CN115226264B - 一种通用型调光接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通用型调光接口电路，包括调光控制电路、调光转换电路，所述调光转换电路包括比例和滤波电路、缓冲电路、LED电流检测电路、电流控制电路和基准电压电路。所述电流控制电路的输出端连接LED调光电源的反馈输入端，所述电流控制电路在所述基准电压电路的电压及所述LED电流检测电路输入的电压的基础上调整其输出电流与输入电压的关系，使得其输出的电流与调光模块的调光大小相关，并且即使是不同的调光模块，所述电流控制电路输出端连接的接口均相同，电流控制电路的输出端与LED调光电源的反馈输入端连接，致使输入到LED调光电源的控制电流得以调整。本发明仅需一个主LED电源更换不同调光方式的模块既可实现调光方式的改变。

Description

一种通用型调光接口电路
技术领域
本发明涉及调光电源电路或控制电路技术领域，具体涉及一种通用型调光接口电路。
背景技术
随着LED调光电源不断的更新，市面上出现多种调光模试，如0-10V/1-10V、PWM、电位器，以及后面更智能的DALI、DMX。随着多种调光的出现，LED调光电源的多样化也是层出不穷。但是针对多种调光模式对应的LED电源的控制线路也呈现多样化。这就导致如果要更换不同的调光模式，就意味着在设计的时候需要重新设计LED电源控制电路。因此这个时候我们就需要一种可兼容多种调光方式的控制电路，这将会大大降低设计者的难度及提高生产的效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种通用型调光接口电路，可以在不改变LED电源的情况下，通过更换含有不同调光接口的调光模块，实现相对应的调光方式的改变，提高生产效率，节省成本。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种通用型调光接口电路，其特征在于：包括调光控制电路(100)、调光转换电路(200)，所述调光转换电路(200)包括比例和滤波电路(210)、缓冲电路(220)、LED电流检测电路(230)、电流控制电路(240)和基准电压电路(250)；
所述调光控制电路(100)的调光信号输入端可连接不同的调光模块，所述MCU调光控制电路(100)用于在接收到不同的模块的状态或指令信息后输出恒幅的PWM占空比信号；
所述调光控制电路(100)的输出端连接所述比例和滤波电路(210)的输入端，所述比例和滤波电路(210)的输出端连接具备隔离缓冲的所述缓冲电路(220)的输入端，所述比例和滤波电路(210)用于按照一定比例取样并滤波为一个直流电压信号输送到缓冲电路(220)的输入端，所述缓冲电路(220)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第一输入端；所述LED电流检测电路(230)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第二输入端，所述基准电压电路(250)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第三输入端，所述LED电流检测电路(230)用于检测LED的实时工作电流；所述基准电压电路(250)用于为电流控制电路(240)提供一电压基准源；
所述电流控制电路(240)的输出端连接LED调光电源(300)的反馈输入端，所述电流控制电路(240)在所述基准电压电路模块(250)的电压及所述LED电流检测电路(230)输入的电压的基础上调整其输出电流与输入电压的关系，使得其输出的电流与调光模块的调光大小相关，并且即使是不同的调光模块，所述电流控制电路输出端连接的接口均相同，电流控制电路(240)的输出端通过所述通用接口与LED调光电源(300)的反馈输入端连接，致使输入到LED调光电源的控制电流得以调整。
进一步地，所述调光模块包括NFC ANT模块和/或调光器，所述NFC ANT模块用于通过NFC设备对电源输出的10个电流档位进行调整。
进一步地，所述调光器采用输出电压范围为0-10V的模拟或PWM电压信号、DALI、DMX调光控制信号或电位器调光器。
进一步地，所述调光控制电路(100)包括微处理器MCU、单片机及其外围电路或中央处理器；
进一步地，所述比例和滤波电路(210)包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，所述第一电阻R1的第一端连接所述调光控制电路(100)的输出端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端，所述第二电阻R2的第二端和所述第一电容C1的第二端接地，所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端连接所述缓冲电路(220)的输入端。
进一步地，所述缓冲电路(220)包括由第一运算放大器形成的电压跟随器，所述第一运算放大器的正相端连接所述调光控制电路(100)的输出端，所述第一运算放大器的负相端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接所述电流控制电路(240)的第一输入端。
进一步地，所述电流控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二运算放大器和第二电容C2，所述第三电阻R3的第一端为所述电流控制电路的第二输入端，所述第三电阻R3的第一端连接所述LED电流检测电路(230)的输出端，所述第三电阻R3的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第四电阻R4的第一端为所述电流控制电路的第一输入端，所述第四电阻R4的第一端连接所述缓冲电路(220)的输出端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第一端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第二端连接所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端连接所述第二运算放大器的输出端，所述基准电压电路(250)的输出端连接所述第二运算放大器的正相端，所述第二运算放大器的输出端连接所述LED调光电源的反馈电路输入端，该反馈电路用于将调光控制信号反馈至LED调光电源进行电流控制。
上述技术方案的有益效果为：仅需一个主LED电源更换不同调光方式的模块既可实现当前调光方式，而不需要重新单独计设LED电源，以达到生产和设计都以高效率完成；
本方案可兼容多种调光模式，其中包括但不限于0-10V、1-10V、PWM、电位器、DALI、DMX等。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的电路原理框图；
图2为本发明电路原理图；
图3为本发明实施例的电路的使用状态连接结构图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种通用型调光接口电路，包括调光控制电路100、调光转换电路200，所述调光转换电路200包括比例和滤波电路210、缓冲电路220、LED电流检测电路230、电流控制电路240和基准电压电路250。
所述调光控制电路100的调光信号输入端可连接不同的调光模块，所述MCU调光控制电路100用于在接收到不同的模块的状态或指令信息后输出恒幅的PWM占空比信。
所述调光控制电路100的输出端连接所述比例和滤波电路210的输入端，所述比例和滤波电路210的输出端连接具备隔离缓冲的所述缓冲电路220的输入端，所述比例和滤波电路210用于按照一定比例取样并滤波为一个直流电压信号输送到缓冲电路220的输入端，所述缓冲电路220的输出端连接所述电流控制电路240的第一输入端；所述LED电流检测电路230的输出端连接所述电流控制电路240的第二输入端，所述基准电压电路250的输出端连接所述电流控制电路240的第三输入端，所述LED电流检测电路230用于检测LED的实时工作电流；所述基准电压电路250用于为电流控制电路240提供一电压基准源。
所述电流控制电路240的输出端连接LED调光电源300的反馈输入端，所述电流控制电路240在所述基准电压电路250的电压及所述LED电流检测电路230输入的电压的基础上调整其输出电流与输入电压的关系，使得其输出的电流与调光模块的调光大小相关，并且即使是不同的调光模块，所述电流控制电路输出端连接的通用接口均相同，可均采用金手指接口连接不同的调光模块，将接口统一化。电流控制电路240的输出端与LED调光电源300的反馈输入端连接，致使输入到LED调光电源的控制电流得以调整。
在一些实施例中，所述调光模块包括NFC ANT模块和/或调光器，所述NFC ANT模块用于通过NFC设备对电源输出的N个电流档位进行调整，具体的可以但不限包括10个电流档位。
另外，所述调光器可采用本方案可兼容多种调光模式，其中包括但不限于0-10V、1-10V、模拟或PWM电压信号、DALI、DMX调光控制信号或电位器调光器等。当然也可以是多种调光方模块组合成的复合调光模块。
所述调光控制电路100包括微处理器MCU、单片机及其外围电路或中央处理器，调光控制电路100的主要作用是处理调光输入信号，并根据调光输入信号的输入情况输出对应的调光控制信号。
在一些实施例中，所述比例和滤波电路210包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，所述第一电阻R1的第一端连接所述调光控制电路100的输出端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端，所述第二电阻R2的第二端和所述第一电容C1的第二端接地，所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端连接所述缓冲电路220的输入端。
在一些实施例中，所述缓冲电路(220)包括由第一运算放大器形成的电压跟随器，所述第一运算放大器的正相端连接所述调光控制电路(100)的输出端，所述第一运算放大器的负相端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接所述电流控制电路(240)的第一输入端。
在一些实施例中，所述电流控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二运算放大器OP2和第二电容C2，所述第三电阻R3的第一端为电流控制电路的第二输入端，所述第三电阻R3的第一端连接所述LED电流检测电路230的输出端，所述第三电阻R3的第二端连接所述第二运算放大器OP2的负相端，所述第四电阻R4的第一端连接所述缓冲电路220的第一端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第二运算放大器OP2的负相端，所述第五电阻R5的第一端连接所述第二运算放大器OP2的负相端，所述第五电阻R5的第二端连接所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端连接所述第二运算放大器OP2的输出端，所述基准电压电路250的输出端连接所述第二运算放大器OP2的正相端，所述第二运算放大器OP2的输出端连接所述LED调光电源的反馈电路输入端，该反馈电路用于将调光控制信号反馈至LED调光电源进行电流控制。
在本实施例中，当外部调光器给调光控制电路100一个调光信号时，调光控制电路100就会输出一个相应恒定幅值的PWM占空比信号，该信号通过第一电阻R1、第二电阻R2比例取样并通过第一电容C1滤波为一个直流电压信号输送到第一运算放大器OP1的正相输入端，经过由第一运算放大器OP1构成的电压跟随器隔离缓冲，输出Va经过第四电阻R4输入到第二运算放大器OP2的反相输入端。LED电流检测电路230输出一个检测信号IO×RS，经过第三电阻R3也输入到第二运算放大器OP2的反相输入端。基准电压电路250输出的电压VREF输入到第二运算放大器OP2的正相输入端，根据运算放大器的特性及电路叠加原理可得到电流控制电路240的稳态方程：即：/>经过电路设计后电阻R3、R4和RS以及VREF已是固定数值，所以输出电流IO与Va呈反比例线性关系，通过改变Va就可得到相应的输出电流IO，实现调光，在输入至LED调光电源之前还需要连接一起隔离作用的光电耦合器OP，具体的，在经第二运算放大器OP2运算所得的信号对光电耦合器OP发光二极管进行发光亮度控制，改变三极管侧的电流以达到调整LED调光电源反馈电路中的PWM IC的FB脚对地阻抗，从而自动控制PWM IC的输出占空比，使电源输出稳定的预设电流。
本技术方案，仅需一个主LED电源更换不同调光方式的模块既可实现当前调光方式，而不需要重新单独计设LED电源，以达到生产和设计都以高效率完成，本方案可兼容多种调光模式，其中包括但不限于0-10V、1-10V、PWM、电位器、DALI、DMX等。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种通用型调光接口电路，其特征在于：包括调光控制电路(100)、调光转换电路(200)，所述调光转换电路(200)包括比例和滤波电路(210)、缓冲电路(220)、LED电流检测电路(230)、电流控制电路(240)和基准电压电路(250)；
所述调光控制电路(100)的调光信号输入端可连接不同的调光模块，所述调光控制电路(100)用于在接收到不同的模块的状态或指令信息后输出恒幅的PWM占空比信号；
所述调光控制电路(100)的输出端连接所述比例和滤波电路(210)的输入端，所述比例和滤波电路(210)的输出端连接具备隔离缓冲的所述缓冲电路(220)的输入端，所述比例和滤波电路(210)用于将调光控制电路输出的信号按照一定比例取样并滤波为一个直流电压信号输送到缓冲电路(220)的输入端，所述缓冲电路(220)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第一输入端；所述LED电流检测电路(230)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第二输入端，所述基准电压电路(250)的输出端连接所述电流控制电路(240)的第三输入端，所述LED电流检测电路(230)用于检测LED的实时工作电流；所述基准电压电路(250)用于为电流控制电路(240)提供一电压基准源；
所述电流控制电路(240)的输出端连接LED调光电源(300)的反馈输入端，所述电流控制电路(240)在所述基准电压电路(250)的电压及所述LED电流检测电路(230)输入的电压的基础上调整其输出电流与输入电压的关系，使得其输出的电流与调光模块的调光档位相关，并且即使是不同的调光模块，所述电流控制电路输出端连接的通用接口均相同，电流控制电路(240)的输出端通过所述通用接口与LED调光电源(300)的反馈输入端连接，致使输入到LED调光电源的控制电流得以调整；
所述电流控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二运算放大器和第二电容C2，所述第三电阻R3的第一端连接所述LED电流检测电路(230)的输出端，所述第三电阻R3的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第四电阻R4的第一端连接所述缓冲电路(220)的第一端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第一端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第二端连接所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端连接所述第二运算放大器的输出端，所述基准电压电路(250)的输出端连接所述第二运算放大器的正相端，所述第二运算放大器的输出端连接所述LED调光电源的反馈电路输入端，该反馈电路用于将调光控制信号反馈至LED调光电源进行电流控制。
2.如权利要求1所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述调光模块包括NFC ANT模块和/或调光器，所述NFC ANT模块用于通过NFC设备对电源输出的10个电流档位进行调整。
3.如权利要求2所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述调光器采用输出电压范围为0-10V的模拟或PWM电压信号、DALI、DMX调光控制信号或电位器调光器。
4.如权利要求2所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述调光控制电路(100)包括微处理器MCU、单片机及其外围电路或中央处理器。
5.如权利要求1所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述比例和滤波电路(210)包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，所述第一电阻R1的第一端连接所述调光控制电路(100)的输出端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端，所述第二电阻R2的第二端和所述第一电容C1的第二端接地，所述第二电阻R2的第一端和所述第一电容C1的第一端连接所述缓冲电路(220)的输入端。
6.如权利要求1所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述缓冲电路(220)包括由第一运算放大器形成的电压跟随器，所述第一运算放大器的正相端连接所述调光控制电路(100)的输出端，所述第一运算放大器的负相端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接所述电流控制电路(240)的第一输入端。
7.如权利要求1所述的通用型调光接口电路，其特征在于：所述电流控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二运算放大器和第二电容C2，所述第三电阻R3的第一端为所述电流控制电路的第二输入端，所述第三电阻R3的第一端连接所述LED电流检测电路(230)的输出端，所述第三电阻R3的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第四电阻R4的第一端为所述电流控制电路的第一输入端，所述第四电阻R4的第一端连接所述缓冲电路(220)的输出端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第一端连接所述第二运算放大器的负相端，所述第五电阻R5的第二端连接所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端连接所述第二运算放大器的输出端，所述基准电压电路(250)的输出端连接所述第二运算放大器的正相端，所述第二运算放大器的输出端连接所述LED调光电源的反馈电路输入端，该反馈电路用于将调光控制信号反馈至LED调光电源进行电流控制。
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