CN110167231A - 一种带有拨码电路的可控硅调光装置及led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有拨码电路的可控硅调光装置,拨码电路108组成部分由两档拨码电位器L1、电感L2、二极管Q2、电容器EC3、电容器EC4、拨码开关S1、拨码开关S2、拨码开关S3、康铜电阻RS1、R20、R22、RL组成。输出整流滤波电路105输出的电压和电流信号输入到拨码电路108后,依据预先设置的拨码值信号,结合外围电路输入到输出电流拨码检测电路109的OP双路运算放大器,将电流信号比较转化为电压信号并放大,配合MCU电路,将输出电流拨码检测电路109放大的电压信号转化为受控的有效电流信号输出到第二光电耦合电路110,在不改变变压器参数情况下,使驱动主动与可控硅调光器协调匹配,达到调光器的兼容性好、调光线性度好的双重设计目标,匹配灯具的自由度高。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明领域,特别是涉及一种带有拨码电路的可控硅调光装置及LED灯具。
背景技术
目前我国面临的能源问题日益严峻,节能减排关乎国家重大战略和人民的福祉,LED照明灯具的发明和普及,颠覆了传统的照明产品,例如:钨丝灯、卤素灯、荧光灯、高压钠灯等,成为节能减排的照明新宠,如何更加节能环保和满足人们对光多元化的需求,一直是LED照明领域的研究话题。
针对LED照明驱动技术,业界的电源部分多延用了原来的开关电源技术。市面上的LED驱动基本上采用已经成熟应用的开关电源,如果是基于电压控制的IC,最多再加一个恒流的外围电路,所以,就LED驱动电源部分来说,各个公司的产品由于基于成熟的开关电源技术,差异并不大,要想突围而出就需要在驱动控制环节上多下功夫,其中调光技术作为LED照明驱动控制技术中最有发展前景的技术而被普遍看好,调光是LED照明驱动技术发展的大趋势。在此背景下,可控硅调光驱动电源应运而生,这种调光电源既实现了节能环保,又实现了调光,满足了多元化照明的需求,但这种调光方式也存在唯一匹配的局限性, 也就是说一种调光电源只能适配一种灯具,造成产业界成本居高不下。
中国专利201320395776 .9,授权公告日为2013年12月4日,发明创造名称为:一种LED恒流分段调光电路;该申请案包括整流滤波电路、APFC控制电路、初次级隔离变压器、次级反馈电路、恒流芯片电路、分级电阻调光电路;所述的整流滤波电路的输入端接交流电、输出端经过APFC控制电路接初次级隔离变压器原边,初次级隔离变压器副边给恒流芯片电路提供电压,次级反馈电路将初次级隔离变压器的次级信息反馈给APFC控制电路,APFC控制电路对电路整体进行控制,恒流芯片电路输出端接LED光源。该申请案采用分压电阻调节电流,恒流精度较好,但该申请案的缺陷是:常规电路若没有拨码调光,则输出电流Iout=K/Rcs,K为常数,而要想实现调光,则Rcs为R16与S0+S1+S2+S3+S4+ ...+Sn的并联值,这样就无法避免的增加了S0+S1+S2+S3+S4+ ...+Sn这路的损耗,导致效率低,且由于一般CS脚电压较低,外部电阻值较小,而低阻值电阻较少,要想实现特定的某几个电流较难实现,因此大多会采用多拼拨码端子实现,这样下来很不经济。
因此,有必要设计开发一种更加经济、有效、便于产业界推广的调光方式,实现调光方式的灵活性和经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种输出端带拨码开关的可控硅调光驱动电源电路,使得一个驱动电源通过拨码实现改变输出电流,实现匹配不同的LED灯具。
第一方面,本发明提供一种带有拨码电路的可控硅调光装置,包括:拨码电路及输出电流拨码检测电路,所述拨码电路及输出电流拨码检测电路由两档拨码电位器(L1)、电感(L2)、二极管(Q2)、电容器(EC3)、电容器(EC4)、拨码开关(S1)、拨码开关(S2)、拨码开关(S3)、康铜电阻(RS1)、康铜电阻(R20)、康铜电阻(R22)、康铜电阻(RL)组成,电感(L2)接收到输出整流滤波电路的输出电压电流后,经过二极管(Q2)的整流输出,传输至两档拨码电位器(L1)和电容器(EC3),两档拨码电位器L1的输出信号分为两路,一路经过电容器(EC4)处理后传输至康铜电阻(R20)及拨码开关(S1)组成的档位、电容器(EC4)输出的信号还传输至拨码开关(S3)及康铜电阻(RS1);另一路输出信号传输至由康铜电阻(RL)、康铜电阻(R22)及拨码开关(S2)组成的档位。
进一步的,所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括16位以上的MCU电路。
进一步的,所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于, 所述的输出电流拨码检测电路进一步包括双路运算放大器。
进一步的,所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括电压基准源,该电压基准源采用TL431稳压电源。
第二方面,本发明提供一种LED灯具,所述LED灯具采用如权利要求1-5任一项所述的带有拨码电路的可控硅调光装置。
进一步的,所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括16位以上的MCU电路。
进一步的,所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括双路运算放大器。
进一步的,所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括电压基准源,该电压基准源采用TL431稳压电源。
采用本发明的带有拨码电路的可控硅调光装置,在不改变变压器的参数情况下,使驱动主动与可控硅调光器协调匹配,达到调光器的兼容性好、调光线性度好的双重设计目标。
附图说明
图1:本发明带有拨码电路的可控硅调光装置电路架构图。
图2:本发明带有拨码电路的可控硅调光装置的拨码电路组成图。
图示标记列表
101:EMC电路;
102:第一输入整流滤波电路;
103:第一PWM控制电路;
104:开关变压电路;
105:输出整流滤波电路;
106:输出电压电流检测电路;
107:第一光电耦合电路;
108:拨码电路;
109:输出电流拨码检测电路;
110:第二光电耦合电路;
111:第二PWM控制电路;
112:第二输入整流滤波电路。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
请参考图1本发明带有拨码电路的可控硅调光装置电路架构图,该电路由EMC电路101、第一输入整流滤波电路102、第一PWM控制电路103、开关变压电路104、输出整流滤波电路105、输出电压电流检测电路106、第一光电耦合电路107、拨码电路108、输出电流拨码检测电路109、第二光电耦合电路110、第二PWM(脉冲宽度调制,Pulse Width Modulation)控制电路111及第二输入整流滤波电路112组成。其中EMC电路101分别连接第一输入整流滤波电路102和第二输入整流滤波电路112; 第一PWM控制电路103分别连接第一输入整流滤波电路102、开关变压电路104、第一光电耦合电路107和第二PWM控制电路111;输出整流滤波电路105分别连接开关变压电路104、输出电压电流检测电路106和拨码电路108;第一光电耦合电路107连接输出电压电流检测电路106;输出电流拨码检测电路109连接拨码电路108;光电耦合电路110连接输出电流拨码检测电路109;第二PWM控制电路111分别连接第一PWM控制电路103、第二光电耦合电路110和第二输入整流滤波电路112。
该电路的工作原理如下:输入EMC电路101将交流电源电压转化为符合认证和安规相关标准的电压,并输入到第一输入整流滤波电路102和第二输入整流滤波电路112,
第一输入整流滤波电路102 将输入的交流电压电源整流滤波为半包络的类直流电压源,其输出端连接至第一PWM控制电路103;
PWM控制电路103将第二PWM控制电路111的输入电源电压转化为PWM控制信号,该PWM控制信号检测输入电源电压的导通角度信号,该导通角度信号即可控硅调光切相信号,将检测到的导通角度信号输出至PWM控制信号,并进一步将该PWM控制信号输出至开关变压电路104,经过输出整流滤波电路105的处理后输出至输出电压电流检测电路106,进一步的,输出电压电流检测电路106将处理后的PWM控制信号输出至第一光电耦合电路107,该第一光电耦合电路107将PWM控制信号反馈至第一PWM控制电路103,并根据第二PWM控制电路111的PWM控制信号调整PWM控制信号,输出完整的调制信号,输出符合设计要求的调光切相电流,完成闭环控制。
开关变压电路104将输入电压依据第一PWM控制电路103输出的PWM控制信号转化为隔离降压的安全电压。
输出整流滤波电路105将开关变压电路104传输的高频交流电压整流滤波为合格的恒流直流电压。
输出电压电流检测电路106将输出整流滤波电路105的输出电压电流进行检测比较,将检测结果转化成电信号,输出至第一光电耦合电路107。
第一光电耦合电路107将输出电压电流检测电路106输出的检测信号反馈至第一PWM控制电路103,供第一PWM控制电路103做参考,比较基准信号电压,该基准电压采用TL431,TL431是可控精密稳压电源,TL431的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任意值。
同时,EMC电路101将交流电源电压转化为符合认证和安规相关标准的电压,并输出至第二输入整流滤波电路112,该第二输入整流滤波电路112将输入的交流电压电源进行整流滤波,输出至第二PWM控制电路111,该第二PWM控制电路111输出两路信号,一路输出至第一PWM控制电路103作为工作电压,另一路是依据第二光电耦合电路110的反馈电压信号,输出经其调整的反馈电压给第一PWM控制电路103基准电压信号。
拨码电路108设计预设值的拨码值信号,将拨码值信号输出至输出电流拨码检测电路109,该输出电流拨码检测电路109进一步检测拨码电路108输出的拨码信号,将拨码信号转化为电信号输出至第二光电耦合电路110,该第二光电耦合电路110将输出电流拨码检测电路109的电信号经光耦转化为反馈信号输出至第二PWM控制电路111,整个电路构成完整的闭环电路。
请参考图2本发明带有拨码电路的可控硅调光装置的拨码电路组成图,图2示出了拨码电路108和输出电流拨码检测电路109的具体组成示意图,工作原理如下:拨码电路108组成部分由两档拨码电位器L1、电感L2、二极管Q2、电容器EC3、电容器EC4、拨码开关S1、拨码开关S2、拨码开关S3、康铜电阻RS1、R20、R22、RL组成。电感L2接收到输出整流滤波电路105的输出电压电流后,经过二极管Q2的整流输出,传输至两档拨码电位器L1和电容器EC3,两档拨码电位器L1的输出信号分为两路,一路经过电容器EC4处理后传输至康铜电阻R20及拨码开关S1组成的档位、电容器EC4输出的信号还传输至拨码开关S3及康铜电阻RS1;另一路输出信号传输至由康铜电阻RL、康铜电阻R22及拨码开关S2组成的档位,实现在不改变变压器的参数情况下,使驱动主动与可控硅调光器协调匹配,达到调光器的兼容性好、调光线性度好的双重设计目标。
输出电流拨码检测电路109由16位以上的MCU(微控制单元,MicrocontrollerUnit,MCU)电路、OP双路运算放大器(图中未示出)及电压基准源TL431(图中未示出)等元器件组成,输出整流滤波电路105输出的电压和电流信号输入到拨码电路108后,依据预先设置的拨码值信号,结合外围电路输入到输出电流拨码检测电路109的OP双路运算放大器,将电流信号比较转化为电压信号并放大,配合MCU电路,将输出电流拨码检测电路109放大的电压信号转化为受控的有效电流信号输出到第二光电耦合电路110。
进一步的,依据可控硅调光电路的负载要求,负载的变化将较大影响调光器的匹配性和调光线性度,而改变输出电流的拨码值信号即可改变负载,本发明的反馈拨码检测的电信号经第二PWM控制电路111输出到第一PWM控制电路103,请参考图2,该电路设置了双定位四交叉开关频点,通过负载改变的电信号作依据,改变第一PWM控制电路103的开关导通时间来改变开关频率,在不改变变压器的参数情况下,使驱动主动与可控硅调光器协调匹配,达到调光器的兼容性好、调光线性度好的双重设计目标。
本发明还提供一种包含该拨码电路的可控硅调光装置的LED灯具,该LED灯具由上文的带有拨码电路的可控硅调光装置进行调光控制,其工作原理与上文相同,在此不再赘述。
以上所述,仅是本发明的实施例,并非对本发明作任何限制, 凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化、均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于,包括:拨码电路及输出电流拨码检测电路,所述拨码电路及输出电流拨码检测电路由两档拨码电位器(L1)、电感(L2)、二极管(Q2)、电容器(EC3)、电容器(EC4)、拨码开关(S1)、拨码开关(S2)、拨码开关(S3)、康铜电阻(RS1)、康铜电阻(R20)、康铜电阻(R22)、康铜电阻(RL)组成,电感(L2)接收到输出整流滤波电路的输出电压电流后,经过二极管(Q2)的整流输出,传输至两档拨码电位器(L1)和电容器(EC3),两档拨码电位器L1的输出信号分为两路,一路经过电容器(EC4)处理后传输至康铜电阻(R20)及拨码开关(S1)组成的档位、电容器(EC4)输出的信号还传输至拨码开关(S3)及康铜电阻(RS1);另一路输出信号传输至由康铜电阻(RL)、康铜电阻(R22)及拨码开关(S2)组成的档位。
2.如权利要求1所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括16位以上的MCU电路。
3.如权利要求1所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于, 所述的输出电流拨码检测电路进一步包括双路运算放大器。
4.如权利要求3所述的带有拨码电路的可控硅调光装置,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括电压基准源,该电压基准源采用TL431稳压电源。
5.一种LED灯具,其特征在于,所述LED灯具采用如权利要求1-4任一项所述的带有拨码电路的可控硅调光装置。
6.如权利要求5所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括16位以上的MCU电路。
7.如权利要求5所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括双路运算放大器。
8.如权利要求5所述的LED灯具,其特征在于,所述的输出电流拨码检测电路进一步包括电压基准源,该电压基准源采用TL431稳压电源。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |