CN112040588A - 一种可连续调光的光源驱动电路、光源驱动装置及灯具 - Google Patents
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Abstract
本申请属于灯管技术领域,提供了一种可连续调光的光源驱动电路、光源驱动装置及灯具,通过用户操作对开关电路的导通和关断进行控制,然后采用驱动电路对开关电路的导通时间和关断时间进行检测,并根据导通时间和关断时间生成光源驱动信号,以驱动光源模组点亮;其中,光源驱动信号用于对所述光源模组的亮度进行调节,从而通过开关电路的导通和关断对光源模组的亮度进行调节,解决了在商业照明中应用较多的直管型LED灯却存在调光方式兼容性差、不同挡位光输出变化突兀等问题,极大限制了直管型LED灯的应用场景的问题。
Description
技术领域
本申请属于灯具技术领域,尤其涉及一种可连续调光的光源驱动电路、光源驱动装置及灯具。
背景技术
随着技术进步,LED日光灯在照明应用中的优势逐渐凸显,由于具有发光效率高、能耗低的特点,已经越开越广泛的应用于各种场合,特别适用于现代家居、商业等通用照明领域。随着生活水平的提高,相应的人们对产品的要求也会相应的增多。可调光控制在LED产品中的需求日益迫切。目前,应用到LED照明产品上的调光方式大致有:可控硅调光、遥控调光器、墙壁开关以及一些商用照明调光系统,比如0-10V,Dali等。
然而,在商业照明中应用较多的直管型LED灯却存在调光方式兼容性差、不同挡位光输出变化突兀等问题,极大限制了直管型LED灯的应用场景。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种光源驱动电路、光源驱动装置及灯具,旨在解决在商业照明中应用较多的直管型LED灯却存在调光方式兼容性差、不同挡位光输出变化突兀等问题,极大限制了直管型LED灯的应用场景的问题。
本申请第一方面提供了一种可连续调光的光源驱动电路,与光源模组连接,所述光源驱动电路包括:
开关电路,与供电电源连接,用于根据用户操作进行导通和关断;
驱动电路,分别与所述开关电路和所述光源模组连接,用于检测所述开关电路的导通时间和关断时间,并根据所述导通时间和所述关断时间生成光源驱动信号,以驱动光源模组点亮;其中,所述光源驱动信号用于对所述光源模组的亮度进行调节。
可选的,所述驱动电路包括:
定时单元,用于对所述开关电路的导通时间和关断时间进行计时,并将所述导通时间与预设的智能调光间隔时间进行比较生成第一比较结果,将所述关断时间和预设的状态锁存间隔时间进行比较生成第二比较结果;
脉冲触发单元,与所述定时单元连接,用于根据所述第一比较结果和所述第二比较结果生成脉冲触发信号;
锁存单元,用于记录所述脉冲触发信号;以及
光源驱动单元,与所述脉冲触发单元和所述锁存单元连接,用于根据所述脉冲触发信号生成光源驱动信号。
可选的,所述驱动电路还包括:
锁存复位单元,与所述定时单元和所述锁存单元连接,用于根据所述第二比较结果对所述锁存单元进行复位处理。
可选的,所述光源驱动电路包括:
显示电路,与所述脉冲触发单元连接,用于根据所述脉冲触发信号生成对应的显示信号,以驱动指示灯点亮。
可选的,所述光源驱动电路包括:
人体漏电保护电路,用于对所述供电电源进行电压采样和电流采样以生成电网阻抗值,并将所述电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果对所述光源模组与所述供电电源之间的连接状态进行控制。
可选的,所述人体漏电保护电路包括:
电压采样单元,用于对所述供电电源进行电压采样生成电压采样信号;
电流采样单元,用于对所述供电电源进行电流采样生成电流采样信号;
漏电保护单元,分别与电压采样单元和所述电流采样单元连接,用于根据所述电压采样信号和所述电流采样信号生成电网阻抗值,将所述电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果生成漏电保护信号,以对所述光源驱动信号进行调节。
可选的,所述人体漏电保护电路还包括:
漏电开关单元,与所述漏电保护单元连接,用于接收所述漏电保护信号,并根据所述漏电保护信号对所述光源模组与所述供电电源之间的连接状态进行控制。
可选的,所述开关电路为墙体开关。
本申请实施例还提供了一种光源驱动装置,所述光源驱动装置包括如上述任一项所述的光源驱动电路。
本申请实施例还提供了一种灯具,所述灯具包括:
光源模组;以及
如上述任一项所述的光源驱动电路,所述光源驱动电路与所述光源模组连接。
本申请实施例提供了一种可连续调光的光源驱动电路、光源驱动装置及灯具,通过用户操作对开关电路的导通和关断进行控制,然后采用驱动电路对开关电路的导通时间和关断时间进行检测,并根据导通时间和关断时间生成光源驱动信号,以驱动光源模组点亮;其中,光源驱动信号用于对所述光源模组的亮度进行调节,从而通过开关电路的导通和关断对光源模组的亮度进行调节,解决了在商业照明中应用较多的直管型LED灯却存在调光方式兼容性差、不同挡位光输出变化突兀等问题,极大限制了直管型LED灯的应用场景的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光源驱动电路的电路结构示意图;
图2为本申请实施例提供的驱动电路执行的调光步骤的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种光源驱动电路的电路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种光源驱动电路的电路结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种光源驱动电路的电路结构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种光源驱动电路的电路结构示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种光源驱动电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
自从LED光源进入照明行业,以其耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点逐渐取代了传统光源,迅速占领照明市场的核心领域。随着生活水平的提高,相应的人们对产品的要求也会相应的增多。可调光控制在LED产品中的需求日益迫切。
就目前而言,应用到LED照明产品上的调光方式大致有:可控硅调光、遥控调光器墙壁开关以及一些商用照明调光系统,比如0-10V,Dali等。
然而,在商业照明中占据大部分江山的直管型LED灯,却一直都没有找到一个很适合自己的调光方式。不可否认的是,可控硅调光,无线调光(包括蓝牙、WIFI、Ziggbee、红外、微波等),以及开关控制分段调光等都可以被用到直管型LED灯上。但是,由于其本身还有些问题没有得到解决,影响到了市场推广与应用,目前都没有哪一种调光方式得到市场的普遍认可并得以大范围的应用。对于可控硅调光方式,在轻载状态下,功率因数会变得很差。同时,由于可控硅调光器型号繁多,兼容匹配是个严峻的问题,它最直接的表现就是光输出的抖动和调光噪声污染。再则,对于北美市场,同时存在120V交流电和277V交流电两种照明电网,可控硅调光方式在277V的照明条件下,要实现调光控制就显得束手无策了。无线调光方式,在调光效果上取得了不错的效果,然而,无线调光需要借助于专用的调光控制器或是电子设备的APP(如手机等)进行调节输出,存在应用成本较高的问题。还有一个重要的制约条件就是,因为是无线调光,需要在每一个产品中内置无线通讯模块,无线通讯模块的价格较高,导致了其成品单价的大幅上涨。对于开关分段调光,很明显它的调光状态只有几个档(一般是3到4个档),即其光输出是不同档位之间的差异是很大的,在不同档位间,光输出变化的感觉是很突兀的,是不连续的,即不是无极连续调光的。
图1为本申请实施例提供的一种可连续调光的光源驱动电路30的结构示意图,参见图1所示,光源驱动电路30与光源模组40连接,具体的,光源驱动电路30包括开关电路20、驱动电路30,其中,开关电路20与供电电源10连接,用于根据用户操作进行导通和关断,驱动电路30分别与开关电路20和光源模组40连接,用于检测开关电路20的导通时间和关断时间,并根据导通时间和关断时间生成光源驱动信号,以驱动光源模组40点亮,该光源驱动信号用于对光源模组40的亮度进行调节。例如,开关电路20在执行打开-关断-打开操作时,其第一次打开时间(即开关电路20的导通时间)均具有与该打开时间对应的光源驱动信号,该光源驱动信号对应一种亮度,例如,打开时间的范围为10ms-10000ms,10ms与10000ms之间的每一个时间点均对应一个光源驱动信号,例如,以1ms为间隔,则光源模组40具有9990个亮度级别。
进一步的,用户还可以通过输入组件输入对应的打开时间,以控制开关电路20在执行打开-关断-打开操作中的第一次打开时间的时间长度。例如,用户输入1000ms时,当计时器计时到达1000ms,此时开关电路20自动关断,驱动电路30记录开关电路20关断前基于打开时间所产生的信号,并在预设时间内再次打开时基于该信号生成对应的光源驱动信号驱动光源模组40点亮,此时无需手动执行打开动作,避免用户手动执行打开动作导致的时间误差。
在本申请中,通过控制开关电路20的导通和关断,使得驱动电路30基于导通时间和关断时间生成对应的光源驱动信号,对光源模组40的亮度进行调节,从而达到连续调光的效果。
具体的,开关电路20可以为墙体开关,该开关电路20除了我们传统意义上的对功率线路上的电流实现开通和断开的功能以外,还有一个重要的功能,即通过开关打开-关断-打开的操作时序,并基于相应动作之间的长短不一的时间间隔,生成对应的光源驱动信号。在本实施例中,驱动电路30作为关键的核心电路,它与灯头连接,将交流电网中的能量进行转换,同时接收来自开关电路20的信号,并对开关电路20的开关信号进行识别,转换成内部控制信号,调节驱动电路30的输出,使其按照既定的要求将能量传递到光源模组40,从而对光源模组40的亮度进行有效控制。
在一种具体应用场景中,由于原有的照明线路中本来就带有开关,因此,在实际应用中,无需对原有的照明线路做改动,只需要将原来的光源取下来,把本实施例中的带有驱动电路30的光源模组40安装上去,然后按照我们既定的操作方式就可以实现对光源模组40连续调光的控制。具体的,在本申请中,通过开关电路20执行导通或者关断的操作,从而引入状态切换时间间隔的概念,并由驱动电路30基于开关电路20的导通时间和关断时间生成光源驱动信号,对光源模组40的亮度进行调节,例如,在开关电路20执行操作“导通-关断-导通”,在开关电路20从被导通到被关断,这之间存在一个时间被称为“智能调光间隔”,从开关电路20被关断到开关电路20再一次被导通,这之间存在一个时间被称为“状态锁存间隔”,当用户对开关电路20执行导通和关断的操作,同时结合两种操作的间隔时间,从而产生不同的组合,后级的驱动电路30基于该不同的时间组合生成对应的光源驱动信号。
在一个实施例中,参见图2所示,图2为驱动电路30基于开关电路20的状态切换执行的一种调光步骤,具体的,以开关电路20为墙体开关、光源模组40为LED灯管为例,在需要LED灯管是100%的满亮度工作的时候,墙体开关被打开(即开关电路20处于导通状态),LED灯进入智能调光阶段,亮度不断增加,在不做任何的干预的情况下(即此时不对开关电路20执行任何动作),在智能调光时间结束以后,开关电路20的导通时间达到预设的智能调光间隔,LED灯满亮度输出并一直保持当前的工作状态。若是在某些特定的场合,需要将LED灯控制在某一个固定的亮度上持续工作,则在墙体开关被打开以后,观察LED灯的工作状态(例如亮度),为LED灯将自动进入到调光模式中,在整个智能调光间隔的这一段较短的时间之内,LED灯从最低亮度持续渐变,亮度不断增加,当达到所期望的状态的时候,将墙体开关断开,此时,记录下断电前LED灯光输出的状态(即记录断电前LED灯的亮度所对应的电流、电压),并开始计时,只要在状态锁存间隔时间内重新打开墙体开关,则驱动电路30接通电源,LED灯管维持锁存状态工作,即按照之前断电前LED灯的亮度所对应的电流和电压驱动LED灯点亮,从而完成了LED灯的亮度的调节。
在一个实施例中,参见图3所示,本实施例中的驱动电路30包括定时单元31、脉冲触发单元32、锁存单元33以及光源驱动单元34,具体的,定时单元31用于对开关电路20的导通时间和关断时间进行计时,并将导通时间与预设的智能调光间隔时间进行比较生成第一比较结果,将关断时间和预设的状态锁存间隔时间进行比较生成第二比较结果;脉冲触发单元32与定时单元31连接,用于根据第一比较结果和第二比较结果生成脉冲触发信号;锁存单元33用于记录脉冲触发信号;光源驱动单元34与脉冲触发单元32和锁存单元33连接,用于根据脉冲触发信号生成光源驱动信号。
在本实施例中,定时单元31对开关电路20的导通时间和关断时间进行计时,并将导通时间和预设的智能调光间隔时间进行比较,生成第一比较结果,脉冲触发单元32基于第一比较结果和第二比较结果生成对应的脉冲触发信号,锁存单元33记录该脉冲触发信号,并由光源驱动单元34基于该脉冲触发信号生成光源驱动信号去光源模组40的亮度进行调节。例如,若开关电路20的导通时间大于或者等于预设的智能调光间隔时间,则脉冲触发单元32基于该第一比较结果生成对应的脉冲触发信号,并由锁存单元33锁存记录,若并光源驱动单元34基于该脉冲触发信号生成对应的光源驱动信号,以控制光源模组40维持100%亮度的状态。若开关电路20的导通时间小于预设的智能调光间隔时间,则定时单元31重新对开关电路20的关断时间进行计时,若该关断时间小于预设的状态锁存间隔时间,即开关电路20在预设的状态锁存间隔时间内导通,则脉冲触发单元32基于该第二比较结果生成对应的脉冲触发信号,锁存单元33记录该脉冲触发信号,该脉冲触发信号与开关电路20断开前的光源模组40的调试亮度对应,光源驱动单元34基于该脉冲触发信号生成对应的光源驱动信号驱动光源模组40以开关电路20断开前的调试亮度点亮,从而完成对光源模组40的亮度的调节。
在一个实施例中,参见图4所示,本实施例中的驱动电路30还包括锁存复位单元35,该锁存复位单元35与定时单元31和锁存单元33连接,用于根据第二比较结果对锁存单元33进行复位处理。
具体的,在本实施例中,若定时单元31重新对开关电路20的关断时间进行计时,该关断时间大于或者等于预设的状态锁存间隔时间,则脉冲触发单元32基于该第二比较结果生成对应的脉冲触发信号,锁存单元33记录该脉冲触发信号,此时,锁存复位单元35对锁存单元33进行复位处理,即对锁存单元33清零,此时驱动电路30的调光步骤中断,驱动电路30需要重新执行如图2中的调光步骤。
在一个实施例中,参见图4所示,光源驱动电路30包括显示电路50,该显示电路50与脉冲触发单元32连接,用于根据脉冲触发信号生成对应的显示信号,以驱动指示灯点亮。
在本实施例中,显示电路50基于脉冲触发信号生成对应的显示信号,以驱动指示灯点亮,例如,若开关电路20的导通时间小于预设的智能调光间隔时间,此时,脉冲触发单元32基于开关电路20的导通时间生成对应的脉冲触发信号,该脉冲触发信号与光源模组40的亮度对应,导通时间越长,光源模组40的亮度越大,然而,用户无法基于其肉眼对光源模组40的亮度进行判断,通过设置多个指示灯或者基于指示灯的颜色可以确定当前的光源模组40的亮度,从而选择在适合的亮度断开开关电路20,从而确定开关电路20的导通时间,例如,设置20个指示灯,用户可以通过指示灯点亮的个数判断此时光源模组40的亮度情况,或者该指示灯可以设置为灯条形式,用户可以通过观察灯条的进度,判断当前的光源模组40的亮度情况。进一步的,通过指示灯判断光源模组40的情况,还可以避免用户直面光源模组40或者在无法感受光源模组40发出的灯光时对光源模组40当前的亮度作出判断。在用户断开开关电路20后,开关电路20断开前的光源模组40的亮度由锁存单元33锁存记录,在下次开关电路20导通时,由光源驱动单元34读取该锁存的脉冲触发信号,并基于该脉冲触发信号生成对应的光源驱动信号。
在一种具体应用中,本实施例中的墙体开关带调光状态显示,显示电路50为LED指示灯,即通过指示灯对调光状态进行显示,具体的,在本实施例中,定时单元31、脉冲触发单元32、锁存单元33均可以被置于墙体开关内部,指示灯则安装在墙体开关表面。智能调光间隔时间和状态锁存间隔时间预先被设置在定时单元31中,脉冲触发单元32驱动LED指示灯用于体现当前LED灯管的调光状态。锁存单元33被用来暂存墙体开关断开时,脉冲触发单元32的状态。当主功率开关(即开关电路20)接通,显示电路50同时启动,定时单元31开始计时,在智能调光间隔内,LED灯管的光输出从最低亮度平滑增加。例如,当达到10%亮度是,脉冲触发单元32驱动第一指示灯亮起来;当亮度达到20%是,第二个指示灯也亮起来;以此类推,时间达到智能调光间隔,LED灯管输出100%的亮度,相应的10个指示灯全都保持点亮状态。当需要对LED灯管的亮度做出选择是,在指示灯显示到相应状态的时候,断开墙体开关,这时脉冲触发单元32的驱动信号(即脉冲触发信号)被置于锁存单元33中,此时定时单元31再次开始计时,在达到LED灯管的状态锁存间隔之前,墙体开关被打开,脉冲触发单元32读取锁存单元33的记录,并驱动指示灯,同时LED灯管也按照断电前亮度持续工作,从而实现LED灯亮度输出和指示灯显示的一一对应。
在一个实施例中,光源驱动电路30包括人体漏电保护电路,人体漏电保护电路用于对供电电源10进行电压采样和电流采样以生成电网阻抗值,并将电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果对光源模组40与供电电源10之间的连接状态进行控制。
在本实施例中,通过人体漏电保护电路对供电电源10进行电压采样和电流采样以生成电网阻抗值,并将电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果对光源模组40与供电电源10之间的连接状态进行控制。
在一个实施例中,人体漏电保护电路包括电压采样单元、电流采样单元以及漏电保护单元,电压采样单元用于对供电电源10进行电压采样生成电压采样信号;电流采样单元用于对供电电源10进行电流采样生成电流采样信号;漏电保护单元分别与电压采样单元和电流采样单元连接,用于根据电压采样信号和电流采样信号生成电网阻抗值,将电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果生成漏电保护信号,以对光源驱动信号进行调节。
在一个实施例中,人体漏电保护电路还包括漏电开关单元,漏电开关单元与漏电保护单元连接,用于接收漏电保护信号,并根据漏电保护信号对光源模组40与供电电源10之间的连接状态进行控制。
在一个实施例中,开关电路20可以为墙体开关,例如,86型、118型面板开关,以及旋转式的、跷板式的、按压式的、触碰式的墙体开关。在本技术应用中,的墙体开关并不局限于它的具体形态是哪一种,只需要能够起到连通/断开的功能,并且能够通过相应的操作动作实现这两种工作状态的快速切换就可以。
在一个具体实施例中,参见图5所示,人体漏电保护电路60包括:第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第一采样电阻RS1、第二采样电阻RS2以及采样驱动芯片U2;具体的,采样驱动芯片U2的电源端VDD与第二电容C2的第一端和第十电阻R10的第一端连接,第十电阻R10的第二端与第九电阻R9的第一端连接,第九电阻R9的第二端与墙体开关DB连接,第二电容C2的第二端接地,采样驱动芯片U2的电压采样端VS、第七电阻R7的第一端以及第八电阻R8的第一端共接,第八电阻R8的第二端接地,第七电阻R7的第二端与光源模组40连接,采样驱动芯片U2的接地端GND接地,采样驱动芯片U2的电流采样端CS、第一采样电阻RS1的第一端以及第二采样电阻RS2的第一端共接,第一采样电阻RS1的第二端与第二采样电阻RS2的第二端共接于地,采样驱动芯片U2的驱动信号端DRV、第七电阻R7的第二端、第二二极管D2的阳极、第一电解电容EC1的第一端以及第六电阻R6的第一端共接于光源模组40的负极端LED-。
具体的,在本实施例中,第七电阻R7和第八电阻R8组成电压采样单元,第一采样电阻RS1和第二采样电阻RS2组成电流采样单元,采样驱动芯片U2作为漏电保护单元,通过检测计算得到电网的等效阻抗Zs。一般情况下,电网的等效阻抗在几欧姆到十几欧姆之间。而人体的等效阻抗大致等于500欧姆。在进行工程安装、拆卸的过程中,人体漏电保护电路实时检测计算接入点的等效阻抗,当等效阻抗Zs小于设定值时,判定为没有人体接触到电网,其内置开关电路20(即漏电开关单元)闭合,LED灯管正常接入;若等效阻抗Zs大于设定值时,则判定有人体接触到电网,其内置开关电路20将打开,LED灯管与电网断开连接,从而避免触电事件的发生。
在一个实施例中,参见图5所示,驱动电路30包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第二电感T1-B、第三采样电阻RS3、第四采样电阻RS4、第一开关管Q1、第一电容C1以及光源驱动芯片U1;具体的,第一电阻R1的第一端、光源驱动芯片U1的高压输入端HV以及第一开关管Q1的电流输入端与开关电路20连接,第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端共接于光源驱动芯片U1的时钟信号端CLK,光源驱动芯片U1的电源端、第一二极管D1的阴极LED-以及第一电容C1的第一端共接,第一二极管D1的阳极与第五电阻R5的第一端连接,第五电阻R5的第二端与第二电感T1-B的第一端连接,第二电感T1-B的第二端、第三电阻R3的第二端以及第一电容C1的第二端共接,光源驱动芯片U1的驱动信号端DRV与第一开关管Q1的控制端连接,光源驱动芯片U1的电流采样端CS、第一开关管Q1的电流输出端、第三采样电阻RS3的第一端、第一采样电阻RS1的第一端以及第二二极管D2的阴极共接,光源驱动芯片U1的接地端GND接地,第三采样电阻RS3的第二端、第四采样电阻RS4的第二端以及第一电感T1-A的第一端共接。
在本实施例中,第一电感T1-A的第二端、第一电解电容EC1的第二端以及第六电阻R6的第二端共接于光源模组40的正极端LED+。
具体的,在本实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3组成采样电路,对开关电路20的导通和关断进行检测,光源驱动芯片U1中内置定时单元31、脉冲触发单元32、锁存单元33以及光源驱动单元34,根据开关电路20执行导通-关断-导通操作中的第一次导通的时间生成光源驱动信号,以对光源模组40的亮度进行调节。
在一个应用实施例中,参见图6所示,本实施例中的光源驱动电路还可以包括整流电路81,具体的,整流电路81与供电电源10连接,用于对供电电源10输出的交流信号进行整流滤波处理,保险丝F1与供电电源10的火线输出端L,第十电容C10与供电电源10并联,BD1为整流桥,保险丝F1连接,用于对交流电进行整流,第十电阻R10、可变电阻VR、第一电感L1、第十一电容C11、第十二电容C12组成π型滤波电路,对整流后输出的信号进行滤波处理。
参见图6所示,漏电保护电路82为本申请实施例提供的另一种人体漏电保护电路,其中,第十二极管D10、第十一电阻R11以及第十二电阻R12依次连接组成信号采集电路,并与漏电保护芯片U3的输入引脚RCC连接,漏电保护芯片U3的输出引脚EN通过第十三电阻R13与第十开关管Q10的控制端连接,第十开关管Q10的电流输入端通过第十四电阻R14与漏电保护芯片U3的电源引脚连接,第十开关管Q10的电流输出端与第十五电阻R15的第一端共接于第十一开关管Q11的控制端,第十五电阻的第二端与第十三电容C13的第一端、漏电保护芯片U3的接地引脚GND以及第十一开关管Q11的电流输出端共接于地,第十三电容的第二端与漏电保护芯片U3的电源引脚VCC连接。
在本实施例中,漏电保护电路82通过信号采集电路采集供电电源10中的电压信号,并计算得到电网的等效阻抗Zs。一般情况下,电网的等效阻抗在几欧姆到十几欧姆之间。而人体的等效阻抗大致等于500欧姆。在进行工程安装、拆卸的过程中,人体漏电保护电路实时检测计算接入点的等效阻抗,当等效阻抗Zs小于设定值时,判定为没有人体接触到电网,此时漏电保护芯片U3的输出引脚EN的电平为高电平,第十开关管Q10截止,第十一开关管Q11截止,漏电保护电路82的输出信号不影响主控电路83的输出端PWM的信号,LED灯管正常接入;若等效阻抗Zs大于设定值时,则判定有人体接触到电网,此时漏电保护芯片U3的输出引脚EN的电平为高电平,第十开关管Q10截止,第十一开关管Q11导通,漏电保护电路82将主控电路83的输出端PWM的信号拉低至地,LED灯管与电网断开连接,从而避免触电事件的发生。
在一个实施例中,第十开关管Q10为PNP型三极管,第十一开关管Q11为NPN型三极管。
在一个实施例中,参见图6所示,图6中的主控电路83和主功率电路85可以组成一驱动电路,具体的,由主控电路83检测所述开关电路的导通时间和关断时间,并根据所述导通时间和所述关断时间生成调光信号,并由主功率电路85根据调光信号生成光源驱动信号驱动光源模组点亮。
进一步的,在一个实施例中,主控电路83可由定时单元、脉冲触发单元和锁存单元组成,其中,脉冲触发信号可以作为调光信号发送至主功率电路85中,主功率电路85可以为光源去驱动单元,根据脉冲触发信号生成光源驱动信号。
具体的,在一个具体应用实施例中,参见图6所示,主控电路83包括:主控芯片U4、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第十稳压管ZD10、第二十电阻R20、第十一稳压管ZD11、第十四电容C14;第十六电阻R16的第一端与供电电源10连接,第十六电阻R16的第二端与第十七电阻R17的第一端连接,第十七电阻R17的第二端、第十八电阻R18的第一端、第十九电阻R19的第一端以及第十稳压管ZD10的阴极共接,第十八电阻R18的第二端与第十稳压管ZD10的阳极共接于地,第十九电阻R19的第二端与主控芯片U4的输入引脚IN连接,主控芯片U4的电源引脚、第十四电容的第一端、第十一稳压管ZD11的阴极共接于供电电路84,第十一稳压管ZD11的阳极、第十四电容C14的第二端以及主控芯片U4的接地引脚VSS共接,主控芯片U4的输出引脚OUT通过第二十电阻R20与主功率电路85连接。
在本实施例中,主控芯片U4作为调光信号单元,其中预先被置入程序,第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第十稳压管ZD10组成信号采集电路,对线路的开关进行检测,当墙体开关打开,主控芯片U4接通电源,主控芯片U4通过其输出引脚OUT输出PWM信号,以控制主功率电路85驱动光源模组点亮。具体的,在智能调光时间间隔内,PWM调光信号将由1%持续递增到100%,对应的恒流驱动单元(即主功率电路85)由PWM调光接口获取调光信号,并同步调整输出电流,从而使LED灯管从最低亮度逐渐递增到100%亮度。如果在智能调光时间间隔内,即调光信号单元输出变化的PWM信号期间,墙体开关关断,那么在系统断电前的PWM信号将被暂时锁存。同样的,若在锁存时间间隔到来之前,墙体开关被打开,系统重新上电。那么调光信号单元直接输出系统掉电前锁存的PWM调光信号。对应的,LED灯管输出的亮度也是系统掉电前的亮度。通过这个方式就可以实现对LED灯管亮度有最低亮度到100%亮度之间任意状态的选择。如果在达到锁存时间间隔以后,墙体开关才重新被打开,那么调光信号单元中的锁存信号会被复位。此时,调光信号单元将会再次进入到智能调光时间间隔,也就是输出的PWM信号将再次从1%开始变化,逐渐往上递增。
在一个实施例中,参见图6所示,光源驱动电路还可以包括供电电路84,供电电路84用于将整流电路81输出的直流电转换为供电信号以对主控电路83进行供电。
具体的,在一个实施例中,参见图6所示,供电电路84包括:供电芯片U5、第十一二极管D11、第十二二极管D12、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二电感L2;具体的,第十一二极管D11的阳极与整流电路81连接,第十一二极管D11的阴极、第十五电容C15的第一端以及供电芯片U5的输入引脚DRAIN共接,供电芯片U5的接地引脚GND、第二十一电阻R21的第一端以及第二十三电阻R23的第一端共接,第二十一电阻R21的第二端、第二十三电阻R23的第二端、第二电感L2的第一端以及第十六电容C16的第一端共接,供电芯片U5的输出引脚OUT、第十六电容C16的第二端以及第十二二极管D12的阴极共接,第二电感L2的第二端、第十二二极管D12的阳极、第十七电容C17的第一端、第二十二电阻R22的第一端共接作为供电电路84的输出端VCC2与主控电路83连接。
在本实施例中,供电芯片U5主要对整流电路81输出的直流电进行电压转换处理,输出对应的直流信号对主控电路83进行供电,例如,将整流电路81输出的高压直流电压转换为5V的直流信号对主控芯片U4进行供电。
在一个具体应用实施例中,参见图6所示,主功率电路85包括:主功率芯片U6、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第十四二极管D14、第十三二极管D13、第十二开关管Q12以及第一变压器T1;具体的,第二十四电阻R24的第一端、第十四二极管D14的阴极、第二十电容C20的第一端以及第三十二电阻R32的第一端共接于整流电路81的输出端以及光源模组40的正极输入端LED+,第二十四电阻R24的第二端与第二十五电阻R25的第一端连接,第二十五电阻R25的第二端、第三十二电阻R32的第一端、第十八电容C18的第一端以及主功率芯片U6的电源引脚VCC共接,主功率芯片U6的信号调制引脚ADM与第十九电阻的第一端连接,第十八电容C18的第二端与第十九电容C19的第二端共接于地,主功率芯片U6的脉宽调制信号输入引脚PWM与主控电路83连接,主功率芯片U6的光源驱动信号引脚GATE与第三十电阻R30的第一端连接,第三十电阻R30的第二端、第三十一电阻R31的第一端以及第十二开关管Q12的控制端共接,第三十二电阻R32的第二端与第十三二极管D13的阴极连接,第十三二极管D13的阳极、第二十六电阻R26的第一端以及第一变压器T1的主绕组的第一端共接,第一变压器T1的主绕组的第二端接地,第十二开关管Q12的电流输入端、第一变压器T1的次级绕组的第一端以及第十四二极管D14的阳极共接,第一变压器T1的次级绕组的第二端、第二十电容C20的第二端以及第三十二电阻R32的第二端共接于光源模组的负极输入剬LED-,主功率芯片U6的反馈引脚FB、第二十六电阻R26的第一端以及第二十七电阻R27的第一端共接,主功率芯片U6的补偿信号引脚COMP与第二十一电容C21的第一端连接,主功率芯片U6的采样引脚NP、第二十八电阻R28的第一端、第二十九电阻R29的第一端、第三十一电阻R31的第一端以及第十二开关管Q12的电流输出端共接,主功率芯片U6的接地引脚、第二十八电阻R28的第二端、第二十九电阻R29的第二端、第二十一电容C21的第二端共接于地。
在本实施例中,由主功率芯片U6及其外围电路组成了一个BUCK驱动电路,具体的,主功率芯片U6接收主攻电路83发送的调光信号,并根据该调光信号对光源模组40的工作电压和工作电流进行调节,使得光源模组40的亮度与调光信号对应。
在一个实施例中,参见图7所示,漏电保护电路82的输出端还可以与主功率电路85的供电端VCC1连接,该供电端VCC1与主功率芯片U5的电源引脚VCC连接,此时,当出现用户触电情况时,漏电保护电路82将供电电路84的输出端拉低至地,此时主功率电路85断电,光源模组40停止工作,其供电端口被拉低至地,从而避免了用户触电导致的安全隐患。
在一个实施例中,漏电保护电路82的输出端还可以与供电电路84的输出端VCC2连接,此时,当出现用户触电情况时,漏电保护电路82将供电电路84的输出端拉低至地,此时主控电路83断电,其输出端PWM停止输出调光信号,进一步控制主功率电路85断电。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可连续调光的光源驱动电路,与光源模组连接,其特征在于,所述光源驱动电路包括:
开关电路,与供电电源连接,用于根据用户操作进行导通和关断;
驱动电路,分别与所述开关电路和所述光源模组连接,用于检测所述开关电路的导通时间和关断时间,并根据所述导通时间和所述关断时间生成光源驱动信号,以驱动光源模组点亮;其中,所述光源驱动信号用于对所述光源模组的亮度进行调节。
2.如权利要求1所述的光源驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:
定时单元,用于对所述开关电路的导通时间和关断时间进行计时,并将所述导通时间与预设的智能调光间隔时间进行比较生成第一比较结果,将所述关断时间和预设的状态锁存间隔时间进行比较生成第二比较结果;
脉冲触发单元,与所述定时单元连接,用于根据所述第一比较结果和所述第二比较结果生成脉冲触发信号;
锁存单元,用于记录所述脉冲触发信号;以及
光源驱动单元,与所述脉冲触发单元和所述锁存单元连接,用于根据所述脉冲触发信号生成光源驱动信号。
3.如权利要求2所述的光源驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括:
锁存复位单元,与所述定时单元和所述锁存单元连接,用于根据所述第二比较结果对所述锁存单元进行复位处理。
4.如权利要求2所述的光源驱动电路,其特征在于,所述光源驱动电路包括:
显示电路,与所述脉冲触发单元连接,用于根据所述脉冲触发信号生成对应的显示信号,以驱动指示灯点亮。
5.如权利要求1所述的光源驱动电路,其特征在于,所述光源驱动电路包括:
人体漏电保护电路,用于对所述供电电源进行电压采样和电流采样以生成电网阻抗值,并将所述电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果对所述光源模组与所述供电电源之间的连接状态进行控制。
6.如权利要求5所述的光源驱动电路,其特征在于,所述人体漏电保护电路包括:
电压采样单元,用于对所述供电电源进行电压采样生成电压采样信号;
电流采样单元,用于对所述供电电源进行电流采样生成电流采样信号;
漏电保护单元,分别与电压采样单元和所述电流采样单元连接,用于根据所述电压采样信号和所述电流采样信号生成电网阻抗值,将所述电网阻抗值与预设阻抗阈值进行比较,并根据比较结果生成漏电保护信号,以对所述光源驱动信号进行调节。
7.如权利要求6所述的光源驱动电路,其特征在于,所述人体漏电保护电路还包括:
漏电开关单元,与所述漏电保护单元连接,用于接收所述漏电保护信号,并根据所述漏电保护信号对所述光源模组与所述供电电源之间的连接状态进行控制。
8.如权利要求1所述的光源驱动电路,其特征在于,所述开关电路为墙体开关。
9.一种光源驱动装置,其特征在于,所述光源驱动装置包括如权利要求1-8任一项所述的光源驱动电路。
10.一种灯具,其特征在于,所述灯具包括:
光源模组;以及
如权利要求1-8任一项所述的光源驱动电路,所述光源驱动电路与所述光源模组连接。
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CN113518491A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-10-19 | 美芯晟科技(北京)有限公司 | 一种led恒流驱动电路及控制器 |
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