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专利号: 2019102862833
申请人: 杭州欧佩捷科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制装置,其特征在于:包括功能模块M1,Q1功率MOSFET,电阻R1和R2串联构成外部对地分压网络;

全波整流桥输出VREC分别与电阻R1和R2构成的外部对地分压网络、功能模块M1和隔离二极管Dd正极相连;全波整流桥负极为系统的地;电阻R1和R2构成的外部对地分压网络输出DIM信号波形给功能模块M1,功能模块M1根据DIM信号波形控制其内部入地压控电流源Is和内部入地压控电流源Io;隔离二极管D1负极与Q1功率MOSFET的漏极相联;Q1功率MOSFET的源极与储能元件正极相联;Q1功率MOSFET的栅极受电阻Rc和功能模块M1控制;储能元件负极与全波整流桥负极和功能模块M1的地相联,输出发光负载电流经功能模块M1的内部入地压控电流源Io入地;功能模块M1的内部入地压控电流源Io两端电压经内部分压网络输出FB信号电压内部反馈到功能模块M1;

全波整流桥的VREC输出端分别与外部对地分压网络、功能模块M1以及隔离二极管D1正极相连;Q1功率MOSFET的源极与储能元件正极、以及发光负载电流分别相联;Q1功率MOSFET的栅极分别与电阻Rc和功能模块M1相连;Q1功率MOSFET的漏极与隔离二极管D1负极相联;

外部对地分压网络的输出端与功能模块M1相连,从而实现外部对地分压网络输出DIM信号波形给功能模块M1,功能模块M1根据DIM信号波形控制其内部入地压控电流源Is和内部入地压控电流源Io;

输出发光负载电流与功能模块M1相连;

储能元件负极与全波整流桥的负极和功能模块M1的地分别相连;电阻R3的一端与功能模块M1相连、另一端入地;或者,储能元件负极与功能模块M1以及电阻R3分别相连,全波整流桥的负极、功能模块M1的地、电阻R3分别相连;

功能模块M1的内部设有内部分压网络,功能模块M1的内部入地压控电流源Io的两端电压经内部分压网络输出FB信号电压内部反馈到功能模块M1。

2.根据权利要求1所述的兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制装置,其特征在于:功能模块M1除了DIM和FB两个检测信号电压外,还有检测或重构的流过储能电容Cd的电流信号做为反馈信号。

3.根据权利要求1或2所述的兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制装置,其特征在于:

功能模块M1包括控制模块、MOSFET K1、MOSFET K2、MOSFET K3,还包括分压电阻R12与分压电阻R13串联形成的内部分压网络;

控制模块与MOSFET K1的栅极相连,MOSFET K1的漏极与发光负载相连,MOSFET K1的源极经电阻R11入地;内部入地压控电流源Io两端电压经内部分压网络输出FB信号电压反馈到控制模块;

控制模块与MOSFET K2的栅极相连,MOSFET K2的漏极与Q1的栅极以及电阻Rc分别相连,MOSFET K2的源极入地;

控制模块与MOSFET K3的栅极相连,MOSFET K3的源极经电阻R14入地,MOSFET K3的漏极与全波整流桥的VREC端相连;

控制模块接地;

控制模块与外部对地分压网络的输出端相连,从而输入DIM信号;

内部分压网络的输入端与发光负载相连,内部分压网络的地端接地;内部分压网络的输出端与控制模块相连;

控制模块分别与储能元件负极以及电阻R3相连,或者,控制模块与电阻R3连接后接地。

4.根据权利要求3所述的兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制装置,其特征在于:所述发光负载为LED负载,所述储能元件为电解电容Cd。

5.兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制方法,其特征在于:功能模块M1根据DIM信号波形,判断是否进入可控硅调光器调光;

功能模块M1根据检测信号DIM和FB以及检测或重构的流过储能电容Cd的电流反馈信号完成控制操作;

包括以下步骤:

1)、当FB信号大于内部参考电平Vref时,控制Q1功率MOSFET处于0电流状态,即处于断流状态,以保证储能元件电解电容Cd上电压不超过VCMAX;

2)、根据DIM信号判断是否有可控硅调光器;

如果有可控硅调光器,控制内部入地压控电流源Is,使得Q1功率MOSFET处于可控硅调光器控制的输入电压最大值时,产生最大充电电流Ipeak状态,以保证储能元件电解电容Cd充电直至储能元件电解电容Cd的电压能够充电到VCMAX;

3)、根据DIM信号判断在无可控硅调光器情况下输入交流电压是否在额定输入交流电压范围内,如果是在额定输入交流电压范围内,控制Q1功率MOSFET,使得输入电流有效值与内部入地压控电流源Io成接近固定倍数β关系;

如果是在额定输入交流电压范围外,控制Q1功率MOSFET,使得Q1功率MOSFET处于最大充电电流Ipeak状态;

4)、功能模块M1产生对应内部入地压控电流源Io;

5)、在无可控硅调光器和在额定输入交流电压范围内条件下,根据反馈FB信号产生给定的固定脉宽来控制Q1功率MOSFET,使得输入电流有效值与内部入地压控电流源Io成接近固定倍数β关系;并且随着输入交流电压有效值变化,固定倍数β关系的值对应变化。

6.根据权利要求5所述的兼容可控硅调光器的高功率因数无频闪线性控制方法,其特征在于:

一、可控硅调光器模式:

1)、功能模块M1根据DIM信号波形判断,在峰值电压附近产生脉冲电流Is;以使可控硅调光器TRIAC触发导通,然后控制电流Is消失为零;

2)、功能模块M1控制对应的输出LED电流Io大小;

3)、功能模块M1将控制Q1功率MOSFET产生用于限制最大充电的电流Ipeak;

4)、功能模块M1将通过反馈电压FB监视储能电解电容Cd电压,如果储能电解电容Cd电压VCMAX的反馈电压FB超过对应Vref,功能模块M1控制Q1功率MOSFET将关断输入电流;

二、非可控硅调光器模式:

1)、功能模块M1根据DIM信号波形判断,不需要在峰值电压附近产生脉冲电流Is;

2)、功能模块M1控制对应的输出LED电流Io大小;

3)、功能模块M1根据FB信号重构流过储能电容Cd的电流做为反馈信号,将与电阻Rc和Q1功率MOSFET产生输入有效电流与平均LED输出电流Io成接近固定倍数β关系;

或者,功能模块M1根据电阻R3上的电压做为反馈信号,将与电阻Rc和Q1功率MOSFET产生输入有效电流与平均LED输出电流Io成接近固定倍数β关系;

4)、功能模块M1将通过反馈电压FB监视储能电解电容Cd电压,如果储能电解电容Cd电压VCMAX反馈电压FB超过对应Vref,功能模块M1控制Q1功率MOSFET将关断输入电流;

5)、功能模块M1根据DIM信号波形,判断当输入交流电压有效值在额定输入交流电压有效值变化范围内,功能模块M1将控制Q1功率MOSFET产生输入电流Iin,输入电流Iin有效值与平均LED输出电流Io成基本固定倍数β;随着输入交流电压有效值变化,固定倍数β关系的β值对应变化;而当输入交流电压有效值在额定输入交流电压有效值变化范围外,功能模块M1将控制Q1功率MOSFET产生用于限制最大充电的电流Ipeak。