CN102651925A - 两线调光器的辅助电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种第一开关管、充电关断单元、电压产生单元、控制电路，利用第一开关管导通时的管压降为电压产生单元充电，得到辅助电源，由于没有最小斩波角的限制，不会产生由于电压电流突变引起的电磁干扰。而且，控制电路还能够检测电压产生单元上的电压，当电压产生单元上的电压高于第二预设电压时，且第一开关管导通时，控制电路控制第一开关管工作在饱和状态，不为电压产生单元充电，降低第一开关管的损耗；当电压产生单元上的电压低于第一预设值，且第一开关管导通时，控制电路控制第一开关管工作在线性状态，利用第一开关管上的压降为电压产生单元充电；当第一开关管关断时，充电关断单元工作在高阻状态，切断为电压产生单元充电的通路。

Description

两线调光器的辅助电源

技术领域

本发明涉及调光器技术领域，特别是涉及两线调光器的辅助电源。

背景技术

两线调光器，通常连接在电网和负载端之间，因其与电网和负载的接线只有两根，故称为两线调光器。两线调光器内部通常可以采用MOSFET管、IGBT、或可控硅等半导体功率器件作为斩波开关，通过控制斩波开关的通断实现对电网电压的控制，进而实现对负载的调光，斩波角度的大小代表调光信号的大小。

为适应彩色照明系统的需求，调光器具有颜色和/或亮度等多种调节方式，其内部通常具有较多线路，甚至需要用单片机等数字控制方式，因此，需要在调光器内部产生为单片机或其它线路供电的辅助电源。

现有技术中有一种调光器的辅助电源，利用斩波开关截止时，斩波开关两端的电压来获取辅助电源，而斩波开关截止时两端的电压几乎为电网电压，获得的辅助电源会有很大的电压冲击，对使用调光器内部使用辅助电源的线路会产生很大的电压冲击而导致线路或部件损坏。获取最小辅助源电压时，需要一个最小的斩波角，即使斩波开关的斩波角很小，由于电压电流突变都会带来很大的电磁干扰。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种两线调光器的辅助电源，以实现在斩波开关导通时获得电压较小的辅助电源，技术方案如下：

一种两线调光器的辅助电源，包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端输入有第一控制信号，第二端接地端；

第一端与所述第一开关管的第一端相连，控制端输入有第二控制信号的充电关断单元；

与所述充电关断单元的第二端相连接、用于产生辅助电源电压的电压产生单元；

输入端与所述电压产生单元相连，用于检测所述电压产生单元的电压，输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制电路；

当所述控制电路检测到所述电压产生单元的电压低于第一预设电压值时，且当所述第一控制信号使所述第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在线性状态，所述第二控制信号控制所述充电关断单元运行在低阻抗状态，所述第一开关管上的电压降用于所述电压产生单元产生电压；

当所述控制电路检测到所述辅助电源电压高于第二预设电压值时，且在所述第一控制信号欲使所述第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在饱和状态；

当所述第一开关管关断时，所述第二控制信号控制所述充电关断单元工作在高阻抗状态。

优选地，所述两线调光器的辅助电源还包括：第二开关管、第一二极管、第二二极管，其中：

所述第一开关管的第一端通过第一二极管与所述充电关断单元的第一端相连，所述第一二极管的阳极与所述第一开关管的第一端相连，所述第一二极管的阴极与所述充电关断单元的第一端相连；

所述第二开关管的第一端与所述第二二极管的阳极相连，所述第二二极管的阴极与所述充电关断单元的第一端相连，所述第二开关管的第二端接地端，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的控制端相连。

优选地，所述充电关断单元包括：

第三开关管，所述第三开关管的第一端、第二端、控制端分别为充电关断单元的第一端、第二端、控制端。

优选地，所述控制电路包括：检测控制单元和驱动控制单元，

所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连接，输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，用于检测所述电压产生单元上的电压；

所述驱动控制单元的输入端与电压产生单元相连，其输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于根据所述检测控制单元的输出信号控制所述第一开关管的工作状态。

优选地，所述检测控制单元包括：滞回比较器，所述滞回比较器的反相输入端输入有第一参考电压，同相输入端与第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的公共端相连，输出端作为所述检测控制单元的输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，且该输出端与所述同相输入端之间连接有第一反馈电阻(R1)；

所述第二电阻(R2)的另一端作为所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连，所述第三电阻(R3)的另一端接地端。

优选地，所述驱动控制单元包括：第四开关管、第五开关管、第三二极管及第四二极管，其中：

所述第四开关管的控制端通过第八电阻(R8)与所述第四电阻(R4)和第五电阻(R5)的公共端相连接，所述第四开关管的第一端通过第一限流电阻(R6)与所述第五开关管的控制端相连，第四开关管的第二端与所述第四电阻(R4)的另一端相连；

所述第五开关管的第一端通过第二限流电阻(R7)与所述第四二极管(D4)的串联支路与所述第一开关管的控制端相连，第二端与所述电压产生单元相连；

所述第三二极管(D3)的阳极作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连，阴极与所述第五开关管的控制端相连；

所述第四电阻(R4)的另一端接地端，所述第五电阻(R5)的另一端与所述电压产生单元相连。

优选地，所述驱动控制单元包括：运算放大器，

所述运算放大器的同相输入端与第九电阻(R9)和第十电阻(R10)的公共端相连，反相输入端输入有第二参考电压；输出端通过第六二极管(D6)与所述第一开关管的控制端相连，所述第六二极管的阴极与所述第一开关管的控制端相连，且该输出端通过第十九电阻(R19)及第三电容的串联支路与所述反相输入端相连；

阴极与所述第六二极管的阴极相连，阳极作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连的第五二极管(D5)；

所述第九电阻(R9)的另一端与所述电压产生单元相连，所述第十电阻(R10)的另一端接地端。

优选地，所述检测控制单元包括：滞回比较器，

所述滞回比较器的同相输入端输入有第一参考电压，反相输入端与第十一电阻(R11)和第十二电阻(R12)的公共端相连，输出端作为所述检测控制单元的输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，该输出端通过第二反馈电阻(R18)与所述反相输入端相连；

所述第十一电阻(R11)的另一端作为所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连，所述第十二电阻(R12)的另一端接地端。

优选地，所述驱动控制单元包括：第六开关管和第七开关管，其中：

所述第六开关管的控制端通过第十五电阻(R15)与所述第十三电阻(R13)和第十四电阻(R14)的公共端相连接，第一端通过第三限流电阻(R16)与所述第七开关管的控制端相连，且该第一端作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连，第二端与所述第十四电阻(R14)的另一端相连；

所述第七开关管的第一端通过第四限流电阻(R17)与所述第一开关管的控制端相连，第二端与所述电压产生单元相连；

所述第十三电阻(R13)的另一端与所述电压产生单元相连，所述第十四电阻(R14)的另一端接地端。

优选地，所述电压产生单元为第一电容，所述第一电容的正极性端与所述充电关断单元的第二端相连，且该正极性端与所述控制电路的输入端相连，负极性端接地端；

优选地，所述电压产生单元包括第一电容、第二电容和升压变换单元，

所述升压变换单元的第一输入端与所述第一电容的正极性端相连，第二输入端与所述第一电容的负极性端相连，第一输出端与所述第二电容的正极性端相连，第二输出端与所述第二电容的负极性端相连，控制端与所述检测控制单元的输出端相连；

所述第二电容的正极性端与所述检测控制单元的输入端相连接，所述检测控制单元检测所述第二电容上的电压。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，所述两线调光器的辅助电源，通过在第一开关管导通时的管压降为电压产生单元充电，在所述电压产生单元上获取得到辅助电源，由于此种获取辅助电源的方式，没有第一开关管最小斩波角的限制，不会产生由于电压电流突变引起的电磁干扰。而且，所述两线调光器的辅助电源内设置有控制电路，具体的，当控制电路检测到电压产生单元上的电压值低于第一预设电压值时，且当第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在线性状态，所述第二控制信号控制所述充电关断单元运行在低阻抗状态，所述开关管上的电压降为所述电压产生单元充电；所述第一开关管关断时，所述第二控制信号控制所述充电关断单元工作在高阻抗状态，切断为电压产生单元充电的通路；当所述控制电路检测到电压产生单元的电压低于第二预设电压值时，且在所述第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在饱和状态，第一开关管两端的压降不足以为电压产生单元充电，从而降低了第一开关管的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图2为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图3为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图4为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图5为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图6为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图；

图7为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1所示为本发明实施例提供的一种两线调光器的辅助电源的电路原理示意图，所述两线调光器的辅助电源至少包括：第一开关管Q1，充电关断单元100、控制电路200、电压产生单元300，其中：

第一开关管Q1的第一端通过第五二极管D5与充电关断单元100的第一端相连，且第五二极管D5的阳极与第一开关管Q1的第一端相连，阴极与充电关断单元100的第一端相连；第一开关管Q1的第二端接地端，控制端输入有第一控制信号Vg1，同时，该控制端与控制电路200的输出端相连。

充电关断单元100的第二端与电压产生单元300相连，充电关断单元100的控制端输入有第二控制信号Vg2。

电压产生单元300输出的电压即所述两线调光器的辅助电源Vcc的电压，具体的该电压产生单元可以通过充电电容实现。

需要说明的是，此处第所述“地端”为所述辅助电源Vcc的参考电位，而且，在本发明中提到的“地端”均为辅助电源Vcc的参考电位。

控制电路200与电压产生单元300相连，用于检测电压产生单元300输出的电压，根据检测结果产生相应的控制信号控制第一开关管Q1的工作状态。

如图1所示，第一开关管Q1为所述两线调光器的斩波开关，其第一端同时与输入电源Vin的一端连接，第二端同时与负载Load连接，负载Load的另一端与输入电源Vin的另一端连接，构成两线调光器。

所述两线调光器的辅助电源的电路的工作过程如下：

当控制电路200检测到电压产生单元300输出的电压低于第一预设电压V1，且第一控制信号Vg1使第一开关管Q1导通时，控制电路200输出的电压信号驱动第一开关管Q1工作在线性状态。同时，第二控制信号Vg2控制充电关断单元100工作在低阻抗状态，从而，电压产生单元300利用工作在线性状态的第一开关管Q1两端的压降储能升压，获取辅助电源Vcc。

当控制电路200检测到电压产生单元300输出的电压高于第二预设电压V2，且第一控制信号Vg1使第一开关管Q1导通时，控制电路200输出的电压信号驱动第一开关管Q1工作在饱和状态，此时，第一开关管Q1两端的压降不足以为第一电容C1充电，电压产生单元300释放能量给辅助电源Vcc的负载(图中未示出)。

当第一开关管Q1截止时，第二控制信号Vg2控制充电关断单元100工作在高阻抗状态，切断电压产生单元300的储能回路。

需要说明的是，所述第一控制信号Vg1和第二控制信号Vg2可以由数字电路产生，具体可以通过单片机产生，也可以由模拟电路产生。

本领域普通技术人员可以理解的是，第一开关管Q1可以通过场效应晶体管实现，且第一开关管Q1的第一端、第二端、控制端分别为场效应管的漏极、源极和栅极；第一开关管Q1还可以通过IGBT(Insulated-Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)，此时，第一开关管Q1的第一端、第二端、控制端分别为IGBT的集电极、发射极和栅极；第一开关管Q1还可以通过三极管实现，此时，第一开关管Q1的第一端、第二端、控制端分别为集电极、发射极和基极。

本实施例提供的两线调光器的辅助电源，利用第一开关管工作在线性状态时的管压降使电压产生单元的储能升压，从而在电压产生单元上获取得到辅助电源，其中第一开关管不需要最小斩波角，不会因为获取辅助源而产生由于电压电流突变引起的电磁干扰。且该两线调光器的辅助电源内部还设置有检测控制单元，当检测控制单元能够检测到辅助电源的电压，当辅助电源的电压高于第二预设值时，检测控制单元输出的电信号驱动第一开关管工作在饱和状态，此时，第一开关管两端的压降不足以使电压产生单元储能升压，从而降低了第一开关管的损耗。

当两线调光器中的斩波开关由整流桥和开关管构成双向斩波开关时，两线调光器的辅助电源的结构示意图如图2所示，该两线调光器的辅助电源中的斩波开关包括第一开关管Q1和整流桥。

所述整流桥由四个二极管构成，两个交流输入端分别连接输入电源Vin和负载Load的一端，负载Load的另一端与输入电源Vin的另一端相连，构成回路。整流桥的第一直流输出端与第一开关管Q1的第一端相连，第二直流输出端与第一开关管Q1的第二端相连，整流桥和第一开关管Q1构成一双向斩波开关。

在本实施例中，辅助电源的地端为整流桥的负输出端。

两线调光器的辅助电源中其他部分的工作过程与图1所示的两线调光器的辅助电源工作过程相同，此处不再赘述。

当两线调光器中的斩波开关由两个开关管构成双向斩波开关时，两线调光器的辅助电源的结构示意图如图3所示，该两线调光器的辅助电源包括：

第一开关管Q1、第二开关管Q2充电关断单元100、控制电路200、电压产生单元300、第一二极管D1、第二二极管D2，其中：

第一开关管Q1的第一端通过第一二极管D1与充电关断单元100的第一端相连，具体的，第一二极管D1的阳极与第一开关管Q1的第一端相连，阴极与充电关断单元100的第一端相连，第一开关管Q1的第二端接地端，控制端输入有第一控制信号Vg1。

充电关断单元100的第二端与电压产生单元300的一端相连，充电关断单元100的控制端输入有第二控制信号Vg2，电压产生单元300的另一端接地端。

第二开关管Q2的第一端通过第二二极管D2与充电关断单元100的第一端相连，具体的，第二二极管D2的阳极与第二开关管Q2的第一端相连，阴极与充电关断单元100的第一端相连，第二开关管Q2的第二端与第一开关管Q1的第二端相连，并接地，第二开关管Q2的控制端与第一开关管Q1的控制端相连。

在本实施例中，辅助电源的地端为第一开关管Q1和第二开关管Q2的第二端。

本实施例中的第一开关管Q1和第二开关管Q2，均可以通过场效应管和IGBT实现，当具体由场效应管实现时，第一开关管Q1和第二开关管Q2的第一端、第二端和控制端分别为漏极、源极和栅极；当由IGBT实现时，第一开关管Q1和第二开关管Q2的第一端、第二端和控制端分别为IGBT的集电极、发射极和栅极。

控制电路200的输入端与电压产生单元300相连，用于检测辅助电源的电压，控制电路200的输出端与第一开关管Q1的控制端相连，输出的控制信号用于控制第一开关管的工作状态。

同时，第一开关管Q1的第一端与输入电源Vin的一端相连，第二开关管Q2的第一端与负载Load的一端相连，负载Load的另一端与输入电源Vin的另一端相连，通过控制第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通和关断时刻来控制负载Load两端的电压。第一开关管Q1和第二开关管Q2构成了双向斩波开关，当输入电源Vin处于正半周时，第一开关管Q1在第一控制信号Vg1的控制作用下导通，第二开关管Q2导通；当输入电源Vin处于负半周时，第二开关管Q2在第一控制信号Vg1的控制作用下导通，第一开关管Q1导通，这样，第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的斩波开关，在第一控制信号Vg1和控制电路200的作用下，能够在输入电源Vin的正负周期内均导通。

该两线调光器的辅助电源的具体工作过程如下：

1)输入电源Vin处于正半周时，第一控制信号Vg1控制第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的斩波开关导通，此时，当控制电路200检测到电压产生单元300上的电压低于第一预设电压V1时，控制电路200输出的电压信号驱动第一开关管Q1工作在线性状态，此时，第二控制信号Vg2控制充电关断单元100工作在低阻抗状态，利用第一开关管Q1上的压降通过第一二极管D1和充电关断单元100使电压产生单元300储能升压，从而在电压产生单元300上获取得到辅助电源Vcc。

当控制电路200检测到辅助电源Vcc的电压高于第二预设电压V2时，控制电路200输出的电信号驱动第一开关管Q1工作在饱和状态，此时，第一开关管Q1上的压降不足以使电压产生单元300储能升压，停止了辅助电源的获取，降低第一开关管Q1的损耗。

当第一控制信号Vg1控制斩波开关关断时，第二控制信号Vg2驱动充电关断单元100工作在高阻抗状态，切断电压产生单元300的储能升压回路。

2)当输入电源Vin处于负半周时，第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的斩波开关导通，当控制电路200检测到电压产生单元300上的电压低于第一预设电压V1时，控制电路200输出的电压信号驱动第二开关管Q2工作在线性状态，同时，第二控制信号Vg2控制充电关断单元100工作在低阻抗状态，利用第二开关管Q2上的压降通过第二二极管D2和充电关断单元100为电压产生单元300提供储能升压的能量，从而在电压产生单元300上获取得到辅助电源Vcc。

当控制电路200检测到电压产生单元300上的电压高于第二预设电压V2时，控制电路200输出的电压信号驱动第二开关管Q2工作在饱和状态，此时，第二开关管Q2上的压降不足以使电压产生单元300储能升压，停止了辅助电源的获取，降低第二开关管Q2的损耗。

当第一控制信号Vg1控制由第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的斩波开关关断时，第二控制信号Vg2驱动充电关断单元100工作在高阻抗状态，切断电压产生单元300的储能回路。

参见图4，图4为本发明实施例另一种两线调光器的辅助电源的电路原理示意图，在上述所有实施例基础上，具体示出了所述充电关断单元100、电压产生单元300和所述控制电路200的具体电路结构。

充电关断单元100具体可以通过第三开关管Q3实现，第三开关管Q3可以通过晶体三极管、场效应管，当第三开关管Q3为晶体三极管时，充电关断单元100的第一端、第二端、控制端分别为晶体三极管的集电极、发射极、基极。

电压产生单元300可以为第一电容C1，其中，第一电容C1的正极性端与所述充电关断单元100的第二端相连，第一电容C1的负极性端接地端。

控制电路200由检测控制单元201和驱动控制单元202组成：

检测控制单元201具体可以通过滞回比较器实现，可以由比较器IC1、第一反馈电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3实现。

具体地，比较器IC1的同相输入端连接在第二电阻R2和第三电阻R3的公共端，所述第二电阻R2的另一端与所述第一电容C1的正极性端相连，所述第三电阻R3的另一端与所述第一电容C1的负极性端连接，即接地端。

比较器IC1的反相输入端输入有第一参考电压V_r1，输出端通过二极管D3与第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端相连，同时，该输出端通过第一反馈电阻R1与所述同相输入端相连，构成反馈回路。

该滞回比较器的两阈值电压分别为：第一预设电压V1和第二预设电压V2，其中：

第一预设电压 $V_1=\left(\frac{R2+R3}{R3}\right)V_r-\left(\frac{R2+R3}{R1+R3}\right)V_o;$

第二预设电压 $V_2=\left(\frac{R2+R3}{R3}\right)V_r.$

式中：V_o为比较器IC1的输出的高电平的幅值，V_r1为第一参考电压的电压值。

本领域普通技术人员可以理解，选用不同阻值的R1、R2、R3，及不同的参考电压Vr，即可得到需要的电压阈值。

驱动控制单元202包括：第四开关管Q4、第五开关管Q5、第四电阻R4、第五电阻R5、第一限流电阻R6、第二限流电阻R7、第八电阻R8，其中：

第四开关管Q4的第一端经过第一限流电阻R6与第五开关管Q5的控制端相连，控制端通过第八电阻R8与第四电阻R4和第五电阻R5的公共端连接，第四电阻R4的另一端接地端，所述地端即第一电容C1的负极性端，第五电阻R5的另一端作为驱动控制电路的输入端与所述第一电容的正极性端相连；第四开关管Q4的第二端与第四电阻R4的另一端相连，即接地端。

第四开关管Q4和第五开关管Q5可以通过三极管、场效应管实现。

第五开关管Q5的第一端通过第二限流电阻R7与第四二极管D4构成的串联支路与第一开关管Q1的控制端相连，第五开关管Q5的第二端与所述第一电容的正极性端相连，即第五开关管Q5的第二端与第五电阻R5相连的公共端作为驱动控制单元202的输入端与第一电容C1的正极性端相连。

充电关断单元100和检测控制单元201，以及驱动控制单元202的具体工作过程如下：

当检测控制单元201输入的辅助电源Vcc的电压，即第一电容C1的电压，低于第一预设电压V1时，且当第一控制信号Vg1使第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中比较器IC1的同相输入端低于反向输入端的参考电压Vr，则比较器IC1的输出端输出零电平，第三二极管D3截止，第四二极管D4导通，驱动控制单元202中辅助电源Vcc上的电压经过分压电阻R5、R6分压后，使第四开关管Q4工作在线性区，致使第五开关管Q5也工作在线性区，进而使第五开关管Q5的集电极和发射极压降升高，最终使第一开关管Q1或第二开关管Q2控制端的电压降低，控制第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态，同时，第二控制信号Vg2使第三开关管Q3导通，从而，第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态的管压降通过充电关断单元100为第一电容C1充电，获取得到辅助电源Vcc。

当检测控制单元201输入的辅助电源Vcc上的电压，即第一电容C1的电压)高于第二预设电压V2时，且当第一控制信号Vg1欲使第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中比较器IC1的同相输入端高于反向输入端的参考电压Vr，则比较器IC1的输出端输出高电平，第三二极管D3导通，第四二极管D4截止，比较器IC1输出的高电平直接驱动第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在饱和状态，此时，第一开关管Q1或第二开关管Q2上的电压不足以为第一电容C1充电，从而降低了第一开关管Q1或第二开关管Q2的损耗。

当第一控制信号控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断时，第二控制信号Vg2控制第三开关管Q3关断，即使第三开关管Q3工作在高阻抗状态，切断为第一电容C1充电的通路，辅助电源Vcc不充电。

参见图5，本发明实施例提供的另一种两线调光器的辅助电源的电路原理示意图，与图4对应的实施例不同的是：驱动控制单元202的实施方式不同。

所述驱动控制单元202包括：

运算放大器IC2的同相输入端连接第九电阻R9和第十电阻R10的公共端，其反相输入端输入有第二参考电压Vr2，输出端通过第六二极管D6与所述第一开关管Q1的控制端相连，且第六二极管D6的阴极与第一开关管Q1的控制端相连；同时，该输出端通过由第三电容C3和第十九电阻R19串联支路构成补偿网络与反相输入端相连。所述补偿网络还可以由其他元器件构成，本发明对此并不限制。

第五二极管D5阴极与第六二极管D6的阴极相连接，第五二极管的阳极作为驱动控制单元202的控制端与检测控制单元201的输出端相连。

所述第九电阻R9的另一端作为驱动控制单元202的输入端与第一电容C1的正极性端相连，所述第十电阻R10的另一端接地端，该地端为第一电容C1的负极性端。

其中，运算放大器IC2的反相输入端的第二参考电压Vr2，同相输入端的辅助电源Vcc的电压分压后的电压信号，以及连接在反相输入端和输出端之间补偿网络，构成闭环控制，其工作原理如下：

当检测控制单元201检测到辅助电源Vcc上的电压，即第一电容C1上的电压，低于第一预设电压V1时，且当第一控制信号Vg1欲使第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中比较器IC1输出低电平，第五二极管D5截止，第六二极管D6导通，辅助电源Vcc上的电压经过驱动控制单元202中的分压电阻R9、R10后，输入到运算放大器IC2的同相输入端，与反相输入端的第二参考电压Vr2比较，运算放大器IC2通过第六二极管D6输出能够使第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态的驱动信号。同时，第二控制信号Vg2使第三开关管Q3导通，从而，第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态时的管压降通过充电关断单元100为第一电容C1充电，获取得到辅助电源Vcc。

当检测控制单元201检测到辅助电源Vcc的电压，即第一电容C1上的电压，高于第二预设电压V2时，且当第一控制信号Vg1使第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中比较器IC1输出高电平，第五二极管D5导通，第六二极管D6截止，比较器IC1输出的高电平直接驱动第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在饱和状态，此时，第一开关管Q1或第二开关管Q2上的电压不足以为第一电容C1充电，从而降低了第一开关管Q1或第二开关管Q2的损耗。

当第一控制信号控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断时，第二控制信号Vg2控制第三开关管Q3关断，即使得第三开关管Q3工作在高阻抗状态，切断为第一电容C1充电的通路，辅助电源Vcc不充电。

参见图6，本发明实施例提供的另一种两线调光器的辅助电源的电路原理示意图，与图4实施例不同的是：

检测控制单元201包括：滞回比较器IC3；

所述滞回比较器IC3的同相输入端输入有第一参考电压Vr1，反相输入端与第十一电阻R11和第十二电阻R12的公共端相连，输出端作为所述检测控制单元201的输出端与所述驱动控制单元202的控制端相连，且该输出端与所述反相输入端之间连接第二反馈电阻R18。

所述第十一电阻R11的另一端与第一电容C1的正极性端相连，所述第十二电阻R12的另一端接地端，该地端即第一电容C1的负极性端300。

驱动控制单元202包括：第六开关管Q6和第七开关管Q7，其中：

所述第六开关管Q6的控制端通过第十五电阻R15与第十三电阻R13和第十四电阻R14的公共端相连接，第六开关管Q6的第一端通过第三限流电阻R16与所述第七开关管Q7的控制端相连，同时该第一端作为驱动控制单元202的控制端与检测控制单元201的输出端相连。第六开关管Q6的第二端接地端，该地端即第一电容的负极性端。

所述第七开关管Q7的第一端通过第四限流电阻R17与第一开关管Q1的控制端相连，第七开关管Q7的第二端与第一电容C1的正极性端相连。

所述第十三电阻R13的另一端与第一电容C1的正极性端相连，即第十三电阻R13与第七开关管Q7相连的公共端作为驱动控制单元202的输入端与第一电容C1的正极性端相连，第十四电阻R14的另一端接地端，即与第一电容C1的负极性端相连。

当检测控制单元201输入的辅助电源Vcc上的电压低于第一预设电压V1时，且当第一控制信号Vg1控制第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中滞回比较器IC3的反相输入端低于同相输入端的第一参考电压Vr1，则滞回比较器IC3的输出端输出高电平，驱动控制单元202中第六开关管Q6集电极为高电平，致使第七开关管Q7工作在线性区，进而使第七开关管的集电极和发射极压降升高，最终使第一开关管Q1或第二开关管Q2控制端的电压降低，控制第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态，同时，第二控制信号Vg2使第三开关管Q3导通，从而，第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态的管压降通过充电关断单元100为第一电容C1充电，获取得到辅助电源Vcc。

当检测控制单元201输入的辅助电源Vcc上的电压高于第二预设电压V2时，且当第一控制信号Vg1控制第一开关管Q1或第二开关管Q2导通时，检测控制单元201中滞回比较器IC3的反相输入端高于同相输入端的第一参考电压Vr1，则滞回比较器IC3的输出端输出零电平，驱动控制单元202中第六开关管Q6集电极为零电平，致使第七开关管Q7工作在饱和区，其集电极和发射极压降降低，使第一开关管Q1或第二开关管Q2控制端的电压升高，第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在饱和状态，此时，第一开关管Q1或第二开关管Q2上的电压不足以为第一电容C1充电，从而降低了第一开关管Q1或第二开关管Q2的损耗。

当第一控制信号控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断时，第二控制信号Vg2控制第三开关管Q3关断，即使第三开关管Q3工作在高阻抗状态，切断为第一电容C1充电的通路，辅助电源Vcc不充电。

参见图7，图7示出了本发明实施例一种两线调光器的辅助电源的电路原理示意图，该两线调光器的辅助电源增设了升压变换单元400和第二电容C2。

在一些电压需要较高的应用场合中，比如为单片机供电或驱动斩波开关时，需要将辅助电源Vcc的电压升高，如果仅仅依靠第一开关管Q1或第二开关管Q2工作在线性状态下的通态压降，获取较高的辅助电源，将增加开关管的损耗，此时可以利用升压变换单元400将第一电容C1上的输出电压Vdd升高至需要的值，作为辅助电源Vcc。

具体如图7所示，其中检测控制单元201和驱动控制单元202与图6对应的实施例中的相同，此处不再赘述。

升压变换单元400的第一输入端与第一电容C1的正极性端相连，第二输入端与第一电容的负极性端相连，升压变换单元400的第一输出端与第二电容C2的正极性端相连，第二输出端与第二电容C2的负极性端相连，同时接地端。第二电容C2上的电压为辅助电源Vcc上的电压。

检测控制单元201的输入端与第二电容C2的正极性端相连，用来检测第二电容C2上的电压，驱动控制单元202的输入端与第二电容C2的正极性端相连，即第十三电阻R13与第七开关管的第二端相连接的公共端作为驱动控制单元202的输入端与第二电容C2的正极性端相连。

当第一电容C1上的电压Vdd不能满足辅助电源Vcc所需的电压时，升压变换单元400能够将第一电容C1上的电压升高到辅助电源Vcc的需要值，具体的，升压变换单元400可以由Boost变换器实现，本领域技术人员能够理解Boost变换器的工作原理，此处不再赘述。

当检测控制单元201输入的电压高于第二预设电压V2时，检测控制单元201通过驱动控制单元202驱动第一开关管Q1和第二开关管Q2工作在饱和导通状态的同时，发出控制信号至升压变换单元400，使其停止工作，以降低第一电容C1上的电压Vdd的跌落速度，从而进一步降低所述斩波开关的以及升压变换单元的损耗。

需要说明地是，检测控制单元201的输入端和驱动控制单元202的输入端，也可以接在第一电容C1的两端，即检测电压Vdd的值，控制其在预设的阈值范围内。

本实施例中的两线调光器的辅助电源增设了升压变换单元，可以将第一电容上的电压升高至辅助电源所需的电压，与通过提高第一开关管或第二开关管的导通压降获取较高的辅助电源相比，降低了损耗。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种两线调光器的辅助电源，其特征在于，包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端输入有第一控制信号，第二端接地端；

第一端与所述第一开关管的第一端相连，控制端输入有第二控制信号的充电关断单元；

与所述充电关断单元的第二端相连接、用于产生辅助电源电压的电压产生单元；

输入端与所述电压产生单元相连，用于检测所述电压产生单元的电压，输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制电路；

当所述控制电路检测到所述电压产生单元的电压低于第一预设电压值时，且当所述第一控制信号使所述第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在线性状态，所述第二控制信号控制所述充电关断单元运行在低阻抗状态，所述第一开关管上的电压降用于所述电压产生单元产生电压；

当所述控制电路检测到所述辅助电源电压高于第二预设电压值时，且在所述第一控制信号欲使所述第一开关管导通时，所述控制电路控制所述第一开关管工作在饱和状态；

当所述第一开关管关断时，所述第二控制信号控制所述充电关断单元工作在高阻抗状态。

2.根据权利要求1所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，还包括：第二开关管、第一二极管、第二二极管，其中：

所述第一开关管的第一端通过第一二极管与所述充电关断单元的第一端相连，所述第一二极管的阳极与所述第一开关管的第一端相连，所述第一二极管的阴极与所述充电关断单元的第一端相连；

所述第二开关管的第一端与所述第二二极管的阳极相连，所述第二二极管的阴极与所述充电关断单元的第一端相连，所述第二开关管的第二端接地端，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的控制端相连。

3.根据权利要求2所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，所述充电关断单元包括：

第三开关管，所述第三开关管的第一端、第二端、控制端分别为充电关断单元的第一端、第二端、控制端。

4.根据权利要求3所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，所述控制电路包括：检测控制单元和驱动控制单元，

所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连接，输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，用于检测所述电压产生单元上的电压；

所述驱动控制单元的输入端与电压产生单元相连，其输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于根据所述检测控制单元的输出信号控制所述第一开关管的工作状态。

5.根据权利要求4所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，

所述检测控制单元包括：滞回比较器，所述滞回比较器的反相输入端输入有第一参考电压，同相输入端与第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的公共端相连，输出端作为所述检测控制单元的输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，且该输出端与所述同相输入端之间连接有第一反馈电阻(R1)；

所述第二电阻(R2)的另一端作为所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连，所述第三电阻(R3)的另一端接地端。

6.根据权利要求5所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，所述驱动控制单元包括：第四开关管、第五开关管、第三二极管及第四二极管，其中：

所述第四开关管的控制端通过第八电阻(R8)与所述第四电阻(R4)和第五电阻(R5)的公共端相连接，所述第四开关管的第一端通过第一限流电阻(R6)与所述第五开关管的控制端相连，第四开关管的第二端与所述第四电阻(R4)的另一端相连；

所述第五开关管的第一端通过第二限流电阻(R7)与所述第四二极管(D4)的串联支路与所述第一开关管的控制端相连，第二端与所述电压产生单元相连；

所述第三二极管(D3)的阳极作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连，阴极与所述第五开关管的控制端相连；

所述第四电阻(R4)的另一端接地端，所述第五电阻(R5)的另一端与所述电压产生单元相连。

7.根据权利要求5所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，所述驱动控制单元包括：运算放大器，

所述运算放大器的同相输入端与第九电阻(R9)和第十电阻(R10)的公共端相连，反相输入端输入有第二参考电压；输出端通过第六二极管(D6)与所述第一开关管的控制端相连，所述第六二极管的阴极与所述第一开关管的控制端相连，且该输出端通过第十九电阻(R19)及第三电容的串联支路与所述反相输入端相连；

阴极与所述第六二极管的阴极相连，阳极作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连的第五二极管(D5)；

所述第九电阻(R9)的另一端与所述电压产生单元相连，所述第十电阻(R10)的另一端接地端。

8.根据权利要求4所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，

所述检测控制单元包括：滞回比较器，

所述滞回比较器的同相输入端输入有第一参考电压，反相输入端与第十一电阻(R11)和第十二电阻(R12)的公共端相连，输出端作为所述检测控制单元的输出端与所述驱动控制单元的控制端相连，该输出端通过第二反馈电阻(R18)与所述反相输入端相连；

所述第十一电阻(R11)的另一端作为所述检测控制单元的输入端与所述电压产生单元相连，所述第十二电阻(R12)的另一端接地端。

9.根据权利要求8所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于，所述驱动控制单元包括：第六开关管和第七开关管，其中：

所述第六开关管的控制端通过第十五电阻(R15)与所述第十三电阻(R13)和第十四电阻(R14)的公共端相连接，第一端通过第三限流电阻(R16)与所述第七开关管的控制端相连，且该第一端作为所述驱动控制单元的控制端与所述检测控制单元的输出端相连，第二端与所述第十四电阻(R14)的另一端相连；

所述第七开关管的第一端通过第四限流电阻(R17)与所述第一开关管的控制端相连，第二端与所述电压产生单元相连；

所述第十三电阻(R13)的另一端与所述电压产生单元相连，所述第十四电阻(R14)的另一端接地端。

10.根据权利要求1-9所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于：

所述电压产生单元为第一电容，所述第一电容的正极性端与所述充电关断单元的第二端相连，且该正极性端与所述控制电路的输入端相连，负极性端接地端；

11.根据权利要求1-9所述的两线调光器的辅助电源，其特征在于：

所述电压产生单元包括第一电容、第二电容和升压变换单元，

所述升压变换单元的第一输入端与所述第一电容的正极性端相连，第二输入端与所述第一电容的负极性端相连，第一输出端与所述第二电容的正极性端相连，第二输出端与所述第二电容的负极性端相连，控制端与所述检测控制单元的输出端相连；

所述第二电容的正极性端与所述检测控制单元的输入端相连接，所述检测控制单元检测所述第二电容上的电压。

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