(diào)光器、阻尼電路、泄放電路、快速啟動電路、調(diào)光斜率控制電路以及假負(fù)荷電路。本發(fā)明的電源可以提供深度調(diào)光、減少或去除閃爍、甚至在低調(diào)光電平時快速啟動、與前/后邊沿調(diào)光器兼容以及與白熾燈類似的調(diào)光特性。阻尼電路、泄放電路、快速啟動電路、調(diào)光斜率控制電路以及假負(fù)荷電路的使用可以解決由三端雙向可控硅調(diào)光器引起的問題并提高調(diào)光性能。
文檔編號H05B37/02GK102238777SQ20101057446
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者梁華興, 蕭錦華 申請人:惠州元暉光電有限公司