CN116347691A - 一种智能调光电路及智能调光电源、智能灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能调光电路及智能调光电源、智能灯具，智能调光电路包括PFC校正电路、LLC谐振电路、PFC与LLC控制电路、同步整流电路、电压采样稳压电路；PFC校正电路连接LLC谐振电路，LLC谐振电路连接同步整流电路，同步整流电路的输出端连接电压采样稳压电路，电压采样稳压电路连接PFC与LLC控制电路，PFC与LLC控制电路分别连接PFC校正电路和LLC谐振电路；其中，同步整流电路包括同步整流芯片与同步MOS管。本发明可以降低智能调光电路空载时的空载待机功率。

Description

一种智能调光电路及智能调光电源、智能灯具
技术领域
本发明涉及LED电源领域，具体是涉及一种智能调光电路及智能调光电源、智能灯具。
背景技术
随着LED技术的发展，人们对LED电源的要求也不断提高，例如对LED电源的空载待机功率应尽可能低，欧盟的EPR能效标准也要求LED电源的空载待机功率需小于0.5W。如何尽可能减小LED电源的空载待机功率是目前存在的问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种减小空载待机功率的智能调光电路。
本发明的第二目的是提供一种包括上述智能调光电路的智能调光电源。
本发明的第三目的是提供一种应用上述智能调光电源的智能灯具。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种智能调光电路，其中，包括：PFC校正电路、LLC谐振电路、PFC与LLC控制电路、同步整流电路、电压采样稳压电路；PFC校正电路连接LLC谐振电路，LLC谐振电路连接同步整流电路，同步整流电路的输出端连接电压采样稳压电路，电压采样稳压电路连接PFC与LLC控制电路，PFC与LLC控制电路分别连接PFC校正电路和LLC谐振电路；其中，同步整流电路包括同步整流芯片与同步MOS管；电压采样稳压电路用于采集同步整流电路的输出端的电压，PFC与LLC控制电路用于根据同步整流电路的输出端的电压确定是否控制PFC校正电路与LLC谐振电路工作在空载间隙模式；同步整流芯片在LLC谐振电路工作在空载间隙模式时停止工作，同步MOS管的体二极管在同步整流芯片停止工作时进行整流。
由上述方案可见，本发明的智能调光电路工作在空载状态时，通过电压采样稳压电路对同步整流电路的输出端的电压进行采样，从而通过设置PFC校正电路与LLC谐振电路工作在空载间隙模式以减小损耗，同时，同步整流电路的同步整流芯片在LLC谐振电路工作在空载间隙模式时停止工作，并通过同步MOS管进行整流以免去同步整流芯片的损耗，由此降低本发明的智能调光电路的损耗，降低智能调光电路的空载待机功率。
进一步的方案是，PFC校正电路包括NCL2801芯片，PFC与LLC控制电路包括NCP1399芯片，同步整流芯片为MP6924A芯片。
进一步的方案是，智能调光电路还包括输入EM I滤波与整流电路、输出EM I滤波电路，输入EM I滤波电路与整流电路连接PFC校正电路，输出EM I滤波电路连接同步整流电路的输出端。
进一步的方案是，智能调光电路还包括DC-DC降压电路、调光控制电路、调光驱动电路、调光电路；DC-DC降压电路的输入端连接同步整流电路的输出端，DC-DC降压电路的输出端分别连接调光控制电路以及调光驱动电路，调光控制电路连接调光驱动电路，调光驱动电路连接调光电路，调光电路连接同步整流电路的输出端。
进一步的方案是，智能调光电路还包括输入调光信号电路，输入调光信号电路连接DC-DC降压电路的输出端以及调光控制电路。
进一步的方案是，智能调光电路还包括LLC变压器辅助供电电路与输入隔离调光信号电路,LLC变压器辅助供电电路分别连接LLC谐振电路与输入隔离调光信号电路。
进一步的方案是，智能调光电路还包括过载保护电路，过载保护电路连接DC-DC降压电路的输出端，过载保护电路连接调光控制电路。
由此可见，可以在过载异常时能够及时关闭调光电路。
为了实现上述的第二目的，本发明提供的一种智能调光电源，包括壳体，其中：壳体内包括如上述的智能调光电路。
为了实现上述的第三目的，本发明提供一种智能灯具，包括LED芯片，其中：还包括上述的智能调光电源，智能调光电源向LED芯片供电。
附图说明
图1是本发明智能调光电路实施例的系统框图。
图2是本发明智能调光电路实施例中输入EM I滤波与整流电路、APFC校正电路、LLC谐振电路、PFC与LLC控制电路的电路原理图。
图3是本发明智能调光电路实施例中同步整流电路、输出EM I滤波电路、LED负载的电路原理图。
图4是本发明智能调光电路实施例中电压检测电路的电路原理图。
图5是本发明智能调光电路实施例中LLC变压器辅助供电电路的电路原理图。
图6是本发明智能调光电路实施例中调光驱动电路与调光电路的电路原理图。
图7是本发明智能调光电路实施例中DC-DC降压电路的电路原理图。
图8是本发明智能调光电路实施例中的接线端子及输入隔离调光信号电路的电路原理图。
图9是本发明智能调光电路实施例中的调光控制电路的电路原理图。
图10是本发明智能调光电路实施例中的输入调光信号电路的电路原理图。
图11是本发明智能调光电路实施例中的过载保护电路的电路原理图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
本发明的智能调光电路在空载时，PFC校正电路与LLC谐振电路工作在空载间隙模式，且同步整流芯片关闭，由同步MOS管的体二极管进行空载时的输出，从而有效降低功耗。本发明还提供包括上述智能调光电路的智能调光电源。
智能调光电路实施例：
参见图1至图11，本实施例的智能调光电路包括输入EM I滤波与整流电路10、APFC校正电路11、PFC与LLC控制电路12、DC-DC LLC谐振电路13、同步整流电路14、输出EM I滤波电路15、调光驱动电路16、调光电路17、输入隔离调光电路18、LED灯负载19、LLC变压器辅助供电电路20、电压采样稳压电路21、调光控制电路22、输入调光信号电路23、过载保护电路24、DC-DC降压电路25。其中，APFC校正电路包括NCL2801芯片，PFC与LLC控制电路12包括NCP1399芯片，同步整流电路14包括MP6924A芯片。LED灯负载19包括LED芯片。
EM I滤波与整流电路10连接APFC校正电路11。APFC校正电路11连接DC-DC LLC谐振电路13。DC-DC LLC谐振电路13连接同步整流电路14。同步整流电路14的输出端连接电压采样稳压电路21。电压采样稳压电路21连接PFC与LLC控制电路12。PFC与LLC控制电路12分别连接APFC校正电路11与DC-DC LLC谐振电路13。同步整流电路14的输出端还连接输出EMI滤波电路15。输出EM I滤波电路15分别连接调光电路17与DC-DC降压电路25。DC-DC降压电路分别连接输入调光信号电路23、过载保护电路24、调光控制电路22、调光驱动电路1。输入调光信号23连接调光控制电路22。过载保护电路24连接调光控制电路22。调光控制电路22连接调光驱动电路16，调光驱动电路16连接调光电路17，调光电路17连接LED灯负载19。DC-DC LLC谐振电路13还连接LLC变压器辅助供电电路22，LLC变压器辅助供电电路连接输入隔离调光信号电路18。
上述智能调光控制电路中，包括电源部分电路与控制部分电路，其中电源部分电路由输入EM I滤波与整流电路10、APFC校正电路11、PFC与LLC控制电路电路12、DC-DC LLC谐振电路13、同步整流电路14、输出EM I滤波电路15、DC-DC降压电路25、LLC变压器辅助供电电路20、输入隔离调光信号电路18、调光电路17组成，用于提供LED负载以及各个电路中芯片的供电；控制部分电路由调光控制电路22、输入调光信号电路23、过载保护电路24、调光驱动电路16组成，用于提供LED灯负载19的驱动控制。
上述智能调光控制电路工作时，EM I滤波与整流电路10接入市电，将市电的交流电压整流为直流电压，并输出至APFC校正电路11。APFC校正电路11将直流电压升压至400V直流电压，输出至DC-DC LLC谐振电路13。DC-DC LLC谐振电路13将400V直流电压转换为400V交流方波电压，并通过变压器将400V交流方波降压至24V交流方波电压，输出至同步整流电路14。同步整流电路14将24V交流方波电压转换为24V直流电压。同步整流电路14输出24V直流电压，经过输出EM I滤波电路15与调光电路17，输出至LED负载19。
同时，同步整流电路14输出24V直流电压至DC-DC降压电路25，DC-DC降压电路将24V直流电压转换为5V直流电压与3.3V直流电压以向输入调光信号电路23、过载保护电路24、调光控制电路22、调光驱动电路16供电。LLC变压器辅助供电电路20通过DC-DC LLC谐振电路13中的变压器的辅助绕组T2C降压至6V交流方波电压后再线性降压至3.3V直流电压以满足输入隔离调光信号电路所连接的隔离I C(图中未示出)的供电需求与信号隔离需求，隔离I C是用于输出调光信号的I C，根据具体的调光类型可以不同，例如0-10V调光的I C，该I C可连接至调光控制电路22的MCU，从而输出调光信号。
当智能调光电路空载时，即LED灯负载19未接入时，电压采样稳压电路21中的V0改变，即同步整流电路14输出的电压发生改变，从而使得光耦合器U5至PPF与LLC控制电路12的NCP1399芯片的LLC FB引脚的电压改变，从而PFC与LLC控制电路12控制DC-DC LLC谐振电路13与APFC校正电路11工作在空载间隙模式，空载间隙模式即在空载时，APFC校正电路11与DC-DC LLC谐振电路13均工作一段时间后，停止工作一段时间，并不断循环工作与停止工作的工作模式，当APFC校正电路11与DC-DC LLC谐振电路13均工作在空载间隙模式时，可以最大限度地降低这二部分电路的损耗。本实施例中，空载间隙模式的工作频率在75Hz周围工作，以保证其他电路能够正常工作，例如保证调光控制电路22工作，从而保证LED灯负载19接入时能够正常工作。此时，由于同步整流芯片MP6924A可以检测DC-DC LLC谐振电路13是否工作在空载间隙模式，并在DC-DC LLC谐振电路工作在空载间隙模式时，根据同步整流芯片MP6924A的第3引脚的参数(即电阻R25与电容C28的值)的调整，使得同步整流芯片MP6924A停止工作，此时同步整流电路14通过同步MOS管的体二极管(Q6、Q10)进行整流，以保证控制部分电路的供电，例如，调光控制电路22中的MCU，从而在空载时同步整流芯片MP6924A不损耗功率。本实施例的智能调光电路经过测试，空载时电源部分电路的功耗控制在0.2W，控制部分电路的功耗控制在0.24W，总损耗控制在0.45W以下，从而空载待机功耗满足小于0.5W的要求。
智能调光电源实施例：
本实施例的智能调光电源包括壳体，所述壳体包括上述的智能调光电路。
综上所述，本发明的智能调光电路工作在空载状态时，通过电压采样稳压电路对同步整流电路的输出端的电压进行采样，从而通过设置APFC校正电路与DC-DC LLC谐振电路工作在空载间隙模式以减小损耗，同时，同步整流电路的同步整流芯片在DC-DC LLC谐振电路工作在空载间隙模式时停止工作，并通过同步MOS管进行整流以免去同步整流芯片的损耗，通过DC-DC降压电路与LLC变压器辅助供电电路实现分段式供电，有效降低调光控制电路、调光驱动电路与过载保护电路的损耗，由此使得本发明的智能调光电路在空载时功率较低。

Claims (9)

1.一种智能调光电路，其特征在于，包括：
PFC校正电路、LLC谐振电路、PFC与LLC控制电路、同步整流电路、电压采样稳压电路；
所述PFC校正电路连接所述LLC谐振电路，所述LLC谐振电路连接所述同步整流电路，所述同步整流电路的输出端连接所述电压采样稳压电路，所述电压采样稳压电路连接所述PFC与LLC控制电路，所述PFC与LLC控制电路分别连接所述PFC校正电路和所述LLC谐振电路；其中，所述同步整流电路包括同步整流芯片与同步MOS管；
所述电压采样稳压电路用于采集所述同步整流电路的输出端的电压，所述PFC与LLC控制电路用于根据所述同步整流电路的输出端的电压确定是否控制所述PFC校正电路与所述LLC谐振电路工作在空载间隙模式；所述同步整流芯片在所述LLC谐振电路工作在所述空载间隙模式时停止工作，所述同步MOS管的体二极管在所述同步整流芯片停止工作时进行整流。
2.如权利要求1所述的智能调光电路，其特征在于：
所述PFC校正电路包括NCL2801芯片，所述PFC与LLC控制电路包括NCP1399芯片，所述同步整流芯片为MP6924A芯片。
3.如权利要求1所述的智能调光电路，其特征在于，还包括：
输入EMI滤波与整流电路、输出EMI滤波电路，所述输入EMI滤波电路与整流电路连接所述PFC校正电路，所述输出EMI滤波电路连接所述同步整流电路的输出端。
4.如权利要求1所述的智能调光电路，其特征在于，还包括：
DC-DC降压电路、调光控制电路、调光驱动电路、调光电路；
所述DC-DC降压电路的输入端连接所述同步整流电路的输出端，所述DC-DC降压电路的输出端分别连接所述调光控制电路以及所述调光驱动电路，所述调光控制电路连接所述调光驱动电路，所述调光驱动电路连接所述调光电路，所述调光电路连接所述同步整流电路的输出端。
5.如权利要求4所述的智能调光电路，其特征在于，还包括：
输入调光信号电路，所述输入调光信号电路连接所述DC-DC降压电路的输出端以及所述调光控制电路。
6.如权利要求4所述的智能调光电路，其特征在于，还包括：
LLC变压器辅助供电电路与输入隔离调光信号电路，所述LLC变压器辅助供电电路分别连接所述LLC谐振电路与所述输入隔离调光信号电路。
7.如权利要求4所述的智能调光电路，其特征在于，还包括：
过载保护电路，所述过载保护电路连接所述DC-DC降压电路的输出端，所述过载保护电路连接所述调光控制电路。
8.一种智能调光电源，包括壳体，其特征在于：
所述壳体内包括如上述权利要求1至7任一项所述的智能调光电路。
9.一种智能灯具，包括LED芯片，其特征在于：
还包括如权利要求8所述的智能调光电源，所述智能调光电源向所述LED芯片供电。
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