CN101404844A - 一种适用于可控硅调光器的led调光装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于可控硅调光器的LED调光装置，包括整流器、假负载电路、过零检测电路、高频变压器、主电源驱动集成电路、次级整流及滤波电路、二次电源驱动集成电路和平均电压检测电路。实施本发明具有以下有益效果：可以实现使用可控硅调光器对LED灯泡进行亮度调节，具有调光效果好，使用寿命长，结构简单，利于环保节约能源的优点。

Description

一种适用于可控硅调光器的LED调光装置技术领域本发明涉及一种调光装置，更具体地说，涉及一种适用于可控硅调光器的 LED调光装置。背景技术在现有技术中，可控硅调光器可以对传统的钨丝灯泡进行亮度调节，见图 1，可控硅调光器5的导通时间是由该电路的电容9的充电时间来决定的，从 而改变交流电正弦波的导通角，使钨丝灯泡10的电流改变，达到亮度的调节 效果，也称为前沿切相技术。如图1所示，可控硅调光器5与钨丝灯泡10串 联，当接上电源的第一时刻，电流经保险丝l，电感2，可调电位器7，电阻8， 电容9，钨丝灯泡IO，形成充电电容9的充电回路，电容9的充电时间由可调 电位器7的阻值大小决定，当电容9按一定时间充满电后，向触发二极管6 触发可控硅调光器5的控制端，使可控硅调光器5导通，因钨丝灯泡10是阻 性负载，所以经过可控硅调光器切相后的电压波形1与电流波形3是一致的（见 图2)，其导通到关断时间也是一致的。因而可实现对钨丝灯泡10的调光功能。LED光源是节能型的新型光源，功率远比乌丝灯泡小，而且LED灯是低 压直流供电的器件，需配有一个电能转换的LED驱动电源，才能驱动LED灯 发光。LED驱动幵关稳压电源是容性负载，没有设计调光控制电路，所以当 将图1所示的钩丝灯泡10换成带开关稳压电源的LED灯泡时，可控硅调光器 5电流的导通时间，比电压的导通时间短(见图3)。当没有电流流经可控硅调 光器5时，图1中的电阻7到电容9之间仍然有电压，此电压又会对电容9 进行充电，经一定时间充电后会再次对可控硅调光器5触发，可控硅调光器5 就会出现在半个周期内重复导通两次以上的现象(见图3)，所以LED灯，因驱 动开关稳压电源输入电流的断续，出现频闪的现象。因此，在现有技术中，可 控硅调光器对内置或外置开关电源的LED灯泡无法进行亮度调节。 发曰月内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种适用于可控硅调光器的LED调光装置，实现对LED灯泡亮度的调节。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种适用于可控硅调光 器的LED调光装置。包括：1、 整流器，用于将交流电转化为直流电；2、 假负载电路，包括一个MOSFET管和假负载电阻，使可控硅调光器进 入正常工作的切相状态；"MOSFET"是英文（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor) 的縮写，译成中文是"金属氧化物半导体场效应管"。3、 过零检测电路，通过控制MOSFET管的开关来控制假负载电路的开或 关，使可控硅调光器正常切相工作，同时降低假负载电路的损耗；4、 高频变压器，改变电压，启动主电源驱动集成电路并使其进入正常幵 关工作状态；5、 主电源驱动集成电路，在其关断时，高频变压器向次级整流及滤波电 路释放能量；经整流、滤波后加到二次电源驱动集成电路，驱动LED光源发 光；6、 次级整流及滤波电路，用于整流和滤波;7、 二次电源驱动集成电路，用于驱动LED光源发光；8、 平均电压检测电路，用于检测调光控制信号。以上所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，所述的假负载电阻的阻值接近钨丝灯泡工作时的内阻。以上所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，所述的平均电压检测电路将所检测到的调光电压输入到二次电源驱动集成电路的调光 控制端口，改变二次电源驱动集成电路的开关占空比，从而改变LED光源的电流。以上所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，所述的LED 光源为一个或多个，单色或多色LED灯。实施本发明的一种适用于可控硅调光器的LED调光装置，具有以下有益 效果:可以实现使用可控硅调光器对LED灯泡进行亮度调节，使人们在使用LED 灯具时，能够根据不同的环境对LED的亮度进行调节。LED具有寿命长、光效高、无辐射、抗冲击及低能耗等优点，属于绿色的节能环保照明，因此使用 本发明具有调光效果好，使用寿命长，结构简单，利于环保节约能源的优点。 附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是现有技术中使用于可控硅调光器调节钨丝灯泡亮度的电路原理图；图中：l保险丝；2电感；3电阻；4电容；5双向可控硅调光器；6双向触发二极管；7可调电位器；8电阻；9电容；10钨丝灯泡。图2是现有技术中使用于可控硅调光器调节钨丝灯泡亮度时，可控硅调光器切相后的电压波形与电流波形的示意图；图中：l输入交流电压波形；3输入交流电流波形。图3是图1中的钨丝灯泡换为LED灯时电压波形与电流波形示意图；图中: l输入交流电压；3输入交流电流。图4是本发明一种适用于可控硅调光器的LED调光装置实施例的电路原理 图；图中：l线绕电阻；2电感；3电阻；4整流桥；5、 6、 7、 8、 9、 10电阻； ll电容；12电阻；13电容；14假负载电阻；15 MOSFET管；16 二极管；17 电阻；18电阻；19稳压管；20运算放大器；21电解电容；22电阻；23基准IC; 24、 25电阻；26电解电容；27电阻；28 二极管；29电阻；30电容；31电阻；32 二极管；33高频变压器初级线圈；34高频变压器反馈线圈；35、 36电阻；37 电容；38主电源集成块；39次级线圈；40二极管；41电解电容；42电阻；43 二级电源集成块；44电阻；45二极管；46电感。图5是本发明一种适用于可控硅调光器的LED调光装置实施例的程序流 程图；图6是本发明一种适用于可控硅调光器的LED调光装置实施例中加入假 负载电路时，可控硅调光器进入正常切相工作状态的波形图；图中：l输入交 流电压；3输入交流电流。图7是本发明一种适用于可控硅调光器的LED调光装置实施例中整流后 直流电压与过零检测电路输出驱动的波形图；图中：l整流后直流电压；2过 零检测电路输出驱动。具体实施方式本发明的具体实施方式是：如图1和图4所示，市电经可控硅调光器切相后的电压，加到LED调光电源输入两端，经整流桥4整成直流电压后，通过二 极管16给电解电容21滤波，当电解电容21充满电后，电压经过电阻17启动 MOSFET管15开通，电流从假负载电阻14流入M0SFET管15到地，形成回路。 因假负载电阻14的阻值较小接近钨丝灯泡工作时的内阻，所以使可控硅调光 器进入正常切相工作状态(见图6)，同时电压经高频变压器初级线圈33，启动 主电源集成块38，并给运算放大器20供电，此时过零检测信号由电阻7、 9、 10和电容11去耦后，输入到运算放大器20的反相输入端，并与运算放大器20 的内部同相基准作比较后，输出端控制M0SFET管15的开或关，在过零检测信 号是上升沿时，运算放大器20控制MOSFET管15关断；当是下降沿时，运算 放大器20控制M0SFET管15导通(见图7)，导通时，为可控硅调光器内部触发 电路提供充电回路，使可控硅调光器进入正常切相工作状态，可控硅调光器被 触发导通后，为了降低假负载电阻14的损耗，运算放大器20控制M0SFET管15 关断。可控硅调光器的维持电流将由主电源集成块38驱动的二次电源集成块 43和LED光源消耗的电流所维持，由电阻7、 8， 12和电容13组成的平均电 压检测电路，所检测到的调光电压输入到二次电源集成块43的调光控制端口 ， 通过控制二次电源集成块43的开关占空比的大小，来控制LED光源的电流大 小，从而改变LED光源的亮度。当可控硅调光器的导通角越大时，平均电压检 测电路的电容13两端电压越高，输入到二次电源集成块43，使其占空比变大， 驱动LED光源的电流也变大，LED光源的亮度随之增加，所以LED光源的亮度 就可随可控硅调光器的调节而发生随线性变化，从而实现可控硅调光器对LED 灯泡的调光功能。综上所述，如本技术领域中普通技术人员可以了解的，本说明书中所述的 只是本发明的一个较佳实施例，凡依本发明的构思所做的改变或修饰，皆应在 本发明的权利要求保护范围内。

Claims (4)

1、一种适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，包括： 整流器，用于将交流电转化为直流电； 假负载电路，包括一个MOSFET管和假负载电阻，使可控硅调光器进入正常工作的切相状态； 过零检测电路，通过控制MOSFET管的开关来控制假负载电路的开或关，使可控硅调光器正常切相工作，同时降低假负载电路的损耗； 高频变压器，改变电压，启动主电源驱动集成电路并使其进入正常开关工作状态； 主电源驱动集成电路，在其关断时，高频变压器向次级整流及滤波电路释放能量；经整流、滤波后加到二次电源驱动集成电路，驱动LED光源发光； 次级整流及滤波电路，用于整流和滤波； 二次电源驱动集成电路，用于驱动LED光源发光； 平均电压检测电路，用于检测调光控制信号。

2、 根据权利要求1所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，所述的假负载电阻的阻值接近钨丝灯泡工作时的内阻。

3、 根据权利要求2所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于，所述的平均电压检测电路将所检测到的调光电压输入到二次电源驱动集成 电路的调光控制端口，改变二次电源驱动集成电路的开关占空比，从而改变 LED光源的电流。

4、 根据权利要求3所述的适用于可控硅调光器的LED调光装置，其特征在于， 所述的LED光源为一个或多个，单色或多色LED灯。