[发明专利]一种混合调光电路及其混合调光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于驱动灯负载的调光电路，具体的说更涉及一种可控硅的混合调光电路及其混合调光方法。

背景技术

LED是一种固态电光源，是一种半导体照明器件，其电学特性具有很强的离散型。它具有体积小，机械强度大，功耗低，寿命长，便于调节控制及无污染等特征，是一种有极大发展前景的新型光源产品。LED调光方法的实现方法分为模拟调光和数字调光。

其中，模拟调光通过改变LED回路中电流的大小来实现对LED亮度的调节，但是从图1所示的模拟调光电路的调光曲线可以看出，模拟调光在可调节的电流范围内，可调档位受到限制；当可控硅整流元件的导通角θ减小时，其输出端电流I_out下降过快将导致在低导通角度时的输入电流降低，在功率较小时，会导致三端双向可控硅提前关断，并影响其下一周期的导通时间，造成输出电流突变，LED灯闪烁；同时，对模拟调光而言，比较器是不可或缺的器件之一，由于比较器自身固有的回差特性，因此无法获得一个较小的调光比例。

数字调光即PWM调光通过改变高低电平的占空比来任意改变LED的开启时间，从而使得亮度可调节的档位增多。在PWM调光中，LED正向电流以减少的占空比在0％至100％间转换，以进行亮度控制。然而，PWM调光信号的频率必须大于100Hz，以免出现闪烁或抖动。图2所示的PWM调光电路的调光曲线可以看出，当可控硅整流元件的导通角θ减小，所述PWM控制信号的占空比也随之减小时，其输出端电流I_out下降缓慢，导致在调光角度较小时，如导通角度小于15％时，由于输入功率依然较高，输入电流迅速变大，导致控制器开环，无法控制输入电流的大小；同时，由于输入电流的不断变大，输入电容无法起到缓冲的效果，导致输入电容发生震荡。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混合调光方法及其混合调光电路，其在PWM调光模式的基础上，在一定的导通角范围内，加入了模拟调光模式，优化了其调光曲线，使LED驱动电路的输出电流上升比较缓慢，避免了PWM调光方案起始端输入电流不断上升导致的问题。

依据本发明的一优选实施例的一种混合调光方法，用以驱动一灯负载，包括以下步骤：

接收外部正弦交流电源，并将其转换为一缺相的直流电压信号；

接收所述缺相的直流电压信号，检测其导通角，并相应的产生表征所述导通角的第一控制信号；

根据所述第一控制信号产生一模拟调光信号；

根据所述模拟调光信号以及负载的输出反馈信号产生一PWM调光信号；

当所述缺相的直流电压信号的导通角大于一阈值角时，采用PWM调光方法对所述灯负载的亮度进行调节；

当所述缺相的直流电压信号的导通角小于所述阈值角时，利用PWM调光方法和模拟调光方法共同对所述灯负载的亮度进行调节；

且当所述第一控制信号为无效状态时，PWM调光电路不工作，当所述第一控制信号为有效状态时，所述PWM调光电路开始工作，以对所述灯负载进行调光。

进一步的，所述模拟调光方法包括：当所述缺相的直流电压信号的导通角大于所述阈值角时，控制所述模拟调光信号为一预设值；当所述缺相的直流电压信号的导通角小于所述阈值角时，控制所述模拟调光信号为一变量。

优选的，所述阈值角为90度。

依据本发明的一优选实施例的一种混合调光电路，其接收一交流电源，经过可控硅整流电路以及整流桥处理后得到一缺相的直流电压信号，根据所述缺相的直流电压信号的导通角控制功率级电路的工作状态，以在主电路的输出端产生一定的输出电压和输出电流来驱动一灯负载，包括：

一导通角检测电路，用以接收所述缺相的直流电压信号，并产生一表征其导通角的第一控制信号；

一模拟调光电路，与所述导通角检测电路连接，用以接收所述第一控制信号，并输出一模拟调光信号；当所述导通角大于一阈值角时，所述模拟调光信号为一预设值；当所述导通角小于所述阈值角时，所述模拟调光信号为一变量；

一PWM调光电路，与所述模拟调光电路连接，用以接收所述模拟调光信号，并输出一PWM控制信号用以控制功率级电路的工作状态；且当所述第一控制信号为无效状态时，所述PWM调光电路不工作，当所述第一控制信号为有效状态时，所述PWM调光电路开始工作，以对所述灯负载进行调光。

进一步的，所述导通角检测电路包括：第一电阻、第二电阻，第一晶体管和第二晶体管；其中，