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一种控制方法及控制器与流程

2022-02-22 08:18:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及led调光电源领域,特别涉及可控硅led调光电源的控制。


背景技术:

2.早期的照明一般都使用白炽灯,它是通过电阻丝发热产生光来实现照明,为了能够满足不同应用场合下照明亮度的调节,发明了可控硅调光器,通过调节可控硅的导通角,调节输入电压的有效值从而调节白炽灯的亮度,这种调光器不仅在公共场合应用广泛,在家庭同样普遍应用。
3.随着时代发展,发光二极管(led)作为一种新的光源,因为它具有颜色可调、发光效率高、功耗低、可靠性高和寿命长的优点,而被广泛使用。led光源的调光方式有多种,如可控硅调光、模拟调光、pwm调光和开关调光等等,但是由于早期很多建筑里面都装有可控硅调光器,因此可控硅调光led灯具的市场占有率非常之大,其中线性驱动的可控硅调光方式因电路结构简单、不需要磁性器件,所以成本低、emi好、体积小,应用广泛。
4.现有的线性驱动可控硅led调光电源电路如图1所示,该方案有两路限流单元,限流单元1用于设定一个固定大小的泄放电流,维持可控硅的正常工作,限流单元2用于设定一个固定的led电流最大值,该方案的缺陷为不能实现led无频闪的要求。
5.图2为传统方案下的改进措施,需要再额外增加一个限流单元3来帮助led实现无频闪要求,由于限流单元3为浮地的电路模块,因此需要额外单独一颗芯片来实现,造成成本上升,体积增加,与此同时,可控硅调光器在正负向电压下会出现导通角变化的情况,还是会造成频闪。
6.在此基础上申请人提出了一种解决纹波的自适应调节控制方案,其电路结构如图3所示,但是该电路结构下可控硅调光器就失去了调光功能。


技术实现要素:

7.有鉴于此,本发明要解决的技术问题是提供一种控制方法及控制器,应用于可控硅led调光电源,实现led无频闪的同时实现调光功能。
8.作为本发明的第一个方面,本发明解决上述问题的技术方案如下:
9.一种控制方法,应用于可控硅led调光电源,其特征在于,在所述的可控硅led调光电源的各工作周期,包括如下步骤:
10.电压转换步骤,将表征母线电压大小的电压vb转换为微分电压v1;
11.过零检测步骤,检测所述的电压vb,并在检测到所述的电压vb从高电压降低到低电压后输出过零信号vz;
12.计数步骤,接收所述的微分电压v1,在接收到所述的微分电压v1时复位并通过计时基准开始计数,输出实时的计数数值;
13.导通角检测步骤,接收所述的过零信号vz,当接收到所述的过零信号vz时,采集所述的计数步骤当时所输出的计数数值,记为count3,依据所述的计数数值count3输出控制
信号;
14.led电流阈值调节步骤,依据所述的控制信号,产生基准电压vref1;
15.恒流步骤,依据所述的基准电压vref1,调节所述的可控硅led调光电源输出的驱动电流的大小;
16.在所述的可控硅led调光电源的各工作周期,所述的控制信号为交替地以第一规则或第二规则输出。
17.进一步地,所述的计时基准由频率为fo的振荡器控制。
18.优选地,所述的频率fo大于或等于电网频率的15倍。
19.作为所述的第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,其特征在于:
20.所述的第一规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1和计数阈值2比较和处理,得到计数信号count4,此次接收到所述的过零信号vz时无所述的控制信号输出;
21.所述的第二规则为:将所述的计数数值count3与所述的计数阈值1和所述的计数阈值2比较和处理,得到计数信号count4,并将所述的计数信号count4转换为计数信号count5,此次接收到所述的过零信号vz时将所述的计数信号count5作为所述的控制信号输出;
22.其中所述的计数数值count3、所述的计数阈值1和所述的计数阈值2位数相同,且所述的计数阈值2大于所述的计数阈值1。
23.进一步地,当count3≤计数阈值1时,计数信号count4为设定范围内的最大值;
24.当计数阈值1<count3<计数阈值2时,计数信号count4为设定范围内的最小值,当count3≥计数阈值2时,计数信号count4为设定范围内的最大值的一个百分比k;
25.百分比其中countts为一个电网周期对应的计数数值。
26.进一步地,计数信号count4转换为计数信号count5时按照比例进行转换。
27.优选地,所述的计数数值count3为一个至少为4位二进制数的信号。
28.作为所述的第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,其特征在于:
29.所述的第一规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,并依据所述的计数数值count3更新所述的计数阈值1b,此次接收到所述的过零信号vz时,无所述的控制信号输出;
30.所述的第二规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,得到电压信号vjx和电压信号vzj,并依据所述的计数数值count3更新所述的计数阈值1b,此次接收到所述的过零信号vz时,所述的电压信号vzj和所述的电压信号vjx依据第三规则进行配置,并作为所述的控制信号。
31.进一步地,所述的第三规则为:
32.当count3<计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为高电平脉冲,所述的电压信号vzj为低电平脉冲;
33.当count3>计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号vzj为高电平脉冲;
34.当count3=计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号
vzj为低电平脉冲。
35.作为本发明的第二个方面,本发明解决上述问题的技术方案如下:
36.一种控制器,应用于可控硅led调光电源,其特征在于,包括如下模块:
37.电压转换模块,用于将表征母线电压大小的电压vb转换为微分电压v1;
38.过零检测模块,用于检测所述的电压vb,并在检测到所述的电压vb从高电压降低到低电压后输出过零信号vz;
39.计数模块,用于接收所述的微分电压v1,在接收到所述的微分电压v1时通过计时基准复位并开始计数,输出实时的计数数值;
40.导通角检测模块,用于接收所述的过零信号vz,当接收到所述的过零信号vz时,采集所述的计数步骤当时所输出的计数数值,记为count3,依据所述的计数数值count3,在所述的可控硅led调光电源的各工作周期,交替地以第一规则或第二规则输出控制信号;
41.led电流阈值调节模块,用于依据所述的控制信号,产生基准电压vref1;
42.恒流模块,用于依据所述的基准电压vref1,调节所述的可控硅led调光电源输出的驱动电流的大小。
43.优选地,所述的计数模块的计时基准由频率为fo的振荡器控制。
44.优选地,所述的频率fo大于或等于电网频率的15倍。
45.作为所述的电压转换模块的一种具体的实施方式,其特征在于:包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c2和比较器u1;电容c2的一端用于输入所述的电压vb,电容c2的另一端同时连接电阻r2一端、电阻r3一端、电阻r4一端和比较器u1的正向输入端,电阻r2的另一端用于输入基准电压vref,电阻r3的另一端和电阻r4的另一端均用于连接参考地gnd,比较器u1的负向输入端用于输入参考电压vref4,比较器u1的输出端输出所述的微分电压v1。
46.作为所述的过零检测模块的一种具体的实施方式,其特征在于:包括比较器u2、比较器3、电容c3、电阻r5、二极管d2和二极管d3;比较器u1的负向输入端用于输入所述的电压vb,比较器u1的正向输入端用于输入基准电压vref2,比较器u2的输出端连接电容c3的一端,电容c3的另一端同时连接二极管d2的阴极和二极管d3的阳极,二极管d3的阴极同时连接电阻r5的一端和比较器3的负向输入端,二极管d2的阳极和电阻r5的另一端均用于连接参考地gnd,比较器3的正向输入端用于输入基准电压vref3,比较器3的输出端输出所述的过零信号vz。
47.作为所述的第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,其特征在于:
48.所述的第一规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1和计数阈值2比较和处理,得到计数信号count4,此次接收到所述的过零信号vz时无所述的控制信号输出;
49.所述的第二规则为:将所述的计数数值count3与所述的计数阈值1和所述的计数阈值2比较和处理,得到计数信号count4,并将所述的计数信号count4转换为计数信号count5,此次接收到所述的过零信号vz时将所述的计数信号count5作为所述的控制信号输出;
50.其中所述的计数数值count3、所述的计数阈值1和所述的计数阈值2位数相同,且所述的计数阈值2大于所述的计数阈值1。
51.进一步地,当count3≤计数阈值1时,计数信号count4为设定范围内的最大值;
52.当计数阈值1<count3<计数阈值2时,计数信号count4为设定范围内的最小值,
当count3≥计数阈值2时,计数信号count4为设定范围内的最大值的一个百分比k;
53.百分比其中countts为一个电网周期对应的计数数值。
54.基于上述第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,作为所述的导通角检测模块的一种具体的实施方式,其特征在于:包括计数处理模块、计数1模块、计数2模块和信号转换模块;
55.所述的计数处理模块接收所述的过零信号vz并采集所述的计数数值count3,所述的信号转换模块也接收所述的过零信号vz,所述的计数1模块输出所述的计数阈值1给计数处理模块,所述的计数2模块输出所述的计数阈值2给所述的计数处理模块;
56.在所述的可控硅led调光电源每两个相邻的工作周期,所述的计数处理模块和所述的信号转换模块对信号的处理逻辑如下:
57.所述的计数处理模块在接收到所述的过零信号vz时,将所述的计数数值count3与所述的计数阈值1和所述的计数阈值2比较和处理,输出所述的计数信号count4至所述的信号转换模块;
58.所述的信号转换模块在接收到相邻的所述的过零信号vz时,将所述的计数信号count4转换为所述的计数信号count5。
59.基于所述的第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,所述的计数信号count5至少为4位二进制数的信号,作为所述的led电流阈值调节模块的一种具体的实施方案,其特征在于:包括电阻r6、压控电流源1、压控电流源2、压控电流源3和压控电流源4;计数信号count5的第四位q0输入到压控电流源1的电压控制端,计数信号count5的第三位q1输入到压控电流源2的电压控制端,计数信号count5的第二位q2输入到压控电流源3的电压控制端,计数信号count5的第一位q3输入到压控电流源4的电压控制端,四个压控电流源的供电端均用于输入供电电压vcc,四个压控电流源的参考端均用于接参考地gnd,四个压控电流源的电流输出端都接到电阻r6的一端,用于输出所述的基准电压vref1,电阻r6的另一端用于接参考地gnd。
60.作为所述的第一规则和所述的第二规则的第一种实施方式,其特征在于:
61.所述的第一规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,并依据所述的计数数值count3更新所述的计数阈值1b,此次接收到所述的过零信号vz时,无所述的控制信号输出;
62.所述的第二规则为:将所述的计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,得到电压信号vjx和电压信号vzj,并依据所述的计数数值count3更新所述的计数阈值1b,此次接收到所述的过零信号vz时,所述的电压信号vzj和所述的电压信号vjx依据第三规则进行配置,并作为所述的控制信号。
63.进一步地,所述的第三规则为:
64.当count3<计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为高电平脉冲,所述的电压信号vzj为低电平脉冲;
65.当count3>计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号vzj为高电平脉冲;
66.当count3=计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号vzj为低电平脉冲。
67.基于所述的第一规则和所述的第二规则的第二种实施方式,作为所述的导通角检测模块的一种具体的实施方式,其特征在于:包括计数处理模块和计数1模块;
68.所述的计数处理模块接收所述的过零信号vz并采集所述的计数数值count3,所述的计数1模块也接收所述的过零信号vz;
69.在所述的可控硅led调光电源每两个相邻的工作周期,所述的计数处理模块和所述的计数1模块对信号的处理逻辑如下:
70.所述的计数处理模块在接收到所述的过零信号vz时,将所述的计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,得到所述的电压信号vjx和电压信号vzj,然后将所述的计数数值count3更新为计数数值count1a放入所述的计数1模块;
71.所述的计数1模块在接收到相邻的过零信号vz时,将所述的计数数值count1a传输至所述的计数处理模块,用于更新所述的计数阈值1b。
72.基于所述的第一规则和所述的第二规则的第二种实施方式,作为所述的led电流阈值调节模块的一种具体的实施方式,其特征在于,包括:电阻r6、压控电流源1、压控电流源2、压控电流源3、压控电流源4和双向计数器1;所述的双向计数器1的up端输入所述的电压信号vzj,所述的双向计数器1的dowm端输入所述的电压信号vjx,所述的双向计数器1的第一输出端输出q0连接压控电流源1的电压控制端,所述的双向计数器1的第二输出端输出q1连接压控电流源2的电压控制端,所述的双向计数器1的第三输出端输出q2连接压控电流源3的电压控制端,所述的双向计数器1的第四输出端输出q3连接压控电流源4的电压控制端,四个压控电流源的供电端均用于输入供电电压vcc,四个压控电流源的参考端均用于接参考地gnd,四个压控电流源的电流输出端都接到电阻r6的一端,用于输出所述的基准电压vref1,电阻r6的另一端用于接参考地gnd。
73.作为所述的恒流模块的一种具体的实施方式,其特征在于,包括:运放ua、mos管s1和电阻r7;运放ua的正向输入端用于输入所述的基准电压vref1,运放ua的负向输入端同时连接电阻r7的一端和mos管s1的源极,mos管s1的栅极连接运放ua的输出端,mos管s1的漏极作为恒流模块输出恒定电流的输出端,用于连接至被驱动的led的阴极,电阻r7的另一端用于连接参考地gnd。
74.本发明的工作原理将结合具体的实施方式进行详细分析,在此不赘述,本发明的有益效果在于:
75.1、通过可控硅led调光电源导通角检测实现了调节可控硅led调光电源输出的驱动电流的大小,从而实现了led的调光功能;
76.2、通过间隔采样技术,即在导通角检测步骤,在接收到所述的过零信号vz时,交替地输出控制信号,可以避免可控硅led调光电源正负向导通不对称状态下引起的led频闪问题;
77.3、通过独立的led限流回路设计,在不需要浮地驱动的条件下实现了可控硅led调光电源无频闪和调光功能兼容。
附图说明
78.图1为现有的有频闪状态下线性驱动可控硅led调光电源电路图;
79.图2为现有的无频闪状态下线性驱动可控硅led调光电源电路图;
80.图3为本发明使用的线性驱动可控硅led调光电源电路图;
81.图4为本发明的控制器应用于图3可控硅led调光电源的原理框图;
82.图5为本发明第一实施例电压转换模块具体实施方式的电路图;
83.图6为本发明第一实施例过零检测模块具体实施方式的电路图;
84.图7为本发明第一实施例导通角检测模块的内部电路框图;
85.图8为本发明第一实施例led电流阈值调节模块和恒流模块的电路图;
86.图9为本发明第二实施例导通角检测模块的内部电路框图;
87.图10位本发明第二实施例基准调节模块和恒流模块的电路原理图;
88.图11为本发明间隔采样波形示意图。
具体实施方式
89.下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明,以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思,但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例,对本领域的技术人员来说,在不脱离本发明之发明构思的前提下,没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
90.图4为本发明的控制器应用于图3可控硅led调光电源的原理框图,表征母线电压vbus大小的电压vb通过上分压电阻rh和下分压电阻rl获得;控制器包括的模块有:电压转换模块、过零检测模块、导通角检测模块、计数模块、led电流阈值调节模块和恒流模块;图4中对计数模块计时时长的设置给出了一种具体的实施方式,即由频率为fo的振荡器控制,从而所述的设定时长为振荡器的周期1/fo。
91.图4所示原理框图的连接关系逻辑为:整流过后的母线电压vbus通过分压电阻rh和rl分压后得到电压vb,该电压vb输入到电压转换模块和过零检测模块,电压转换模块连接计数模块,并向其输出微分电压v1,过零检测模块连接导通角检测模块并向其输出过零信号vz,导通角检测模块连接led电流阈值调节模块并向其输出led电流调节信号coumt5,led电流阈值调节模块输出基准电压vref1到恒流模块中,恒流模块的一端接led灯串的阴极,led灯串的阳极连接母线电压经过二极管d1整流后的电压vo,恒流模块的另一端接参考地gnd,振荡器输出振荡器信号fo,该信号输入到计数模块中,计数模块连接导通角检测模块,并把信号count3输出给导通角检测模块。导通角检测模块输出信号count5给led电流阈值调节模块,该模块将count5信号转换为信号vref1,输出给恒流模块,控制可控硅led调光电源输出的驱动电流的大小。
92.第一实施例
93.图5为本发明第一实施例电压转换模块具体实施方式的电路图,包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c2和比较器u1;电容c2的一端输入电压vb,电容c2的另一端同时连接电阻r2一端、电阻r3一端、电阻r4一端和比较器u1的正向输入端,电阻r2的另一端输入基准电压vref,电阻r3的另一端和电阻r4的另一端均连接参考地gnd,比较器u1的负向输入端输入参考电压vref4,比较器u1的输出端输出微分电压v1。
94.图6为本发明第一实施例过零检测模块具体实施方式的电路图,包括比较器u2、比较器3、电容c3、电阻r5、二极管d2和二极管d3;比较器u1的负向输入端输入电压vb,比较器u1的正向输入端输入基准电压vref2,比较器u2的输出端连接电容c3的一端,电容c3的另一端同时连接二极管d2的阴极和二极管d3的阳极,二极管d3的阴极同时连接电阻r5的一端和比较器3的负向输入端,二极管d2的阳极和电阻r5的另一端均连接参考地gnd,比较器3的正向输入端输入基准电压vref3,比较器3的输出端输出过零信号vz。
95.图7为本实施例导通角检测模块的电路框图,包括计数处理模块、计数1模块、计数2模块和信号转换模块;计数处理模块接收过零信号vz并采集计数数值count3,信号转换模块也接收过零信号vz,计数1模块输出计数阈值1给计数处理模块,计数2模块输出计数阈值2给计数处理模块;计数处理模块和信号转换模块对信号的处理逻辑为:计数处理模块在接收到过零信号vz时,将计数数值count3与计数阈值1和计数阈值2比较和处理,输出计数信号count4至信号转换模块;信号转换模块在接收到过零信号vz时,每间隔一次将计数信号count4转换为计数信号count5。
96.图8为本实施例led电流阈值调节模块和恒流模块的电路图,计数信号count5至少为4位二进制数的信号,led电流阈值调节模块包括电阻r6、压控电流源1、压控电流源2、压控电流源3和压控电流源4;计数信号count5的第四位q0输入到压控电流源1的电压控制端,计数信号count5的第三位q1输入到压控电流源2的电压控制端,计数信号count5的第二位q2输入到压控电流源3的电压控制端,计数信号count5的第一位q3输入到压控电流源4的电压控制端,四个压控电流源的供电端均连接至供电电压vcc,四个压控电流源的参考端均接参考地gnd,四个压控电流源的电流输出端都接到电阻r6的一端,用于输出基准电压vref1,电阻r6的另一端接参考地gnd。恒流模块包括运放ua、mos管s1和电阻r7;运放ua的正向输入端输入基准电压vref1,运放ua的负向输入端同时连接电阻r7的一端和mos管s1的源极,mos管s1的栅极连接运放ua的输出端,mos管s1的漏极作为恒流模块输出恒定电流的输出端,用于连接至被驱动的led的阴极,电阻r7的另一端连接参考地gnd。
97.本实施例电路的工作原理为:
98.当可控硅调光器接入电网后,可控硅调光器内部的电容充电,母线电压vbus开始升高,可控硅调光器内部电容充电足够击穿双向稳压二极管,触发可控硅调光器导通,母线电压vbus经过上分压电阻rh和下分压电阻rl进行分压后得到母线电压分压电压vb,母线电压分压电压vb输入到电压转换模块、过零检测模块,电压转换模块会把母线电压分压vb转换为微分电压v1;
99.当过零检测模块检测到母线电压分压vb从高电压降低到低电压后输出过零信号vz给导通角检测模块,该过零信号vz作为后面的环节判断是否进行计数信号转换的一个条件;
100.计数模块接收到微分信号v1后复位计数值开始重新计数,振荡器频率fo控制计数模块单次计数的时间为振荡器的周期1/fo,fo需要大于或等于电网频率的15倍,倍数越大,精度越高,计数模块输出计数信号count3给导通角检测模块,count3为一个至少为4位的二进制数;
101.导通角检测模块接收到过零信号vz以后会把计数信号实时值count3接收进来,进入到其内部的计数处理模块,由于过零信号vz为一个很窄的脉冲,因此输入到导通角检测
模块的计数信号count3仅为一瞬间的固定值,不是实时变化的一个值,计数信号count3会和内部的计数阈值1(count1)和计数阈值2(count2)进行比较和处理,得到计数信号count4,count2比count1大,count4在一个设定范围内,处理逻辑如下:
102.如果count3小于或等于count1,则计数处理信号count4输出设定范围内的最大值;
103.如果count3比count1大但是比count2小,则计数处理信号count4输出设定范围内的最小值;
104.如果count3大于或等于count2,则count4的值为设定范围内的最大值的一个百分比k;
105.百分比其中countts为一个电网周期对应的计数值,count1、count2、count3、count4为相同位数的至少为4个位数的二进制数。
106.导通角检测模块内部的信号转换模块接收过零信号vz,过零信号vz必须是间隔一次出现的时候,信号转换模块才把计数处理模块输出的信号count4输入到里面去,从而使得当信号转换模块第一次接收到过零信号vz的时候,信号转换模块会把计数信号count4信号转换为一个4位二进制的计数信号count5,如果再次接收到过零信号vz,信号转换模块将不会把计数信号count4进行信号转换,当再来下一次过零信号时,再进行信号转换,也就是说间隔周期的进行信号转换,信号转换模块把计数信号count4转换为一个四位二级制的计数信号count5的方式为大小按照比例进行转换,例如11111可转换为1111,都是最大值,计数信号count5进入led电流阈值调节模块,产生基准电压vref1,作为恒流模块的基准电压,最终控制恒流模块恒流大小,实现调光。
107.led电流阈值调节模块和恒流模块具体的工作原理为:计数信号count5的第一位q3控制压控电流源4,若这一位为高电平,则压控电流源输出一个8倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源4不提供电流;计数信号count5的第二位q2控制压控电流源3,若这一位为高电平,则压控电流源3输出一个4倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源3不提供电流;计数信号count5的第三位q1控制压控电流源2,若这一位为高电平,则压控电流源2输出一个2倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源2不提供电流;计数信号count5的第四位q0控制压控电流源1,若这一位为高电平,则压控电流源1输出一个1倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源1不提供电流,最终总电流在电阻r6上面形成基准电压vref1,该基准电压vref1控制运放ua输出一个电流为vref1/r7的电流流过led灯串,根据可控硅调光器不同的导通角大小,导通角检测模块实现不同的导通角识别,得到不同的基准电压vref1,实现调光,同时间隔采样技术屏蔽了可控硅调光器正负向开通引起的导通角偏差。
108.第二实施例
109.本实施例的电压转换模块、过零检测模块和恒流模块与第一实施例相同,在此不赘述。
110.图9为本发明第二实施例导通角检测模块的内部电路框图,包括计数处理模块和计数1模块;计数处理模块接收过零信号vz并采集计数数值count3,计数1模块也接收过零信号vz;在可控硅led调光电源每两个相邻的工作周期,计数处理模块和计数1模块对信号
的处理逻辑为:计数处理模块在接收到过零信号vz时,将计数数值count3与计数阈值1b比较和处理,得到电压信号vjx和电压信号vzj,然后将计数数值count3更新为计数数值count1a放入计数1模块;计数1模块在接收到相邻的过零信号vz时,将计数数值count1a传输至计数处理模块,用于更新计数阈值1b。
111.图10为本发明第二实施例基准调节模块和恒流模块的电路原理图,led电流阈值调节模块包括电阻r6、压控电流源1、压控电流源2、压控电流源3、压控电流源4和双向计数器1;双向计数器1的up端输入电压信号vzj,双向计数器1的dowm端输入电压信号vjx,双向计数器1的第一输出端输出q0连接压控电流源1的电压控制端,双向计数器1的第二输出端输出q1连接压控电流源2的电压控制端,双向计数器1的第三输出端输出q2连接压控电流源3的电压控制端,双向计数器1的第四输出端输出q3连接压控电流源4的电压控制端,四个压控电流源的供电端均用于输入供电电压vcc,四个压控电流源的参考端均用于接参考地gnd,四个压控电流源的电流输出端都接到电阻r6的一端,输出基准电压vref1,电阻r6的另一端接参考地gnd。
112.本实施例电路的工作原理为:
113.当过零检测模块检测到母线电压分压vb从一个高电压降低到低电压后输出过零信号vz给导通角检测模块,该过零信号作为判断是否进行计数信号转换的一个条件,计数模块接收到电压转换模块信号v1后复位计数值开始重新计数,振荡器频率fo控制单次计数对应的时间,fo需要大于等于电网频率的15倍,倍数越大,精度越高,计数模块输出计数信号count3给导通角检测模块,count3为一个至少为4位的二进制数;
114.导通角检测模块中的计数处理模块接收到过零信号vz以后,会把计数数值实时值count3接收进来,进入到计数处理模块,由于过零信号vz为一个很窄的脉冲,因此输入到导通角检测模块的计数数值count3仅为一瞬间的固定值,不是实时变化的一个值,初始状态下,计数处理模块会将计数数值count3和计时1模块输出的初始化的计数阈值1b进行比较和处理,得到所述的电压信号vzj和所述的电压信号vjx,处理逻辑如下:
115.当count3<计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为高电平脉冲,所述的电压信号vzj为低电平脉冲;
116.当count3>计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号vzj为高电平脉冲;
117.当count3=计数阈值1b,则所述的电压信号vjx为低电平脉冲,所述的电压信号vzj为低电平脉冲;
118.计数处理模块完成比较处理后,会将计数数值count3更新为count1a放入计数1模块,当相邻的过零信号来了以后,计数处理模块不会输出,信号vjx、vzj保持低电平,当间隔了该相邻的过零信号的过零信号来了以后,计数数值count1a的数据反向输入到计数处理模块,记为计数数值count1b(相当于计数阈值1b的信号被更新),然后计数数值count3再和更新后的计数阈值1b进行比较,比较方式同上。
119.双向计数器1的up端接收到一个vzj的高电平脉冲后,双向计数器1的四位输出信号q3q2q1q0增加1,双向计数器1的down端接收到一个vjx的高电平脉冲后,双向计数器1的四位输出信号q3q2q1q0减小1,双向计数器1输出的四位信号q3q2q1q0增加到1111后保持,停止增加,q3q2q1q0减小到0000后保持,停止减小,阈值1b的初始值如果是四位的通常为
0000,更多位的同样类似。q3控制压控电流源4,若这一位为高电平,则压控电流源输出一个8倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源4不提供电流,q2控制压控电流源3,若这一位为高电平,则压控电流源3输出一个4倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源3不提供电流,q1控制压控电流源2,若这一位为高电平,则压控电流源2输出一个2倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源2不提供电流,q0控制压控电流源1,若这一位为高电平,则压控电流源1输出一个1倍的单位电流给电阻r6,若为低电平,则压控电流源1不提供电流,最终总电流在电阻r6上面形成基准电压vref1,该基准电压vref1控制运放ua输出一个电流为vref1/r7的电流流过led灯串,根据可控硅调光器不同的导通角大小,导通角检测电路实现不同的导通角识别,得到不同的基准电压vref1,实现调光,与第一实施例一样,同时间隔过零采样技术屏蔽了可控硅调光器正负向开通引起的导通角偏差。
120.图11为本发明间隔采样波形示意图,如图11所示,led电流为一恒定值,可以看出本发明led无频闪,实现了发明目的。
121.以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,对三角波发生模块、占空比产生模块和逻辑处理莫得进行改进和润饰也应视为本发明的保护范围,这里不再用实施例赘述,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
再多了解一些

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