CN103415116A - 一种调光电路及可调光照明设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种调光电路及可调光照明设备，涉及照明技术领域，调光电路包括：输入单元、分段调光单元以及输出单元；所述输入单元，分别连接电源和所述分段调光单元，用于向所述分段调光单元输入电压或电流信号；所述分段调光单元，还连接所述输出单元，用于根据用户的操作向所述输出单元输出对应不同亮度的电压或电流信号；所述输出单元，用于将接收到的对应不同亮度的电压或电流信号输出至发光器件，用于驱动所述发光器件发光。采用这样一种调光电路可以实现照明设备的分段调光，避免因电流连续变化而造成的频闪现象。

Description

一种调光电路及可调光照明设备

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种调光电路及可调光照明设备。

背景技术

随着技术的不断发展，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）作为一种发光器件，已在各种照明领域中得到了广泛的应用。与传统的发光器件（如白炽灯、CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯）等）相比，由于LED光源具有节能、高亮、无红外和紫外辐射等优点，因此采用LED制作照明灯具能够适应当前人们对于绿色、节能和环保的要求。

为了满足人们对于照明灯具的不同应用需求，各种能够控制发光器件亮度变化的调光形式也应运而生。与通过改变施加在白炽灯上的有效电压来改变白炽灯发光亮度的控制方式不同，由于LED发光器件为电流驱动器件，对于现有的LED发光器件而言，通常是采用可控硅和电位器的组合通过改变驱动LED发光器件的电流实现亮度控制。这样一种采用可控硅的调光电路的不足之处在于，调光过程通常根据用户的操作进行非分段式的随机连续变化，由于电流的随机变化，在进行调光的过程中由于可控硅增大了谐波系数与电磁干扰，从而会因LED驱动电源端的滤波器件而产生噪声，出现肉眼能够观察到的频闪现象，严重影响用户的使用感受。

发明内容

本发明的实施例提供一种调光电路及可调光照明设备，可以实现分段调光，避免因电流连续变化而造成的频闪现象。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种调光电路，包括：输入单元、分段调光单元以及输出单元；

所述输入单元，分别连接电源和所述分段调光单元，用于向所述分段调光单元输入电压或电流信号；

所述分段调光单元，还连接所述输出单元，用于根据用户的操作向所述输出单元输出对应不同亮度的电压或电流信号；

所述输出单元，用于将接收到的对应不同亮度的电压或电流信号输出至发光器件，用于驱动所述发光器件发光。

本发明实施例的另一方面，提供一种可调光照明设备，包括：调光电路和发光器件，所述调光电路包括如上所述的调光电路。

本发明实施例提供的调光电路及可调光照明设备，采用分段调光单元，从而可以根据用户的操作来向发光器件输出对应不同亮度的电压或电流信号。与现有技术采用可控硅调光不同，这样一种调光电路可以实现分段调光，从而避免了因电流连续变化而造成的频闪现象，大大提高了用户的使用感受。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种调光电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一调光电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种调光电路的电路连接结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种可调光照明设备的结构示意图。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的调光电路，如图1所示，包括：输入单元11、分段调光单元12以及输出单元13。

其中，输入单元11分别连接电源和分段调光单元12，用于向分段调光单元12输入电压或电流信号。

分段调光单元12，还连接输出单元13，用于根据用户的操作向输出单元13输出对应不同亮度的电压或电流信号。

输出单元13，用于将接收到的对应不同亮度的电压或电流信号输出至发光器件，用于驱动该发光器件发光。

本发明实施例提供的调光电路，采用分段调光单元，从而可以根据用户的操作来向发光器件输出对应不同亮度的电压或电流信号。与现有技术采用可控硅调光不同，这样一种调光电路可以实现分段调光，从而避免了因电流连续变化而造成的频闪现象，大大提高了用户的使用感受。

需要说明的是，本发明实施例提供的调光电路可以适用于调节已知的各种依靠电压或电流驱动的发光器件，例如白炽灯、荧光灯或LED灯。尤其是对于LED灯而言，现有的调光电路通常采用可控硅电路难以进行亮度的分段式调节。在本发明实施例中，采用这样一种分段式调光电路，可以根据用户的操作实现亮度的分段式调节，其中用户的操作方式可以有很多，例如可以通过对电路进行不同次数的开关动作实现亮度的分段切换，当然这仅仅是举例说明，本发明并不局限于此。

进一步地，如图2所示，输入单元11具体可以包括：电磁兼容模块111（EMC）和整流滤波模块112。在日常使用的过程中，调光电路通常连接220V的交流电，采用这样一种电磁兼容模块111和整流滤波模块112可以有效过滤掉不必要的噪声，实现信号的稳定输入。

如图3所示，电磁兼容模块111又可以包括第一电感L1、第二电感L2和第一电阻R1。具体的，第一电感L1可以采用共模电感，第二电感L2可以采用差模电感。

其中，第一电感L1的第一端连接电源，第一电感L1的第二端连接整流滤波模块112。第二电感L2的第二端连接分段调光单元12。第一电阻R1与第二电感L2并联。

进一步地，如图3所示，整流滤波模块112还可以包括整流桥DB、第一电容C1和第二电容C2。

其中，整流桥DB分别连接第一电感L1的第二端以及第二电感L2的第一端。第一电容C1的一端连接第二电感L2的第一端，第一电容C1的另一端连接整流桥DB。第二电容C2的一端连接第二电感的第二端，第二电容C2的另一端连接整流桥DB。

采用这样一种电磁兼容模块111和整流滤波模块112可以有效过滤掉不必要的噪声，实现信号的稳定输入。

进一步地，如图2所示，分段调光单元12可以包括：启动模块121、调光芯片122和开关驱动模块123。

如图3所示，启动模块121具体可以包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第三电容C3。

其中，第二电阻R2的一端连接输入单元11，即第二电阻R2与第二电感L2相连接，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3。第三电阻R3的另一端分别连接第四电阻R4和调光芯片122。第四电阻R4的另一端接地。第三电容C3与第四电阻R4并联。

进一步地，调光芯片122还通过第四电容C4接地，通过第五电阻R5连接输入单元11，即通过第五电阻R5与第二电感L2相连接，通过第五电容C5连接驱动电源VDD。

需要说明的是，在本发明实施例中，调光芯片具体可以采用包括：二段式调光芯片、三段式调光芯片或无极调光芯片等各种具有不同调节档位的调光芯片。其中，采用x段式调光芯片即代表该调光电路可以实现对发光器件的x种亮度的调节。以二段式调光芯片为例，当发光器件完全点亮时，其处于第一亮度状态，可以规定完全点亮与关闭之间的任意一种亮度状态（如半点亮）为第二亮度状态，当用户第一次打开调光电路的开关时，发光器件处于完全点亮状态，当用户快速关闭并再次快速打开开关时，发光器件切换至第二亮度（半点亮）状态，其他各种段式调光芯片同理。无极调光芯片与段式调光芯片不同，无极调光芯片并未预先设定各种不同的亮度状态档位，当用户第一次打开无极调光电路的开关时，发光器件处于完全点亮状态，当用户快速关闭并再次快速打开开关时，发光器件的亮度将从全亮状态开始亮度逐渐降低，当降低到用户需要的亮度时，用户可以再次快速关闭并再次快速打开开关，从而实现发光器件的分段调光。

具体的，本发明实施例提供的调光芯片可以采用具有分段式调光功能的高功率因数（PF）值恒流芯片。这样一来，可以在实现分段调光的同时进一步防止频闪现象的产生，进一步提高了产品的质量。

进一步地，如图3所示，开关驱动模块123可以包括第六电阻R6、晶体管Q和第一二极管D1。

其中，第六电阻R6的一端连接调光芯片122，第六电阻R6的另一端连接晶体管Q的栅极。晶体管Q的第一极连接输入单元11，即与第二电感L2相连接，晶体管Q的第二极分别连接调光芯片122以及第一二极管D1的负极。第一二极管D1的正极接地。

本发明实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是没有区别的。此外，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型晶体管或P型晶体管，在本发明实施例中，当采用N型晶体管时，其第一极可以是源极，第二极可以是漏极，当采用P型晶体管时，其第一极可以是漏极，第二极可以是源极。

进一步地，如图3所示，输出单元13具体可以包括：

第三电感L3，该第三电感L3的第一端连接分段调光单元12，第三电感L3的第二端连接发光器件。

第七电阻R7，该第七电阻R7的一端连接第三电感L3的第二端，第七电阻R7的另一端分别连接发光器件和接地。

第六电容C6和第七电容C7均与第七电阻R7并联。

采用这样一种分段式调光芯片作为电路的调光单元，从而可以根据用户的操作来向发光器件输出对应不同亮度的电压或电流信号。与现有技术采用可控硅调光不同，这样一种调光电路可以实现分段调光，从而避免了因电流连续变化而造成的频闪现象，大大提高了用户的使用感受。

进一步地，如图1所示，调光电路还可以包括：

反馈检测单元14，反馈检测单元14分别与分段调光单元12和输出单元13相连接，以使得分段调光单元12根据输出单元13的反馈信号调节输出信号。

具体的，如图2所示，反馈检测单元14可以包括：输出取样反馈模块141和检测模块142。

其中，如图3所示，输出取样反馈模块141还可以包括第八电阻R8和第九电阻R9。

第八电阻R8的一端连接晶体管Q的第二极，第八电阻R8的另一端连接第三电感L3的第一端。第九电阻R9与第八电阻R8并联。

检测模块142还可以包括第二二极管D2、第十电阻R10和第十一电阻R11。

第二二极管D2的正极连接第三电感L3的可变端，第二二极管D2的负极连接第十电阻R10。第十电阻R10的另一端连接第五电容C5的一端。第十一电阻R11的一端连接第三电感L3的可变端，第十一电阻R11的另一端连接调光芯片122。

具体的，在本发明实施例中，调光芯片具体可以采用包括二段式调光芯片、三段式调光芯片或无极调光芯片等在内的各种分段式调光芯片。以二段式调光芯片为例，其结构可以如图3所示，该芯片由左上至右上分别包括八个引脚，其中，第1引脚连接第三电阻R3的一端，用于控制是否进行调光；第2引脚连接电容C4，可以起到稳定芯片工作的作用；第3引脚为接地端；第4引脚连接电阻R11，用于接收检测电流；第5引脚分别与电容C5以及电阻R10相连接，VDD通过该引脚向芯片供电；第6引脚通过电阻R6与晶体管Q的栅极相连接，用于输出控制晶体管Q开关的信号；第7引脚连接电阻R8，用于接收输出端的取样反馈信号；第8引脚通过电阻R5与晶体管Q的第一极相连接，用于启动晶体管Q。采用这样一种调光芯片，可以根据用户的操作来向发光器件输出对应不同亮度的电压或电流信号，与现有技术采用可控硅调光不同，具有这样一种调光芯片的调光电路可以实现分段调光，从而避免了因电流连续变化而造成的频闪现象。

本发明实施例还提供了一种可调光照明设备，包括：调光电路和发光器件，其中，调光电路可以包括如上任一所述的调光电路。

调光电路的具体结构已在前述实施例中做了详细的描述，故此处不再赘述。

本发明实施例提供的可调光照明设备，包括调光电路，采用分段调光单元，从而可以根据用户的操作来向发光器件输出对应不同亮度的电压或电流信号。与现有技术采用可控硅调光不同，这样一种调光电路可以实现分段调光，从而避免了因电流连续变化而造成的频闪现象，大大提高了用户的使用感受。

进一步地，发光器件可以包括LED。具体的，发光器件可以为单个的LED，也可以为LED灯条，本发明对此不做限制。在现有的各种照明设备中，LED管灯作为新一代绿色节能光源得到了广泛的应用。现有的可调光LED管灯主要采用半塑半铝结构，即灯管部分采用塑料，位于灯管两端的堵头以及散热片则采用铝材制作，这样一种结构的LED管灯在使用的过程中，堵头处由于带电而产生高温，这不仅会影响灯管的质量且对用户的使用带来了极大的安全隐患。此外，调光功能需要通过可控硅和电位器的设计来实现，可控硅和电位器的结构通常较大，需要额外制作在LED管灯之外，这严重影响了产品的美观与使用。针对以上问题，本发明实施例提出了一种可调光照明设备。

具体的，如图4所示，可调光照明设备还可以包括：

灯管41和位于灯管41两端的堵头42。

设置于灯管41内部的散热金属43，发光器件44设置于散热金属43的表面。

其中，调光电路可以设置于堵头42的内部。

灯管41与堵头42均采用绝缘材料制成。

具体的，散热金属43可以选用铝材等具有高导热性的金属材料，灯管41与堵头42可以采用绝缘塑料制成，本发明对此并不做限制。

具体的，图4中，发光器件44优选为LED灯条。当然，也可以为单个的LED或者其他形式，本发明对此不做限制。

这样一来，可调光照明设备通过采用全塑管材，达到了良好的绝缘效果，解决了现有照明设备安全性能低的问题。进一步地，通过采用这样一种调光电路设计，可以直接将电路设计制作于照明设备的内部，显著提高了产品的美观和实用性。此外，这样一种可调光照明设备能够通过墙壁开关来控制照明设备的调光，非常方便，解决了现有照明设备通过可控硅和电位器来调光操作复杂的问题。

本发明实施例提供的可调光照明设备通过一种分段调光单元来实现分段调光功能，通过更换不同的恒流芯片可以实现两段、三段以及无极调光，无频闪，解决了现有照明设备无法分段调光且有频闪的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种调光电路，其特征在于，包括：输入单元、分段调光单元以及输出单元；

所述输入单元，分别连接电源和所述分段调光单元，用于向所述分段调光单元输入电压或电流信号；

所述分段调光单元，还连接所述输出单元，用于根据用户的操作向所述输出单元输出对应不同亮度的电压或电流信号；

所述输出单元，用于将接收到的对应不同亮度的电压或电流信号输出至发光器件，用于驱动所述发光器件发光。

2.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述输入单元包括：电磁兼容模块和整流滤波模块；

所述电磁兼容模块包括第一电感、第二电感和第一电阻；

所述第一电感的第一端连接所述电源，所述第一电感的第二端连接所述整流滤波模块；所述第二电感的第二端连接所述分段调光单元；所述第一电阻与所述第二电感并联；

所述整流滤波模块包括整流桥、第一电容和第二电容；

所述整流桥分别连接所述第一电感的第二端以及所述第二电感的第一端；所述第一电容的一端连接所述第二电感的第一端，所述第一电容的另一端连接所述整流桥；所述第二电容的一端连接所述第二电感的第二端，所述第二电容的另一端连接所述整流桥。

3.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述分段调光单元包括：启动模块、调光芯片和开关驱动模块；

所述启动模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第三电容；

所述第二电阻的一端连接所述输入单元，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻；所述第三电阻的另一端分别连接所述第四电阻和所述调光芯片；所述第四电阻的另一端接地；所述第三电容与所述第四电阻并联；

所述调光芯片还通过第四电容接地，通过第五电阻连接所述输入单元，通过第五电容连接驱动电源；

所述开关驱动模块包括第六电阻、晶体管和第一二极管；

所述第六电阻的一端连接所述调光芯片，所述第六电阻的另一端连接所述晶体管的栅极；所述晶体管的第一极连接所述输入单元，所述晶体管的第二极分别连接所述调光芯片以及所述第一二极管的负极；所述第一二极管的正极接地。

4.根据权利要求3所述的调光电路，其特征在于，所述调光芯片采用包括：二段式调光芯片、三段式调光芯片或无极调光芯片。

5.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述输出单元包括：

第三电感，所述第三电感的第一端连接所述分段调光单元，所述第三电感的第二端连接发光器件；

第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第三电感的第二端，所述第七电阻的另一端分别连接所述发光器件和接地；

第六电容和第七电容均与所述第七电阻并联。

6.根据权利要求1-5任一所述的调光电路，其特征在于，所述调光电路还包括：

反馈检测单元，所述反馈检测单元分别与所述分段调光单元和所述输出单元相连接，以使得所述分段调光单元根据所述输出单元的反馈信号调节输出信号。

7.根据权利要求6所述的调光电路，其特征在于，所述反馈检测单元包括：输出取样反馈模块和检测模块；

所述输出取样反馈模块包括第八电阻和第九电阻；

所述第八电阻的一端连接所述晶体管的第二极，所述第八电阻的另一端连接所述第三电感的第一端；所述第九电阻与所述第八电阻并联；

所述检测模块包括第二二极管、第十电阻和第十一电阻；

所述第二二极管的正极连接所述第三电感的可变端，所述第二二极管的负极连接所述第十电阻；所述第十电阻的另一端连接所述第五电容的一端；所述第十一电阻的一端连接所述第三电感的可变端，所述第十一电阻的另一端连接所述调光芯片。

8.一种可调光照明设备，包括：调光电路和发光器件，其特征在于，所述调光电路包括如权利要求1-7任一所述的调光电路。

9.根据权利要求8所述的可调光照明设备，其特征在于，所述发光器件包括发光二级管。

10.根据权利要求8或9所述的可调光照明设备，其特征在于，所述可调光照明设备还包括：

灯管；

位于所述灯管两端的堵头；

设置于所述灯管内部的散热金属；

所述发光器件设置于所述散热金属的表面；

所述调光电路设置于所述堵头的内部；

所述灯管与所述堵头均采用绝缘材料制成。

Images