CN105101508A - 一种led灯具电源控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种LED灯具电源控制电路，其包括一个在交流电压下工作的前沿切相开关模块，一个用于控制所述前沿切相开关模块的通断的触发模块，一个用于控制所述触发模块的触发时间的RC延时模块，以及一个使所述RC延时模块在某一固定电压值下工作的稳压模块。在输入电压不稳定时，所述稳压模块能够使得所述RC延时模块在设定的稳定电压值下工作，进而使得RC延时模块设定的触发周期不会发生变化。当RC延时模块的触发周期稳定时，所述前沿切相开关模块的通断时间随之稳定。因此，输入交流电压的切相角度保持稳定，从而保护后续电路且使得接入的负载能够稳定工作，不会发生令人眼不舒适的突然变化甚至闪烁的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源控制电路，特别是一种LED灯具电源控制电路。
背景技术
随时人们对居家照明以及商业照明的需求的不断扩大，人们在生产生活中的不同场合需要不同的照度、色温等，因此各种具有调光功能的灯具应运而生。通过调节输入电压的有效值而调节负载的输出功率是一种常见的调光方式。但是，输入电压不稳定特别是市电不稳定是一种时有发生的现象，这就给灯具实现可控的调光功能带来了挑战。当输入电压发生变化时，输出有效电压的变化被放大，当调光至灯具最暗时，灯具的照度变化使得眼睛看起来特别明显，甚至有可能使得灯具不能正常工作。特别是在全球提倡节能减排的背景下，LED照明得以迅速发展。而当输入电压不稳定时，LED灯具不能稳定工作，甚至会发生闪烁的现象。这就给用户带来了不舒适的体验甚至不能满足照明需求，进而也会妨碍LED照明的推广。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种输出稳定的LED灯具电源控制电路，以解决上述技术问题。
一种LED灯具电源控制电路，包括一个在交流电压下工作的前沿切相开关模块，一个用于控制所述前沿切相开关模块的通断的触发模块，一个用于控制所述触发模块的触发时间的RC延时模块，以及一个使所述RC延时模块在某一固定电压值下工作的稳压模块。
与现有技术相比，本发明的LED灯具电源控制电路在交流电源输入端Vin和所述RC延时模块之间增加一个稳压模块，从而使得该RC延时模块能够在稳定的电压值下工作。当输入电压不稳定时，由于所述稳压模块的稳压作用，所述RC延时模块的触发周期能够保持稳定。因而，所述触发模块能够根据该触发周期准确控制所述前切相开关模块的通断，即该前切相开关模块的通断时间得以稳定，从而使得输入电压的切相角度保持稳定。由于本发明LED灯具控制电路具有的上述功能，使得后续接入的电路能够获得稳定的工作电压，负载也就能够稳定工作，不会发生令人眼不舒适的突然变化甚至闪烁的现象。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的一种LED灯具电源控制电路的电路原理框图。
图2为图1的LED灯具电源控制电路的电路图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参阅图1及图2，其为本发明提供的一种LED灯具电源控制电路100的电路原理框图及电路原理图。所述LED灯具电源控制电路100包括一个在交流电压下工作的前沿切相开关模块10，一个用于控制所述前沿切相开关模块10的通断的触发模块20，一个用于控制所述触发模块20的触发时间的RC延时电路30，以及一个使所述RC延时模块30在某一固定电压值下工作的稳压模块40。可以想到的是，所述LED灯具电源控制电路100在交流电压下工作，实现输出功率进行可控调节。因此，所述LED灯具电源控制电路100能够用于可调光LED电源，而该可调光LED电源通过AC/DC电源模块等就能实现直流输出，从而实现调节LED负载的照度、色温等的功能。
所述前沿切相开关模块10通过其在半个交流电压周期内的通断时间的控制而实现对交流电压输出有效值的调节。在本实施例中，所述前沿切相开关模块10在输入交流电压的前半个周期实现切相。所述前沿切相开关模块10可以包括一个双向晶闸管（又称“双向可控硅”）Q1。所述前沿切相开关模块10通过所述双向晶闸管Q1实现开关功能。该双向晶闸管Q1的接收到所述触发模块20发出的触发信号就能实现导通，而所述RC延时模块30能够控制该双向晶闸管Q1的导通角，从而实现对输出功率的可控调节。本领域技术人员可以理解的是，双向晶闸管Q1作为一种理想的交流开关器件具有对称的正反伏安特性，在阴阳极之间接任何极性的脉冲电压都能实现对其控制而导通，而电压为零时，双向晶闸管Q1则会关断。
所述触发模块20用于触发控制所述前沿切相开关模块10的通断。在本实施例中，所述触发模块20包括一个双向触发管D3。所述触发模块20还可以包括一个限流电阻R5用于限流降压以保护双向触发管D3及双向晶闸管Q1。该限流电阻R5电性连接在所述双向触发管D3和所述双向晶闸管Q1之间。本领域技术人员可以理解的是，该双向触发管D3具有双向导通性，不管外加电压的极性的正负，只要双向触发管D3两端触发电压值大于其转折电压即导通，因此适于在外加电压为交流电的电路中使用。在本实施例中，所述LED灯具电源控制电路100采用市电接入，因此采用能双向导通且具有双向对称的伏安特性的双向晶闸管Q1及双向触发管D3。当下述RC延时模块30通过充放电使得双向触发管D3的两端瞬态电压达到转折电压时，该双向触发管D3迅速导通且发出触发信号用以触发所述双向晶闸管Q1导通，从而实现所述触发模块20触发控制所述前沿切相开关模块10的通断的功能。另外，由于双向触发管D3具有双向对称的伏安特性，其正向和反向的转折电压相同，因此使得双向触发管D3在一个交流电周期内的前半周期和后半周期导通的电压值相同。所述双向晶闸管D3具有上述双向对称性，使得所述开关模块10在交流电前半周期和后半周期通断的相位角度相同，即不同的半周期具有相等的输出功率，进而使得LED负载在前半周期和后半周期的亮度一致。
所述RC延时模块30通过周期性充放电功能实现对所述触发模块20的触发时间的周期性控制。可以想到的是，所述RC延时模块30只要包括至少一个电容，一个电阻，即可实现周期性充放电功能从而起到延时的作用。为了实现调光的功能，即所述RC延时模块30的延时时间常数可以调节，一般通过采用调节电阻阻值的方式实现改变时间常数的功能。本领域技术人员可以理解的是，可以采用电位器、滑动变阻器或电阻箱作为调节电阻阻值的元件，但是考虑到滑动变阻器和电阻箱的体积较大，在本实施例中采用电位器作为调节电阻阻值的主要元件。但是一般市售的电位器具有一定的阻值调节范围，因此仅通过单个电位器不容易满足较大范围的阻值调节的需求。当然也可以通过定制特定阻值调节范围的电位器来实现按照阻值调节需求，但是这也会增加制造成本。为了使得电阻阻值的调节方便易行且节省制造成本，本实施例中采用一个带开关的电位器W1和一个普通电位器W2配合来实现电阻值的变化。所述带开关的电位器W1兼顾了调节电阻值与电源开关的功能，即逆时针旋转至底使开关切断而关闭电源。在本实施例中，所述带开关的电位器W1主要兼顾了打开和关闭交流电源输入的功能。可以想到的是，还可以通过连接固定阻值的电阻配合使用，只要能够实现电阻的阻值调节即可。所述RC延时模块30与所述触发模块20配合使用，根据触发时间的需要而选定相应规格、参数的元器件。当调节电阻的阻值，所述RC延时模块30的周期发生变化，所述双向晶闸管Q1的导通角也随之发生变化，使得交流电源输出的电压有效值发生变化，从而实现调节所述LED负载的照度、色温等的功能。
所述稳压模块40用于给所述RC延时模块30提供稳定的工作电压，使得所述RC延时模块30在某一固定电压值下工作。该某一固定电压值指的是输入给所述RC延时模块30用以工作的电压。本领域技术人员可以理解的是，RC延时模块30的充放电时间与输入的电压呈正相关关系，因此该使得所述RC延时模块30工作在某一固定的电压值根据所需要的充放电时间及器件的参数来设定。所述稳压模块40包括一个限流电阻R2，一个与所述限流电阻R2电性连接的第一稳压管D1，以及一个与所述第一稳压管D1电性连接的第二稳压管D2。所述限流电阻R2用于限流以防止所述第一稳压管D1和所述第二稳压管D2被损坏。所述限流电阻R2的阻值的选择使得所述第一稳压管D1和所述第二稳压管D2都能够正常工作。本实施例中，所述交流电压采用市电接入供给电力，因此所述第一稳压管D1与所述第二稳压管D2反向串联，以使电压在不同方向时都能实现稳压的功能，即实现双向稳压的功能。可以理解的是，所述稳压模块40还可以通过一个限流电阻和一个双向瞬态电压抑制器（TransientVoltageSuppressor,简称TVS管）实现双向稳压功能。在本实施例中，采用市电接入，在其切相角度范围内电压的方向会发生变化。通过采用串联两个不同方向的稳压二极管或接入双向瞬态电压抑制器的方式，实现双向稳压功能，即所述LED灯具电源控制电路100在市电的前半周期和后半周期都能实现稳压工作。另外，进一步选择第一稳压管D1具有与所述第二稳压管D2相同的稳压值，使得所述触发模块20在市电不同方向具有相同的触发周期，从而使得市电前半周期和后半周期具有相同的输出功率。当市电输出的电压不稳定而发生变化时，所述稳压模块30将输出给所述RC延时模块30的工作电压稳定在稳压管或TVS管的稳压值。通过采用所述稳压模块40，使得输出电压稳定，所接入的LED电源稳定工作，从而使得LED负载的色温，照度等稳定。
所述LED灯具电源控制电路100还可以包括一个用于抑制电磁干扰的滤波模块50。所述滤波模块50电性连接在所述RC延时模块30和交流电压输入端Vin之间。所述滤波模块50能够抑制所述LED灯具电源控制电路100中产生的电磁干扰。所述滤波模块50的元器件选择、布图设计都为本领域技术人员所习知的技术，在此就不再赘述。
与现有技术相比，本发明的LED灯具电源控制电路100在交流电源输入端Vin和所述RC延时模块30之间增加一个稳压模块40，从而使得该RC延时模块30能够在稳定的电压值下工作。当输入电压不稳定时，由于所述稳压模块40的稳压作用，所述RC延时模块30的触发周期能够保持稳定。因而，所述触发模块20能够根据该触发周期准确控制所述前切相开关模块10的通断，即该前切相开关模块10的通断时间得以稳定，从而使得输入电流的切相角度保持稳定。由于本发明LED灯具控制电路100具有的上述功能，使得后续接入的电路能够获得稳定的工作电压，负载也就能够稳定工作，不会发生令人眼不舒适的突然变化甚至闪烁的现象。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种LED灯具电源控制电路，包括一个在交流电压下工作的前沿切相开关模块，一个用于控制所述前沿切相开关模块的通断的触发模块，以及一个用于控制所述触发模块的触发时间的RC延时模块，其特征在于：所述LED灯具电源控制电路还包括一个使所述RC延时模块在某一固定电压值下工作的稳压模块。
2.根据权利要求1所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述稳压模块包括一个限流电阻R2，一个与该限流电阻R2电性连接的第一稳压管D1，以及一个与该第一稳压管D1电性连接的第二稳压管D2，所述第一稳压管D1与所述第二稳压管D2反向串联以实现双向稳压。
3.根据权利要求2所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述第一稳压管D1具有与所述第二稳压管D2相同的稳压值。
4.根据权利要求1所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述稳压模块包括一个限流电阻，以及一个用于双向稳压的瞬变电压抑制二极管。
5.根据权利要求1所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述前沿切相开关模块包括一个用于通断整个电路的双向晶闸管Q1。
6.根据权利要求5所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述触发模块包括一个用于触发所述双向晶闸管Q1的双向触发管D3。
7.根据权利要求1所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述LED灯具电源控制电路还包括一个用于抑制电磁干扰的滤波模块，该滤波模块电性连接在所述RC延时模块和交流电压输入端Vin之间。
8.根据权利要求1所述的LED灯具电源控制电路，其特征在于：所述RC延时模块包括一个带开关的电位器W1以及一个第二电位器W2，所述带开关的电位器W1和所述第二电位器W2并联以调节阻值从而控制所述触发模块的导通时间，所述带开关的电位器W1还用于打开和关闭交流电的输入。
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