一種改善led調(diào)光性能的開路保護控制電路及l(fā)ed驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路及LED驅(qū)動系統(tǒng)。所述改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路包括：LED開路保護模塊用于對系統(tǒng)退磁時間信號與參考基準時間信號進行比較，當系統(tǒng)退磁時間小于參考基準時間時，輸出一個有效的初始開路保護信號；電感電流控制模塊，用于檢測系統(tǒng)的電感電流值，當所述電感電流值大于設定閾值時，輸出一個電流控制信號；同步控制模塊，用于當接收到系統(tǒng)退磁結束信號時，在經(jīng)過設定時間后，控制開路使能信號無效；當接收到所述電流控制信號，控制所述開路使能信號有效；當所述初始開路保護信號和所述開路使能信號同時有效時，輸出一個開路保護信號。本實用新型能避免LED閃燈。
【專利說明】
一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路及LED驅(qū)動系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種LED控制領域，特別是涉及一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路及LED驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著國家對節(jié)能環(huán)保的大力提倡，LED照明作為一種新技術，具有綠色，節(jié)能，環(huán)保的特點而被廣泛推廣。隨著LED照明技術的深入發(fā)展，各種智能照明控制的需求越來越多，包括墻壁開關調(diào)光，或是采用2.4G，藍牙，zigbee ,wifi ,紅外等無線控制的智能照明正處于爆發(fā)式發(fā)展的前夕。這些智能照明需求的發(fā)展同時也要求用于LED照明的LED驅(qū)動控制電路能夠兼容這些無線控制模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)各種智能調(diào)光的需求。目前現(xiàn)有的LED驅(qū)動控制電路很難能夠兼容各種無線智能控制器的控制，在調(diào)光的過程中，容易造成LED閃燈，對客戶造成非常不好的調(diào)光體驗。
[0003]鑒于此，如何確定造成LED閃光的原因并找到解決LED閃光的有效方案就成了本領域技術人員亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路及LED驅(qū)動系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中在各種無線智能控制器的控制調(diào)光的過程中，容易造成LED閃燈的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，所述改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路包括:LED開路保護模塊，所述LED開路保護模塊用于對系統(tǒng)退磁時間信號與參考基準時間信號進行比較，當系統(tǒng)退磁時間小于參考基準時間時，輸出一個有效的初始開路保護信號；電感電流控制模塊，用于檢測系統(tǒng)的電感電流值，當所述電感電流值大于設定閾值時，輸出一個電流控制信號；同步控制模塊，用于當接收到系統(tǒng)退磁結束信號時，在經(jīng)過設定時間后，控制開路使能信號無效；當接收到所述電流控制信號，控制所述開路使能信號有效；當所述初始開路保護信號和所述開路使能信號同時有效時，輸出一個開路保護信號。
[0006]可選地，所述同步控制模塊包括一個高電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器，所述系統(tǒng)退磁結束信號經(jīng)過延時電路后輸入到所述RS觸發(fā)器的R端，所述電流控制信號輸入到所述RS觸發(fā)器的S端，所述RS觸發(fā)器的Q端輸出開路使能信號。
[0007]可選地，所述同步控制模塊包括一個與門，所述初始開路保護信號和所述開路使能信號分別輸入所述與門的兩個輸入端，所述與門的輸出端輸出開路保護信號。
[0008]可選地，所述設定閾值為峰值電流值的K倍，0〈K〈= I。
[0009]本實用新型提供一種LED驅(qū)動系統(tǒng)，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)包括如上所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路。
[0010]可選地，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還包括LED恒流控制模塊，所述LED恒流控制模塊用于當接收到所述開路保護控制電路輸出的開路保護信號時，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)的電源重啟。
[0011]可選地，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還用于接收脈沖寬度調(diào)制信號，當接收到的脈沖寬度調(diào)制信號為高電平時，LED驅(qū)動系統(tǒng)正常工作；當接收到的脈沖寬度調(diào)制信號為低電平時，LED驅(qū)動系統(tǒng)停止工作。
[0012]可選地，所述脈沖寬度調(diào)制信號通過無線控制系統(tǒng)生成。
[0013]如上所述，本實用新型的一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路以及LED驅(qū)動系統(tǒng)，具有以下有益效果:可以有效的減小或是避免LED驅(qū)動系統(tǒng)中的LED開路保護信號被誤觸發(fā)，從而避免因LED開路保護信號錯誤觸發(fā)導致的LED閃燈。
【附圖說明】
[0014]圖1顯示為現(xiàn)有技術的LED驅(qū)動系統(tǒng)的一實施例的模塊示意圖。
[0015]圖2顯示為現(xiàn)有技術的LED驅(qū)動系統(tǒng)的一實施例的信號波形示意圖。
[0016]圖3顯示為本實用新型的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路的一實施例的模塊不意圖O
[0017]圖4顯示為本實用新型的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路的一實施例的同步控制模塊的電路原理示意圖。
[0018]圖5顯示為本實用新型的LED驅(qū)動系統(tǒng)的一實施例的模塊示意圖。
[0019]圖6顯示為本實用新型的LED驅(qū)動系統(tǒng)的一實施例的信號波形示意圖。
[0020]元件標號說明
[0021]I改善LED調(diào)光性能的開路
[0022]保護控制電路
[0023]11LED開路保護模塊
[0024]12電感電流控制模塊
[0025]13同步控制模塊
【具體實施方式】
[0026]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0027]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0028]如圖1所示，一個典型的帶有無線控制器的智能LED照明系統(tǒng)包括:無線控制系統(tǒng)和LED驅(qū)動系統(tǒng)兩大模塊，其中無線控制系統(tǒng)根據(jù)用戶的控制，輸出脈沖寬度調(diào)制控制信號(PWM)到LED驅(qū)動系統(tǒng)，對LED進行調(diào)光。脈沖寬度調(diào)制控制信號(PffM)實現(xiàn)調(diào)光的原理是:當P麗為高電平時，LED驅(qū)動系統(tǒng)正常工作，當P麗為低電平時，P麗關閉柵驅(qū)動信號Ngate，LED驅(qū)動系統(tǒng)停止工作。
[0029]LED驅(qū)動系統(tǒng)包括連接交流電壓的整流橋濾波模塊、儲能模塊、LED負載、功率控制開關模塊、電感峰值電流控制模塊、LED開路保護模塊、零電流檢測模塊以及LED恒流控制模塊。
[0030]其中整流橋濾波模塊將交流電壓整形成一個近似的直流電壓，儲能模塊和功率控制開關模塊形成整個系統(tǒng)的功率管控制級，其中可以包括多種功率級架構，包括Buck，Buck-Boost，或是flyback等，其中儲能模塊中的電感電流信號為IL。電感峰值電流控制模塊的功能是控制電感的峰值電流，通過檢測電感峰值電流控制模塊中的電流檢測電阻上的電壓信號Vcs，并反饋一個峰值電流信號CS_Peak。零電檢測模塊的功能是檢測系統(tǒng)的退磁點，當電感電流下降為零達到退磁點時，輸出退磁結束信號ZXC和系統(tǒng)退磁時間信號Tdmeg。
[0031]LED開路保護模塊的功能是將零電檢測模塊輸出的系統(tǒng)退磁時間(Tdmeg)與參考基準時間(To vp)比較來實現(xiàn)LED開路保護，主要輸出信號為開路保護信號OVP ο LED恒流控制模塊的功能是接收退磁結束信號ZXC，峰值電流信號CS_Peak，開路保護信號OVP，以及脈沖寬度調(diào)制信號PWM，輸出功率控制開關模塊的控制信號Ngate，實現(xiàn)LED的恒流控制和開關調(diào)光控制。同時LED恒流控制模塊比較開路保護參考時間信號Tovp和退磁時間信號Tdemg，進行系統(tǒng)的開路保護。在正常工作時候，工作在電感電流臨界模式或是斷續(xù)模式的LED驅(qū)動系統(tǒng)的退磁時間Tdmeg = (L*Ipk)/Vled。其中Vled表示負載電壓，Ipk表示儲能模塊中的電感的峰值電流，L表示儲能模塊中的電感量。負載電壓Vled不變時，系統(tǒng)的退磁時間也是保持不變，負載電壓Vled升高時，系統(tǒng)的退磁時間(Tdmeg)將同步變小，因此LED恒流控制模塊可以通過比較系統(tǒng)的退磁時間(Tdmeg)與參考基準時間(Tovp)比較來實現(xiàn)LED開路保護。
[0032]上述LED驅(qū)動系統(tǒng)中的信號波形如圖2所示，其中，由于無線控制系統(tǒng)輸出的脈沖寬度調(diào)制控制信號PWM與LED驅(qū)動系統(tǒng)中LED控制電路模塊輸出的柵驅(qū)動信號Ngate的隨機性和無關性。導致在圖2中的A點和B點，柵驅(qū)動信號Ngate會被脈沖寬度調(diào)制信號PffM提前關閉，導致系統(tǒng)的退磁時間(Tdmeg)錯誤的小于參考基準時間(Tovp)。從而錯誤的觸發(fā)LED驅(qū)動系統(tǒng)中的LED開路保護OVP ο OVP信號控制LED驅(qū)動系統(tǒng)重啟LED電源，從而導致出現(xiàn)LED閃燈。
[0033]針對開路保護信號的錯誤觸發(fā)所導致的LED閃燈，本實用新型提供一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路用于減低或避免錯誤產(chǎn)生的開路保護信號。如圖3所示，所述改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路包括LED開路保護模塊11、電感電流控制模塊12以及同步控制模塊13。其中:
[0034]LED開路保護模塊11用于對系統(tǒng)退磁時間信號與參考基準時間信號進行比較，當系統(tǒng)退磁時間小于參考基準時間時，輸出一個有效的初始開路保護信號。
[0035]電感電流控制模塊12用于檢測系統(tǒng)的電感電流值，當所述電感電流值大于設定閾值時，輸出一個電流控制信號。所述設定閾值為峰值電流值的K倍，其中，0〈K〈 = 1。
[0036]同步控制模塊13與LED開路保護模塊11以及電感電流控制模塊12相連，用于當接收到系統(tǒng)退磁結束信號時，在經(jīng)過設定時間后，控制開路使能信號無效；當接收到所述電流控制信號，控制所述開路使能信號有效；當所述初始開路保護信號和所述開路使能信號同時有效時，輸出一個開路保護信號。在一個實施例中，所述同步控制模塊包括一個高電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器，所述系統(tǒng)退磁結束信號經(jīng)過延時電路后輸入到所述RS觸發(fā)器的R端，所述電流控制信號輸入到所述RS觸發(fā)器的S端，所述RS觸發(fā)器的Q端輸出開路使能信號。所述同步控制模塊包括一個與門，所述初始開路保護信號和所述開路使能信號分別輸入所述與門的兩個輸入端，所述與門的輸出端輸出開路保護信號。
[0037]在一個實施例中，如圖4所示，所述同步控制模塊包括一個高電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器
(Il)和一個與門(12)，，所述系統(tǒng)退磁結束信號ZXC經(jīng)過延時電路(delay)后變成信號ZXC_dly后輸入到所述RS觸發(fā)器11的R端，所述電流控制信號(K*CS_Peak)輸入到所述RS觸發(fā)器
(II)的S端，所述RS觸發(fā)器(II)的Q端輸出開路使能信號(0VP_EN)。所述初始開路保護信號(OVP)和所述開路使能信號(0VP_EN)分別輸入所述與門(12)的兩個輸入端，所述與門(12)的輸出端輸出開路保護信號(0VP_pst)。
[0038]本實用新型提供一種LED驅(qū)動系統(tǒng)，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)包括如上所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路。在一個實施例中，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還包括LED恒流控制模塊，所述LED恒流控制模塊用于當接收到所述開路保護控制電路輸出的開路保護信號時，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)的電源重啟。在一個實施例中，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還用于接收脈沖寬度調(diào)制信號，當接收到脈沖寬度調(diào)制信號為高電平時，LED驅(qū)動系統(tǒng)正常工作；當接收到脈沖寬度調(diào)制信號為低電平時，LED驅(qū)動系統(tǒng)停止工作。所述脈沖寬度調(diào)制信號通過無線控制系統(tǒng)生成。
[0039]在一個實施例中，如圖5所示，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)包括連接交流電壓的整流橋濾波模塊、儲能模塊、LED負載、功率控制開關模塊、電感峰值電流控制模塊、零電檢測模塊以及LED恒流控制模塊、LED開路保護模塊、電感電流控制模塊、同步控制模塊。其中，電感電流控制模塊的目的是:根據(jù)電感電流的大小輸出一個電流控制信號K*CS_Peak，其中K的范圍0〈k〈=I。同步控制模塊的目的是:將LED開路保護模塊輸出的開路保護信號OVP與電感電流控制模塊輸出的電流控制信號K*CS_Peak進行同步控制，可以有效避免LED驅(qū)動系統(tǒng)中的LED開路保護OVP被誤觸發(fā)而導致LED閃燈?？梢员苊釵VP被誤觸發(fā)的原理是:通過檢測電感電流控制模塊輸出的電流控制信號K*CS_Peak，只有達到了設定的電感電流后，觸發(fā)的開路保護信號OVP才被認為是正確的OVP保護狀態(tài)。同步控制模塊的輸入信號包括:零電檢測模塊輸出的零電檢測信號ZXC，LED開路保護模塊輸出初始信號OVP，該信號包含了錯誤的以及正確的開路保護狀態(tài)，以及電感電流控制模塊輸出的電感電流控制信號K*CS_Peak。輸出信號為同步控制以后的開路保護信號0VP_ps t。
[0040]上述LED驅(qū)動系統(tǒng)中的信號波形如圖6所示，其中，由于同步控制模塊中的RS觸發(fā)器被前一個周期中的退磁信號ZXC復位，輸出的開路保護使能信號0VP_EN為低電平，由于柵驅(qū)動信號Ngate被脈沖寬度調(diào)制信號PffM提前關閉，沒有達到設定的電感電流值，導致K*CS_Peak為低電平。所以開路保護使能信號0VP_EN始終為低電平，從而屏蔽了錯誤的開路保護信號0VP，因此同步控制模塊屏蔽了A點和B點輸出的錯誤開路保護信號。在C點，由于電感電流控制模塊達到了設定的電感電流值，K*CS_Peak為高電平，因此開路保護使能信號0VP_EN被置位為高電平，實現(xiàn)了正常的開路保護功能，0VP_pst為高電平。
[0041]綜上所述，本實用新型的一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路以及LED驅(qū)動系統(tǒng)可以有效的減小或是避免LED驅(qū)動系統(tǒng)中的LED開路保護信號被誤觸發(fā)，從而避免因LED開路保護信號錯誤觸發(fā)導致的LED閃燈。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0042]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，其特征在于，所述改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路包括: LED開路保護模塊，所述LED開路保護模塊用于對系統(tǒng)退磁時間信號與參考基準時間信號進行比較，當所述系統(tǒng)退磁時間小于所述參考基準時間時，輸出一個有效的初始開路保護信號； 電感電流控制模塊，用于檢測系統(tǒng)的電感電流值，當所述電感電流值大于設定閾值時，輸出一個電流控制信號； 同步控制模塊，用于當接收到系統(tǒng)退磁結束信號時，在經(jīng)過設定時間后，控制開路使能信號無效；當接收到所述電流控制信號，控制所述開路使能信號有效；當所述初始開路保護信號和所述開路使能信號同時有效時，輸出一個開路保護信號。2.根據(jù)權利要求1所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，其特征在于:所述同步控制模塊包括一個高電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器，所述系統(tǒng)退磁結束信號經(jīng)過延時電路后輸入到所述RS觸發(fā)器的R端，所述電流控制信號輸入到所述RS觸發(fā)器的S端，所述RS觸發(fā)器的Q端輸出開路使能信號。3.根據(jù)權利要求1所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，其特征在于:所述同步控制模塊包括一個與門，所述初始開路保護信號和所述開路使能信號分別輸入所述與門的兩個輸入端，所述與門的輸出端輸出開路保護信號。4.根據(jù)權利要求1所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路，其特征在于:所述設定閾值為峰值電流值的K倍，0〈K〈 = I。5.—種LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述LED驅(qū)動系統(tǒng)包括如權利要求1至4中任一權利要求所述的改善LED調(diào)光性能的開路保護控制電路。6.根據(jù)權利要求5所述的LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還包括LED恒流控制模塊，所述LED恒流控制模塊用于當接收到所述開路保護控制電路輸出的開路保護信號時，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)的電源重啟。7.根據(jù)權利要求5所述的LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述LED驅(qū)動系統(tǒng)還用于接收脈沖寬度調(diào)制信號，當接收到的脈沖寬度調(diào)制信號為高電平時，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)正常工作；當接收到的脈沖寬度調(diào)制信號為低電平時，所述LED驅(qū)動系統(tǒng)停止工作。8.根據(jù)權利要求7所述的LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖寬度調(diào)制信號通過無線控制系統(tǒng)生成。
【文檔編號】H05B33/08GK205622924SQ201620296471
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】鄭儒富
【申請人】上海晶豐明源半導體有限公司