CN106937437B - 一种用于交流输入的开关控制电路 - Google Patents

Abstract

一种用于交流输入的开关控制电路，包括两个正负输入端，一个开关控制信号输入端，两条正负主控线路，两个第一、第二主控开关，以及第一、第二、第三、第四控制开关。所述第一、第二主控开关和所述第一、第二、第三及第四控制开关分别包括一个MOS管。所述第一、第二主控开关的MOS管为P沟道型MOS管。所述第一、第二、第三及第四控制开关的MOS管为N沟道型MOS管。所述第一、第二控制开关分别与所述第一、第二主控开关的MOS管的栅极电性连接。在所述第一、第二主控开关以及第一、第二、第三、第四控制开关的作用下，可以实现自动跟随交流输入占空比信号实现灯具的控制，同时根据开关控制信号输入端的输出实现了负载灯具的开关，达到同步输入的目的。

Description

一种用于交流输入的开关控制电路

技术领域

本发明涉及一种照明设备领域，特别是一种用于交流输入的开关控制电路。

背景技术

在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域。在诸如展览馆，珠宝店、博物馆等场所中。还有一些居家照明，如别墅，灯具很多。用户需要对各个灯进行控制，如调光，色温变化，但不可能对每一个灯设置一个开关或调光装置。即使是现在最流行的智能控制，也不可能为每一个灯设置一个智能控制器。正是由于这样的现实情况，用户更想一种操作简便的且实用的方式来控制每一个灯的输出参数，如亮度，开关，色温等。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于交流输入的开关控制电路，以满足上述需求。

一种用于交流输入的开关控制电路包括两个用于连接交流输入的正负输入端，一个开关控制信号输入端，两条用于输出电力并与负载电性连接的正负主控线路，两个分别设置在所述正负主控线路上的第一、第二主控开关，两个分别与所述开关控制信号输入端电性连接以控制所述第一、第二主控开关通断的第一、第二控制开关，以及两个分别与所述开关控制信号输入端电性连接以控制负主控线路通断的第三、第四控制开关。所述第一、第二主控开关和所述第一、第二、第三及第四控制开关分别包括一个用于控制开关的MOS管。所述第一、第二主控开关的MOS管为P沟道型MOS管。所述第一、第二、第三及第四控制开关的MOS管为N沟道型MOS管。所述第一、第二控制开关分别与所述第一、第二主控开关的MOS管的栅极电性连接。

与现有技术相比在所述第一、第二主控开关以及第一、第二、第三、第四控制开关的作用下，可以实现自动跟随交流输入占空比信号实现灯具的控制，同时根据开关控制信号输入端的输出实现了负载灯具的开关，达到同步输入的目的。同时整个控制电路中使用了MOS管作为控制开关，使得输入输出压差小，耗散功率小，截流能力强的特点。

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用于交流输入的开关控制电路的原理框图。

图2为具有图1的用于交流输入的开关控制电路的整个灯具供电电路的框图。

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用于交流输入的开关控制电路100的电路图。所述用于交流输入的开关控制电路100包括两个用于电性连接交流输入的正负输入端10a、10b，一个开关控制信号输入端11，两条用于输出电力并与负载电性连接的正负主控线路12a、12b，两个分别设置在所述正负主控线路上的第一、第二主控开关13a、13b，两个分别与所述开关控制信号输入端11电性连接以控制所述第一、第二主控开关13a、13b通断的第一、第二控制开关14a、14b，以及两个分别与所述开关控制信号输入端11电性连接以控制所述负主控线路12b通断的第三、第四控制开关15a、15b。当然可以想到的是，所述用于交流输入的开关控制电路100还包括其他的一些功能模块，如滤波电路，信号接收电路等，但不作为本发明的重点，在此不再赘述。

另外需要说明的是，所述用于交流输入的开关控制电路100仅仅是整个灯具供电电路中的一个控制模块，因此，为了对其做充分说明，需要适当阐述所述整个灯具供电电路中的各个功能模块的工作原理。如图2所示，为整个灯具供电电路的电路框图。从该图可以看出，所述用于交流输入的开关控制电路100电性连接在控制单元与作为负载的灯具模块之间。所述整个灯具供电电路还包括提供电源的输入供电，整流供电单元，以及提供控制信号的传感及信号处理单元。输入供电用于为整个供电电路提供合规的电源，如恒流源或恒压源，其会对市电进行降压处理以适合LED芯片的要求。所述整流供电单元用于对输入供电输出的较低的交流电转换成单向脉动性直流电，以符合LED芯片的直流要求。所述传感及信号处理单元可以为蓝牙、触摸控制、红外感应等产生控制信号的装置，其可以用户控制，并根据用户的意志来输入控制信号。所述控制单元接收所述传感及信号处理单元的输出信号，并转换为电路可以执行的模拟电路信号并输入到所述用于交流输入的开关控制电路100中以控制所述负载的输出，如开关，色温大小等参数。

所述正负输入端10a、10b与输入供电的交流输出电性连接。因为所述输入供电的输出为交流输出，因此所述正负输入端10a、10b将在正极和负极、或高电平端和低电平端之间轮换。

所述开关控制信号输入端11与控制单元电性连接，以接收由该控制单元输出的控制信号。在图中以“S”标示该控制信号，以简化电路图纸的标示与绘画。

所述正负主控线路12a、12b与所述正负输入端10a、10b电性连接，其为两根导线，同所述正负输入端10a、10b，其上加载的电压也将在正极和负极、或高电平端和低电平端之间轮换。

所述第一、第二主控开关13a、13b分别设置在所述正负主控线路12a、12b上，并分别包括一个P沟道型MOS管Q4、Q5。P沟道型MOS管的特点是当栅极的电压为低电平时，该P沟道MOS管将导通，从而导通所述正负主控线路12a、12b。在本发明中，所述P沟道型MOS管的栅极与第一、第二控制开关14a、14b电性连接，漏极与所述正负主控线路12a、12b电性连接，源极与负载电性连接。当所述第一、第二控制开关13a、13b导通时，该第一、第二控制开关13a、13b的源极将接地，即为低电平，因此所述第一、第二主控开关13a、13b将导通。所述第一、第二主控开关13a、13b还分别包括一个第一保护电路16。所述第一保护电路16与MOS管的栅极电性连接，并包括两个电阻，其中一个电阻与该第一、第二主控开关13a、13b所包含的MOS管Q4、Q5并联，另一个电阻与该MOS管Q4、Q5串联。在本实施例中，所述MOS管Q4电性连接两个电阻，分别是电阻R17与电阻R18。所述MOS管Q5也电性连接两个电阻，分别是电阻R23与电阻R24。

所述第一、第二控制开关14a、14b分别用于控制所述第一、第二主控开关13a、13b的通断。所述第一、第二控制开关14a、14b分别包括一个N沟道型MOS管Q8、Q9和一个第二保护电路17。N沟道型MOS管的特点是当栅极的电压是高电平时，该MOS管将导通。所述MOS管Q8、Q9的栅极与开关控制信号输入端11电性连接，源极接地，漏极分别与所述第一、第二主控开关13a、13b电性连接。当所述开关控制信号输入端11有信号输出时，所述N沟道型MOS管的栅极将为高电平，此时，所述N沟道型MOS管将导通。当该N沟道型MOS管导通时，所述第一、第二主控开关13a、13b也将导通，因为所述第一、第二主控开关13a、13b的MOS管Q4、Q5的栅极接地，电压为低电平。所述第二保护电路17与所述第一、第二控制开关14a、14b的MOS管Q8、Q9的栅极电性连接，并包括两个电阻，其中一个电阻与该第一、第二控制开关14a、14b所包含的MOS管Q8、Q9并联，另一个电阻与该MOS管Q8、Q9串联。在本实施例中，所述MOS管Q8电性连接两个电阻，分别是电阻R19与电阻R20。所述MOS管Q9也电性连接两个电阻，分别是电阻R25与电阻R26。

所述第三、第四控制开关15a、15b与开关控制信号输入端11电性连接并设置在所述负主控线路12b上以控制所述负主控线路12b的通断。所述第三、第四控制开关15a、15b分别包括一个N沟道型MOS管Q6、Q7和一个所述第二保护电路17。所述MOS管Q6、Q7的栅极与开关控制信号输入端11电性连接，源极与漏极电性连接在所述负主控线路12b中。根据N沟道型MOS管Q6、Q7的特点，当开关控制信号输入端11输出控制信号时，所述MOS管Q6、Q7的栅极为高电平，该N沟道型MOS管Q6、Q7将导通，从而导通所述负主控线路12b。所述第二保护电路17与所述第三、第四控制开关15a、15b的MOS管Q6、Q7的栅极电性连接，并包括两个电阻，其中一个电阻与该第三、第四控制开关15a、15b所包含的MOS管Q6、Q7并联，另一个电阻与该MOS管Q6、Q7串联。在本实施例中，所述MOS管Q6电性连接两个电阻，分别是电阻R21和电阻R22。所述MOS管Q7也电性连接两个电阻，分别是电阻R27和电阻R28。

在工作时，当所述正负主控线路12a、12b上加载有交流电时，比如在交流电的前半个周期时，主控线路12a上加载有高电平，主控线路12b上加载有低电平时，开关控制信号输入端11输出信号，N沟道型MOS管Q8，Q7导通。当N沟道型MOS管Q8，Q7导通时，P沟道型MOS管Q4的栅极的电压被拉低，成为低电平，该P沟道型MOS管Q4被导通，从而使整个电路被导通。此时，所述第一主控开关13a，第一控制开关14a，以及第四控制开关15b在工作，而第二主控开关13b，第二控制开关14b，以及第三控制开关15a停止工作。

而在交流电的后半个周期时，主控线路12a上加载有低电平，主控线路12b上加载有高电平时，开关控制信号输入端11输出信号，N沟道型MOS管Q6，Q9导通。当N沟道型MOS管Q6，Q9导通时，P沟道型MOS管Q5的栅极的电压被拉低，成为低电平，该P沟道型MOS管Q5被导通，从而使整个电路被导通。此时，所述第二主控开关13b，第二控制开关14b，以及第三控制开关15a在工作，而第一主控开关13a，第一控制开关14a，以及第四控制开关15b停止工作。

同时，当所述开关控制信号输入端11未输出信号时，即关闭时，N沟道MOS管Q7、Q8，或MOS管Q6、Q9当截止，P沟道型MOS管Q4或Q5的栅极将为高低平，因此该P沟道型MOS管Q4或Q5将截止，从而使整个电路截止，LED灯具负载将熄灭。

与现有技术相比，在所述第一、第二主控开关13a、13b，以及第一、第二、第三、第四控制开关14a、14b、15a、15b的作用下，可以实现自动跟随交流输入占空比信号实现灯具的控制，同时根据开关控制信号输入端11的输出实现了负载灯具的开关，达到同步输入的目的。同时整个控制电路中使用了MOS管作为控制开关，使得输入输出压差小，耗散功率小，截流能力强的特点。

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 (10)

1.一种用于交流输入的开关控制电路，其包括两个用于连接交流输入的正负输入端，一个开关控制信号输入端，以及两条用于输出电力并与负载电性连接的正负主控线路，其特征在于：所述用于交流输入的开关控制电路包括两个分别设置在所述正负主控线路上的第一、第二主控开关，两个分别与所述开关控制信号输入端电性连接以控制所述第一、第二主控开关通断的第一、第二控制开关，两个分别与所述开关控制信号输入端电性连接以控制负主控线路通断的第三、第四控制开关，所述第一、第二主控开关和所述第一、第二、第三及第四控制开关分别包括一个用于控制开关的MOS管，所述第一、第二主控开关的MOS管为P沟道型MOS管，所述第一、第二、第三及第四控制开关的MOS管为N沟道型MOS管，所述第一、第二控制开关分别与所述第一、第二主控开关的MOS管的栅极电性连接。

2.如权利要求1所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第一、第二控制开关的一端分别与所述第一、第二主控开关电性连接，另一端与所述负主控线路连接。

3.如权利要求1所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第一、第二主控开关分别包括一个第一保护电路，该第一保护电路包括两个电阻，其中一个电阻与该第一、第二主控开关所包含的MOS管并联，另一个电阻与该第一、第二主控开关所包含的MOS管串联。

4.如权利要求3所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第一保护电路与所述第一、第二主控开关所包含的MOS管的栅极电性连接。

5.如权利要求3所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述与MOS管并联的电阻的一端与MOS管的源极电性连接，另一端与MOS管的栅极电性连接。

6.如权利要求1所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第一、第二、第三及第四控制开关分别包括一个第二保护电路，每一个第二保护电路包括两个电阻，其中一个电阻与该第一、第二、第三及第四控制开关的MOS管并联，另一个电阻与该第一、第二、第三及第四控制开关的MOS管串联。

7.如权利要求6所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第二保护电路与所述第一、第二、第三及第四控制开关所包含的MOS管的栅极电性连接。

8.如权利要求6所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述与MOS管并联的电阻的一端与MOS管的源极电性连接，另一端与MOS管的栅极电性连接。

9.如权利要求1所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第一主控开关，第一控制开关，以及第三控制开关工作的时候，所述第二主控开关、第二控制开关以及第四控制开关停止工作。

10.如权利要求1所述的用于交流输入的开关控制电路，其特征在于：所述第二主控开关，第二控制开关，以及第四控制开关工作的时候，所述第一主控开关，第一控制开关以及第三控制开关停止工作。