專利名稱：Led燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED燈的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，尤其涉及LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置及其補(bǔ)償控制方法。
背景技術(shù)：
在目前的LED恒流控制電路中，當(dāng)LED燈串點(diǎn)亮?xí)r，單片機(jī)是通過(guò)PI算法來(lái)調(diào)整 LED燈的輸入電壓的。當(dāng)發(fā)生輸入電壓快速跌落的情況時(shí)，依靠單片機(jī)的PI算法將無(wú)法在很短的時(shí)間(小于Ims)內(nèi)將該輸入電壓調(diào)整回到穩(wěn)定的值，特別是在輸出調(diào)光的時(shí)候，這會(huì)導(dǎo)致人眼觀測(cè)到LED燈亮度的閃爍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置及其補(bǔ)償控制方法，其在LED燈的輸入電壓快速下跌時(shí)，能夠?qū)⒃撦斎腚妷貉杆俚卣{(diào)整到正常值。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置，所述的LED燈包括電源輸入電路和恒流電路；所述的電源輸入電路包括順序電連接的電源模塊和反激式DC-DC變換器；其特點(diǎn)是，所述補(bǔ)償控制裝置包括一控制器；所述的控制器包括檢測(cè)單元、第一 PWM信號(hào)輸出單元、存儲(chǔ)單元和中央處理單元；其中
所述的檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述反激式DC-DC變換器的輸入電壓和輸出電壓，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給所述的中央處理單元；
所述的第一 PWM信號(hào)輸出單元，用于向所述反激式DC-DC變換器輸出PWM信號(hào)； 所述的存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值；
所述的中央處理單元，用于將所述檢測(cè)單元發(fā)送的反激式DC-DC變換器的輸入電壓檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，判斷反激式 DC-DC變換器的輸入電壓是否下降到預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下；若下降到該反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下，則判斷反激式 DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式，并根據(jù)判斷結(jié)果控制所述第一 PWM信號(hào)輸出單元向所述的反激式DC-DC變換器輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制方法，所述的LED 燈包括電源輸入電路和恒流電路；所述的電源輸入電路包括順序電連接的電源模塊和反激式DC-DC變換器；該電壓補(bǔ)償控制方法包括以下步驟
預(yù)先設(shè)定反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值；
檢測(cè)所述反激式DC-DC變換器的輸入電壓和輸出電壓；控制器將反激式DC-DC變換器的輸入電壓檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，判斷反激式DC-DC變換器的輸入電壓是否下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下；
若該控制器判斷出所述的反激式DC-DC變換器的輸入電壓已下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下，則該控制器再判斷所述的反激式DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式；
控制器根據(jù)判斷的反激式DC-DC變換器的電流工作模式向所述的反激式DC-DC變換器輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)，使反激式DC-DC變換器的輸出電壓恢復(fù)至正常值。采用上述技術(shù)方案后，通過(guò)控制器檢測(cè)DC-DC變換器的輸入電壓，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓快速跌落到DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下時(shí)，立刻增大反激式DC-DC變換器的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，以快速調(diào)整反激式DC-DC變換器的輸出電壓，從而使LED電流的調(diào)整時(shí)間縮短到400us 500us，有效地避免了人眼觀測(cè)到LED燈亮度的閃爍。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述。圖1示出了本發(fā)明的補(bǔ)償控制裝置的一實(shí)施例的電路框圖。圖2是本發(fā)明中央處理單元的一實(shí)施例的原理框圖。圖3是本發(fā)明恒流電路的一實(shí)施例的原理框圖。圖4示出了本發(fā)明中一實(shí)施例的修正電壓值A(chǔ)與電流I。ut之間的關(guān)系曲線圖。圖5是本發(fā)明一種在LED燈輸入電壓快速跌落時(shí)的電壓補(bǔ)償控制方法的一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示是LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置的電路框圖。所述的 LED燈包括電源模塊1、反激式DC-DC變換器2和恒流電路4。其中，反激式DC-DC變換器 2的輸入端與電源模塊1的輸出端電連接，輸出端與LED燈3的正極端電連接，用于向LED 燈提供工作所需的電壓。恒流電路4的輸出端與LED燈3的負(fù)極端電連接，用于向LED燈 3提供恒定的電流。本發(fā)明的補(bǔ)償控制裝置包括一控制器5，控制器5的一輸出端與反激式 DC-DC變換器2的控制端電連接，該控制器的另一輸出端與LED燈的恒流電路4的輸入端電連接。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1。本實(shí)施例中所述的控制器5包括第一 PWM信號(hào)輸出單元51、第二 PWM信號(hào)輸出單元52、電流通斷信號(hào)輸出單元53、存儲(chǔ)單元54、中央處理單元55和檢測(cè)單元56。第一 PWM信號(hào)輸出單元51在中央處理單元55的控制下向反激式DC-DC變換器2 輸出PWM信號(hào)。第二 PWM信號(hào)輸出單元52在中央處理單元55的控制下，向LED燈的恒流電路4輸出PWM信號(hào)。電流通斷信號(hào)輸出單元53在中央處理單元55的控制下，向恒流電路4輸出電流開(kāi)啟信號(hào)或電流切斷信號(hào)，以控制LED燈工作電流的通斷。存儲(chǔ)單元M存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值。檢測(cè)單元56用于對(duì)反激式DC-DC變換器2的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)采樣，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給中央處理單元陽(yáng)。中央處理單元55將檢測(cè)單元56發(fā)送的反激式DC-DC 變換器的輸入電壓檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，判斷反激式DC-DC變換器的輸入電壓是否下降到預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下；若下降到該反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下，則判斷反激式DC-DC變換器2的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式，并根據(jù)判斷結(jié)果控制第一 PWM信號(hào)輸出單元51向反激式DC-DC變換器2輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)。如圖3所示，所述的中央處理單元55進(jìn)一步包括電壓下跌判斷子單元551、變換器工作狀態(tài)判斷子單元552和占空比計(jì)算子單元553。電壓下跌判斷子單元551是將檢測(cè)單元56發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元M 中的DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比對(duì)，在反激式DC-DC變換器2的輸入電壓下降到該DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下時(shí)，發(fā)送一變換器工作狀態(tài)變化信號(hào)給變換器工作狀態(tài)判斷子單元陽(yáng)2。變換器工作狀態(tài)判斷子單元552在接收到變換器工作狀態(tài)變化信號(hào)后，分別計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置，所述的LED燈包括電源輸入電路和恒流電路；所述的電源輸入電路包括順序電連接的電源模塊和反激式DC-DC變換器； 其特征在于，所述補(bǔ)償控制裝置包括一控制器；所述的控制器包括檢測(cè)單元、第一 PWM信號(hào)輸出單元、存儲(chǔ)單元和中央處理單元；其中所述的檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述反激式DC-DC變換器的輸入電壓和輸出電壓，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給所述的中央處理單元；所述的第一 PWM信號(hào)輸出單元，用于向所述反激式DC-DC變換器輸出PWM信號(hào)； 所述的存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值；所述的中央處理單元，用于將所述檢測(cè)單元發(fā)送的反激式DC-DC變換器的輸入電壓檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，判斷反激式 DC-DC變換器的輸入電壓是否下降到預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下；若下降到該反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下，則判斷反激式 DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式，并根據(jù)判斷結(jié)果控制所述第一 PWM信號(hào)輸出單元向所述的反激式DC-DC變換器輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償控制裝置，其特征在于，所述中央處理單元包括電壓下跌判斷子單元、變換器工作狀態(tài)判斷子單元和占空比計(jì)算子單元；其中所述的電壓下跌判斷子單元，用于將所述檢測(cè)單元發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中的DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，在反激式DC-DC變換器的輸入電壓下降到該DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下時(shí)，發(fā)送一變換器工作狀態(tài)變化信號(hào)給所述變換器工作狀態(tài)判斷子單元；所述的變換器工作狀態(tài)判斷子單元，在接收到所述變換器工作狀態(tài)變化信號(hào)后，分別計(jì)算
3.如權(quán)利要求1或2所述的補(bǔ)償控制裝置，其特征在于，所述控制器還包括第二 PWM信號(hào)輸出單元，在所述中央處理單元的控制下，向所述恒流電路輸出PWM信號(hào)；電流通斷信號(hào)輸出單元，在所述中央處理單元的控制下，向所述恒流電路輸出電流開(kāi)啟信號(hào)或電流切斷信號(hào)，以控制LED燈工作電流的通斷。
4.如權(quán)利要求3所述的補(bǔ)償控制裝置，其特征在于，所述恒流電路包括濾波電路、比較器、功率驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電路、第一限流電路、第二限流電路和電流采樣電路；所述濾波電路的輸入端與所述第二 PWM信號(hào)輸出單元電連接，輸出端與所述比較器的第一輸入端電連接；所述比較器的第二輸入端與所述第一限流電路的輸出端電連接，第一限流電路的輸入端與所述電流通斷信號(hào)輸出單元電連接，該比較器的輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述開(kāi)關(guān)電路的輸入端電連接；該開(kāi)關(guān)電路的第一輸出端與所述LED燈的負(fù)極端電連接，該開(kāi)關(guān)電路的第二輸出端與所述第二限流電路的輸入端電連接，第二限流電路的輸出端與所述比較器的第二輸入端電連接， 該開(kāi)關(guān)電路的第二輸出端還與所述電流采樣電路電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的補(bǔ)償控制裝置，其特征在于，所述的第一限流電路、第二限流電路和電流采樣電路均由一電阻組成。
6.如權(quán)利要求5所述的補(bǔ)償控制裝置，其特征在于，所述的控制器由單片機(jī)構(gòu)成。
7.—種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制方法，所述的LED燈包括電源輸入電路和恒流電路；所述的電源輸入電路包括順序電連接的電源模塊和反激式DC-DC變換器； 其特征在于，所述的電壓補(bǔ)償控制方法包括以下步驟預(yù)先設(shè)定反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值；檢測(cè)所述反激式DC-DC變換器的輸入電壓和輸出電壓；控制器將反激式DC-DC變換器的輸入電壓檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值進(jìn)行比較，判斷反激式DC-DC變換器的輸入電壓是否下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下；若該控制器判斷出所述的反激式DC-DC變換器的輸入電壓已下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下，則該控制器再判斷所述的反激式DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式；控制器根據(jù)判斷的反激式DC-DC變換器的電流工作模式向所述的反激式DC-DC變換器輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)，使反激式DC-DC變換器的輸出電壓恢復(fù)至正常值。
8.如權(quán)利要求7所述的一種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制方法，其特征在于，所述的控制器判斷反激式DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流工作模式還是斷續(xù)電流工作模式的方法包括以下步驟a.計(jì)算步驟控制器分別iI+Vf 2* ^lotaIVmit+ (Vm-Λ)\!* l.p的積和Fe2*F_的積其中，f為所述反激式DC-DC變換器的工作頻率，Iout為反激式DC-DC變換器的輸出電流，Vin為預(yù)先設(shè)定的反激式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值，V。ut為反激式DC-DC 變換器在其輸入電壓達(dá)到輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下時(shí)的輸出電壓，A為修正電壓值， A= (23 - 10\1_)/9，其中，1_大于等于0. 5A且小于等于1. 4A，Lp為反激式DC-DC變換器的源邊勵(lì)磁電感；b.比較判斷步驟將2*/ /』1^+(>1- J)〗2*、的積與f『J勺積進(jìn)行比較，如果如+irm-A)!2*Ip的積大于d的積，則控制器判斷反激式DC-DC變換器處于連續(xù)電流工作模式；反之，控制器判斷反激式DC-DC變換器處于斷續(xù)電流工作模式。
9.如權(quán)利要求8所述的一種LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制方法，其特征在于，如果判斷反激式DC-DC變換器處于連續(xù)電流工作模式，則控制器輸出占空比為Dl的 PWM信號(hào)給反激式DC-DC變換器的控制端；其中，m “ ^1TTF+++++++++ ； I為預(yù)先設(shè)定的反激n * in 1 *式DC-DC變換器的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值，V。ut為反激式DC-DC變換器在其輸入電壓達(dá)到輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下時(shí)的輸出電壓，η為反激式DC-DC變換器的源邊匝數(shù)與副邊匝數(shù)之比；如果判斷反激式DC-DC變換器處于斷續(xù)電流工作模式，則控制器輸出占空比為D2的PWM信號(hào)給反激式DC-DC變換器的控制端；其中，m令； VInAfterDrop為反激式DC-DC變換器在其輸入電壓下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下后的輸入電壓，為反激式DC-DC變換器在其輸入電壓下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下前的輸入電壓，DBeforeDrop為反激式DC-DC變換器在其輸入電壓下降到預(yù)先設(shè)定的輸入電壓?jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值以下之前的占空比。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了LED燈在輸入電壓快速跌落時(shí)的補(bǔ)償控制裝置及其方法。補(bǔ)償控制裝置包括控制器;控制器包括檢測(cè)反激式DC-DC變換器輸入電壓和輸出電壓的檢測(cè)單元、向反激式DC-DC變換器輸出PWM信號(hào)的PWM信號(hào)輸出單元、存儲(chǔ)有反激式DC-DC變換器的輸入電壓跌落到開(kāi)始啟動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮斎腚妷簡(jiǎn)?dòng)補(bǔ)償閾值的存儲(chǔ)單元和控制PWM信號(hào)占空比的中央處理單元。該方法包括控制器實(shí)時(shí)采集反激式DC-DC變換器的輸入電壓和輸出電壓；判斷DC-DC變換器的工作狀態(tài)是處于連續(xù)電流模式還是斷續(xù)電流模式；根據(jù)判斷結(jié)果向反激式DC-DC變換器輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)。本發(fā)明可在LED燈的輸入電壓快速下跌時(shí)迅速將其調(diào)回到正常值。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102281686SQ20111023374
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者劉顯云, 鮑挺 申請(qǐng)人:浙江科博達(dá)工業(yè)有限公司, 科博達(dá)技術(shù)有限公司