CN107979886A - 一种兼容市电和镇流器输入的led电源开关调光电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED调光技术领域，具体公开了一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，设有整流桥电路，还设有分压电路和开关调光电路，其中，市电输入方式称为Type B，镇流器输入方式称为Type A，所述分压电路连接在所述Type A的电流输入端与所述整流桥电路的整流输入端之间，所述Type B的电流输入端连接所述整流桥电路的整流输入端，所述开关调光电路连接在所述整流桥电路的整流输出端、LED的电流输入端之间。本发明的有益效果在于，能够兼容Type A和Type B双输入，共用后面的开关电源电路；设计的开关调光电路通过用变压器绕组耦合的方式实现开关侦测，从而实现高效精准调光，无需单独布设调光线路，安装非常方便，应用范围更为广泛。
Description
技术领域
本发明涉及LED调光技术领域，尤其涉及一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路。
背景技术
应用半导体PN结发光源制成的LED问世于20世纪60年代，随着LED产业的发展，LED照明技术不断成熟。由LED制成的光源产品以其高光效、长寿命等优点，使LED照明产业进入高速发展阶段，其终将代替传统照明产品。随着社会对节能要求的提高，越来越多的LED光源被要求有调光功能。一种能兼容镇流器输入和市电输入，同时兼具开关调光功的电源将大大方便我们对普通灯管进行替代的同时实现更佳的节能效果。
镇流器输入(Type A)为双端输入，一般为了通过安规漏电流测试，市电输入会做成单端输入(Type B)，如果一种电路可以兼容单端AC输入(Type B)，和双端镇流器输入(Type A)，即支持Type A+Type B输入，对新装灯管或者直接替换原来的荧光灯管，都不影响LED的照明工作，这便是这种兼容输入的优势所在。
镇流器在开机瞬间，其两端的电压通常能达到800V或更高，如果直接连接整流桥电路强制整流，基于如此高的输入电压作的电源电路设计，会更复杂、干扰更多、更难以控制、成本更高，并且还不能兼容市电输入。如果在整流桥前面设计一个分压线路，使整流后的电压可以和市电输入相比拟，即意味着可以和市电输入(Type B)共用后面的开关电源电路。
开关调光是一种新兴的调光方式，这种调光电路无需单独布设调光线路，安装非常方便，应用范围也在不断扩展。如何精准地实现开关侦测，以及在侦测到市电掉电后通过改变内部基准实现输出电流改变，是急需解决的难题。
发明内容
本发明提供一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，解决的技术问题是，现有技术无法兼容Type A和Type B，以及无法实现高效精准调光。
为解决以上技术问题，本发明提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，设有整流桥电路，其中，市电输入方式称为Type B，镇流器输入方式称为Type A，本发明提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路还设有分压电路和开关调光电路，所述分压电路连接在所述Type A的电流输入端与所述整流桥电路的整流输入端之间，所述Type B的电流输入端连接所述整流桥电路的整流输入端，所述开关调光电路连接在所述整流桥电路的整流输出端、LED的电流输入端之间，所述开关调光电路还设有连接所述开关电源电路的掉电检测端和电流监测端。
具体地，所述Type A的电流输入端包括第一Type A电流输入端和第二Type A电流输入端，所述Type B的电流输入端包括第一Type B电流输入端和第二Type B电流输入端，所述整流桥电路的整流输入端包括第一整流输入端和第二整流输入端，所述整流桥电路的整流输出端包括整流输出正极端和整流输出负极端，所述整流输出负极端接地；所述第一Type B电流输入端和第二Type B电流输入端连接所述整流桥电路的第一整流输入端和第二整流输入端，所述LED的电流输入端包括LED电流输入正极端和LED电流输入负极端。
具体地，所述分压电路设有第一分压电容和第二分压电容，所述第一分压电容连接在所述第一Type A电流输入端和所述第一整流输入端之间，所述第二分压电容连接在所述第一整流输入端与第二整流输入端之间。
具体地，所述开关调光电路设有变压器、MOS开关管、第一电容、第二电容、电解电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电流检测电阻、第二电流检测电阻、第三电流检测电阻和电阻；所述变压器中设有主功率绕组和辅助反向绕组。
具体地，所述整流输出正极端连接所述第一电容的一端、所述电阻的一端、第二电容的一端、所述主功率绕组的初级线圈的异名端，所述第二电容的另一端接地；所述第一电容的另一端和所述电阻的另一端反向连接所述第一二极管后连接所述主功率绕组的初级线圈的同名端，所述主功率绕组的次级线圈的同名端正向连接所述第二二极管后连接所述电解电容的正极端和所述LED电流输入正极端，所述主功率绕组的次级线圈的异名端连接所述电解电容的负极端和所述LED电流输入负极端；
所述辅助反向绕组的初级线圈的同名端连接所述第三二极管的正极端和所述第一电流检测电阻的一端，所述第三二极管的负极端连接芯片供电电源端，所述第一电流检测电阻的另一端连接所述第二电流检测电阻后接地，所述掉电检测端从所述第一电流检测电阻的另一端引出，所述辅助反向绕组的初级线圈的异名端接地；
所述主功率绕组的初级线圈的同名端还连接所述MOS开关管的漏极，所述MOS开关管的栅极连接开关电源电路的开关管驱动端，源极连接所述第三电流检测电阻后接地，所述电流监测端从所述MOS开关管的源极引出。
优选地，所述MOS开关管为N沟道型MOS管。
本发明提供一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，在镇流器输出(Type A)与整流桥电路之间增加了分压电路，使得整流后的电压能够和市电输入相比拟，能够兼容Type A和Type B双输入，共用后面的开关电源电路，兼容性强、稳定性高；设计的开关调光电路通过用变压器绕组耦合的方式实现开关侦测，侦测到市电掉电后通过改变内部基准实现输出电流改变，从而实现高效精准调光，无需单独布设调光线路，安装非常方便，应用范围更为广泛。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括元器件的选型和取值大小及附图仅为较佳实施例，仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路的连接示意图，如图1所示，在本实施例中，一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，设有整流桥电路BD1，还设有分压电路1和开关调光电路2，所述分压电路1连接在所述TypeA的电流输入端与所述整流桥电路BD1的整流输入端之间，所述Type B的电流输入端连接所述整流桥电路BD1的整流输入端，所述开关调光电路2连接在所述整流桥电路BD1的整流输出端、LED的电流输入端、芯片供电电源端Vcc、开关电源电路(现有技术，图中未示出，所述芯片供电电源端Vcc的电压由所述开关电源电路提供)的开关管驱动端Gate_DRV之间，所述开关调光电路2还设有连接所述开关电源电路的掉电检测端Drop_Sense和电流监测端ISense。
具体地，所述Type A的电流输入端包括第一Type A电流输入端B1和第二Type A电流输入端B2，所述Type B的电流输入端包括第一Type B电流输入端AC1和第二Type B电流输入端AC2，所述整流桥电路BD1的整流输入端包括第一整流输入端ZL1和第二整流输入端ZL2，所述整流桥电路BD1的整流输出端包括整流输出正极端ZL+和整流输出负极端ZL-，所述整流输出负极端ZL-接地GND；所述第一Type B电流输入端AC1和第二Type B电流输入端AC2连接所述整流桥电路BD1的第一整流输入端ZL1和第二整流输入端ZL2，所述LED的电流输入端包括LED电流输入正极端LED+和LED电流输入负极端LED-。
具体地，所述分压电路1设有第一分压电容CV1和第二分压电容CV2，所述第一分压电容CV1连接在所述第一Type A电流输入端B1和所述第一整流输入端ZL1之间，所述第二分压电容CV2连接在所述第一整流输入端ZL1与第二整流输入端ZL2之间。
具体地，所述开关调光电路2设有变压器T1、MOS开关管Q1、第一电容C1、第二电容C2、电解电容EC1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电流检测电阻Rsense1、第二电流检测电阻Rsense2、第三电流检测电阻Rsense3和电阻R1；所述变压器T1中设有主功率绕组NT1和辅助反向绕组NT2。
具体地，所述整流输出正极端ZL+连接所述第一电容C1的一端、所述电阻R1的一端、第二电容C2的一端、所述主功率绕组NT1的初级线圈N1的异名端(带黑点标注的为同名端，另一端为异名端，下同)，所述第二电容C2的另一端接地GND；所述第一电容C1的另一端和所述电阻R1的另一端反向连接所述第一二极管D1后连接所述主功率绕组NT1的初级线圈N1的同名端，所述主功率绕组NT1的次级线圈N2的同名端正向连接所述第二二极管D2后连接所述电解电容EC1的正极端和所述LED电流输入正极端LED+，所述主功率绕组NT1的次级线圈N2的异名端连接所述电解电容EC1的负极端和所述LED电流输入负极端LED-；
所述辅助反向绕组NT2的初级线圈N3的同名端连接所述第三二极管D3的正极端和所述第一电流检测电阻Rsense1的一端，所述第三二极管D3的负极端连接所述芯片供电电源端Vcc(+3.3V，5V等)，所述第一电流检测电阻Rsense1的另一端连接所述第二电流检测电阻Rsense2后接地GND，所述掉电检测端Drop_Sense从所述第一电流检测电阻Rsense1的另一端引出，所述辅助反向绕组NT2的初级线圈N3的异名端接地GND；
所述主功率绕组NT1的初级线圈N1的同名端还连接所述MOS开关管Q1的漏极D，所述MOS开关管Q1的栅极G连接所述开关管驱动端Gate_DRV，源极S连接所述第三电流检测电阻Rsense3后接地GND，所述电流监测端ISense从所述MOS开关管Q1的源极S引出。
优选地，所述MOS开关管Q1为N沟道型MOS管。
优选地，所述整流桥电路BD1中设有第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7，所述第四二极管D4的正极端和所述第五二极管D5的负极端的共同连接端作为所述第二整流输入端ZL2，所述第四二极管D4的负极端和所述第七二极管D7的负极端的共同连接端作为所述整流输出正极端ZL+，所述第七二极管D7的正极端和所述第六二极管D6的负极端的共同连接端作为所述第一整流输入端ZL1，所述第五二极管D5的正极端和所述第六二极管D6的正极端的共同连接端作为所述整流输出负极端ZL-。
本发明实施例提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路2，在所述分压电路1中，图中第一分压电容CV1(公式中的C1)和第二分压电容CV2(公式中的C2)为分压电容，第一电容CV1上的电压(公式中的Vc1)可根据串联分压原理计算得：
由上可知调整第一分压电容C1和第二分压电容C2的容值可改变第一分压电容C1上的电压值。需要说明的是，镇流器的输出(Vin)是一个高频的交流电，所述用一个串联或者并联的阻抗网路如所述分压电路1均可以进行分压。
在所述开关调光电路2中，设计的有两个绕组的变压器T1，其中一个主功率绕组NT1，一个辅助反向绕组NT2(可以用作Vcc供电绕组)，当所述开关电源电路正常工作时，即在MOS开关管Q1开通时(可检测所述间流检测端Isense)，辅助反向绕组NT2的同名端为负电平，所述主功率绕组NT1上产生电压波动，辅助反向绕组NT2也会有相应的电压波动；当AC掉电时(所述开关电源电路断电时)，主功率绕组NT1上无电压波动，相应的辅助反向绕组NT2上也没有电压波动，且不论MOS开关管Q1的接通与否，辅助反向绕组NT2电压为0，在开关电源电路的电平IC内部设置一个时间逻辑，当超过一定时间所述掉电监测端没有检测到高电平，则判定AC已经断开(掉电)。
本发明实施例提供的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，在镇流器输出(Type A)与整流桥电路BD1之间增加了分压电路1，使得整流后的电压能够和市电输入相比拟，能够兼容Type A和Type B双输入，共用后面的开关电源电路，兼容性强、稳定性高；设计的开关调光电路2通过用变压器绕组耦合的方式实现开关侦测，侦测到市电掉电后通过改变内部基准实现输出电流改变，从而实现高效精准调光，无需单独布设调光线路，安装非常方便，应用范围更为广泛。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，设有整流桥电路，其中，市电输入方式称为Type B，镇流器输入方式称为Type A，其特征在于，还设有分压电路和开关调光电路，所述分压电路连接在所述Type A的电流输入端与所述整流桥电路的整流输入端之间，所述Type B的电流输入端连接所述整流桥电路的整流输入端，所述开关调光电路连接在所述整流桥电路的整流输出端、LED的电流输入端之间，所述开关调光电路还设有连接所述开关电源电路的掉电检测端和电流监测端。
2.如权利要求1所述的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，其特征在于：所述Type A的电流输入端包括第一Type A电流输入端和第二Type A电流输入端，所述Type B的电流输入端包括第一Type B电流输入端和第二Type B电流输入端，所述整流桥电路的整流输入端包括第一整流输入端和第二整流输入端，所述整流桥电路的整流输出端包括整流输出正极端和整流输出负极端，所述整流输出负极端接地；所述第一Type B电流输入端和第二Type B电流输入端连接所述整流桥电路的第一整流输入端和第二整流输入端，所述LED的电流输入端包括LED电流输入正极端和LED电流输入负极端。
3.如权利要求2所述的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，其特征在于：所述分压电路设有第一分压电容和第二分压电容，所述第一分压电容连接在所述第一Type A电流输入端和所述第一整流输入端之间，所述第二分压电容连接在所述第一整流输入端与第二整流输入端之间。
4.如权利要求2所述的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，其特征在于：所述开关调光电路设有变压器、MOS开关管、第一电容、第二电容、电解电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电流检测电阻、第二电流检测电阻、第三电流检测电阻和电阻；所述变压器中设有主功率绕组和辅助反向绕组。
5.如权利要求4所述的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，其特征在于：所述整流输出正极端连接所述第一电容的一端、所述电阻的一端、第二电容的一端、所述主功率绕组的初级线圈的异名端，所述第二电容的另一端接地；所述第一电容的另一端和所述电阻的另一端反向连接所述第一二极管后连接所述主功率绕组的初级线圈的同名端，所述主功率绕组的次级线圈的同名端正向连接所述第二二极管后连接所述电解电容的正极端和所述LED电流输入正极端，所述主功率绕组的次级线圈的异名端连接所述电解电容的负极端和所述LED电流输入负极端；
所述辅助反向绕组的初级线圈的同名端连接所述第三二极管的正极端和所述第一电流检测电阻的一端，所述第三二极管的负极端连接芯片供电电源端，所述第一电流检测电阻的另一端连接所述第二电流检测电阻后接地，所述掉电检测端从所述第一电流检测电阻的另一端引出，所述辅助反向绕组的初级线圈的异名端接地；
所述主功率绕组的初级线圈的同名端还连接所述MOS开关管的漏极，所述MOS开关管的栅极连接开关电源电路的开关管驱动端，源极连接所述第三电流检测电阻后接地，所述电流监测端从所述MOS开关管的源极引出。
6.如权利要求1所述的一种兼容市电和镇流器输入的LED电源开关调光电路，其特征在于：所述MOS开关管为N沟道型MOS管。
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Effective date of registration: 20230506 Address after: Room 503, Building 3, No. 6 Xicheng Xi'an North Road, Xinluo District, Longyan City, Fujian Province, 361000 Patentee after: Xie Xinyong Address before: 516255 No.8, Gongye zonger Road, Shuikou sub district office center, Huicheng District, Huizhou City, Guangdong Province (workshop b) Patentee before: HUIZHOU SYHDEE MANUFACTORY Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20230602 Address after: 56 Xiaodong Village Second Street, Yancun Town, Fangshan District, Beijing 102400 Patentee after: Beijing Feiling Jiajie Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: Room 503, Building 3, No. 6 Xicheng Xi'an North Road, Xinluo District, Longyan City, Fujian Province, 361000 Patentee before: Xie Xinyong |
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