[发明专利]LED驱动电路及其驱动方法

说明书

技术领域

本公开涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种应用于LED调光的LED 驱动电路及其驱动方法。

背景技术

传统的调光手段是用双向可控硅的相控调光器对白炽灯进行亮度调节， 通过改变交流正弦波的导通角来改变加到灯电压的有效值，改变白炽灯电 流，从而改变白炽灯的亮度。

LED是新型节能照明光源，产生相同光亮所需的电能远比白炽灯小，与 节能灯和白炽灯相比，具有体积小、高寿命等优点。LED的亮度与流过的电 流直接相关，在照明应用中，都需要一个驱动器将市电转换成恒定电流输出 或者恒定电压输出用来驱动LED。在相控调光场合，一般采用相控调光器和 LED驱动电路构成LED调光电路。但是由于LED与白炽灯在特性上存在本 质差别，如果将LED(包含驱动器)直接取代白炽灯而不作特殊设计，会导 致LED不能正常工作或者出现以下问题：LED闪烁，旋转可控硅调光器旋 钮时LED亮度不能做到全调光范围线性变化，甚至不能调光。

图1示出常用相控调光器的内部电路结构示意图，如图所示，由于相控 调光器中双向可控硅的导通需要一个维持电流，因此为了实现LED调光， 在很多LED驱动器中都需要增加一个固定负载，也称死负载或者Bleeder电 阻，用于在导通期间维持其最小导通电流，从而保证能够准确检出相角信号， 进行调光控制。例如，美国国家半导体公司LM3445方案，如图2所示的LED 调光电路。但额外增加固定负载会造成比较大的损耗，导致LED驱动器的 效率降低。

现有的LED驱动器采用PFC(功率因数校正)方案。通过PFC控制技 术，在相控调光器导通期间，驱动器的输入电流与输入电压同相且幅值成比 例，这种LED驱动器可以利用输出负载作为调光器的负载，从而可以省去 用于提供双向可控硅的导通维持电流的死负载。其中PFC控制可以采用恒定 导通时间或者乘法器来控制驱动器的输入电流的波形，实现PFC功能。LED 驱动器是通过采样驱动器的输入电压的导通角度，经过滤波后将其转化成直 流信号，该信号大小与相控调光器输出的调光信号的导通角度大小成正比。 将该信号作为基准与输出电流采样信号比较，输出反馈环节的误差信号，控 制输出电流大小。然而，这种调光方式存在开机闪烁现象和无法宽范围调光 的问题。具体而言，在相控调光器导通角度较小的情况下进行开机时，电压 相角采样经过滤波转换成相对应的基准存在一定的迟滞时间，在迟滞时间内 的基准不能快速准确反映电压相角变化，从而导致迟滞时间内的电流基准偏 高，输出电流偏大，就会出现闪烁现象。另一方面，通过采样输入电压的导 通角度作为基准，还存在基准采样线路复杂、元器件数量多的问题。

发明内容

本公开的实施例旨在提供一种限功率调光的LED驱动电路及其驱动方 法，以解决现有相控调光方案存在的问题。

为实现上述目的，本公开的实施例提供了一种LED驱动电路，包括： 一整流电路，接收一包含导通角的相控调光信号，并输出与该相控调光信号 相对应的一整流信号；一变换器，包括一可控开关，该变换器的输入端耦接 至该整流电路，且该变换器的输出端耦接一LED；以及一控制器，具有一第 一输入端、一第二输入端和一输出端，该控制器的该第一输入端用于接收该 整流信号，该控制器的该第二输入端用于接收来自该LED的一第一采样信 号，该第一采样信号反映流经该LED的电流，该控制器的输出端根据该整 流信号以及该第一采样信号来输出一控制信号，其中，该可控开关接收来自 该控制器的该控制信号，从而执行导通与断开操作，以控制该LED所需的 电流。

本公开的实施例还提供一种LED驱动方法，应用于驱动LED的一LED 驱动电路，该LED驱动电路包括：一整流电路、具有一可控开关的一变换 器、一控制器，该变换器的输入端耦接至该整流电路且该变换器的输出端耦 接至该LED，该控制器耦接至该整流电路、该LED和该变换器的该可控开 关；该LED驱动方法包括：该整流电路接收一包含导通角的相控调光信号， 并输出与所述相控调光信号相对应的一整流信号；该变换器接收该整流信 号，并输出一负载功率至该LED；对流经该LED的电流进行采样，以产生 一第一采样信号；该控制器接收该整流信号和该采样信号，并输出一控制信 号；以及该可控开关接收该控制信号，从而执行导通与断开操作，以控制该 LED电流。