專利名稱：用于調(diào)光或調(diào)速控制的電路及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明、電機(jī)與電子學(xué)相關(guān)的調(diào)光、調(diào)速領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種 適用于可控硅調(diào)光照明或調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于調(diào)光或調(diào)速控制的電路及控制方法， 屬照明、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CN1843061A、名稱“用于LED照明設(shè)備的調(diào)光電路以及保持TRIAC導(dǎo)通的裝置”，它 包括提供動(dòng)態(tài) 負(fù)載，以當(dāng)由于啟動(dòng)問(wèn)題或電路中的減幅振蕩、LED電子器件沒(méi)有提供充分 的負(fù)載時(shí)對(duì)調(diào)光器提供負(fù)載，當(dāng)LED及其轉(zhuǎn)換器電子器件提供了來(lái)自于調(diào)光器的充分電流 導(dǎo)入時(shí)，該動(dòng)態(tài) 負(fù)載提供縮減的電流。該系統(tǒng)通常包括電氣地連接到相位控制調(diào)光器的 電源，該相位控制調(diào)光器電氣地連接到將所述調(diào)光器的AC功率輸出轉(zhuǎn)換成對(duì)LED照明供電 的DC功率輸出的轉(zhuǎn)換器電路，動(dòng)態(tài)現(xiàn)負(fù)載與轉(zhuǎn)換器電路并行連接，現(xiàn)負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電 路的操作而改變其電流導(dǎo)入。其不足之處在于一是動(dòng)態(tài) 負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電路的操作 而改變其電流導(dǎo)入，所謂“轉(zhuǎn)換器電路的操作”就是電路對(duì)LED驅(qū)動(dòng)(輸出)操作，也就是說(shuō) “動(dòng)態(tài) 負(fù)載”響應(yīng)于“轉(zhuǎn)換器電路”的LED驅(qū)動(dòng)輸出大小，LED驅(qū)動(dòng)輸出大時(shí) 負(fù)載動(dòng)態(tài)值 減小，反之則增大，由于該所述整個(gè)轉(zhuǎn)換器電路屬于電容性結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換器電路驅(qū)動(dòng)輸出的變 化時(shí)間點(diǎn)的值，并不一定與可控硅在該時(shí)間點(diǎn)的負(fù)載值一致，因?yàn)?，出現(xiàn)LED轉(zhuǎn)換器電路輸 出減幅，一般是電路出現(xiàn)一個(gè)輸出高峰值后立即產(chǎn)生的一個(gè)低谷值(PWM開關(guān)模式的輸出 特征)，該低谷值的出現(xiàn)，動(dòng)態(tài) 負(fù)載響應(yīng)，進(jìn)行負(fù)載值補(bǔ)償，但是，由于電路的電容性特征， 該變化反映到可控硅調(diào)光器時(shí)存在一個(gè)電容充放電時(shí)間差，將造成動(dòng)態(tài) 負(fù)載響應(yīng)在一個(gè) 不準(zhǔn)確(超前)的時(shí)間；二是僅僅依靠一個(gè)動(dòng)態(tài) 負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電路的操作而改變其 電流導(dǎo)入對(duì)調(diào)光器提供負(fù)載的方法，將出現(xiàn)較大的無(wú)效電功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的設(shè)計(jì)目之一，設(shè)計(jì)一種解決節(jié)能燈直接取代傳統(tǒng)白熾燈應(yīng)用于調(diào)光照明 的場(chǎng)合，提供一種以普通白熾燈用的市電可控硅調(diào)光器為應(yīng)用對(duì)象的節(jié)能燈調(diào)光驅(qū)動(dòng)電 路，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈照明亮度的調(diào)節(jié)，具有調(diào)光效果好、調(diào)光范圍大、損耗低、效率高。本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的之二，提供補(bǔ)償控制方法，降低調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路的電功率損耗和 提高電子驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)效率。本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的之三，通過(guò)調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光或調(diào)速器市電交流切相操作輸出， 能控制負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電流，使負(fù)載的工作電流可以從小于1毫安到滿負(fù)荷變化；本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的之四，通過(guò)調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光或調(diào)速器市電交流切相操作輸出， 能控制負(fù)載輸出時(shí)間占空比，使負(fù)載最大輸出占空比調(diào)節(jié)范圍可達(dá)0到100%。本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的之五，通過(guò)調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光或調(diào)速器市電交流切相操作輸出， 能控制節(jié)能燈亮度和電機(jī)轉(zhuǎn)速、力矩。為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，采用可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出電壓大小變化和電流大小
4變化相結(jié)合的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ) 償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供可控硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和維持電流，達(dá)到 可控硅調(diào)光或調(diào)速器的正常阻斷、導(dǎo)通運(yùn)作的目的；同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器市 電交流切相操作輸出，產(chǎn)生控制信號(hào)，以負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法， 控制負(fù)載的輸出功率，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好。本發(fā)明將以普通市電白熾燈用的可控硅調(diào)光器，實(shí)現(xiàn)LED節(jié)能燈調(diào)光的方法和電 路構(gòu)成為例，闡述本發(fā)明的調(diào)光或調(diào)速方法和電路，所闡述的方法和電路僅僅是實(shí)現(xiàn)調(diào)光 或調(diào)速功能的一個(gè)代表，絕不是對(duì)本發(fā)明所涉及范圍的限制普通白熾燈調(diào)光用的可控硅調(diào)光器是以可控硅為核心器件構(gòu)成，是以可控硅對(duì)市 電作阻斷、導(dǎo)通切相操作的輸出大小實(shí)現(xiàn)其調(diào)光功能，可控硅調(diào)光器必須要有一個(gè)起始電 流的作用下才能實(shí)現(xiàn)由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，該起始電流稱為觸發(fā)電流；而且，可控硅調(diào)光器必須 有一定的負(fù)載電流才能維持其導(dǎo)通狀態(tài)，這個(gè)電流稱為維持電流，可控硅調(diào)光器在白熾燈 的場(chǎng)合已有著廣泛的應(yīng)用，其對(duì)運(yùn)行條件要求的特性已為人們所熟知。白熾燈屬純阻性負(fù) 載，因此，能夠給可控硅調(diào)光器提供穩(wěn)定的觸發(fā)電流和維持電流；但是，目前流行的節(jié)能燈 或LED燈一般采用恒壓或恒流開關(guān)電源作為驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路呈電容性負(fù)載特征，其 運(yùn)行時(shí)的市電交流導(dǎo)入電流呈脈動(dòng)狀態(tài)，無(wú)法提供可控硅調(diào)光器穩(wěn)定的觸發(fā)電流和維持電 流。因此，當(dāng)以LED節(jié)能燈為負(fù)載時(shí)，可控硅調(diào)光器交流切相操作波形將產(chǎn)生畸變，尤其不 能保持良好的導(dǎo)通狀態(tài)。本發(fā)明以檢測(cè)、補(bǔ)償、控制等電路，能產(chǎn)生穩(wěn)定的可控硅調(diào)光器觸發(fā)電流和維持電 流，并以可控硅調(diào)光器交流切相操作輸出為電源和控制信號(hào)源，能控制LED節(jié)能燈輸出功 率，從而使LED節(jié)能燈可以直接取代普通白熾燈，應(yīng)用于各種以可控硅調(diào)光器進(jìn)行亮度調(diào) 節(jié)照明的場(chǎng)合。技術(shù)方案1 用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償電路，由電壓檢測(cè)電路、電流檢 測(cè)電路、續(xù)流補(bǔ)償電路、功率因數(shù)補(bǔ)償電路所構(gòu)成，電壓檢測(cè)電路通過(guò)EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電 路的電源端檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電壓的大小變化，產(chǎn)生觸發(fā)電流控 制信號(hào)和調(diào)光或調(diào)速控制信號(hào)，電流檢測(cè)電路通過(guò)EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路的電源端檢測(cè)可 控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器維持電流 的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)，續(xù)流補(bǔ)償電路與電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路信號(hào)端連接且以動(dòng)態(tài) 補(bǔ)償控制信號(hào)產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通的維持電流，功率因數(shù)補(bǔ)償電路與續(xù)流補(bǔ)償電 路信號(hào)端連接且通過(guò)控制導(dǎo)入電流操作，控制可控硅調(diào)光或調(diào)速器的輸出交流電源波形周 期的導(dǎo)入電流，降低維持電流的補(bǔ)償所需和提高電路系統(tǒng)功率因數(shù)。技術(shù)方案2 用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償方法，采用可控硅調(diào)光或調(diào)速 器1交流切相操作輸出電壓大小變化和電流大小變化相結(jié)合的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光 或調(diào)速器1阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供 可控硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和維持電流，保障可控硅調(diào)光或調(diào)速器的正常阻斷、導(dǎo)通， 并降低續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的電功率損耗和提高電路系統(tǒng)效率。技術(shù)方案3 由檢測(cè)補(bǔ)償電路構(gòu)成的調(diào)光或調(diào)速控制電路，它包括可控硅調(diào)光或 調(diào)速控制電路，所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的電壓檢測(cè)電路產(chǎn)生與可控硅調(diào)光或調(diào) 速器交流切相操作輸出大小同步變化的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)，該電平信號(hào)通過(guò)輸出占空比控制電路和輸出電流控制電路同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制電 路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流的復(fù)合控制；所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中 的電流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅 調(diào)光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)；所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的功率因 數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合，通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo) 通維持所需電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通。技術(shù)方案4:由檢測(cè)補(bǔ)償電路構(gòu)成的調(diào)光或調(diào)速控制電路的控制方法，以可控硅 調(diào)光或調(diào)速器切相操作輸出大小，同步控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工作電流的大??；以 負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率，使負(fù)載的輸出功 率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好。技術(shù)方案5 —種調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，模塊輸入腳分別是電壓導(dǎo)入檢測(cè)接 腳、電流導(dǎo)入檢測(cè)接腳；模塊輸出腳分別是續(xù)流補(bǔ)償輸出接腳、功率因素補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)接腳、負(fù) 載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制接腳。技術(shù)方案6 —種調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊的工作方法，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控 硅調(diào)光調(diào)速器輸出的電壓大小，判斷可控硅調(diào)光調(diào)速器交流輸入電壓過(guò)零的阻斷狀態(tài)，產(chǎn) 生可控硅調(diào)光調(diào)速器觸發(fā)補(bǔ)償信號(hào)，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光調(diào)速器提供觸發(fā)電 流，使可控硅調(diào)光調(diào)速器在交流輸入電壓過(guò)零阻斷后能夠正常觸發(fā)導(dǎo)通；電流檢測(cè)電路檢 測(cè)可控硅調(diào)光調(diào)速器輸出的電流大小，判斷可控硅調(diào)光調(diào)速器觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)的維持電流，并 通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通維持電流提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使可控硅調(diào)光調(diào)速器 在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通；功率因數(shù)補(bǔ)償電路的操作均衡負(fù)載在交流電源波形周期中的 導(dǎo)入電流；續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光調(diào)速器在負(fù)載電流減小而不能滿足導(dǎo)通維持電流需 要時(shí)，提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通維持電流需求，使可控硅調(diào)光調(diào)速器在 導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通，并采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的方法，以提高調(diào)光調(diào) 速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通維持電流的補(bǔ)償值；負(fù)載輸出占 空比電路以可控硅調(diào)光或調(diào)速器切相操作輸出大小，同步控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工 作電流的大小，以負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率， 使負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好，并根據(jù)可控硅調(diào)光調(diào)速器交流切相操作 輸出大小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比最大控制范圍達(dá)0 100%。技術(shù)方案7 由負(fù)載輸出占空比控制負(fù)載亮度的方法，由可控硅調(diào)光調(diào)速器的交 流切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可 控硅調(diào)光調(diào)速器的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào) 控制驅(qū)動(dòng)輸出占空比。技術(shù)方案8:由負(fù)載工作電流控制負(fù)載亮度的方法，由可控硅調(diào)光調(diào)速器的交流 切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出電流控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅 調(diào)光調(diào)速器的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào)控制 驅(qū)動(dòng)輸出電流。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是采用可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電壓大 小變化和電流大小變化相結(jié)合的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀 態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供可控硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和維持電流，保障可控硅調(diào)光或調(diào)速器的正常阻斷、導(dǎo)通運(yùn)作，并降低續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的 電功率損耗和提高電路系統(tǒng)效率；二是采用檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電 壓大小變化的方法，是通過(guò)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電壓大小，判斷 可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流輸入電壓過(guò)零的阻斷狀態(tài)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)補(bǔ)償信 號(hào)，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速器提供觸發(fā)電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在 交流輸入電壓過(guò)零阻斷后能夠正常觸發(fā)導(dǎo)通；三是采用檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相 操作輸出電流大小變化的方法，是通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電流 大小，判斷可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)的維持電流，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào) 光或調(diào)速器導(dǎo)通的維持電流提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常 導(dǎo)通；四是采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償?shù)姆椒?，提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速 器導(dǎo)通維持電流需求，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通，并采用功率因 數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的方法，以提高調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小維持 可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持電流的補(bǔ)償值，達(dá)到節(jié)能、高效的目的；五是通過(guò)調(diào)光、調(diào)速 控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償電路中的電壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出 電壓的大小變化，產(chǎn)生觸發(fā)電流控制信號(hào)和調(diào)光或調(diào)速控制信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)補(bǔ)償電路中的 電流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅調(diào) 光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)補(bǔ)償電路中的續(xù)流補(bǔ)償電路且以動(dòng)態(tài) 補(bǔ)償控制信號(hào)補(bǔ)償可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通的維持電流，通過(guò)檢測(cè)電路中的功率因數(shù)補(bǔ)償 電路通過(guò)控制導(dǎo)入電流操作，控制可控硅調(diào)光或調(diào)速器的輸出交流電源波形周期的導(dǎo)入電 流，以降低因續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的電功率損耗和提高電路系統(tǒng)功率因數(shù)；六是采用以可控硅 調(diào)光或調(diào)速器切相操作輸出大小，同步控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工作電流的大?。灰?負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率，使負(fù)載的輸出功 率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好；七是采用負(fù)載輸出占空比控制的方法，是由可控硅調(diào)光或 調(diào)速器的交流切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路，產(chǎn) 生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電 路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸出占空比；八是采用負(fù)載工作電流的控制方法，是由可控硅調(diào)光 或調(diào)速器的交流切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出電流控制電路，產(chǎn) 生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電 路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸出電流；九是一種調(diào)光或調(diào)速控制電路，它包括電壓檢測(cè)電路、基 準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路、輸出電流控制電路、驅(qū)動(dòng)控制電路。其特征是通過(guò)電 壓檢測(cè)電路產(chǎn)生與可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出大小同步變化的脈沖信號(hào)，該脈 沖信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)，該電平信號(hào)通過(guò)輸出占空比控制電路和輸出電 流控制電路，同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制電路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流的復(fù)合控制； 十是本發(fā)明涉及一個(gè)負(fù)載輸出占空比電路；根據(jù)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出大 小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比最大控制范圍達(dá)0 100%。


附圖1是調(diào)光或調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖。附圖2是非隔離輸出LED調(diào)光電路邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
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附圖3是隔離變壓器輸出LED調(diào)光電路輸出級(jí)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是三基色(氣體放電)節(jié)能燈調(diào)光電路輸出級(jí)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是直流電機(jī)調(diào)速電路輸出級(jí)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。附圖6是相關(guān)電路工作點(diǎn)輸出波形示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖1是一個(gè)應(yīng)用于可控硅調(diào)光器的調(diào)光或調(diào)速控制電路結(jié)構(gòu)框圖，其整體由可 控硅調(diào)光器1、EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路2、導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路3、導(dǎo)入電流檢測(cè)電路4、續(xù)流補(bǔ) 償電路5、功率因數(shù)補(bǔ)償電路6、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路7、輸出占空比控制電路8、輸出電流控制電路 9、驅(qū)動(dòng)輸出電路10、負(fù)載11組成調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)。實(shí)施例1 參照附圖1和2。用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償電路，由電壓檢 測(cè)電路3、電流檢測(cè)電路4、續(xù)流補(bǔ)償電路5、功率因數(shù)補(bǔ)償電路6所構(gòu)成，電壓檢測(cè)電路3通 過(guò)EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路2的電源端檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器1交流切相操作輸出電壓的 大小變化，產(chǎn)生觸發(fā)電流控制信號(hào)和調(diào)光或調(diào)速控制信號(hào)，電流檢測(cè)電路4通過(guò)EMI和AC/ DC轉(zhuǎn)換電路2的電源端檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器1交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn) 生可控硅調(diào)光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)，續(xù)流補(bǔ)償電路5與電壓檢測(cè)電路3、 電流檢測(cè)電路4信號(hào)端連接且以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器1導(dǎo)通的維持 電流，功率因數(shù)補(bǔ)償電路6與續(xù)流補(bǔ)償電路5信號(hào)端連接且通過(guò)控制導(dǎo)入電流操作，控制可 控硅調(diào)光或調(diào)速器1的輸出交流電源波形周期的導(dǎo)入電流，降低維持電流的補(bǔ)償所需和提 高電路系統(tǒng)功率因數(shù)。例附圖2是非隔離輸出LED節(jié)能燈調(diào)光控制驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用實(shí)例，市電經(jīng)可控硅調(diào) 光器作切相操作后連接EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路，完成交、直流轉(zhuǎn)換；導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路、導(dǎo)入 電流檢測(cè)電路、續(xù)流補(bǔ)償電路、功率因數(shù)補(bǔ)償電路組成維持可控硅調(diào)光器正常工作的檢測(cè) 補(bǔ)償電路，提供可控硅調(diào)光器完成阻斷、觸發(fā)、導(dǎo)通的運(yùn)行條件，是保持可控硅調(diào)光器正常 工作之關(guān)鍵；基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路、輸出電流控制電路、驅(qū)動(dòng)輸出電路組成 負(fù)載的控制電路，控制負(fù)載的輸出功率，達(dá)到調(diào)光或調(diào)速的目的。1、調(diào)光控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償當(dāng)市電交流電壓周波過(guò)零，可控硅調(diào)光器因失去輸 入電壓和電流而阻斷?？煽毓枵{(diào)光器阻斷時(shí)，導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路輸出低電平，續(xù)流補(bǔ)償電路 呈低阻態(tài)，提供可控硅調(diào)光器觸發(fā)電流回路，從而使可控硅調(diào)光器在市電交流電壓周波內(nèi) 完成觸發(fā)導(dǎo)通(觸發(fā)時(shí)間角由可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)決定)。可控硅調(diào)光器觸發(fā)導(dǎo)通后，電流檢 測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光器輸出電流，當(dāng)可控硅調(diào)光器負(fù)載電流小于維持電流時(shí)，控制續(xù)流 補(bǔ)償電路提供補(bǔ)償電流回路，保障可控硅調(diào)光器在市電交流電壓周波內(nèi)維持導(dǎo)通。如附圖 2所示，導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光器的工作狀態(tài)、輸出與可控硅調(diào)光器交流切相操 作相應(yīng)寬度的脈沖信號(hào)，并輸出至續(xù)流補(bǔ)償電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路；例如市電過(guò)零后，可控 硅調(diào)光器因失去輸入電壓和電流而阻斷，導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路控制續(xù)流補(bǔ)償電路呈低阻態(tài)， 形成可控硅調(diào)光器觸發(fā)工作電流回路，以確?？煽毓枵{(diào)光器正確觸發(fā)；可控硅調(diào)光器完成 觸發(fā)導(dǎo)通后，電壓檢測(cè)電路控制續(xù)流補(bǔ)償電路呈高阻態(tài)，至此，續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅觸發(fā) 補(bǔ)償過(guò)程完成。導(dǎo)入電流檢測(cè)電路是可控硅調(diào)光器輸出電流檢測(cè)單元，當(dāng)可控硅調(diào)光器輸 出電流大于可控硅導(dǎo)通維持電流時(shí)，續(xù)流補(bǔ)償電路呈高阻態(tài)；當(dāng)負(fù)載輸出減小或其他因素(電路容抗、感抗等)導(dǎo)致可控硅調(diào)光器輸出電流減小或中斷時(shí)，導(dǎo)入電流檢測(cè)電路控制續(xù) 流補(bǔ)償電路呈低阻態(tài)，該阻態(tài)值隨可控硅調(diào)光器輸出電流增大而增大，隨可控硅調(diào)光器輸 出電流減小而減小，使電路產(chǎn)生一個(gè)合適的泄漏電流，以維持可控硅調(diào)光器正常導(dǎo)通狀態(tài)； 因而，該電路保證了可控硅調(diào)光器的正常觸發(fā)和導(dǎo)通，完成可控硅調(diào)光器市電切相輸出。需要注意的是1、本電路采用導(dǎo)入電壓、電流檢測(cè)電路，檢測(cè)可控硅調(diào)光器的過(guò)零 阻斷和觸發(fā)導(dǎo)通的狀態(tài)，并控制續(xù)流補(bǔ)償電路一個(gè)或多個(gè)晶體管關(guān)閉或?qū)ǖ闹担⒖?控硅調(diào)光器觸發(fā)和導(dǎo)通時(shí)的必要條件，使可控硅調(diào)光器在本電路的控制下進(jìn)行正常交流切 相操作。2、本電路利用可控硅調(diào)光器阻斷或?qū)ㄝ敵龅碾妷鹤兓a(chǎn)生與可控硅調(diào)光器切 相操作同步的脈沖電平信號(hào)，并以此脈沖作為負(fù)載輸出功率控制信號(hào)。2、功率因數(shù)補(bǔ)償使導(dǎo)入電流波形跟蹤輸入電壓波形，使導(dǎo)入電流接近于正弦，控 制輸入電流和輸出電壓值的目的，起到提高系統(tǒng)功率因數(shù)、提高負(fù)載驅(qū)動(dòng)電壓的穩(wěn)定性、降 低維持可控硅調(diào)光器維持續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的損耗等作用。如附圖2中所示功率因數(shù)補(bǔ)償電路，就是利用Boost電路實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)的原理 是使導(dǎo)入電流跟隨導(dǎo)入電壓，并獲得期望的輸出電壓，典型電路可采用電流連續(xù)模式(CCM) 下的(Boost)升壓型PFC電路工作方式，功率因數(shù)補(bǔ)償電路所需的參量包括即時(shí)導(dǎo)入電壓、 導(dǎo)入電流及輸出電壓。當(dāng)輸出電壓偏離期望值，如輸出電壓跌落時(shí)，電壓控制環(huán)節(jié)的輸出電 壓增加，使乘法器的輸出也相應(yīng)增加，從而使導(dǎo)入電流有效值也相應(yīng)增加，以保持足夠輸出 電壓。導(dǎo)入電流的有效值由輸出電壓控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，而導(dǎo)入電流控制環(huán)節(jié)使導(dǎo)入電流 同步于導(dǎo)入電壓規(guī)律變化，使控制電路能在整個(gè)輸入電壓周波中均能截取電流，并使導(dǎo)入 電流接近于正弦，達(dá)到提高調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)的目的。需要注意的是在本發(fā)明中的功率因數(shù)補(bǔ)償電路并非單純起到功率因數(shù)補(bǔ)償作 用，而是通過(guò)功率因數(shù)補(bǔ)償電路使調(diào)光或調(diào)速控制電路在整個(gè)交流輸入電源波形中均能截 取電流，既提高了整個(gè)電路的功率因數(shù)，又提供了可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持電流。在調(diào)光或調(diào) 速電路中加入所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，能夠減小可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持續(xù)流補(bǔ)償值，從而， 起到降低調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)損耗和提高效率和穩(wěn)定性。3、負(fù)載控制以可控硅調(diào)光器交流切相角的大小產(chǎn)生控制信號(hào)，以負(fù)載輸出占空 比和負(fù)載工作電流復(fù)合調(diào)整的方法，達(dá)到控制負(fù)載輸出功率。如附圖2中所示的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路、輸出電流控制電路、驅(qū)動(dòng) 輸出電路組成負(fù)載控制電路?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)上述導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路的輸出脈沖轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)電平信號(hào)，輸出占空比控制電路和輸出電流控制電路根據(jù)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出電平產(chǎn) 生占空比控制信號(hào)和電流控制信號(hào)，占空比控制信號(hào)和電流控制信號(hào)同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制 電路，使之產(chǎn)生高、低頻率雙頻復(fù)合PWM控制信號(hào)(輸出波形詳見(jiàn)圖6)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出功率 大小的控制。需要注意的是1、本級(jí)電路以基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的控制電平信號(hào)，控制負(fù)載輸出 功率，其特點(diǎn)是通過(guò)(低頻PWM)輸出占空比控制電路和(高頻PWM)輸出電流控制電路，采 用輸出占空比與輸出電流復(fù)合控制的方式，拓寬負(fù)載輸出功率調(diào)節(jié)范圍，實(shí)現(xiàn)負(fù)載(調(diào)光、 調(diào)速)輸出功率可控范圍大、線性好(尤其是LED節(jié)能燈視覺(jué)亮度變化更具線性效果)的 目的，較背景技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)。2、功率因數(shù)補(bǔ)償使導(dǎo)入電流波形跟蹤輸入電壓波形，使導(dǎo)入電流接近于正弦，控
9制輸入電流和輸出電壓值的目的，起到提高系統(tǒng)功率因數(shù)、提高負(fù)載驅(qū)動(dòng)電壓的穩(wěn)定性、降 低維持可控硅調(diào)光器維持續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的損耗等作用。如附圖2中所示功率因數(shù)補(bǔ)償電路，就是在電路中加入DC-DC開關(guān)變換器，應(yīng)用 導(dǎo)入電壓檢測(cè)和電流反饋的方法，調(diào)整M0SFET開關(guān)占空比，典型電路采用電流連續(xù)模式 (CCM)下的升壓(BOOST)型PFC電路工作方式，通過(guò)跟蹤輸入電壓的變化改變電流調(diào)整管 (M0SFET)開關(guān)占空比，使電路能在整個(gè)輸入電壓周波中均能截取電流，并使導(dǎo)入電流接近 于正弦，達(dá)到提高調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)的目的。需要注意的是在本發(fā)明中的功率因數(shù)補(bǔ)償電路并非單純起到功率因數(shù)補(bǔ)償作 用，而是通過(guò)功率因數(shù)補(bǔ)償電路使調(diào)光或調(diào)速控制電路在整個(gè)交流輸入電源波形中均能截 取電流，既提高了整個(gè)電路的功率因數(shù)，又提供了可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持電流。在調(diào)光或調(diào) 速電路中加入所述功率因數(shù)補(bǔ)償電路，能夠減小可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持續(xù)流補(bǔ)償值，從而， 起到降低調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)損耗和提高效率和穩(wěn)定性。3、負(fù)載控制以可控硅調(diào)光器交流切相角的大小產(chǎn)生控制信號(hào)，以負(fù)載輸出占空 比和負(fù)載工作電流復(fù)合調(diào)整的方法，達(dá)到控制負(fù)載輸出功率。如附圖2中所示的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路、輸出電流控制電路、驅(qū)動(dòng) 輸出電路組成負(fù)載控制電路?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)上述導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路的輸出脈沖轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)電平信號(hào)，輸出占空比控制電路和輸出電流控制電路根據(jù)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出電平產(chǎn) 生占空比控制信號(hào)和電流控制信號(hào)，占空比控制信號(hào)和電流控制信號(hào)同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制 電路，使之產(chǎn)生高、低頻率雙頻復(fù)合PWM控制信號(hào)(輸出波形詳見(jiàn)圖6)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出功率 大小的控制。需要注意的是1、本級(jí)電路以基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的控制電平信號(hào)，控制負(fù)載輸出 功率，其特點(diǎn)是通過(guò)(低頻PWM)輸出占空比控制電路和(高頻PWM)輸出電流控制電路，采 用輸出占空比與輸出電流復(fù)合控制的方式，拓寬負(fù)載輸出功率調(diào)節(jié)范圍，實(shí)現(xiàn)負(fù)載(調(diào)光、 調(diào)速)輸出功率可控范圍大、線性好(尤其是LED節(jié)能燈視覺(jué)亮度變化更具線性效果)的 目的，較背景技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)。實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，參照附圖3。用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償 方法，采用可控硅調(diào)光或調(diào)速器1交流切相操作輸出電壓大小變化和電流大小變化相結(jié)合 的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器1阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流 補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供可控硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和維持電流，保障可控硅調(diào) 光或調(diào)速器的正常阻斷、導(dǎo)通，并降低續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的電功率損耗和提高電路系統(tǒng)效率。所述檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電壓大小變化的方法，是通過(guò)電 壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電壓大小，判斷可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流輸入 電壓過(guò)零的阻斷狀態(tài)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)補(bǔ)償信號(hào)，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可 控硅調(diào)光或調(diào)速器提供觸發(fā)電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在交流輸入電壓過(guò)零阻斷后能夠 正常觸發(fā)導(dǎo)通。所述檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電流大小變化的方法，是通過(guò)電 流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電流大小，判斷可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)導(dǎo)通 時(shí)的維持電流，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持電流提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償， 使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通。
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所述功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ峭ㄟ^(guò)功率因數(shù)補(bǔ)償電路的操作均衡負(fù)載 在交流電源波形周期中的導(dǎo)入電流；通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速器在負(fù)載電流 減小而不能滿足導(dǎo)通維持電流需要時(shí)，提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持 電流需求，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通，并采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù) 流補(bǔ)償相結(jié)合的方法，以提高調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小可控硅調(diào)光或調(diào) 速器導(dǎo)通維持電流的補(bǔ)償值，達(dá)到節(jié)能、高效的目的。例附圖3是以隔離變壓器輸出的LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)輸出電路應(yīng)用實(shí)例的邏輯結(jié)構(gòu)， 本例前端的調(diào)光控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償、功率因數(shù)補(bǔ)償、負(fù)載控制電路及方法，與實(shí)施例1所 述相同；不同的僅僅是通過(guò)一個(gè)隔離變壓器將電能輸出到(LED)負(fù)載，達(dá)到電氣安全性的 目的。實(shí)施例3 參照附圖1 3。由檢測(cè)補(bǔ)償電路構(gòu)成的調(diào)光或調(diào)速控制電路，它包括 可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路，所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的電壓檢測(cè)電路3產(chǎn)生與 可控硅調(diào)光或調(diào)速器1交流切相操作輸出大小同步變化的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)換電路7轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)，該電平信號(hào)通過(guò)輸出占空比控制電路8和輸出電流控制電路9 同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制電路10，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流的復(fù)合控制；所述可控 硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的電流檢測(cè)電路4檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器1交流切相操作輸出 的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)；所述可控硅調(diào) 光或調(diào)速控制電路中的功率因數(shù)補(bǔ)償6和續(xù)流補(bǔ)償5相結(jié)合，通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路5提供續(xù) 流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持所需電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期 內(nèi)保持正常導(dǎo)通。實(shí)施例4 在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，由檢測(cè)補(bǔ)償電路構(gòu)成的調(diào)光或調(diào)速控制電路的控 制方法，以可控硅調(diào)光或調(diào)速器切相操作輸出大小，同步控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工 作電流的大?。灰载?fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率， 使負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好。所述負(fù)載輸出占空比控制的方法，是由可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸 出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào) 速器的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸 出占空比。所述負(fù)載工作電流的控制方法，是由可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出， 通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出電流控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào)速器 的交流切相操作輸出大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸出電流。實(shí)施例5 參照附圖4。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，附圖4是一個(gè)三基色(氣體放電) 節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)輸出電路應(yīng)用實(shí)例的邏輯結(jié)構(gòu)，本例前端的調(diào)光控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償、功率因 數(shù)補(bǔ)償、負(fù)載控制電路及方法，與實(shí)施例1所述相同；所不同的是負(fù)載為一個(gè)三基色(氣體 放電)節(jié)能燈管，實(shí)現(xiàn)可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)三基色節(jié)能燈輸出功率(亮度)的目的。實(shí)施例6 參照附圖5。在實(shí)施例1和2的基礎(chǔ)上，附圖5是一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸 出電路應(yīng)用實(shí)例的邏輯結(jié)構(gòu)，本例前端的調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償、調(diào)節(jié)直流電機(jī)輸出功率(轉(zhuǎn)速、力矩)的目的。實(shí)施例7 參照附圖2。一種調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，模塊輸入腳分別是電壓導(dǎo) 入檢測(cè)接腳1、電流導(dǎo)入檢測(cè)接腳8 ；模塊輸出腳分別是續(xù)流補(bǔ)償輸出接腳7、功率因素補(bǔ)償 驅(qū)動(dòng)接腳3、負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制接腳12，以及Boost DC-DC變換輸出 電壓反饋接腳4、交流同步脈沖輸出接腳9、控制電平輸入接腳10、負(fù)載輸出電流檢測(cè)接腳 11。與電壓導(dǎo)入檢測(cè)接腳連接的外圍電路是輸入電壓取樣電路；電流導(dǎo)入檢測(cè)接腳連 接的外圍電路是輸入電流取樣電路；與可控硅續(xù)流補(bǔ)償輸出接腳連接的外圍電路是電流泄 放電路；與功率因素補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)接腳連接的外圍電路是Boost DC-DC變換電路；與負(fù)載輸出 占空比和負(fù)載電流復(fù)合控制接腳連接的外圍電路是負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。Boost DC-DC變換輸出電壓反饋接腳在模塊內(nèi)是PFC電路電壓控制環(huán)路，與模塊 外的負(fù)載工作電壓取樣電路連接；所述交流同步脈沖輸出接腳在模塊內(nèi)是導(dǎo)入電壓檢測(cè)電 路形成的脈沖產(chǎn)生電路，與模塊外的RC積分電路連接；所述控制電平輸入接腳在模塊內(nèi)是 連接輸出占空比控制電路和輸出電流控制電路，與模塊外的RC積分電路輸出連接；所述負(fù) 載輸出電流檢測(cè)接腳在模塊內(nèi)是輸出電流控制電路與驅(qū)動(dòng)控制電路形成負(fù)載工作電流控 制環(huán)，與模塊外的負(fù)載工作電流取樣電路連接。實(shí)施例8 在實(shí)施例7的基礎(chǔ)上，一種調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊的工作方法，其特 征是電壓檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光調(diào)速器輸出的電壓大小，判斷可控硅調(diào)光調(diào)速器交流 輸入電壓過(guò)零的阻斷狀態(tài)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光調(diào)速器觸發(fā)補(bǔ)償信號(hào)，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì) 可控硅調(diào)光調(diào)速器提供觸發(fā)電流，使可控硅調(diào)光調(diào)速器在交流輸入電壓過(guò)零阻斷后能夠正 常觸發(fā)導(dǎo)通；電流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光調(diào)速器輸出的電流大小，判斷可控硅調(diào)光調(diào)速 器觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)的維持電流，并通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通維持電流提供動(dòng) 態(tài)補(bǔ)償，使可控硅調(diào)光調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通；功率因數(shù)補(bǔ)償電路的操作均衡 負(fù)載在交流電源波形周期中的導(dǎo)入電流；續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光調(diào)速器在負(fù)載電流 減小而不能滿足導(dǎo)通維持電流需要時(shí)，提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通維持電 流需求，使可控硅調(diào)光調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通，并采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ) 償相結(jié)合的方法，以提高調(diào)光調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小可控硅調(diào)光調(diào)速器導(dǎo)通 維持電流的補(bǔ)償值；負(fù)載輸出占空比電路以可控硅調(diào)光或調(diào)速器切相操作輸出大小，同步 控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工作電流的大小，以負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控 制的方法，控制負(fù)載的輸出功率，使負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好，并根據(jù) 可控硅調(diào)光調(diào)速器交流切相操作輸出大小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比最大控制范圍可達(dá)0 100%。需要理解到的是本發(fā)明是以檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相輸出(或交、 直流脈沖電源)為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的調(diào)光或調(diào)速；而且，對(duì)輸入電源的波形(前切相或后切 相)并不敏感，不僅適合于采用普通可控硅調(diào)光或調(diào)速器通過(guò)本發(fā)明進(jìn)行調(diào)光或調(diào)速，同 樣適合于采用數(shù)控低頻脈寬調(diào)制的交流或直流電源通過(guò)本發(fā)明進(jìn)行調(diào)光或調(diào)速；不僅適合 于LED和三基色(氣體放電)節(jié)能燈以及其他適應(yīng)于PWM驅(qū)動(dòng)模式的各類燈具采用普通可 控硅調(diào)光器通過(guò)本發(fā)明進(jìn)行調(diào)光，同樣適應(yīng)于直流電機(jī)采用普通可控硅調(diào)速器通過(guò)本發(fā)明 進(jìn)行調(diào)速，因此，上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法和結(jié)構(gòu)作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路和邏輯結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè) 計(jì)思路和電路形式(包括分立元件或集成電路)的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組 合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償電路，其特征是由電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、續(xù)流補(bǔ)償電路、功率因數(shù)補(bǔ)償電路所構(gòu)成，電壓檢測(cè)電路通過(guò)EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電壓大小變化，產(chǎn)生觸發(fā)電流控制信號(hào)和調(diào)光或調(diào)速控制信號(hào)，電流檢測(cè)電路通過(guò)EMI和AC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)，續(xù)流補(bǔ)償電路與電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路信號(hào)端連接且以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和導(dǎo)通維持電流，功率因數(shù)補(bǔ)償電路控制導(dǎo)入電流操作，控制可控硅調(diào)光或調(diào)速器的輸出交流電源波形周期的導(dǎo)入電流，降低維持電流的補(bǔ)償所需和提高電路系統(tǒng)功率因數(shù)。
2.一種用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征是采用可控硅調(diào)光或調(diào)速 器交流切相操作輸出電壓大小變化和電流大小變化相結(jié)合的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光或 調(diào)速器阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供可控 硅調(diào)光或調(diào)速器的觸發(fā)電流和維持電流，保障可控硅調(diào)光或調(diào)速器的正常阻斷、導(dǎo)通，并降 低續(xù)流補(bǔ)償所產(chǎn)生的電功率損耗和提高電路系統(tǒng)效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征是所述 檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電壓大小變化的方法，是通過(guò)電壓檢測(cè)電路檢 測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電壓大小，判斷可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流輸入電壓過(guò)零后的 阻斷狀態(tài)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)補(bǔ)償信號(hào)，并通過(guò)補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速 器提供觸發(fā)電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在交流輸入電壓過(guò)零阻斷后能夠正常觸發(fā)導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征是所述 檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出電流大小變化的方法，是通過(guò)電流檢測(cè)電路檢 測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出的電流大小，判斷可控硅調(diào)光或調(diào)速器觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)的維持電 流，并通過(guò)補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持電流提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使可控硅調(diào)光或 調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)光或調(diào)速控制電路的檢測(cè)補(bǔ)償方法，其特征是所述 功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ峭ㄟ^(guò)功率因數(shù)補(bǔ)償電路的操作均衡負(fù)載在交流電源波 形周期中的導(dǎo)入電流；通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路對(duì)可控硅調(diào)光或調(diào)速器在負(fù)載電流減小而不能滿 足導(dǎo)通維持電流需要時(shí)，提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持電流需求，使 可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通，并采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合 的方法，以提高調(diào)光或調(diào)速控制電路系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持 電流的補(bǔ)償值，達(dá)到節(jié)能、高效的目的。
6.一種由檢測(cè)補(bǔ)償電路構(gòu)成的調(diào)光或調(diào)速控制電路，它包括可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電 路，其特征是所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的電壓檢測(cè)電路產(chǎn)生與可控硅調(diào)光或調(diào) 速器交流切相操作輸出大小同步變化的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電 平信號(hào)，該電平信號(hào)通過(guò)輸出占空比控制電路和輸出電流控制電路同時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)控制電 路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流的復(fù)合控制；所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中 的電流檢測(cè)電路檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器交流切相操作輸出的電流大小變化，產(chǎn)生可控硅 調(diào)光或調(diào)速器維持電流的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制信號(hào)；所述可控硅調(diào)光或調(diào)速控制電路中的功率因 數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合，通過(guò)續(xù)流補(bǔ)償電路提供續(xù)流補(bǔ)償以滿足可控硅調(diào)光或調(diào)速器導(dǎo)通維持所需電流，使可控硅調(diào)光或調(diào)速器在導(dǎo)通周期內(nèi)保持正常導(dǎo)通。
7.一種調(diào)光或調(diào)速控制電路的控制方法，其特征是以可控硅調(diào)光或調(diào)速器切相操作 輸出大小，同步控制負(fù)載輸出占空比和的負(fù)載工作電流的大??；以負(fù)載輸出占空比和負(fù)載 工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率，使負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程 線性好。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)光或調(diào)速控制電路的控制方法，其特征是所述負(fù)載輸出 占空比控制的方法，是由可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基 準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、輸出占空比控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出 大小同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸出占空比。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)光或調(diào)速控制電路的控制方法，其特征是所述負(fù)載工作 電流的控制方法，是由可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出，通過(guò)電壓檢測(cè)電路、基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)換電路、輸出電流控制電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅調(diào)光或調(diào)速器的交流切相操作輸出大小 同步變化的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)輸出電流。
10.一種調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，其特征是模塊輸入腳分別是電壓導(dǎo)入檢測(cè)接腳、 電流導(dǎo)入檢測(cè)接腳；模塊輸出腳分別是續(xù)流補(bǔ)償輸出接腳、功率因素補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)接腳、負(fù)載輸 出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制接腳。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，其特征是電壓導(dǎo)入檢測(cè)接腳 連接的外圍電路是輸入電壓取樣電路；電流導(dǎo)入檢測(cè)接腳連接的外圍電路是輸入電流取樣 電路；與可控硅續(xù)流補(bǔ)償輸出接腳連接的外圍電路是電流泄放電路；與功率因素補(bǔ)償驅(qū)動(dòng) 接腳連接的外圍電路是Boost DC-DC變換電路；與負(fù)載輸出占空比和負(fù)載電流復(fù)合控制接 腳連接的外圍電路是負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，其特征是所述模塊設(shè)有 BoostDC-DC變換輸出電壓反饋接腳、交流同步脈沖輸出接腳、控制電平輸入接腳、負(fù)載輸出 電流檢測(cè)接腳。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)光或調(diào)速控制電路模塊，其特征是所述BoostDC-DC變 換輸出電壓反饋接腳在模塊內(nèi)是PFC電路電壓控制環(huán)路，與模塊外的負(fù)載工作電壓取樣電 路連接；所述交流同步脈沖輸出接腳在模塊內(nèi)是導(dǎo)入電壓檢測(cè)電路形成的脈沖產(chǎn)生電路， 與模塊外的RC積分電路連接；所述控制電平輸入接腳在模塊內(nèi)是連接輸出占空比控制電 路和輸出電流控制電路，與模塊外的RC積分電路輸出連接；所述負(fù)載輸出電流檢測(cè)接腳在 模塊內(nèi)是輸出電流控制電路與驅(qū)動(dòng)控制電路形成負(fù)載工作電流控制環(huán)，與模塊外的負(fù)載工 作電流取樣電路連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明、電機(jī)與電子學(xué)相關(guān)的調(diào)光、調(diào)速領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種適用于可控硅調(diào)光照明或調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于調(diào)光或調(diào)速控制的電路及控制方法，以導(dǎo)入電壓檢測(cè)、導(dǎo)入電流檢測(cè)、續(xù)流補(bǔ)償、功率因數(shù)補(bǔ)償組成維持可控硅調(diào)光器正常工作的檢測(cè)補(bǔ)償電路，采用可控硅調(diào)光或調(diào)速器輸出電壓大小變化和電流大小變化相結(jié)合的檢測(cè)方法，檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器阻斷、導(dǎo)通的運(yùn)行狀態(tài)；采用功率因數(shù)補(bǔ)償和續(xù)流補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方法，提供可控硅調(diào)光器完成阻斷、觸發(fā)、導(dǎo)通的運(yùn)行條件；基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、輸出占空比控制、輸出電流控制、驅(qū)動(dòng)輸出組成負(fù)載的控制電路，通過(guò)檢測(cè)可控硅調(diào)光或調(diào)速器市電交流切相操作輸出，產(chǎn)生控制信號(hào)，以負(fù)載輸出占空比和負(fù)載工作電流復(fù)合控制的方法，控制負(fù)載的輸出功率，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過(guò)程線性好。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101868090SQ20101019301
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者潘忠浩 申請(qǐng)人:潘忠浩