r>[0038] 其中，T為周期長度，L是功率電感器T1-3/2的電感，L根據具體的應用是固定的。結 合等式（1)和(2)，1〇 = ￥丨11*(1-0)祁1'/2匕如果將0 = ￥〇/(￥丨11+￥〇)代入該方程，則
[0039] (3 )
[0040] 根據等式(3)，可以看出，輸出電流僅依賴于Vin和Ton。因此，可以根據Vin的變化 來控制Τ ο η，使得輸出電流基本上保持恒定。換言之，如果可以將Τ ο η的變化比例與 的變化比例成反比，則不管輸入電壓如何變化，1〇都將保持恒定。
[0041] 下面我們將結合具體的示例對本公開的原理進行解釋，其中輸入電壓Vin被選擇 為100V、150V、200V和250V。應當注意，這些數值都是示例，不應當被理解為限制被公開的范 圍。
[0042] 表1是Vin和之間的關系的示例，在這里，假設變壓器T1的匝數比N = 20,輸出電壓V〇 = 100V。
[0043] 表 1
[0044]
[0045]在表1中，Vcc是來自功率電感器T1-3/2的前饋電壓，其通過輔助電感器T1-4/5、二 極管D2、電容器C6來獲得，因此，Vcc = Vin/N。如果僅通過Vcc對電容器C5進行充電來補償 Ton，則根據表1，Vcc的變化與輸入電壓Vin的變化一致，因此，其變化比例小于Vin*Vin/ (Vin+Vo)的變化比例，不足以補償Ton的變化，使得輸出電流保持恒定。
[0046] Ton通過電容器C5上的充電電流和晶體管Q1的存儲時間確定。當電容器C5的電壓 達到晶體管Q2的觸發(fā)點時，晶體管Q2接通，這時晶體管Q1就會截止。存儲時間是控制截止信 號與晶體管實際截止時間之間的時間段。圖2示出了晶體管的開關特性，其中t s表示晶體管 的存儲時間，這是晶體管的基本性質，不會根據其工作狀態(tài)發(fā)生變化。但是存儲時間這個固 定參數將影響電容器C5充電電流比例的補償。
[0047] 如果電容器C5、晶體管Q2所控制的導通時間為Tc，則實際導通時間Ton = Tc+Ts。
[0048] 為了簡單起見，假設Ts = 2us，并且期望Ton在100V時為12us，其他輸入電壓下的導 通時間可以根據進行計算，如表2所示。
[0049] 表 2
[0050]
[0051]因此，為了調整充電電流，引入了虛線框中的充電電路。齊納二極管網絡確定Tc的 補償比例，并且該網絡可以根據不同的應用進行擴展。例如，假設具有兩個齊納二極管Z1和 Z2,等式(4)列出的充電電流與齊納二極管Z1和Z2以及充電電阻R1和R2的關系。 _2]
(4)
[0053] 其中，Vzl和Vz2分別是齊納二極管Z1和Z2的反向導通電壓。表3列出了最終的充電 電流Icharge的變化比例，其中假定Z1為3.3V，Z2為8.2V，并且Rl=R2 = 8.2kQ。
[0054] 表 3 「00551
L0056J 根據表3的結果，Icharge的補償比非常接近與表2列出的目標值。如表3所示，齊納 二極管Z1的導通電壓可以小于最小充電電壓(在表1-3中為100V/20 = 5V)，因此，在整個范 圍內影響充電電流，并且在較低范圍內影響更大。引入具有較大導通電壓的齊納二極管Z2 用于幫助改進充電電流的變化。
[0057]因此，在實際電路中，可以對這種充電電路（即，圖3中的齊納網絡)進行調整，添加 或者減少充電電流支路，并且串聯的電阻器的電阻值可以用于確定補償的深度。如果要改 變總的充電電流，可以改變充電電容器C5的電容。
[0058] 如圖3所示，開環(huán)控制電路主要包括兩個部分，由開關管Q2、充電電容器C5等組成 的控制電路，以及由齊納二極管Z1、Z2和充電電阻器R1和R2提供的充電電路。此外，充電電 路從輔助電感器T1-4/5接收充電電壓，充電電壓具體由輔助電感器T1-4/5結合電容器C6和 二極管D4提供。
[0059]很顯然，與現有技術相比，圖3所示的這種開環(huán)控制電路具有諸多優(yōu)點。這種開環(huán) 控制電路大量減少了所使用的電子部件，例如，在一些實施例中，可以減少至少15個部件， 并且PCB布圖更加簡單，在焊接工藝上節(jié)省了成本。由于去除了檢測電阻器并且簡化了 Vcc 調節(jié)電路，使得電路更加高效。另外，控制電路接地，對于電磁兼容性(EMC)和調試等非常有 幫助。總之，這種開環(huán)控制電路可以顯著地降低成本。
[0060] 應當注意，本公開的實施例所提供的開環(huán)控制電路可以具有比圖3的示例更廣泛 的應用。例如，可以將圖3所示的非隔離型RCC增加副邊繞組等修改為隔離型RCC，而本公開 的實施例所提供的開關控制電路可以基本上保持不變。更進一步，甚至還可以將這種開環(huán) 控制電路應用于除RCC拓撲之外的其他拓撲的變換器，只要這種變換器的主開關通過正反 饋進行控制即可。
[0061] 此外，雖然圖3僅示出了兩個齊納二極管，但是，從本公開的原理可以看出，只要是 具有一定穩(wěn)壓功能的裝置即可，不一定局限于齊納二極管。綜上所述，本公開的實施例可以 在不脫離本公開的原理的情況下具有各種變型。
【主權項】
1. 一種LED驅動電路，其特征在于，包括： -儲能電感器(T1-3/2); -功率開關(Q1); _與所述儲能電感器電磁耦合的輔助電感器(T1-4/5)，所述輔助電感器(T1-3/2)耦合 到所述功率開關(Q1)的控制端以提供閉合所述功率開關(Q1)的正反饋； -控制電路(C5，Q2)，電耦合至所述功率開關(Q1)的控制端并且包括控制電容器(C5)， 所述控制電路(C5，Q2)被配置成提供斷開所述功率開關(Q1)的控制信號；以及 -充電電路(Zl，Z2，Rl，R2)，所述充電電路(Zl，Z2，Rl，R2)耦合至所述輔助電感器(Tl- 4/5)和所述控制電路(C5，Q2)，并且被配置成從所述輔助電感器(Tl-4/5)接收充電電壓 (Vcc)，以在所述充電電壓(Vcc)變化時，為所述控制電容器(C5)提供與所述充電電壓(Vcc) 的變化呈非線性變化的充電電流。2. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于，所述充電電路(Z1，Z2，Rl，R2)包括 至少兩個穩(wěn)壓器(Z1，Z2)，所述至少兩個穩(wěn)壓器(Z1，Z2)被配置成在所述充電電壓(Vcc)變 化時，為所述控制電容器(C5)提供與所述充電電壓(Vcc)的變化呈非線性變化的充電電流。3. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路還包括與所述輔 助電感器(T1-4/5)串聯連接的二極管(D2)和電容器(C6)，所述輔助電感器(T1-4/5)與所述 二極管(D2)和所述電容器(C6)被配置成向所述充電電路(21，22，1?1，1?2)提供所述充電電壓 (Vcc) 〇4. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于，所述控制電路還包括開關(Q2)，所 述開關(Q2)的一端耦合至接地，另一端耦合至所述功率開關(Q1)的控制端;所述開關(Q2) 的控制端耦合至所述控制電容器(C5)，并且被配置成通過與所述充電電壓(Vcc)的變化呈 非線性變化的充電電流來控制所述開關(Q2)的接通時間。5. 根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述充電電路(Z1，Z2，Rl，R2)還包 括至少兩個充電電阻器(R1，R2)，所述至少兩個充電電阻器(R1，R2)中的每一個與所述至少 兩個穩(wěn)壓器(Z1，Z2)中的每一個串聯耦合。6. 根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述至少兩個穩(wěn)壓器(Z1，Z2)中的 至少一個穩(wěn)壓器的導通電壓小于所述充電電壓(Vcc)的最小值。7. 根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓器包括齊納二極管。8. 根據權利要求1-7中任一項所述的LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路包括 振鈴扼流器變換器， 其中所述振鈴扼流器變換器至少包括所述儲能電感器(T1-3/2)、所述功率開關(Q1)以 及所述輔助電感器(T1-4/5)。9. 一種LED燈，其特征在于，包括根據權利要求1-8中的任一項所述的LED驅動電路。
【專利摘要】本公開的實施例涉及LED驅動電路與LED燈。所述LED驅動電路包括儲能電感器、功率開關和與儲能電感器電磁耦合的輔助電感器。輔助電感器耦合到功率開關的控制端以提供閉合功率開關的正反饋。所述LED驅動電路還可以包括控制電路，控制電路電耦合至功率開關的控制端并且包括控制電容器，用于提供斷開功率開關的控制信號。所述LED驅動電路還可以包括充電電路，充電電路耦合至輔助電感器和控制電路，被配置成從輔助電感器接收充電電壓，以在充電電壓變化時，為控制電容器提供與充電電壓的變化呈非線性變化的充電電流。本公開的實施例所提供的LED驅動電路簡單、成本低并且高效，還改善了電磁兼容性，有助于調試。
【IPC分類】H05B33/08
【公開號】CN205320324
【申請?zhí)枴緾N201521016476
【發(fā)明人】石亮, 付潔, 龍火軍, 李康
【申請人】飛利浦(中國)投資有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月9日