Led照明電源供應裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及LED照明電源供應裝置，具體來說，涉及對各類LED模塊提供高效的電源供應，并能執行電力控制的LED照明電源供應裝置。
【背景技術】
[0002]LED(light emitting d1de)是可發光的半導體元件，因為體積小,壽命長,節能效果卓越，因此現今有很多照明裝置的開發都用到LED技術。為了照明裝置的電源供應，使用SMPS (switching mode power supply)為LED模塊供應驅動電源。但是,有可能因為供應的驅動電源的特性而有發生超負荷，產生更多熱量，消耗更多電力。此外，為使輸出電力穩定而需要使用電解電容器，因此會產生電源供應裝置壽命受到電容器的壽命影響的問題。

【發明內容】

[0003]想要解決的課題
[0004]不需要根據LED的耐壓變化來變更結構，提供有較寬輸入電壓范圍和控制負荷范圍的LED電源供應裝置。
[0005]此外，提供能夠同時控制輸出電壓及輸出電流的LED電源供應裝置。此外，提供不適用電解電容器的LED電源供應裝置。
[0006]解決課題的技術手段
[0007]按照本發明的一方面，提供了 LED照明電源供應裝置，所述LED照明電源供應裝置包括整流交流電源的整流器；將交流電源的交流周期同步后生成為執行補償力率使用的PWM信號；根據輸出電壓設定，為了調整輸出電壓生成復數的電力控制專用的PWM信號的電力控制處理器；根據補償力率用的PWM信號來執行補償力率的PFC部；能對補償力率的電壓進行降壓的直流/交流轉換器；復數的電力控制專用PWM信號中，根據按輸出電壓設定生成的第一 PWM信號，將降壓后的電壓變換后輸出的LLC共振轉換器；能夠感應LLC共振轉換器的輸出電壓，并利用感應的輸出電壓及復數的電力控制專用PWM信號中的為輸出電壓的穩定而設定的第二 PWM信號生成的輸出電壓感應信號，并將此信號提供給電力控制處理器的處理部；以及感應由LED照明裝置輸出的輸出電流，根據為了復數的電力控制專用PWM信號中的輸出電流的穩定而設定的第三PWM信號來調整輸出電流的電流處理部。
[0008]電力控制處理器可以根據使用者輸入的信號，或根據上位系統中輸入的信號來設定輸出設定電壓。
[0009]電力控制處理器可以利用輸出電壓感應信號，重新調整第一 PWM信號，調整流向LED照明裝置的輸出電壓。
[0010]電壓處理部通過感知LLC共振轉換器的輸出電壓，利用第二 PWM信號生成與輸出設定電壓對應的第一標準電壓，并生成感應到的輸出電壓及第一標準電壓之間的第一差值，將生成的第一差值作為輸出電壓感應信號傳達給電力控制處理器。
[0011]電力控制處理器利用輸出電壓感應信號，在輸出電壓感應信號比以輸出設定電壓為基礎決定的上限值(Vmax)高時，減小第一 PWM信號占空；在輸出電壓感應信號比以輸出設定電壓為基礎決定的下限值(Vmin)低時,可以增加第IPWM信號的占空，從而控制輸出電壓。
[0012]電流處理部感知流向LED照明裝置的輸出電流，利用第三PWM信號，生成與輸出設定電流對應的第二標準電壓，并生成與第二標準電壓與感應到的輸出電流對應的電壓值之間的第二差值，并以生成的第二差值為基礎調整輸出電流的大小。
[0013]按照本發明的另一方面，還提供了控制LED照明電源供應裝置的方法，所述方法包括:將整流交流電源的交流周期同步，從而生成為執行力率補償的補償力率專用PWM信號，將生成的PWM信號提供給應執行力率補償的力率補償部，從而控制力率補償的階段；以輸出設定電壓為基礎，為調整輸出電壓為而生成第一 PWM信號，并將第一 PWM信號提供給LLC共振轉換器，由LLC共振轉換器在力率補償之后，將降壓后的電壓變換成輸出設定電壓后進行輸出的控制階段；根據能使從LED照明裝置里流出的輸出電壓穩定的第二 PWM信號，LLC共振轉換器重新調整輸出電壓的階段；根據能使從LED照明裝置里流出的輸出電流穩定的第三PWM信號，電流處理部控制輸出電流的階段。
[0014]發明技術效果
[0015]本發明通過使用可以整體控制LED電源供應裝置的電力控制處理器，可以有效地執行電源控制，并簡化LED電源供應裝置的系統組成。另外，本發明即使不另外進行結構變更，也可以為給多種類的LED模塊提供電源，并且可以提供有寬輸入電壓范圍及控制負荷范圍的LED電源供應裝置。同時，本發明可以固定電壓及固定電流的控制方式，提供不使用電解電容器的電源供應裝置。
【附圖說明】
[0016]圖1表示本發明的實施例的LED電源供應裝置的結構示意圖。
[0017]圖2表示圖1的電力控制處理部的結構示意圖。
[0018]圖3表示圖1的電壓處理部結構中的一實施例的結構示意圖。
[0019]圖4表示圖1的電流處理部結構中的一實施例的結構示意圖。
[0020]圖5是根據本發明的一實施例來表示LED電源供應裝置的動作順序圖。
[0021]圖6是根據本發明的一實施例來表示LED電源供應裝置的電力控制處理器的動作順序圖。
[0022]圖7是根據本發明的一實施例來表示LED電源供應裝置的電力控制處理器的電壓穩定化的動作順序圖。
[0023]附圖標記說明如下:
[0024]交流電源10、LED照明裝置20、上位系統30、LED電源供應裝置100、電力控制處理器110、第I障礙信號過濾器120、整流器130、第2障礙信號過濾器140、PFC部150、直流/交流轉換器160、LLC共振轉換器170、電壓處理部180、電流處理部190、數據處理部210、補償力率用PWM發生部220、電力傳達專用PWM發生部230、電壓感應器310、第一信號變換器320、第一比較器330、電流控制器410、電流感應器420、第二信號變換器430、第二比較器440。
【具體實施方式】
[0025]參考以下附加的圖紙詳細地說明本發明的實施例。在說明本發明時，若認為關于公告功能或者結構的具體說明不必要，或會使本發明的要點模糊不清的話，會省略那部分的詳細說明。而且后文涉及的術語是考慮到本發明的技能而定義的，因此有可能根據使用者，運用者的意圖或慣例而有所不同。因此，這些定義要以本發明前半部分的相關內容來決定。
[0026]圖1表示本發明的實施例的LED電源供應裝置的結構示意圖。
[0027]LED電源供應裝置100是使用交流電源來給LED照明裝置供電的。LED照明裝置20是一個或多個LED照明模塊。或者，LED照明裝置20是像路燈一樣，設置在固定地域上的多個LED照明裝置的集合。
[0028]LED電源供應裝置100是包括電力控制處理器110，第I障礙信號過濾器120，整流器130,第2障礙信號過濾器140,補償力率(Power factor correct1n)部150(以下簡稱PFC部)，直流/交流轉換器160，LLC共振轉換器170，電壓處理部180和電流處理部190。
[0029]電力控制處理器110是指LED電源供應裝置100被輸入交流電源10后，控制為LED照明裝置20電源的供應過程的處理器。電力控制處理器110對補償力率和提供給LED照明裝置20的電力進行控制。為此，電力控制處理器110可以構成生成補償力率控制信號的算法，以及生成電力控制專用PWM信號的算法。
[0030]電力控制處理器110是為了補償力率生成力率補償專用的PWM信號后提供給PFC部150后可以執行補償力率。電力控制處理器110在驗知由整流器130輸入的交流電源10的交流周期后，將PFC部150與交流周期同步，即可生成可以控制力率補償的的力率補償專用PWM信號。詳細來說，電力控制處理器110根據交流電源10的變動而變動的交流輸入周期，生成頻率及占空會變動的力率補償專用PWM信號，并將力率補償專用PWM信號提供給PFC部150，PFC部150會以交流輸入周期為基礎，控制輸入電壓與輸入電流的位相及波形，使二者相同，從而進行補償力率。由此，PFC部150可以即時地將交流電源10輸入頻率的變動反映在力率補償上。
[0031]此外，電力控制處理器110生成控制電力所需要的復數的PWM信號后，控制LLC共振轉換器170，電壓處理部180，以及電流處理部190的動作，從而控制在LED照明裝置20所需要的電力的供應。詳細來說，電力控制處理器110生成為調整LLC共振轉換器170的輸出電壓的第IPWM信號后提供給LLC共振轉換器170，并生成穩定LED照明裝置20所需要的第二 PWM信號，提供給電壓處理部180。此外，電力控制處理器110生成調整電流處理部190的輸出電流所需要的第3PWM信號，提供給電流處理部190。
[0032]第I障礙信號過濾器120是將交流電源10的電源障礙過濾后，輸出過濾后的交流電源。第I障礙信號過濾器120可以選擇性地使用。
[0033]整流器130將過濾過的交流電源變換成直流電源。例如，若整流器130中輸入了220V,60Hz的電壓，則以脈流波型輸出峰值300V的被電波整流過的電壓。
[0034]第2障礙信號過濾器140是在整流器130的輸出電壓中過濾掉反彈等會造成電源供應裝置100的效率降低的成分，從而減小或清除反彈等成分。第2障礙信號過濾器140可以選擇性地使用。
[0035]直流/交流轉換器160可對輸入電壓進行降壓，使通過PFC部150的電力平滑化。直流/交流轉換器160