CN103857107A - 一种灯具及其调光电路 - Google Patents
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Abstract
公开了一种调光电路，应用于灯具内对灯具的光源进行调光控制，包括电源输入电路、轻触开关、PWM控制电路及第一开关管，电源输入电路连接外界交流市电，以将外界交流市电转换成直流电压，轻触开关连接至PWM控制电路，PWM控制电路还连接至第一开关管的控制端，第一开关管的第一端连接至电源输入电路以接收直流电压，第一开关管的第二端连接至光源，当轻触开关导通超过预设时间时，PWM控制电路持续输出占空比变化的PWM信号至第一开关管的控制端以控制第一开关管的通断时间，从而对光源进行调光控制。本发明的电路结构简单、成本低廉、减少了能源浪费，可应用于各种环境下的小功率照明灯具。另，还公开了具有上述调光电路的灯具。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制领域，尤其涉及一种灯具及其调光电路。
背景技术
现有的小功率照明灯具，无论环境亮度大小，灯具的照度都是相同的。由于缺少相应的调光电路对小功率照明灯具的亮度进行调节，使得当环境亮度较大时，小功率照明灯具的照度依然较大，造成能源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种灯具及其调光电路，可实现对小功率灯具的光源照度的调光控制，减少能量浪费。
本发明的实施例提供了一种调光电路，应用于灯具内对灯具的光源进行调光控制，所述调光电路包括电源输入电路、轻触开关、PWM控制电路及第一开关管，所述电源输入电路连接外界交流市电，以将外界交流市电转换成直流电压，所述轻触开关连接至所述PWM控制电路，所述PWM控制电路还连接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一端连接至所述电源输入电路以接收所述直流电压，所述第一开关管的第二端连接至所述光源，当所述轻触开关导通超过预设时间时，所述PWM控制电路持续输出占空比变化的PWM信号至所述第一开关管的控制端以控制所述第一开关管的通断时间，从而改变所述光源的电流，进而对所述光源进行调光控制。
其中，所述PWM控制电路持续输出占空比逐渐变大的PWM信号时，所述第一开关管的导通时间增长，所述光源逐渐变亮；所述PWM控制电路持续输出占空比逐渐减小的PWM信号时，所述第一开关管的导通时间缩短，所述光源逐渐变暗。
其中，当所述轻触开关的导通时间小于或等于预设时间时，所述PWM控制电路改变所述光源的发光状态，所述发光状态是发光或熄灭的状态。
其中，所述PWM控制电路包括PWM控制芯片、稳压芯片、第一电阻和第二电阻，所述稳压芯片的参考极连接至所述PWM控制芯片的基准脚，所述稳压芯片的阳极接地，所述稳压芯片的阴极连接至所述PWM控制芯片的采样脚，所述第一电阻的第一端连接至所述直流电压，所述第一电阻的第二端连接至所述PWM控制芯片的检测脚，所述第二电阻连接至所述第一电阻的第二端与所述轻触开关的第一端之间，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值，所述轻触开关的第二端接地，所述PWM控制芯片的接地脚接地，所述PWM控制芯片的供电脚连接至所述直流电压。
其中，所述第一开关管为N沟道场效应管，所述第一开关管的控制端、第一端及第二端分别为所述场效应管的栅极、源极和漏极，所述场效应管的栅极连接至所述PWM控制芯片的信号输出脚。
其中，所述调光电路还包括恒流芯片，所述恒流芯片的控制端和第一端分别连接至所述光源的两端，所述恒流芯片的第二端接地，当所述PWM控制电路输出的PWM信号占空比达最大时，所述光源的电流达最大，照度达最大。
其中，所述电源输入电路还包括整流桥和稳压二极管，所述整流桥的第一输入端连接外界交流市电火线，所述整流桥的第二输入端连接外界交流市电零线，所述稳压二极管的阴极连接至所述整流桥的第一输出端，所述稳压二极管的阳极连接至所述整流桥的第二输出端，所述整流桥的第二输出端接地，所述整流桥的第一输出端连接至所述PWM控制芯片的供电脚。
其中，所述电源输入电路还包括保险管和热敏电阻，所述外界交流市电的火线经所述保险管连接至所述整流桥的第一输入端，所述外界交流市电的火线经所述热敏电阻连接至零线。
其中，所述电源输入电路经三端稳压源连接至所述PWM控制芯片的供电脚，所述三端稳压源的输入端连接至所述整流桥的第一输出端，所述三端稳压源的输出端经所述第一电阻连接至所述PWM控制芯片的所述检测脚，所述三端稳压源的输出端还连接于所述PWM控制芯片的所述供电脚，所述三端稳压源的接地端接地。
本发明的实施例还提供了一种灯具，包括光源和上述调光电路，所述调光电路对所述光源进行调光控制。
本发明实施例的调光电路通过PWM控制电路持续输出占空比变化的PWM信号至光源，从而改变光源的电流，进而对光源的照度进行调光控制，实现对小功率灯具驱动的智能设计。另，本发明实施例的电路结构简单、成本低廉、大大减少了能源浪费，可应用于各种环境下的小功率照明灯具。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明调光电路的结构图；
图2是本发明调光电路的PWM控制电路的电路图；
图3是本发明调光电路的整流输入电路、第一开关管及光源的电路图；
图4是本发明调光电路的三端稳压源的电路图。
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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例提供的一种灯具200，包括光源150及连接至所述光源150的调光电路100，以对所述光源150进行调光控制。本实施方式中，光源150为LED。
所述调光电路100包括电源输入电路110、轻触开关120、PWM（Pulse WidthModulation，即脉冲宽度调制）控制电路130及第一开关管140。电源输入电路110连接外界交流市电，以将外界交流市电转换成直流电压。轻触开关120连接至PWM控制电路130。PWM控制电路130还连接至第一开关管140的控制端。第一开关管140的第一端连接至电源输入电路110以接收直流电压，第一开关管140的第二端连接至光源150。当轻触开关120导通超过预设时间时，PWM控制电路130持续输出占空比变化的PWM信号至第一开关管140的控制端以控制第一开关管140的通断时间，从而改变光源150的电流，进而对光源150进行调光控制。
在本实施方式中，预设时间为2s，在其他实施方式中，可根据实际需要适当调节预设时间的长度。
本实施方式中，具体的，PWM控制电路130持续输出占空比逐渐变大的PWM信号时，第一开关管140的导通时间增长，光源150逐渐变亮。PWM控制电路130持续输出占空比逐渐减小的PWM信号时，第一开关管140的导通时间缩短，光源150逐渐变暗，从而实现对光源150的调光控制。
参见图2，PWM控制电路130还包括PWM控制芯片U1、稳压芯片U2、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，第二电阻R2的阻值远小于第一电阻R1的阻值。稳压芯片U2用于为PWM控制芯片U1提供稳定的基准电压，便于电压准确采样。稳压芯片U2的参考极1连接至PWM控制芯片U1的基准脚VREF，稳压芯片U2的阳极2接地，所述稳压芯片U2的阴极3连接至所述PWM控制芯片U1的采样脚PA6，第一电阻R1的第一端连接至直流电压，第一电阻R1的第二端连接至PWM控制芯片U1的检测脚PA7，第二电阻R2连接至第一电阻R1的第二端与轻触开关120的第一端之间，轻触开关120的第二端接地，PWM控制芯片U1的接地脚VSS接地，PWM控制芯片U1的供电脚VDD连接至所述直流电压。本实施方式中，稳压芯片U2的阴极3经第四电阻R4连接至PWM控制芯片U1的采样脚PA6，第四电阻R4用于限流，稳压芯片U2的阳极2经第一电容C1连接稳压芯片U2的阴极3，第一电容C1用于滤波。
第一开关管140为N沟道场效应管，第一开关管140的控制端、第一端及第二端分别为所述第一开关管140的栅极G、源极S和漏极D，第一开关管140的栅极G连接至PWM控制芯片U1的信号输出脚PA5。本实施方式中，第一开关管140的栅极G经第五电阻R5连接至PWM控制芯片U1的信号输出脚PA5，第一开关管140的栅极G与源极S之间还连接第六电阻R6。第五电阻R5和第六电阻R6用于限流保护第一开关管140。当PWM的高电平信号发送到第一开关管140的栅极G，第一开关管140导通，所述直流电压经第一开关管140给光源150供电。当PWM的低电平信号发送到第一开关管140的栅极G，第一开关管140截止，光源150熄灭。在其它实施方式中，第一开关管140还可以为其它开关器件，如P沟道场效应管、NPN管、PNP管。
调光电路100还包括恒流芯片U3。恒流芯片U3的控制端5和第一端4分别连接至光源150的两端，恒流芯片U3的第二端6接地，调光过程中，当PWM控制电路130输出的PWM信号占空比达最大时，光源150的电流达最大，照度达最大。本实施方式中，恒流芯片U3的电流流向为，分别经控制端5和第一端4流入所述恒流芯片U3，并经其第二端6流出恒流芯片U3。第二电容C2连接于恒流芯片U3的控制端5和恒流芯片U3的第二端6之间，用于滤波。
电源输入电路110还包括整流桥D1和稳压二极管D2，整流桥D1的第一输入端7连接外界交流电源的火线，所述整流桥D1的第二输入端8连接所述外界交流电源的零线，稳压二极管D2的阴极连接至整流桥D1的第一输出端9，稳压二极管D2的阳极连接至整流桥D1的第二输出端10，整流桥D1的第二输出端10接地，整流桥D1的第一输出端9连接至PWM控制芯片U1的供电脚VDD。本发明实施方式中，整流桥D1的第一输出端9和第二输出端10之间还连接第三电容C3，整流桥D1的第一输出端9经电感L1连接至PWM控制芯片U1的供电脚VDD，电感L1与地之间还连接第四电容C4，电感L1和第四电容C4均起滤波作用。
电源输入电路110还包括保险管F1和热敏电阻R3，外界交流市电的火线经保险管F1连接至整流桥D1的第一输入端7，外界交流市电的火线经热敏电阻R3连接至零线。电源输入电路110中，外界交流市电经热敏电阻R3减小电压，整流桥D1将交流电的正弦波转化为半波，再经第三电容C3滤波，稳压管D2将电压转换为适合电压值的直流电压，第四电容C4和电感L1将该直流电压再次滤波后，一路经第一开关管140连接到光源150，另一路为PWM控制芯片U1提供启动电压。
电源输入电路110经三端稳压源U3连接至PWM控制芯片U1的供电脚VDD，三端稳压源U3的输入端Vin连接至整流桥D1的第一输出端9，三端稳压源U3的输出端Vout经第一电阻R1连接至PWM控制芯片U1的检测脚PA7，三端稳压源U3的输出端Vout还连接于PWM控制芯片U1的供电脚VDD，三端稳压源U3的接地端GND接地，三端稳压源U3用于提供稳定的电压给PWM控制芯片U1的供电脚VDD和检测脚PA7。本实施方式中，三端稳压源U3的输入端Vin与接地端GND之间还连接第五电容C5，三端稳压源U3的输出端Vout与接地端GND之间还连接第六电容C6，三端稳压源U3的输入端Vin经电感L1连接至整流桥D1的第一输出端9。
本实施方式中，当轻触开关120导通，且导通时间小于或等于预设时间时，改变光源150的发光状态，光源150的发光状态是发光或熄灭的状态。
具体的，在光源150为熄灭的初始状态，轻触开关120被按下导通，且导通时间小于或等于预设时间，由于第二电阻R2的阻值远小于第一电阻R1的阻值，PWM控制芯片U1的检测脚PA7相当于接地，PWM控制芯片U1检测到低电平信号，在其PWM输出脚PA5处发出高电平信号，第一开关管140导通，光源150开始发光；在光源150为发光的初始状态，且轻触开关120被按下导通，且导通时间小于或等于预设时间，PWM控制芯片U1再次检测到低电平信号，根据PWM控制芯片U1内部的存储记忆，在其PWM输出脚PA5处发出低电平信号，第一开关管140截止，光源150熄灭。
本发明实施例的调光电路通过PWM控制电路130持续输出占空比变化的PWM信号至光源150，从而改变光源150的电流，进而对光源150的照度进行调光控制，实现对小功率灯具驱动的智能设计。另，本发明实施例的电路结构简单、成本低廉、大大减少了能源浪费，可应用于各种环境下的小功率照明灯具。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调光电路，应用于灯具内对灯具的光源进行调光控制，其特征在于，所述调光电路包括电源输入电路、轻触开关、PWM控制电路及第一开关管，所述电源输入电路连接外界交流市电，以将外界交流市电转换成直流电压，所述轻触开关连接至所述PWM控制电路，所述PWM控制电路还连接至所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一端连接至所述电源输入电路以接收所述直流电压，所述第一开关管的第二端连接至所述光源，当所述轻触开关导通超过预设时间时，所述PWM控制电路持续输出占空比变化的PWM信号至所述第一开关管的控制端以控制所述第一开关管的通断时间，从而改变所述光源的电流，进而对所述光源进行调光控制。
2.如权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述PWM控制电路持续输出占空比逐渐变大的PWM信号时，所述第一开关管的导通时间增长，所述光源逐渐变亮；所述PWM控制电路持续输出占空比逐渐减小的PWM信号时，所述第一开关管的导通时间缩短，所述光源逐渐变暗。
3.如权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，当所述轻触开关的导通时间小于或等于预设时间时，所述PWM控制电路改变所述光源的发光状态，所述发光状态是发光或熄灭的状态。
4.如权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述PWM控制电路包括PWM控制芯片、稳压芯片、第一电阻和第二电阻，所述稳压芯片的参考极连接至所述PWM控制芯片的基准脚，所述稳压芯片的阳极接地，所述稳压芯片的阴极连接至所述PWM控制芯片的采样脚，所述第一电阻的第一端连接至所述直流电压，所述第一电阻的第二端连接至所述PWM控制芯片的检测脚，所述第二电阻连接至所述第一电阻的第二端与所述轻触开关的第一端之间，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值，所述轻触开关的第二端接地，所述PWM控制芯片的接地脚接地，所述PWM控制芯片的供电脚连接至所述直流电压。
5.如权利要求4所述的一种调光电路，其特征在于，所述第一开关管为N沟道场效应管，所述第一开关管的控制端、第一端及第二端分别为所述场效应管的栅极、源极和漏极，所述场效应管的栅极连接至所述PWM控制芯片的信号输出脚。
6.如权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述调光电路还包括恒流芯片，所述恒流芯片的控制端和第一端分别连接至所述光源的两端，所述恒流芯片的第二端接地，当所述PWM控制电路输出的PWM信号占空比达最大时，所述光源的电流达最大，照度达最大。
7.如权利要求4所述的一种调光电路，其特征在于，所述电源输入电路还包括整流桥和稳压二极管，所述整流桥的第一输入端连接外界交流市电火线，所述整流桥的第二输入端连接外界交流市电零线，所述稳压二极管的阴极连接至所述整流桥的第一输出端，所述稳压二极管的阳极连接至所述整流桥的第二输出端，所述整流桥的第二输出端接地，所述整流桥的第一输出端连接至所述PWM控制芯片的供电脚。
8.如权利要求7所述的一种调光电路，其特征在于，所述电源输入电路还包括保险管和热敏电阻，所述外界交流市电的火线经所述保险管连接至所述整流桥的第一输入端，所述外界交流市电的火线经所述热敏电阻连接至零线。
9.如权利要求7所述的一种调光电路，其特征在于，所述电源输入电路经三端稳压源连接至所述PWM控制芯片的供电脚，所述三端稳压源的输入端连接至所述整流桥的第一输出端，所述三端稳压源的输出端经所述第一电阻连接至所述PWM控制芯片的所述检测脚，所述三端稳压源的输出端还连接于所述PWM控制芯片的所述供电脚，所述三端稳压源的接地端接地。
10.一种灯具，其特征在于，包括光源和如权利要求1~9任一项所述的一种调光电路，所述调光电路对所述光源进行调光控制。
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140611 |