發(fā)光二極管驅(qū)動電路及其功因矯正電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路及其功因矯正電路，特別是一種功率因數(shù)與輸入交流信號峰值大小無關(guān)的功因矯正電路及應(yīng)用該電路的可調(diào)的發(fā)光二極管驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]適用于交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動電路被廣泛用于照明的領(lǐng)域。然而現(xiàn)有交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動電路通常系另外以三極交流開關(guān)(TR1-electrode ACswitch, TRIAC)來實(shí)現(xiàn)調(diào)光的功能?；騼?nèi)建交流直流轉(zhuǎn)換器(AC-DC converter)后以脈沖寬度調(diào)變的方式來實(shí)現(xiàn)調(diào)光。又或者以限流電阻的方式來實(shí)現(xiàn)調(diào)光。
[0003]若以三極交流開關(guān)來調(diào)光，則由于三極交流開關(guān)本身的導(dǎo)通特性，易發(fā)生明顯的閃爍。若以脈沖寬度調(diào)變的方式來調(diào)光，由于需要內(nèi)建交流直流轉(zhuǎn)換器，會有額外的功耗。若以限流電阻的方式來實(shí)現(xiàn)調(diào)光，則在某些狀況下限流電阻會消耗大部分的能量，其發(fā)光效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路及其功因矯正電路，直接以交流電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)變器的參考信號，通過調(diào)整輸出電壓與參考信號之間的比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)調(diào)光的功能。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，具有發(fā)光二極管回路、功因矯正電路、脈沖寬度調(diào)變器與壓控電流源。發(fā)光二極管回路具有第一端與第二端，發(fā)光二極管回路的第一端電性連接于電源。功因矯正電路電性連接于電源，依據(jù)電源的輸出電壓與增益控制信號，產(chǎn)生參考信號。脈沖寬度調(diào)變器電性連接功因矯正電路，依據(jù)回授信號、時脈信號與參考信號，產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)變信號。壓控電流源電性連接發(fā)光二極管回路與脈沖寬度調(diào)變器，依據(jù)脈沖寬度調(diào)變信號選擇性地對發(fā)光二極管回路提供驅(qū)動電流，并依據(jù)驅(qū)動電流產(chǎn)生回授信號。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種功因矯正電路，具有:峰值檢測器、除法電路與乘法電路。峰值檢測器電性連接于電源，用以產(chǎn)生關(guān)于電源的輸出電壓的峰值信號。除法電路電性連接電源與峰值檢測器，依據(jù)電源的輸出電壓與峰值信號，產(chǎn)生關(guān)于輸出電壓的單位信號。乘法電路電性連接除法電路，依據(jù)單位信號與增益控制信號，產(chǎn)生參考信號。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0008]本發(fā)明的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，直接以增益控制信號來以輸入電壓產(chǎn)生對應(yīng)的參考信號，以此參考信號來進(jìn)行脈沖寬度調(diào)變，以實(shí)現(xiàn)調(diào)光的功能。
[0009]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路不意圖。
[0011]其中，附圖標(biāo)記
[0012]100發(fā)光二極管驅(qū)動電路
[0013]110發(fā)光二極管回路
[0014]120功因矯正電路
[0015]121峰值檢測器
[0016]123除法電路
[0017]125乘法電路
[0018]130脈沖寬度調(diào)變器
[0019]131比較器
[0020]133觸發(fā)器
[0021]140壓控電流源
[0022]141電壓電流轉(zhuǎn)換電路
[0023]200全橋整流器
[0024]AC交流電源
[0025]BI緩沖器
[0026]Cl電容
[0027]CLK時脈信號
[0028]Dl單向元件
[0029]Gain增益控制信號
[0030]ID驅(qū)動電流
[0031]LI電感
[0032]LEDl?LED3發(fā)光二極管
[0033]Ql晶體管開關(guān)
[0034]RST重置信號
[0035]Vout輸出電壓
[0036]Vp峰值信號
[0037]Vref參考信號
[0038]VPffM脈沖寬度調(diào)變信號
[0039]Vf回授信號
[0040]Vu單位信號
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0042]請參照圖1，其為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動電路100具有發(fā)光二極管回路110、功因矯正電路(Power FactorCorrect1n Circuit, PFC) 120、脈沖寬度調(diào)變器(pulse-width modulator, PffM) 130 與壓控電流源140。并且此發(fā)光二極管驅(qū)動電路100可通過全橋整流器200電性連接至一個交流電源AC。以下將全橋整流器200連同交流電源AC稱為電源，所述輸出電壓即為全橋整流器200對發(fā)光二極管驅(qū)動電路100提供的電壓。
[0043]發(fā)光二極管回路110具有第一端與第二端，發(fā)光二極管回路110的第一端電性連接于電源。于一實(shí)施例中，如圖1所示，發(fā)光二極管回路110具有單向元件D1、發(fā)光二極管串列(由發(fā)光二極管LEDl至LED3組成)與電感LI。單向元件Dl的負(fù)端電性連接電源，單向元件Dl的正端電性連接壓控電流源140。發(fā)光二極管串列的正端(發(fā)光二極管LEDl的正端)電性連接單向元件Dl的負(fù)端。電感LI的第一端電性連接單向元件Dl的正端，電感LI的第二端電性連接發(fā)光二極管串列的負(fù)端(發(fā)光二極管LED3的負(fù)端)。于另一實(shí)施例中，電感LI也可以是電性連接于發(fā)光二極管串列的正端(發(fā)光二極管LEDl的正端)與單向元件Dl的負(fù)端之間。于一實(shí)施例中，發(fā)光二極管回路110還包含一電容(未繪示)，并聯(lián)于發(fā)光二極管串列。于本實(shí)施例中的單向元件Dl例如為二極管(d1de)或是連接成二極管形式的場效晶體管(d1de-connected M0SFET)或其等效元件。
[0044]功因矯正電路120電性連接于電源，依據(jù)電源的輸出電壓Vout與增益控制信號Gain，產(chǎn)生參考信號Vref。于一實(shí)施例中，功因矯正電路120具有峰值檢測器121、除法電路123與乘法電路125。峰值檢測器121電性連接電源，用以產(chǎn)生關(guān)于輸出電壓Vout的峰值信號Vp。由于輸出電壓經(jīng)過全橋整流器200整流，因此其電壓值均為正。舉例來說，輸出電壓Vout可約略視為Vp* I sincot I。除法電路123電性連接電源與峰值檢測器121，依據(jù)輸出電壓Vout與峰值信號Vp，產(chǎn)生關(guān)于輸出電壓Vout的單位信號Vu。具體而言，除法電路123將輸出電壓Vout除以峰值信號Vp，因此以前述例子來說，單位信號Vu即為I sin ω 11。乘法電路125電性連接除法電路123，依據(jù)單位信號Vu與增益控制信號Gain，產(chǎn)生參考信號Vref。具體來說，乘法電路125將單位信號Vu與增益控制信號Gain相乘，從而得到參考信號Vref，因此參考信號Vref可以寫作Gain* | sin ω 11。
[0045]實(shí)際的使用環(huán)境中，交流電源AC所輸出的電能其電壓、電流往往會偏離額定值。舉例來說，以臺灣的市電為例，額定電壓為I1伏特(方均根植)，也就是其峰值應(yīng)當(dāng)在155伏特。然而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，其電壓方均根值實(shí)際上往往從95伏特到120伏特都可能，對應(yīng)的峰值其漂移范圍為134伏特到169伏特。一般電路中的功因矯正信號(參考信號)直接將交流電源AC經(jīng)由全橋整流器200送出的輸出電壓Vout以分壓或固定倍率的方式來產(chǎn)生參考信號。因此其參考信號直接正相關(guān)于輸出電壓Vout。即