[发明专利]一种串联二极管的方波电流下降沿振荡抑制拓扑结构

说明书

本发明公开一种串联二极管的方波电流下降沿振荡抑制拓扑结构，包括相互并联的调光开关管和LED，所述LED的内部电路等效为相互串联的基准电压源、等效电阻和LED结电容；LED内部等效电路中串联有理想二极管，所述理想二极管上并联有理想二极管结电容，所述调光开关管和LED的电路中还存在线路寄生电感。

技术领域

本发明涉及方波电流下降沿振荡领域，具体涉及一种串联二极管的方波电流下降沿振荡抑制拓扑结构。无需测量寄生参数的具体数值，可以实现对电流下降沿振荡的抑制。具有应用方便简单，广泛的特点。

背景技术

LED作为新一代照明光源，具有寿命长，体积小，亮度高，零污染的特点。LED调光技术也得到了国内外学者的广泛关注。为了提高调光变换器的可靠性，提高调光线性度，抑制电流振荡越来越重要。同时对变换器的变换效率要求也越来越高。因此，研究高效率的电流振荡抑制方法成为关键。此外，振荡由寄生参数作用产生，不同电路中寄生参数存在差异，也要求抑制方法具有一般适用性。

调光方法包括模拟调光和PWM调光。模拟调光通过改变LED电流的幅值来调节LED亮度，但是具有色温偏移的缺点。PWM调光方法通过调节恒定电流流过LED的时间(即调光占空比)来调节LED亮度，避免了色温偏移。因此PWM调光方法越来越受到广泛的关注。PWM调光包含三种PWM调光方式即是PWM shunt调光，PWM enable调光，PWM series调光。其中，PWMshunt调光有益于实现宽调光范围以及高调光频率，因此被广泛应用。

但是在PWM shunt调光方式中，当调光开关使LED瞬时短路时，由于连接导线寄生电感和LED结电容的影响导致LED电流下降沿出现振荡。传统的方法是与LED串联阻尼电阻R_r，通过增加系统的阻尼来抑制振荡，但是阻尼电阻的大小依赖于寄生参数，然而寄生参数的测量一般比较麻烦。此外，当LED电流过大时，阻尼电阻上的压降过大，导致变换器的损耗上升，效率下降。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，针对PWM shunt调光方式存在LED电流下降沿振荡的缺陷，提供一种串联二极管的方波电流下降沿振荡抑制拓扑结构，该结构不仅抑制了电流下降沿振荡，同时也保证了变换器的效率，且具有一般适用性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种串联二极管的方波电流下降沿振荡抑制拓扑结构，包括相互并联的调光开关管和LED，所述LED的内部电路等效为相互串联的基准电压源、等效电阻和LED结电容；LED内部等效电路中串联有理想二极管，所述理想二极管上并联有理想二极管结电容，所述调光开关管和LED的电路中还存在线路寄生电感。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.应用方便，具有一般适用性。因为C_eq一定小于C_J，所以不依赖于具体的电路寄生参数。只需选择结电容较小的二极管，如肖特基二极管，便可以方便的对电流振荡进行抑制。

2.减小损耗。在传统方法中，与LED串联较大的阻尼电阻R_r可能导致变换器较大的损耗，效率降低。然而在本发明结构中，二极管的导通压降一般是很小的，变换器的效率得到了保证。

附图说明

图1为PWM shunt调光驱动器拓扑结构示意图；

图2为Q开通时，考虑寄生参数的PWM shunt调光驱动器拓扑模型；

图3a为不同C_J情况下的LED电流下降沿波形，图3b为不同L_g情况下的LED电流下降沿波形；

图4为本发明拓扑结构示意图；