Led照明电源供应装置及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及LED照明电源供应装置，具体来说，涉及对各类LED模块提供高效的电源供应，并能执行电力控制的LED照明电源供应装置。
【背景技术】
[0002]LED(light emitting d1de)是可发光的半导体元件，因为体积小,寿命长,节能效果卓越，因此现今有很多照明装置的开发都用到LED技术。为了照明装置的电源供应，使用SMPS (switching mode power supply)为LED模块供应驱动电源。但是,有可能因为供应的驱动电源的特性而有发生超负荷，产生更多热量，消耗更多电力。此外，为使输出电力稳定而需要使用电解电容器，因此会产生电源供应装置寿命受到电容器的寿命影响的问题。
【发明内容】
[0003]想要解决的课题
[0004]不需要根据LED的耐压变化来变更结构，提供有较宽输入电压范围和控制负荷范围的LED电源供应装置。
[0005]此外，提供能够同时控制输出电压及输出电流的LED电源供应装置。此外，提供不适用电解电容器的LED电源供应装置。
[0006]解决课题的技术手段
[0007]按照本发明的一方面，提供了 LED照明电源供应装置，所述LED照明电源供应装置包括整流交流电源的整流器；将交流电源的交流周期同步后生成为执行补偿力率使用的PWM信号；根据输出电压设定，为了调整输出电压生成复数的电力控制专用的PWM信号的电力控制处理器；根据补偿力率用的PWM信号来执行补偿力率的PFC部；能对补偿力率的电压进行降压的直流/交流转换器；复数的电力控制专用PWM信号中，根据按输出电压设定生成的第一 PWM信号，将降压后的电压变换后输出的LLC共振转换器；能够感应LLC共振转换器的输出电压，并利用感应的输出电压及复数的电力控制专用PWM信号中的为输出电压的稳定而设定的第二 PWM信号生成的输出电压感应信号，并将此信号提供给电力控制处理器的处理部；以及感应由LED照明装置输出的输出电流，根据为了复数的电力控制专用PWM信号中的输出电流的稳定而设定的第三PWM信号来调整输出电流的电流处理部。
[0008]电力控制处理器可以根据使用者输入的信号，或根据上位系统中输入的信号来设定输出设定电压。
[0009]电力控制处理器可以利用输出电压感应信号，重新调整第一 PWM信号，调整流向LED照明装置的输出电压。
[0010]电压处理部通过感知LLC共振转换器的输出电压，利用第二 PWM信号生成与输出设定电压对应的第一标准电压，并生成感应到的输出电压及第一标准电压之间的第一差值，将生成的第一差值作为输出电压感应信号传达给电力控制处理器。
[0011]电力控制处理器利用输出电压感应信号，在输出电压感应信号比以输出设定电压为基础决定的上限值(Vmax)高时，减小第一 PWM信号占空；在输出电压感应信号比以输出设定电压为基础决定的下限值(Vmin)低时,可以增加第IPWM信号的占空，从而控制输出电压。
[0012]电流处理部感知流向LED照明装置的输出电流，利用第三PWM信号，生成与输出设定电流对应的第二标准电压，并生成与第二标准电压与感应到的输出电流对应的电压值之间的第二差值，并以生成的第二差值为基础调整输出电流的大小。
[0013]按照本发明的另一方面，还提供了控制LED照明电源供应装置的方法，所述方法包括:将整流交流电源的交流周期同步，从而生成为执行力率补偿的补偿力率专用PWM信号，将生成的PWM信号提供给应执行力率补偿的力率补偿部，从而控制力率补偿的阶段；以输出设定电压为基础，为调整输出电压为而生成第一 PWM信号，并将第一 PWM信号提供给LLC共振转换器，由LLC共振转换器在力率补偿之后，将降压后的电压变换成输出设定电压后进行输出的控制阶段；根据能使从LED照明装置里流出的输出电压稳定的第二 PWM信号，LLC共振转换器重新调整输出电压的阶段；根据能使从LED照明装置里流出的输出电流稳定的第三PWM信号，电流处理部控制输出电流的阶段。
[0014]发明技术效果
[0015]本发明通过使用可以整体控制LED电源供应装置的电力控制处理器，可以有效地执行电源控制，并简化LED电源供应装置的系统组成。另外，本发明即使不另外进行结构变更，也可以为给多种类的LED模块提供电源，并且可以提供有宽输入电压范围及控制负荷范围的LED电源供应装置。同时，本发明可以固定电压及固定电流的控制方式，提供不使用电解电容器的电源供应装置。
【附图说明】
[0016]图1表示本发明的实施例的LED电源供应装置的结构示意图。
[0017]图2表示图1的电力控制处理部的结构示意图。
[0018]图3表示图1的电压处理部结构中的一实施例的结构示意图。
[0019]图4表示图1的电流处理部结构中的一实施例的结构示意图。
[0020]图5是根据本发明的一实施例来表示LED电源供应装置的动作顺序图。
[0021]图6是根据本发明的一实施例来表示LED电源供应装置的电力控制处理器的动作顺序图。
[0022]图7是根据本发明的一实施例来表示LED电源供应装置的电力控制处理器的电压稳定化的动作顺序图。
[0023]附图标记说明如下:
[0024]交流电源10、LED照明装置20、上位系统30、LED电源供应装置100、电力控制处理器110、第I障碍信号过滤器120、整流器130、第2障碍信号过滤器140、PFC部150、直流/交流转换器160、LLC共振转换器170、电压处理部180、电流处理部190、数据处理部210、补偿力率用PWM发生部220、电力传达专用PWM发生部230、电压感应器310、第一信号变换器320、第一比较器330、电流控制器410、电流感应器420、第二信号变换器430、第二比较器440。
【具体实施方式】
[0025]参考以下附加的图纸详细地说明本发明的实施例。在说明本发明时，若认为关于公告功能或者结构的具体说明不必要，或会使本发明的要点模糊不清的话，会省略那部分的详细说明。而且后文涉及的术语是考虑到本发明的技能而定义的，因此有可能根据使用者，运用者的意图或惯例而有所不同。因此，这些定义要以本发明前半部分的相关内容来决定。
[0026]图1表示本发明的实施例的LED电源供应装置的结构示意图。
[0027]LED电源供应装置100是使用交流电源来给LED照明装置供电的。LED照明装置20是一个或多个LED照明模块。或者，LED照明装置20是像路灯一样，设置在固定地域上的多个LED照明装置的集合。
[0028]LED电源供应装置100是包括电力控制处理器110，第I障碍信号过滤器120，整流器130,第2障碍信号过滤器140,补偿力率(Power factor correct1n)部150(以下简称PFC部)，直流/交流转换器160，LLC共振转换器170，电压处理部180和电流处理部190。
[0029]电力控制处理器110是指LED电源供应装置100被输入交流电源10后，控制为LED照明装置20电源的供应过程的处理器。电力控制处理器110对补偿力率和提供给LED照明装置20的电力进行控制。为此，电力控制处理器110可以构成生成补偿力率控制信号的算法，以及生成电力控制专用PWM信号的算法。
[0030]电力控制处理器110是为了补偿力率生成力率补偿专用的PWM信号后提供给PFC部150后可以执行补偿力率。电力控制处理器110在验知由整流器130输入的交流电源10的交流周期后，将PFC部150与交流周期同步，即可生成可以控制力率补偿的的力率补偿专用PWM信号。详细来说，电力控制处理器110根据交流电源10的变动而变动的交流输入周期，生成频率及占空会变动的力率补偿专用PWM信号，并将力率补偿专用PWM信号提供给PFC部150，PFC部150会以交流输入周期为基础，控制输入电压与输入电流的位相及波形，使二者相同，从而进行补偿力率。由此，PFC部150可以即时地将交流电源10输入频率的变动反映在力率补偿上。
[0031]此外，电力控制处理器110生成控制电力所需要的复数的PWM信号后，控制LLC共振转换器170，电压处理部180，以及电流处理部190的动作，从而控制在LED照明装置20所需要的电力的供应。详细来说，电力控制处理器110生成为调整LLC共振转换器170的输出电压的第IPWM信号后提供给LLC共振转换器170，并生成稳定LED照明装置20所需要的第二 PWM信号，提供给电压处理部180。此外，电力控制处理器110生成调整电流处理部190的输出电流所需要的第3PWM信号，提供给电流处理部190。
[0032]第I障碍信号过滤器120是将交流电源10的电源障碍过滤后，输出过滤后的交流电源。第I障碍信号过滤器120可以选择性地使用。
[0033]整流器130将过滤过的交流电源变换成直流电源。例如，若整流器130中输入了220V,60Hz的电压，则以脉流波型输出峰值300V的被电波整流过的电压。
[0034]第2障碍信号过滤器140是在整流器130的输出电压中过滤掉反弹等会造成电源供应装置100的效率降低的成分，从而减小或清除反弹等成分。第2障碍信号过滤器140可以选择性地使用。
[0035]直流/交流转换器160可对输入电压进行降压，使通过PFC部150的电力平滑化。直流/交流转换器160