CN114269045A - Led可控硅调光电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED可控硅调光电源，包括可控硅调光控制电路以及功率输出电路，功率输出电路包括可控硅，可控硅调光控制电路包括控制芯片U6，所述控制芯片U6包括输入端以及第一输出端，可控硅调光控制电路还包括连接在控制芯片U6的第一输出端和可控硅之间的主假负载以及连接在控制芯片U6的输入端和可控硅之间的辅假负载，控制芯片U6实时读取功率输出电路中的可控硅的切向角信号，辅假负载用于稳定可控硅以及稳定控制芯片U6的相角检测，提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且加入了辅假负载后，能够降低控制程序的复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及灯具调光系统技术领域，尤其是涉及LED可控硅调光电源。
背景技术
对照明领域而言，由于可控硅相控(斩波法)调光方法具有体积小、价格合理和调光功率范围宽的优点，因此可控硅相控调光法是目前应用最为广泛的调光方法，广泛应用于舞台照明和环境照明领域。应用可控硅相控工作原理，通过控制可控硅整流元件的导通角，将交流电网输入的正弦波电压斩掉一部分，以降低输出电压的平均值，从而控制灯电路的供电电压，实现对灯负载的调光功能。
现有的LED可控硅调光电源通过改变一组可控硅假负载的大小来作用于可控硅，目的是使通过可控硅后的电压保持稳定，保证可控硅拥有稳定的切向角，该种结构存在如下缺陷：通过一组可控硅假负载的大小来作用于可控硅会影响到单片机的相角检测，使得相角检测不稳定，相角检测精度差，并且对应的控制假负载的程序会异常复杂，增加了整个LED可控硅调光电源的复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且能够简化控制程序的LED可控硅调光电源。
本发明所采用的技术方案是，LED可控硅调光电源，包括可控硅调光控制电路以及功率输出电路，功率输出电路包括可控硅，可控硅调光控制电路包括控制芯片U6，所述控制芯片U6包括输入端以及第一输出端，可控硅调光控制电路还包括连接在控制芯片U6的第一输出端和可控硅之间的主假负载以及连接在控制芯片U6的输入端和可控硅之间的辅假负载。
本发明的有益效果是：采用上述结构的LED可控硅调光电源，控制芯片U6实时读取功率输出电路中的可控硅的切向角信号，连接在控制芯片U6的输入端和可控硅之间的辅假负载可以起到两个作用，一个是稳定可控硅；另一个是稳定控制芯片U6的相角检测，提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且加入了辅假负载后，能够降低控制程序的复杂性；控制芯片U6的输出端输出PWM信号经过主假负载，通过改变主假负载的大小来作用于可控硅使得通过可控硅后的电压保持稳定，保证了可控硅拥有稳定的切向角。
作为优选，可控硅调光控制电路还包括整流桥DB2，所述整流桥DB2的输入端与可控硅连接，所述控制芯片U6的输入端与整流桥DB2的输出端连接，辅假负载一端与整流桥DB2的输出端连接，另一端接地，辅假负载包括控制器件Q7以及与控制器件Q7连接的控制器件Q11，采用该结构，整流桥DB2实时采集功率输出电路中的可控硅的切向角信号，并将切向角信号输入进控制芯片U6中，辅假负载并联在整流桥DB2的输出端和控制芯片U6的输入端之间，一方面是为了稳定可控硅；更重要的原因是为了稳定控制芯片U6的相角检测，提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且加入了辅假负载后，能够降低控制程序的复杂性。
作为优选，主假负载包括控制器件Q12，所述控制器件Q12的一端与控制芯片U6的输出端连接，另一端与功率输出电路连接，采用该结构，控制芯片U6的输出端输出PWM信号经过主假负载，通过控制控制器件Q12的导通来改变主假负载的大小，从而作用于可控硅，使得通过可控硅后的电压保持稳定，保证了可控硅拥有稳定的切向角。
作为优选，所述控制芯片U6还包括第二输出端，LED可控硅调光电源还包括与控制芯片U6的第二输出端耦接的功率控制电路、连接在功率控制电路和功率输出电路之间的转接排CON3以及与转接排CON3连接的量程扩展模块，所述量程扩展模块的一端与功率输出电路连接，另一端通过转接排CON3与功率控制电路连接，采用该结构，通过量程扩展模块对LED可控硅调光电源的量程进行扩展，扩展了调光量程的上限，使LED可控硅调光电源的功能更加强大。
作为优选，所述控制芯片U6的第二输出端通过光耦U4A与功率控制电路耦接，所述功率控制电路包括跟随器U3以及与跟随器U3连接的比较器U1B，所述量程切换模块包括拨码开关SW1、与拨码开关SW1连接的电阻R73以及与拨码开关SW1连接的电阻R74，所述拨码开关SW1通过电阻R73和电阻R74与功率输出电路连接，所述拨码开关SW1通过转接排CON3连接在跟随器U3和比较器U1B之间，采用该结构，通过拨码开关SW1、电阻R73和电阻R74来对LED可控硅调光电源的量程进行扩展，扩展了调光量程的上限，使LED可控硅调光电源的功能更加强大。
作为优选，LED可控硅调光电源还包括实时采集功率输出电路中输出的电流反馈信号的功率反馈电路，控制芯片U6包括电源端VDD，可控硅调光控制电路还包括与电源端VDD连接的电压关断模块，所述电压关断模块包括光耦U7B、与光耦U7B连接的控制器件Q4、与控制器件Q4连接的控制器件Q5、与控制器件Q5连接的二极管D8A以及与二极管D8A连接的三端稳压器Q6，所述三端稳压器Q6与控制芯片U6的电源端VDD连接，所述电压关断模块通过光耦U7B与功率反馈电路耦接，采用该结构，功率反馈电路用于实时采集功率输出电路中输出的电流反馈信号，功率反馈电路作用于光耦U7B，光耦U7B控制控制器件Q4，控制器件Q4控制控制器件Q5，控制器件Q5再控制三端稳压器Q6，最后作用于控制芯片U6，给控制芯片U6供电；当功率输出电路的输出为空载时，功率反馈电路作用于光耦U7B，光耦U7B控制控制器件Q4和控制器件Q5处于截止状态，三端稳压器Q6不导通，电源端VDD无法供电，即控制芯片U6不工作，保证了在输出空载时，大大降低了空载功耗，节约了能源。
附图说明
图1为本发明LED可控硅调光电源的电路控制结构框图；
图2为本发明LED可控硅调光电源的电路结构框图；
图3为本发明中用于调整调光量程的电路结构框图；
图4为本发明中可控硅调光控制电路的电路结构框图；
图5为本发明中可控硅调光控制电路的电路原理图；
图6为本发明中功率输出电路的电路原理图；
图7为本发明中功率控制电路的电路原理图；
图8为本发明中功率反馈电路的电路原理图；
如图所示：1、可控硅；2、主假负载；3、辅假负载；4、控制芯片U6；5、输入端；6、第一输出端；7、第二输出端；8、功率控制电路；9、可控硅调光控制电路；10、功率输出电路；11、功率反馈电路；12、量程扩展模块；13、转接排CON3；14、电源端VDD；15、电压关断模块。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
本发明涉及LED可控硅1调光电源，如图2所示，包括可控硅1调光控制电路、功率输出电路10，如图1所示，功率输出电路10包括可控硅1，可控硅1调光控制电路包括控制芯片U64，所述控制芯片U64包括输入端5以及第一输出端6，可控硅1调光控制电路还包括连接在控制芯片U64的第一输出端6和可控硅1之间的主假负载2以及连接在控制芯片U64的输入端5和可控硅1之间的辅假负载3。
图1结构的LED可控硅1调光电源，控制芯片U64实时读取功率输出电路10中的可控硅1的切向角信号，连接在控制芯片U64的输入端5和可控硅1之间的辅假负载3可以起到两个作用，一个是稳定可控硅1；另一个是稳定控制芯片U64的相角检测，提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且加入了辅假负载3后，能够降低控制程序的复杂性；控制芯片U64的输出端输出PWM信号经过主假负载2，通过改变主假负载2的大小来作用于可控硅1使得通过可控硅1后的电压保持稳定，保证了可控硅1拥有稳定的切向角。
如图5所示，可控硅1调光控制电路还包括整流桥DB2，所述整流桥DB2的输入端5AC1和AC2与图6中对应的端口AC1和AC2连接，即整流桥DB2的输入端5与功率输出电路10中的可控硅1连接，图6中，RT1表示可控硅1；如图5所示，控制芯片U64的输入端5与整流桥DB2的输出端连接，辅假负载3一端与整流桥DB2的输出端连接，另一端接地，辅假负载3包括控制器件Q7以及与控制器件Q7连接的控制器件Q11，采用该结构，整流桥DB2实时采集功率输出电路10中的可控硅1的切向角信号，并将切向角信号输入进控制芯片U64中，辅假负载3并联在整流桥DB2的输出端和控制芯片U64的输入端5之间，一方面是为了稳定可控硅1；更重要的原因是为了稳定控制芯片U64的相角检测，提高相角检测的稳定性，提高相角检测精度，并且加入了辅假负载3后，能够降低控制程序的复杂性。
如图5所示，主假负载2包括控制器件Q12，所述控制器件Q12的一端与控制芯片U64的输出端连接，另一端与功率输出电路10连接，图5中，控制芯片U64的输出端输出PWM1信号经过主假负载2，图5中节点HV与图6中节点HV所在位置相连接，信号通过主假负载2后进入到功率输出电路10，达到控制芯片U64控制控制器件Q12的导通来改变主假负载2的大小，从而作用于可控硅1的目的，使得通过可控硅1后的电压保持稳定，保证了可控硅1拥有稳定的切向角。
如图1所示，所述控制芯片U64还包括第二输出端7，LED可控硅1调光电源还包括与控制芯片U64的第二输出端7耦接的功率控制电路8，如图3所示，LED可控硅1调光电源还包括连接在功率控制电路8和功率输出电路10之间的转接排CON313以及与转接排CON313连接的量程扩展模块12，所述量程扩展模块12的一端与功率输出电路10连接，另一端通过转接排CON313与功率控制电路8连接，通过量程扩展模块12对LED可控硅1调光电源的量程进行扩展，扩展了调光量程的上限，使LED可控硅1调光电源的功能更加强大。
如图5所示，所述控制芯片U64的第二输出端7通过光耦U4A与功率控制电路8耦接，如图7所示，所述功率控制电路8包括跟随器U3以及与跟随器U3连接的比较器U1B，如图6所示，所述量程切换模块包括拨码开关SW1、与拨码开关SW1连接的电阻R73以及与拨码开关SW1连接的电阻R74，所述拨码开关SW1通过电阻R73和电阻R74与功率输出电路10连接，图6中，拨码开关SW1通过转接排CON313的第三脚连接在跟随器U3和比较器U1B之间，采用该结构，通过拨码开关SW1、电阻R73和电阻R74来对LED可控硅1调光电源的量程进行扩展，扩展了调光量程的上限，使LED可控硅1调光电源的功能更加强大。
如图2所示，LED可控硅1调光电源还包括实时采集功率输出电路10中输出的电流反馈信号的功率反馈电路11，如图4所示，控制芯片U64包括电源端VDD14，可控硅1调光控制电路还包括与电源端VDD14连接的电压关断模块15，如图5所示，所述电压关断模块15包括光耦U7B、与光耦U7B连接的控制器件Q4、与控制器件Q4连接的控制器件Q5、与控制器件Q5连接的二极管D8A以及与二极管D8A连接的三端稳压器Q6，所述三端稳压器Q6与控制芯片U64的电源端VDD14连接，所述电压关断模块15通过光耦U7B与功率反馈电路11耦接，功率反馈电路11用于实时采集功率输出电路10中输出的电流反馈信号，功率反馈电路11作用于光耦U7B，光耦U7B控制控制器件Q4，控制器件Q4控制控制器件Q5，控制器件Q5再控制三端稳压器Q6，最后作用于控制芯片U64，给控制芯片U64供电；当功率输出电路10的输出为空载时，功率反馈电路11作用于光耦U7B，光耦U7B控制控制器件Q4和控制器件Q5处于截止状态，三端稳压器Q6不导通，电源端VDD14无法供电，即控制芯片U64不工作，保证了在输出空载时，大大降低了空载功耗，节约了能源。
Claims (6)
1.LED可控硅调光电源，包括可控硅(1)调光控制电路以及功率输出电路(10)，功率输出电路(10)包括可控硅(1)，可控硅(1)调光控制电路包括控制芯片U6(4)，其特征在于：所述控制芯片U6(4)包括输入端(5)以及第一输出端(6)，可控硅(1)调光控制电路还包括连接在控制芯片U6(4)的第一输出端(6)和可控硅(1)之间的主假负载(2)以及连接在控制芯片U6(4)的输入端(5)和可控硅(1)之间的辅假负载(3)。
2.根据权利要求1所述的LED可控硅调光电源，其特征在于：可控硅(1)调光控制电路还包括整流桥DB2，所述整流桥DB2的输入端(5)与可控硅(1)连接，所述控制芯片U6(4)的输入端(5)与整流桥DB2的输出端连接，辅假负载(3)一端与整流桥DB2的输出端连接，另一端接地，辅假负载(3)包括控制器件Q7以及与控制器件Q7连接的控制器件Q11。
3.根据权利要求2所述的LED可控硅调光电源，其特征在于：主假负载(2)包括控制器件Q12，所述控制器件Q12的一端与控制芯片U6(4)的输出端连接，另一端与功率输出电路(10)连接。
4.根据权利要求1所述的LED可控硅调光电源，其特征在于：所述控制芯片U6(4)还包括第二输出端(7)，LED可控硅(1)调光电源还包括与控制芯片U6(4)的第二输出端(7)耦接的功率控制电路(8)、连接在功率控制电路(8)和功率输出电路(10)之间的转接排CON3(13)以及与转接排CON3(13)连接的量程扩展模块(12)，所述量程扩展模块(12)的一端与功率输出电路(10)连接，另一端通过转接排CON3(13)与功率控制电路(8)连接。
5.根据权利要求4所述的LED可控硅调光电源，其特征在于：所述控制芯片U6(4)的第二输出端(7)通过光耦U4A与功率控制电路(8)耦接，所述功率控制电路(8)包括跟随器U3以及与跟随器U3连接的比较器U1B，所述量程切换模块包括拨码开关SW1、与拨码开关SW1连接的电阻R73以及与拨码开关SW1连接的电阻R74，所述拨码开关SW1通过电阻R73和电阻R74与功率输出电路(10)连接，所述拨码开关SW1通过转接排CON3(13)连接在跟随器U3和比较器U1B之间。
6.根据权利要求1所述的LED可控硅调光电源，其特征在于：LED可控硅(1)调光电源还包括实时采集功率输出电路(10)中输出的电流反馈信号的功率反馈电路(11)，控制芯片U6(4)包括电源端VDD(14)，可控硅(1)调光控制电路还包括与电源端VDD(14)连接的电压关断模块(15)，所述电压关断模块(15)包括光耦U7B、与光耦U7B连接的控制器件Q4、与控制器件Q4连接的控制器件Q5、与控制器件Q5连接的二极管D8A以及与二极管D8A连接的三端稳压器Q6，所述三端稳压器Q6与控制芯片U6(4)的电源端VDD(14)连接，所述电压关断模块(15)通过光耦U7B与功率反馈电路(11)耦接。
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