紋波消除電路及LED控制電路

《紋波消除電路及LED控制電路》涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紋波消除電路及LED控制電路。

在一些應(yīng)用場合，電流電壓紋波會(huì)對(duì)電路和負(fù)載的工作存在影響，往往需要消除紋波，尤其是在LED控制電路當(dāng)中。如圖1所示，示意了2016年10月之前的技術(shù)包括有紋波消除電路的LED控制電路。交流輸入電壓經(jīng)過LED驅(qū)動(dòng)電路U00得到電壓VIN，電壓VIN和地之間接LED負(fù)載和線性調(diào)整管M01，LED負(fù)載正極和地之間并聯(lián)電容C01，LED負(fù)載負(fù)極接線性調(diào)整管M01的漏極，LED負(fù)載負(fù)極和線性調(diào)整管M01的柵極之間接電阻R02，線性調(diào)整管M01的柵極和地之間接電容C02，通過電容C02濾除LED負(fù)載電流的紋波。

為濾除輸入紋波，紋波消除電路中電容C02確定的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入電流紋波周期，因此在輸入電流快速增大時(shí)，紋波消除電路無法對(duì)輸入電流進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)，導(dǎo)致輸入電壓和調(diào)整管的DRAIN端電壓VD隨輸入電流的增大迅速升高，造成LED閃爍甚至超出安全范圍導(dǎo)致器件損壞。

圖1為2016年10月之前技術(shù)的LED控制的電路原理圖；

圖2為《紋波消除電路及LED控制電路》的LED控制電路的電路原理圖（實(shí)施例一）；

圖3為該發(fā)明的LED控制電路的電路原理圖（實(shí)施例二）；

圖4為該發(fā)明的LED控制電路的電路原理圖（實(shí)施例三）；

圖5為輸入變化檢測模塊的一種電路結(jié)構(gòu)圖；

圖6為輸入變化檢測模塊的另一種電路結(jié)構(gòu)圖；

圖7為輸入變化檢測模塊的又一種電路結(jié)構(gòu)圖；

圖8為圖7輸入變化檢測模塊中電壓變化率電路的具體電路結(jié)構(gòu)圖；

圖9為紋波消除模塊第一種實(shí)現(xiàn)方式的電路示意圖；

圖10為紋波消除模塊第二種實(shí)現(xiàn)方式的電路示意圖；

圖11為紋波消除模塊第三種實(shí)現(xiàn)方式的電路示意圖；

圖12為圖11中比例調(diào)節(jié)電路的電路示意圖；

圖13為紋波消除模塊第四種實(shí)現(xiàn)方式的電路示意圖。

2020年7月14日，《紋波消除電路及LED控制電路》獲得第二十一屆中國專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

參考圖2所示，示意了《紋波消除電路及LED控制電路》的LED控制電路實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)，同時(shí)包括該發(fā)明紋波消除電路的電路結(jié)構(gòu)，所述的紋波消除電路包括輸入變化檢測模塊和紋波消除模塊。交流輸入電壓經(jīng)過LED驅(qū)動(dòng)電路U00得到輸入電壓VIN，輸入電壓VIN和地之間接LED負(fù)載和紋波消除模塊，LED負(fù)載正極和地之間并聯(lián)電容C01，LED負(fù)載負(fù)極同時(shí)接紋波消除模塊的輸入端和輸入變化檢測模塊的輸入端，輸入變化檢測電路的輸出端接紋波消除模塊的另一輸入端（作為紋波消除模塊的控制端），輸入變化檢測模塊的第三端和紋波消除模塊的第三端同時(shí)接地。

當(dāng)輸入電流iIN快速變大時(shí)，輸入電壓VIN也會(huì)相應(yīng)變大，輸入變化檢測模塊會(huì)根據(jù)LED負(fù)載和紋波消除模塊公共端VD電壓反饋，產(chǎn)生上拉電流作為電流調(diào)整信號(hào)，通過輸出端作用到紋波消除模塊上，快速地改變紋波消除模塊中容性元件上的電壓，提高紋波消除模塊的響應(yīng)速度，使得負(fù)載電流iLED可以快速跟上輸入電流iIN的變化，從而使得系統(tǒng)可以更快達(dá)到穩(wěn)態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)LED燈閃的情況。該發(fā)明通過檢測表征輸入電流iIN變化的待檢測信號(hào)，即檢測待檢測信號(hào)是否發(fā)生快速變化，以判斷輸入電流iIN是否快速變化，該實(shí)施例中采用VD作為待檢測信號(hào)，可以通過輸入變化檢測模塊檢測VD的電壓幅度、電壓變化的持續(xù)時(shí)間或者電壓變化率等方式，以判斷是否發(fā)生快速變化。將在后續(xù)附圖中詳細(xì)介紹相應(yīng)的輸入變化檢測模塊的具體電路結(jié)構(gòu)。

參考圖3所示，示意了該發(fā)明的LED控制電路實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)，其與實(shí)施例一的不同之處在于，輸入變化檢測模塊的連接關(guān)系的不同，該實(shí)施例中，將輸入電壓VIN作為待檢測信號(hào)，因此輸入變化檢測模塊的輸入端接收輸入電壓VIN，即連接在LED負(fù)載的正端。當(dāng)輸入電流iIN快速變大時(shí)，輸入電壓VIN也會(huì)相應(yīng)變大，輸入變化檢測模塊會(huì)根據(jù)LED負(fù)載和紋波消除模塊公共端VD電壓反饋，產(chǎn)生上拉電流作為電流調(diào)整信號(hào)，通過輸出端作用到紋波消除模塊上，快速地改變紋波消除模塊中容性元件上的電壓，提高紋波消除模塊的響應(yīng)速度，使得負(fù)載電流iLED可以快速跟上輸入電流iIN的變化，從而使得系統(tǒng)可以更快達(dá)到穩(wěn)態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)LED燈閃的情況。

參考圖4所示，示意了該發(fā)明的LED控制電路實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)，其與實(shí)施例一、二的不同之處也在于，輸入變化檢測模塊的連接關(guān)系的不同，該實(shí)施例中，直接從紋波消除模塊中接收能夠表征輸入電流iIN變化的待檢測信號(hào)，檢測紋波消除模塊中調(diào)整管的控制端或者第一電容上電壓的變化率來反應(yīng)輸入電流iIN的變化，并根據(jù)電壓變化率的正負(fù)以及持續(xù)時(shí)間之結(jié)合來判斷是否發(fā)生快速變化。

參考圖5所示，示意了該發(fā)明的輸入變化檢測模塊的一種具體電路，可應(yīng)用于實(shí)施例一和二。該附圖中以應(yīng)用于圖2中的實(shí)施例一為例，即將LED負(fù)載和紋波消除模塊的公共端VD作為待檢測信號(hào)，用以表征輸入電流iIN的變化，但該領(lǐng)域普通人員知悉其也可應(yīng)用于實(shí)施例二。輸入變化檢測模塊包括比較器U11、比較器U12、RS鎖存器和電流源I03，輸入變化檢測模塊的輸入端接收VD，其內(nèi)部接比較器U11和比較器U12的正輸入端，比較器U11的負(fù)輸入端接第一閾值電壓VT1，比較器U11的輸出端接RS鎖存器的S（置位）端，比較器U12的負(fù)輸入端接第二閾值電壓VT2，比較器U12的輸出端接RS鎖存器的R（清零）端，RS鎖存器的輸出端接開關(guān)S1的控制端，電流源I03接開關(guān)S1的一端，開關(guān)管S1的另一端接輸入變化檢測模塊的輸出端，輸入變化檢測模塊的第三端接地。

一般情況下，輸入電流iIN電流穩(wěn)定時(shí)，VD電壓低于設(shè)定閾值VT1，開關(guān)S1斷開，輸入變化檢測模塊不輸出電流調(diào)整信號(hào)，即不對(duì)紋波消除模塊進(jìn)行充電。當(dāng)輸入電流iIN快速增大時(shí)，VD隨之快速升高，輸入變化檢測模塊的輸入端檢測VD的電壓值，當(dāng)VD大于設(shè)定閾值VT1時(shí)，比較器U11的輸出為高，RS觸發(fā)器的S端為高，R端為低，輸出Q為高，開關(guān)S1導(dǎo)通，輸入變化檢測模塊的輸出端以一定電流I03作為電流調(diào)整信號(hào)輸出到紋波消除模塊，快速地改變紋波消除模塊中容性元件上的電壓，使LED負(fù)載電流快速上升，當(dāng)iLED>iIN時(shí)，VD開始下降，當(dāng)VD小于設(shè)定閾值VT2，且VT2

當(dāng)輸入電流iIN快速增大時(shí)，VD隨之快速升高，輸入變化檢測模塊檢測VD的電壓值，當(dāng)VD大于設(shè)定閾值VT3時(shí)，計(jì)時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，當(dāng)VD連續(xù)大于VT3的時(shí)間大于設(shè)定的時(shí)間閾值t0時(shí)，輸出端An輸出高電平，開關(guān)S1導(dǎo)通，輸入快速變化檢測電路的輸出端以一定電流I03作為電流調(diào)整信號(hào)輸出到紋波消除模塊，快速的改變紋波消除電路中容性元件上的電壓，使LED負(fù)載電流快速上升，當(dāng)iLED>iIN時(shí)，VD開始下降，當(dāng)VD小于第三閾值電壓VT3，開關(guān)S1斷開，輸入變化檢測電路停止輸出電流調(diào)整信號(hào)，即停止對(duì)紋波消除模塊進(jìn)行充電。

參考圖7所示，示意了該發(fā)明的輸入變化檢測模塊的又一種具體電路，可應(yīng)用于實(shí)施例一、二和三。該附圖中仍以應(yīng)用于圖2中的實(shí)施例一為例，即將LED負(fù)載和紋波消除模塊的公共端VD作為待檢測信號(hào)，用以表征輸入電流iIN的變化，但該領(lǐng)域普通人員知悉其也可應(yīng)用于實(shí)施例二和三，此外，該方案中不直接進(jìn)行電壓比較，而是通過檢測電壓變化率來表征待檢測信號(hào)是否發(fā)生快速變化，雖然應(yīng)用于不同實(shí)施例中的待檢測信號(hào)不同，但其電壓變化率的檢測原理是互通的。附圖7中，輸入變化檢測模塊包括電壓變化率檢測電路、計(jì)數(shù)器U13和電流源I03，輸入變化檢測模塊的輸入端接收VD，其內(nèi)部接電壓變化率檢測電路的輸入端和電流源I03的一端，輸入變化檢測模塊的輸出端和電流源I03的輸出端之間串聯(lián)開關(guān)S1，輸入變化檢測電路的第三端接地，電壓變化率檢測電路的輸出端接計(jì)數(shù)器U13的復(fù)位端RS，計(jì)數(shù)器U13的輸入端接時(shí)鐘信號(hào)CK，計(jì)數(shù)器U13的輸出端An接開關(guān)S1的控制端，開關(guān)S1的另一端接輸入變化檢測模塊的輸出端。基于計(jì)數(shù)器U13的計(jì)時(shí)為單次連續(xù)計(jì)時(shí)，完成一次計(jì)時(shí)后進(jìn)行清零或重置。

當(dāng)輸入電流iIN快速增大時(shí)，VD隨之快速升高，電壓變化率檢測電路檢測到電壓變化率dV/dT>0，輸出高電平信號(hào)至計(jì)數(shù)器U13的RS端，并開始計(jì)時(shí)，所述計(jì)數(shù)器U13根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)的過程即實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)的功能，當(dāng)dV/dT>0，且持續(xù)時(shí)間達(dá)到t0時(shí)，輸出An為高電平，開關(guān)S1導(dǎo)通，輸入變化檢測模塊輸出端以一定電流I03作為電流調(diào)整信號(hào)輸出到紋波消除模塊，快速地改變紋波消除模塊中容性元件上的電壓，使LED負(fù)載電流快速上升，當(dāng)iLED>iIN時(shí)，VD開始下降，VD的dV/dT<0，開關(guān)S1斷開，輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)，即停止對(duì)紋波消除模塊進(jìn)行充電。

電壓變化率（dV/dT）的實(shí)現(xiàn)方式不局限于檢測VD電壓來控制計(jì)時(shí)開始與結(jié)束，也可以通過檢測輸入電壓VIN（見圖3），或檢測紋波消除模塊中調(diào)整管M01的控制端或者第一電容上電壓VC，達(dá)到同樣能夠解決相應(yīng)的問題。

參考圖8所示，示意了圖7輸入變化檢測模塊中電壓變化率電路的具體電路結(jié)構(gòu)，即示意了電壓變化率電路的一種實(shí)現(xiàn)方式。所述的電壓變化率檢測電路包括比較器U20和偏置電壓源VOS，所述比較器U20的第一輸入端經(jīng)偏置電壓源VOS接待檢測信號(hào)VD，其第二輸入端連接有第二電容C3和開關(guān)S2，第二輸入端經(jīng)開關(guān)S2連接待檢測信號(hào)，所述開關(guān)S2的控制端接時(shí)鐘信號(hào)CK。更具體地，比較器U20的正輸入端接VOS的正極，VOS的負(fù)極接VD，VD接開關(guān)S2的一端，開關(guān)S2的另一端接比較器U20的負(fù)輸入端和第二電容C3，第二電容C3另一端接地，開關(guān)S2的控制端接時(shí)鐘信號(hào)CK。

當(dāng)CK為高電平時(shí)，開關(guān)S2導(dǎo)通，VD給電容C3充電，電容C3上電平等于VD，比較器U20的輸出高電平至計(jì)數(shù)器U13的RS，當(dāng)CK為低電平時(shí)，開關(guān)S2斷開，電容C3上的電壓為CK為高電平時(shí)的VD電壓，若VD電壓一直保持上升或者保持不變，則比較器U20繼續(xù)輸出高電平，若VD電壓開始下降，且在CK為低電平期間下降超過VOS電壓，則比較器輸出翻轉(zhuǎn)，則RS為低電平，因此可以此電路檢測VD的電壓變化率（dV/dT），若dV/dT≥0，則一直輸高電平，若dV/dT<0，則會(huì)輸出低電平。偏置電壓源VOS取合理值即可，即保證在初始狀態(tài)下比較器U20的正端大于負(fù)端電壓，有利于檢測的穩(wěn)定性。

參考圖9所示，示意了的紋波消除模塊的第一種實(shí)現(xiàn)方式。其中，紋波消除模塊包括調(diào)整管M01、第一電流產(chǎn)生電路U01、第一電流源I01（作為第二電流產(chǎn)生電路的一種實(shí)現(xiàn)方式）和第一電容C02，在該實(shí)施例中所述的調(diào)整管M01采用NMOS，其第一端為漏極，其第二端為源極，其控制端為柵極。LED負(fù)載的負(fù)端連接到調(diào)整管M01的漏極（即第一端），調(diào)整管M01的源極（即第二端）連接到地。調(diào)整管M01的漏極和柵極（即控制端）之間連接第一電流產(chǎn)生電路U01。第一電流源I01和第一電容C02并聯(lián)，且連接在調(diào)整管M01的柵極和地之間。調(diào)整管M01的控制端，即第一電容C02的一端，與所述輸入變化檢測模塊連接，用以接收電流調(diào)整信號(hào)。第一電容C02以及第一電流產(chǎn)生電路U01和第一電流源I01形成的濾波電路，其時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于工頻周期，因此第一電容C02上的電壓近似為沒有紋波直流電壓，使得經(jīng)過調(diào)整管的電流近似為沒有紋波的直流電流，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)過LED負(fù)載的電流紋波減小，輸入電流紋波通過輸入電容轉(zhuǎn)化為調(diào)整管的漏源端的電壓紋波，通過設(shè)置電流源的值可以控制調(diào)整管的漏源端電壓紋波的直流分量。第一電容C02為該實(shí)現(xiàn)方式中紋波消除模塊的容性元件，輸入變化檢測模塊輸出的電流調(diào)整信號(hào)對(duì)第一電容C02和第一電流產(chǎn)生電路的公共端進(jìn)行上拉，即對(duì)第一電容C02進(jìn)行充電。該附圖中的紋波消除模塊可以應(yīng)用于上述所有實(shí)施例。雖然該實(shí)施例中，第二電流產(chǎn)生電路采用了電流源的實(shí)現(xiàn)方式，但是還可以采用電流源以外的實(shí)現(xiàn)方式，例如，電阻，等等，該部分說明同樣適用于其他實(shí)施例。

參考圖10所示，示意了的紋波消除模塊的第二種實(shí)現(xiàn)方式。該附圖在圖9基礎(chǔ)上，增加了運(yùn)放U10和電流采樣電阻R10。第一電容C02的正端即VC端，連接到運(yùn)放U10的正輸入端，調(diào)整管M01的源極經(jīng)過電流采樣電阻R10連接到地。電流采樣電阻R10和調(diào)整管M01的公共端連接到運(yùn)放U10的負(fù)輸入端，運(yùn)放U10的輸出端連接到調(diào)整管M01的柵極。加入了運(yùn)放U10和電流采樣電阻R10，由于VC可以近似為直流電壓，則表征流經(jīng)調(diào)整電流的采樣電阻R10上電壓等于VC電壓，近似為直流電壓，即LED上電流近似為直流，可以進(jìn)一步提高紋波消除效果。

參考圖11所示，示意了的紋波消除模塊的第三種實(shí)現(xiàn)方式。該附圖在圖9基礎(chǔ)上，增加比例調(diào)節(jié)電路U30。在第一電流產(chǎn)生電路U01和第一電流源I01的公共端通過比例調(diào)節(jié)電路U30連接到第一電容C02。所述比例調(diào)節(jié)電路U30的輸入端與所述第一電流產(chǎn)生電路和所述第一電流源I01的公共端連接，所述比例調(diào)節(jié)電路U30的輸出端與所述第一電容C02連接。通過加入C02，來調(diào)節(jié)對(duì)VC處第一電容C02的充放電，可以控制VD或者是VD與VC之壓差接近谷底的值為一定值。使得當(dāng)輸入電流紋波發(fā)生變化時(shí)，該紋波消除電路都可以有效去除紋波，且可以將VD或VD-VC的控制值設(shè)置為一個(gè)較小的值，以減小調(diào)整管M01上的損耗。

參考圖12所示，示意了的圖11中比例調(diào)節(jié)電路U30的具體電路結(jié)構(gòu)。所述比例調(diào)節(jié)電路U30的輸入端VI與所述第一電流產(chǎn)生電路和所述電流源I01的公共端連接，所述非線性調(diào)節(jié)電路U30的輸出端與所述第一電容C02連接。當(dāng)i02大于I01時(shí)，則開關(guān)K30導(dǎo)通，開關(guān)K31關(guān)斷，電流源M*（i02-I01）對(duì)VC充電；當(dāng)i02小于I01時(shí)，則開關(guān)K31導(dǎo)通，電流源N*（I01-i02）對(duì)VC放電。

參考圖13所示，示意了的紋波消除模塊的第四種實(shí)現(xiàn)方式。紋波消除模塊包括調(diào)整管M01、第一電容C02、第一電阻R01和第二運(yùn)放U10，所述的調(diào)整管M01與負(fù)載串聯(lián)，所述調(diào)整管的第一端與所述負(fù)載連接，其第二端接輸入電壓的低電位端；所述第二運(yùn)放U10的第一輸入端與所述調(diào)整管M01的第一端連接，第二運(yùn)放U10的輸出端與所述調(diào)整管M01的控制端連接，第一電容C02的一端與所述第二運(yùn)放U10的第二輸入端連接，第一電容C02的另一端接收表征輸入電壓VIN的信號(hào)，第一電阻R01的一端與第二運(yùn)放U10的第一輸入端，第一電阻R01的另一端與調(diào)整管M01的第二端連接。所述的紋波消除模塊還包括電流鏡模塊，所述的電流鏡模塊的輸入端與所述輸入變化檢測模塊連接，用以接收電流調(diào)整信號(hào)，其輸入端與第一電容C02和第一電阻R01的公共端連接。

當(dāng)輸入電流iIN工頻變化時(shí)，紋波消除電路內(nèi)部的容性元件C02使得VC緊緊跟隨VIN變化，通過負(fù)反饋使VD電壓等于VC，從而使LED負(fù)載上壓降保持不變，達(dá)到去紋波的效果。輸入變化檢測模塊輸出的電流調(diào)整信號(hào)為電流鏡的輸入，電流鏡的輸出對(duì)第一電容C02和電阻R01公共端進(jìn)行下拉，即對(duì)第一電容C02進(jìn)行放電。

紋波消除電路及LED控制電路專利目的

《紋波消除電路及LED控制電路》的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)的紋波消除電路及LED控制電路，用以解決2016年10月之前的技術(shù)存在的無法及時(shí)對(duì)輸入電流進(jìn)行響應(yīng)的技術(shù)問題。

紋波消除電路及LED控制電路技術(shù)方案

《紋波消除電路及LED控制電路》的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的紋波消除電路，包括：

輸入變化檢測模塊，其輸入端接收可表征輸入電流變化的待檢測信號(hào)，并對(duì)所述待檢測信號(hào)進(jìn)行檢測，得到表征所述待檢測信號(hào)變化情況的變化檢測信號(hào)，當(dāng)所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化時(shí)，則輸出電流調(diào)整信號(hào)至所述紋波消除模塊；

紋波消除模塊，與負(fù)載串聯(lián)，用以濾除輸入電流的紋波；當(dāng)所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化時(shí)，所述紋波消除模塊接收所述電流調(diào)整信號(hào)，通過改變紋波消除模塊控制端的電壓，來調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，以適應(yīng)輸入電流的快速變化。

作為優(yōu)選，所述的輸入變化檢測模塊將接收到的所述待檢測信號(hào)與第一閾值電壓進(jìn)行比較，得到所述變化檢測信號(hào)，當(dāng)所述待檢測信號(hào)大于所述第一閾值電壓時(shí)，則所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)；經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，則所述待檢測信號(hào)下降，下降至第二閾值電壓時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)，所述的第二閾值電壓小于所述第一閾值電壓。

作為優(yōu)選，所述的輸入變化檢測模塊將接收到的所述待檢測信號(hào)與第三閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述待檢測信號(hào)大于所述第三閾值電壓時(shí)，所述輸入變化檢測模塊開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間時(shí)，得到變化檢測信號(hào)，則所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)，經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，則所述待檢測信號(hào)下降，下降至第三閾值電壓時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)。

作為優(yōu)選，所述的輸入變化檢測模塊接收所述待檢測信號(hào)，并檢測所述待檢測信號(hào)的電壓變化率，其電壓變化率為正時(shí)，所述輸入變化檢測模塊開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間時(shí)，得到變化檢測信號(hào)，所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)，經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，當(dāng)所述待檢測信號(hào)的電壓變化率下降至為負(fù)時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)。

作為優(yōu)選，所述的紋波消除模塊包括調(diào)整管、第一電容、第一電流產(chǎn)生電路和第二電流產(chǎn)生電路，所述的調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，所述調(diào)整管的第一端與所述負(fù)載連接，其第二端接輸入電壓的低電位端；所述的第一電容兩端分別連接所述調(diào)整管的控制端和第二端；所述第二電流產(chǎn)生電路與所述第一電容并聯(lián)；所述第一電流產(chǎn)生電路，其電壓輸入端分別連接高電位端和低電位端，所述調(diào)整管的第一端作為第一電流產(chǎn)生電路的高電位端，第一電容與所述第二電流產(chǎn)生電路的非地公共端作為第一電流產(chǎn)生電路的低電位端；所述第一電流產(chǎn)生電路根據(jù)所述高電位端和低電位端的電壓，調(diào)節(jié)第一電流產(chǎn)生電路所輸出的電流大??；所述第一電容與所述電流源的公共端電壓為所述控制端的電壓，所述電流調(diào)整信號(hào)對(duì)所述第一電容進(jìn)行充電。

作為優(yōu)選，所述的待檢測信號(hào)為負(fù)載和紋波消除模塊組成的串聯(lián)電路兩端的電壓或負(fù)載與紋波消除模塊之公共端的電壓。

作為優(yōu)選，所述的待檢測信號(hào)為調(diào)整管控制端電壓或第一電容兩端電壓。

作為優(yōu)選，所述的計(jì)時(shí)由計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器的數(shù)字表征時(shí)間，計(jì)數(shù)器的數(shù)字達(dá)到相應(yīng)的閾值數(shù)字即表征計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間。

作為優(yōu)選，所述輸入變化檢測模塊包括電壓變化率檢測電路，所述的電壓變化率檢測電路檢測所述待檢測信號(hào)的電壓變化率，包括比較器，所述比較器的第一輸入端接待檢測信號(hào)，其第二輸入端連接有第二電容和開關(guān)，第二輸入端經(jīng)開關(guān)連接待檢測信號(hào)，所述開關(guān)的控制端接時(shí)鐘信號(hào)。

作為優(yōu)選，在所述比較器的第一輸入端與待檢測信號(hào)之間串聯(lián)有偏置電壓源。

作為優(yōu)選，所述第一電容的一端經(jīng)第一運(yùn)放與所述調(diào)整管的控制端連接，所述第一運(yùn)放的第一輸入端與所述第一電容連接，第一運(yùn)放的第二輸入端接收表征流經(jīng)調(diào)整管瞬時(shí)電流的電流采樣信號(hào)，第一運(yùn)放的輸出端與所述調(diào)整管的控制端連接。

作為優(yōu)選，所述的紋波消除模塊還包括比例調(diào)節(jié)電路，所述的比例調(diào)節(jié)電路根據(jù)所述第一電流產(chǎn)生電路所產(chǎn)生之電流和所述第二電流產(chǎn)生電路相比的大小，對(duì)所述第一電容充放電。

作為優(yōu)選，所述比例調(diào)節(jié)電路的輸入端與所述第一電流產(chǎn)生電路和所述第二電流產(chǎn)生電路的公共端連接，所述比例調(diào)節(jié)電路的輸出端與所述第一電容連接；當(dāng)?shù)谝浑娏鳟a(chǎn)生電路所產(chǎn)生的電流i02大于第二電流產(chǎn)生電路I01的電流時(shí)，比例調(diào)節(jié)電路對(duì)第一電容的充電電流為M*（i02-I01）；當(dāng)?shù)谝浑娏鳟a(chǎn)生電路所產(chǎn)生的電流i02小于電流源I01的電流時(shí)，比例調(diào)節(jié)電路對(duì)第一電容的放電電流為N*（I01-i02）。

作為優(yōu)選，所述的紋波消除模塊包括調(diào)整管、第一電容、第一電阻和第二運(yùn)放，所述的調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，所述調(diào)整管的第一端與所述負(fù)載連接，其第二端接輸入電壓的低電位端；所述的第一電容兩端分別連接所述調(diào)整管的控制端和第二端；所述第二運(yùn)放的第一輸入端與所述調(diào)整管的第一端連接，第二運(yùn)放的輸出端與所述調(diào)整管的控制端連接，第一電容的一端與所述第二運(yùn)放的第二輸入端連接，第一電容的另一端接收表征輸入電壓的信號(hào)，第一電阻的一端與第二運(yùn)放的第一輸入端，第一電阻的另一端與調(diào)整管的第二端連接；所述第一電容和第一電阻的公共點(diǎn)電壓為所述控制端的電壓，所述電流調(diào)整信號(hào)對(duì)所述第一電容進(jìn)行放電。

《紋波消除電路及LED控制電路》的另一技術(shù)解決方案是，提供一種的LED控制電路，包括LED驅(qū)動(dòng)電路和以上任意一種紋波消除電路，所述的LED驅(qū)動(dòng)電路接收交流輸入后并經(jīng)整流得到輸入電壓給LED負(fù)載供電。

紋波消除電路及LED控制電路改善效果

采用《紋波消除電路及LED控制電路》的電路結(jié)構(gòu)，與2016年10月之前的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：LED驅(qū)動(dòng)電路接收交流輸入，并將其轉(zhuǎn)換為帶有紋波的直流電，對(duì)LED負(fù)載供電，帶有紋波的直流電連接到LED負(fù)載的正端，當(dāng)輸入電流快速變大時(shí)，輸入變化檢測模塊會(huì)根據(jù)可表征輸入電流變化的待檢測信號(hào)的反饋，產(chǎn)生上拉電流通過輸入變化檢測模塊的輸出端作用到紋波消除模塊上，快速的改變紋波消除模塊中容性元件上的電壓，提高紋波消除電路的響應(yīng)速度，使得負(fù)載電流可以快速跟上輸入電流的變化，從而使得系統(tǒng)可以更快達(dá)到穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)響應(yīng)快，不會(huì)出現(xiàn)LED燈閃的情況。

1.一種紋波消除電路，其特征在于：包括：輸入變化檢測模塊，其輸入端接收可表征輸入電流變化的待檢測信號(hào)，并對(duì)所述待檢測信號(hào)進(jìn)行檢測，得到表征所述待檢測信號(hào)變化情況的變化檢測信號(hào)，當(dāng)所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化時(shí)，則輸出電流調(diào)整信號(hào)至所述紋波消除模塊；紋波消除模塊，與負(fù)載串聯(lián)，用以濾除輸入電流的紋波；當(dāng)所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化時(shí)，所述紋波消除模塊接收所述電流調(diào)整信號(hào)，通過改變紋波消除模塊控制端的電壓，來調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，以適應(yīng)輸入電流的快速變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的輸入變化檢測模塊將接收到的所述待檢測信號(hào)與第一閾值電壓進(jìn)行比較，得到所述變化檢測信號(hào)，當(dāng)所述待檢測信號(hào)大于所述第一閾值電壓時(shí)，則所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)；經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，則所述待檢測信號(hào)下降，下降至第二閾值電壓時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)，所述的第二閾值電壓小于所述第一閾值電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的輸入變化檢測模塊將接收到的所述待檢測信號(hào)與第三閾值電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述待檢測信號(hào)大于所述第三閾值電壓時(shí)，所述輸入變化檢測模塊開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間時(shí)，得到變化檢測信號(hào)，則所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)，經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，則所述待檢測信號(hào)下降，下降至第三閾值電壓時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的輸入變化檢測模塊接收所述待檢測信號(hào)，并檢測所述待檢測信號(hào)的電壓變化率，其電壓變化率為正時(shí)，所述輸入變化檢測模塊開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間時(shí)，得到變化檢測信號(hào)，所述變化檢測信號(hào)表征輸入電流快速變化，此時(shí)，所述的輸入變化檢測模塊向紋波消除模塊輸出電流調(diào)整信號(hào)，經(jīng)紋波消除模塊調(diào)整流經(jīng)負(fù)載的電流，當(dāng)所述待檢測信號(hào)的電壓變化率下降至為負(fù)時(shí)，則所述的輸入變化檢測模塊停止輸出電流調(diào)整信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的紋波消除模塊包括調(diào)整管、第一電容、第一電流產(chǎn)生電路和第二電流產(chǎn)生電路，所述的調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，所述調(diào)整管的第一端與所述負(fù)載連接，其第二端接輸入電壓的低電位端；所述的第一電容兩端分別連接所述調(diào)整管的控制端和第二端；所述第二電流產(chǎn)生電路與所述第一電容并聯(lián)；所述第一電流產(chǎn)生電路，其電壓輸入端分別連接高電位端和低電位端，所述調(diào)整管的第一端作為第一電流產(chǎn)生電路的高電位端，第一電容與所述第二電流產(chǎn)生電路的非地公共端作為第一電流產(chǎn)生電路的低電位端；所述第一電流產(chǎn)生電路根據(jù)所述高電位端和低電位端的電壓，調(diào)節(jié)第一電流產(chǎn)生電路所輸出的電流大小；所述第一電容與所述電流源的公共端電壓為所述控制端的電壓，所述電流調(diào)整信號(hào)對(duì)所述第一電容進(jìn)行充電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的待檢測信號(hào)為負(fù)載和紋波消除模塊組成的串聯(lián)電路兩端的電壓或負(fù)載與紋波消除模塊之公共端的電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的待檢測信號(hào)為調(diào)整管控制端電壓或第一電容兩端電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的計(jì)時(shí)由計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器的數(shù)字表征時(shí)間，計(jì)數(shù)器的數(shù)字達(dá)到相應(yīng)的閾值數(shù)字即表征計(jì)時(shí)達(dá)到閾值時(shí)間。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紋波消除電路，其特征在于：所述輸入變化檢測模塊包括電壓變化率檢測電路，所述的電壓變化率檢測電路檢測所述待檢測信號(hào)的電壓變化率，包括比較器，所述比較器的第一輸入端接待檢測信號(hào)，其第二輸入端連接有第二電容和開關(guān)，第二輸入端經(jīng)開關(guān)連接待檢測信號(hào)，所述開關(guān)的控制端接時(shí)鐘信號(hào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紋波消除電路，其特征在于：在所述比較器的第一輸入端與待檢測信號(hào)之間串聯(lián)有偏置電壓源。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紋波消除電路，其特征在于：所述第一電容的一端經(jīng)第一運(yùn)放與所述調(diào)整管的控制端連接，所述第一運(yùn)放的第一輸入端與所述第一電容連接，第一運(yùn)放的第二輸入端接收表征流經(jīng)調(diào)整管瞬時(shí)電流的電流采樣信號(hào)，第一運(yùn)放的輸出端與所述調(diào)整管的控制端連接。

12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的紋波消除模塊還包括比例調(diào)節(jié)電路，所述的比例調(diào)節(jié)電路根據(jù)所述第一電流產(chǎn)生電路所產(chǎn)生之電流和所述第二電流產(chǎn)生電路相比的大小，對(duì)所述第一電容充放電。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的紋波消除電路，其特征在于：所述比例調(diào)節(jié)電路的輸入端與所述第一電流產(chǎn)生電路和所述第二電流產(chǎn)生電路的公共端連接，所述比例調(diào)節(jié)電路的輸出端與所述第一電容連接；當(dāng)?shù)谝浑娏鳟a(chǎn)生電路所產(chǎn)生的電流i02大于第二電流產(chǎn)生電路I01的電流時(shí)，比例調(diào)節(jié)電路對(duì)第一電容的充電電流為M*（i02-I01）；當(dāng)?shù)谝浑娏鳟a(chǎn)生電路所產(chǎn)生的電流i02小于電流源I01的電流時(shí)，比例調(diào)節(jié)電路對(duì)第一電容的放電電流為N*（I01-i02）。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紋波消除電路，其特征在于：所述的紋波消除模塊包括調(diào)整管、第一電容、第一電阻和第二運(yùn)放，所述的調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，所述調(diào)整管的第一端與所述負(fù)載連接，其第二端接輸入電壓的低電位端；所述第二運(yùn)放的第一輸入端與所述調(diào)整管的第一端連接，第二運(yùn)放的輸出端與所述調(diào)整管的控制端連接，第一電容的一端與所述第二運(yùn)放的第二輸入端連接，第一電容的另一端接收表征輸入電壓的信號(hào)，第一電阻的一端與第二運(yùn)放的第一輸入端，第一電阻的另一端與調(diào)整管的第二端連接；所述第一電容和第一電阻的公共點(diǎn)電壓為所述控制端的電壓，所述電流調(diào)整信號(hào)對(duì)所述第一電容進(jìn)行放電。

15.一種LED控制電路，其特征在于：包括LED驅(qū)動(dòng)電路和權(quán)利要求1-14任意一種紋波消除電路，所述的LED驅(qū)動(dòng)電路接收交流輸入后并經(jīng)整流得到輸入電壓給LED負(fù)載供電。

可以先用示波器將整個(gè)波形捕獲，然后將關(guān)心的紋波部分放大來觀察和測量(自動(dòng)測量或光標(biāo)測量均可)，同時(shí)還要利用示波器的FFT功能從頻域進(jìn)行分析。

1．最大紋波電壓。

在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，輸出電壓的紋波（包括噪聲）的絕對(duì)值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。

2． 紋波系數(shù)Y（%）。

在額定負(fù)載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo之比，既y=Umrs/Uo x100%

3． 紋波電壓抑制比。

在規(guī)定的紋波頻率（例如50HZ）下，輸入電壓中的紋波電壓Ui~與輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比，即：

紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~ 。

噪聲不同于紋波。紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在輸出電壓的0.5%以下；噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在輸出電壓的1%左右。紋波噪聲是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在輸出電壓的2%以下。2100433B

電解電容的損耗因子（其與 ESR 有關(guān)）隨所施加電壓的頻率不同而不同。故電容的紋波承受度不簡單是一個(gè)固定量，跟其紋波頻率還成正相關(guān)關(guān)系。規(guī)格書目中提供的某一數(shù)值往往指的是 100 或 120 Hz 的頻率，或是一些特定的頻率條件下。對(duì)于其它頻率情況規(guī)格書通常會(huì)提供一個(gè)轉(zhuǎn)換因數(shù)。