可兼容调光器的LED驱动电路、驱动方法及照明系统与流程

本发明涉及电力电子，更具体地说，涉及一种可兼容调光器的led驱动电路、驱动方法及照明系统。

背景技术：

1、led作为新型节能照明光源，具备体积小、寿命高的优点，是目前市场中的主流光源。由于led的亮度与流过其的电流相关，因此，在led驱动电路中，需要控制流过其的电流恒定，以维持其稳定的工作电流。如图1所示，通过一个开关型的功率转换电路，接收输入电压，经整流后进行功率转换，输出合适的输出电压vo驱动led，并且输出恒定的电流以维持led的亮度稳定，此方案可以满足转换效率较高的要求，如满足欧美市场对于led驱动达到94％以上的要求。

2、但是对于欧美市场需要兼容调光的led照明场合中，要求照明系统的功率校正因数pf达到0.9的要求，根据欧美的标准要求：在没有调光的应用场合，需要照明系统满足高效率(如效率达到94％以上)和无频闪要求；而在有调光的应用场合，需要满足高pf的要求，上述的驱动电路不能同时满足达到高效率和高pf的要求。

3、因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可兼容调光器的led驱动电路、驱动方法及照明系统，用以解决现有技术存在的led驱动电路不能同时满足高效率和高pf的技术问题。

2、依据本技术的一种可兼容调光器的led驱动电路，包括整流电路，接收交流输入信号，输出经整流处理的整流信号；功率变换电路，包括可控开关管，其输入端耦接至所述整流电路，输出端耦接至led负载；开关控制电路，提供开关控制信号用以控制所述可控开关管的开关状态，所述可控开关管根据所述开关控制信号执行通断操作，以控制所述功率变换电路输出端的输出电压大小；线性控制电路，其连接在led负载的负端和参考地之间，以控制流过led负载的电流，使得led负载的工作电流维持稳定；在非调光状态下，所述开关控制电路根据所述线性控制电路的电流检测信号以控制所述功率变换电路是否进行功率变换；在调光状态下，所述开关控制电路根据所述功率变换电路的输出反馈信号控制所述可控开关管的开关状态。

3、优选地，当所述电流检测信号低于参考电流时，所述开关控制电路控制所述功率变换电路进行功率变换。

4、优选地，所述开关控制电路包括触发信号产生电路，所述触发信号产生电路根据所述电流检测信号获得触发信号，当所述触发信号为有效状态时，所述开关控制电路控制所述功率变换电路进行功率变换；当所述触发信号为无效状态时，所述开关控制电路控制所述功率变换电路停止功率变换。

5、优选地，所述线性控制电路包括第一开关管、与第一开关管串联的第一电阻和误差电路，所述第一开关管的一个功率端与所述led负载的负端连接，所述误差电路根据所述第一开关管和第一电阻连接节点的采样信号获得第三反馈电压，并将所述第三反馈电压与第三参考电压进行误差放大，以控制所述第一开关管的开关状态，以使得所述led负载的工作电流维持在期望值；所述触发信号产生电路检测所述第一开关管和第一电阻连接节点获得所述电流检测信号，或者是所述触发信号产生电路检测所述第一开关管的栅极电压获得所述电流检测信号。

6、优选地，所述开关控制电路包括反馈电路，当所述触发信号为有效状态时，所述反馈电路根据所述功率变换电路的输出反馈信号和第一参考信号控制所述功率变换电路进行功率变换。

7、优选地，所述开关控制电路根据所述功率转换电路的输出端获得所述功率变换电路的输出反馈信号时，所述第一参考信号设置为大于led负载的压降和线性电路导通压降之和，所述开关控制电路根据所述led负载的负端获得所述功率变换电路的输出反馈信号时，所述第一参考信号设置为大于所述线性电路导通压降，其中，所述线性电路导通压降为所述线性控制电路的导通电阻和led负载的期望工作电流的乘积。

8、优选地，在调光状态下，所述反馈电路根据所述功率变换电路的输出反馈信号和第二参考信号控制所述可控开关管的开关状态，当所述开关控制电路根据所述功率转换电路的输出端获得所述功率变换电路的输出反馈信号时，所述第二参考信号设置为大于led负载的压降和线性电路导通压降之和，当所述开关控制电路根据所述led负载的负端获得所述功率变换电路的输出反馈信号时，所述第二参考信号设置为大于所述线性电路导通压降，其中，所述线性电路导通压降为所述线性控制电路的导通电阻和led负载的期望工作电流的乘积。

9、优选地，当所述第二参考信号设置为大于led负载的压降和线性电路导通压降之和，所述第二参考信号设置为与两者之和的差值为50-150v之间的任一值，当所述第二参考信号设置为大于所述线性电路导通压降，所述第二参考信号设置为与所述线性电路导通压降的差值为50-150v之间的任一值。

10、优选地，所述第二参考信号设置与所述第一参考信号大小一致。

11、优选地，所述开关控制电路还包括调光检测电路，所述调光检测电路检测整流电路输入端或输出端的节点电压，以判断是否存在调光器，当存在调光器，所述开关控制电路控制所述led驱动电路进入调光状态；当不存在调光器，所述开关控制电路控制所述led驱动电路进入非调光状态。

12、优选地，所述开关控制电路还包括逻辑电路，所述逻辑电路接收所述触发信号产生电路和所述反馈电路的输出信号，以产生所述的开关控制信号。

13、优选地，所述功率变换电路包括输入电容、boost变换电路和输出电容，所述输入电容连接在所述整流电路的输出端与所述boost变换电路的输入端之间，所述boost变换器的输出端经所述输出电容与所述led负载的正端连接，所述可控开关管为所述boost变换电路的主功率开关管。

14、优选地，所述led驱动电路中的至少部分集成在一个或多个集成芯片中。

15、第二方面，提供一种可兼容调光器的led驱动方法，所述驱动方法利用上述的led驱动电路实现，所述led驱动方法包括步骤：检测交流输入信号的连接端和整流电路之间是否存在调光器，根据检测结果控制所述led驱动电路工作在非调光状态或调光状态，在非调光状态下，根据线性控制电路的电流检测信号控制所述功率变换电路是否进行功率变换；在调光状态下，根据所述功率变换电路的输出反馈信号控制所述可控开关管的开关状态；控制流过led负载的电流，使得led负载的工作电流维持稳定。

16、优选地，当表征线性控制电路电流的电流检测信号低于参考电流时，产生有效状态的触发信号，当所述触发信号为有效状态时，控制所述功率变换电路进行功率变换，当所述触发信号为无效状态时，控制所述功率变换电路停止功率变换，其中，所述参考电流设置为led负载的期望工作电流。

17、优选地，调光状态下所述功率变换电路的输出电压大于非调光状态下所述功率变换电路的输出电压。

18、优选地，当调光状态下，控制所述功率变换电路输出端的输出电压为预设电压，以使得所述功率变换电路的输入电流大小为等于大于第一阈值电流，其中，第一阈值电流的大小设置为使得所述led驱动电路的功率因数至少达到0.7。

19、第三方面，提供一种照明系统，包括led负载和上述的led驱动电路。

20、优选地，配置所述led负载的压降，以使得所述led负载的压降与所述交流输入信号的峰值的差值绝对值在预设电压范围，所述预设电压范围为0-10v之间的任意值。

21、采用本发明的led驱动电路的控制方案，开关控制电路检测led驱动电路是否需要调光，在非调光状态下，开关控制电路根据所述线性控制电路的反馈信号获得触发信号，之后根据所述触发信号控制所述功率变换电路是否进行功率变换；在调光状态下，所述开关控制电路根据所述功率变换电路的输出反馈信号控制所述可控开关管的开关状态。本技术在非调光的情况的压降，系统的损耗较低，整体效率高；在调光状态下，控制功率转换电路的输入电流工作在较宽的范围，从而使得系统兼容性好。本发明的led驱动电路系统整体应用适应性好。