CN201319684Y - 发光负载的电源驱动及调光装置 - Google Patents

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CN201319684Y CNU2008201804857U CN200820180485U CN201319684Y CN 201319684 Y CN201319684 Y CN 201319684Y CN U2008201804857 U CNU2008201804857 U CN U2008201804857U CN 200820180485 U CN200820180485 U CN 200820180485U CN 201319684 Y CN201319684 Y CN 201319684Y
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蔡振成
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Abstract

本实用新型公开了一种发光负载的电源驱动及调光装置，其包括有：交流电源输入端及直流电源输出端，交流电源输入端连接相位调光器，直流电源输出端连接预定的发光负载；整流器，整流器连接于交流电源输入端；变压器，变压器一次侧耦接整流器的输出，二次侧耦接直流电源输出端；连接于变压器一次侧的脉宽调变器(PWM)；连接于脉宽调变器的光感应开关；连接于变压器二次侧的光耦合器及电压/电流侦测器；及连接于相位调光器的输出与脉宽调变器(PWM)之间的低压输入锁定电路；低压输入锁定电路至少具有锁定开关及重置开关，能够锁定输入到脉宽调变器(PWM)的信号，致脉宽调变器(PWM)无法产生重复开机状况以稳定输出的直流电源。

Description

发光负载的电源驱动及调光装置
技术领域
本实用新型关于一种发光负载的电源驱动及调光装置，特别是配置在交流电源转换为直流电源输出的负载环境下，并通过电源相位调整负载为发光组件/模块的亮度的一种发光负载的电源驱动及调光装置。
背景技术
和一般白炽灯相比较，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯在特性上具有很多优点。LED灯炮寿命可长达100,000小时，正常使用下使用寿命甚至可以超过人的寿命。除了具有超长使用寿命外，LED同时具有省电、节能、反应时间短的优势。一般的LED灯可以提供几十小时甚至一百小时以上的持续照明，比起白炽灯区区几个小时的照明来讲LED灯就好似长明灯一般，因此，超级省电又闪亮的LED产品已受到众多爱好者的青睐。
由于LED灯/模块只能被直流电源驱动发光，因此无法如传统白炽灯直接与市电(交流电源)匹配，要通过市电驱动LED发光，必须在驱动器中加上交流电源转变为直流电源(AC to DC)的转换电路，但是，目前市售的驱动器，例如用于白炽灯的安定器并没有支持这个部分。
再者，单纯驱动LED灯/模块发光并无法完全满足使用的需求，必要时须要加上调光的功能，以传统白炽灯或类似灯具为例，因为输入电源为交流电源(市电)，通常在电路中加上相位调光器，譬如可控硅整流器(Silicon ControlledRectifier，SCR)的调光器，通过输入交流电源的相位调变使发光负载产生明暗的变化，但前提是输入电源为交流电源，如此也无法用以控制LED灯/模块调光；即便已在驱动器中加入AC to DC的转换电路，但是，由于输出是直流，在调光时要控制直流输出的稳定性更是要解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种可以连接交流输入电源(市电)，且转换为匹配的直流输出驱动负载发光，并通过输入电源相位调变发光负载亮度的发光负载的电源驱动及调光装置，特别是一种在可以调光的环境下支持稳定电源输出的装置，用以解决先前技术中LED灯/模块驱动及调光的问题。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种发光负载的电源驱动及调光装置，其包括有：
交流电源输入端及直流电源输出端，所述交流电源输入端连接相位调光器，所述直流电源输出端连接预定的发光负载；
整流器，所述整流器连接于所述交流电源输入端；变压器，所述变压器一次侧耦接所述整流器的输出，二次侧耦接所述直流电源输出端；
连接于所述变压器一次侧的脉宽调变器(PWM)；
连接于所述脉宽调变器的光感应开关；
连接于所述变压器二次侧的光耦合器及电压/电流侦测器；及
连接于所述相位调光器的输出与所述脉宽调变器(PWM)之间的低压输入锁定电路；
其中，所述低压输入锁定电路至少具有能够锁定输入到脉宽调变器(PWM)的信号，致脉宽调变器(PWM)无法产生重复开机状况以稳定输出的直流电源的锁定开关及重置开关。
采用上述技术方案后的有益效果是：本实用新型的发光负载的电源驱动及调光装置是能够将交流输入电源转换为匹配的直流输出驱动负载发光，并通过输入电源相位调变发光负载亮度，在可以调光的环境下支持稳定电源输出的装置。
附图说明
图1为本实用新型中发光负载的电源驱动及调光装置的电路状态图；
图2为本实用新型中发光负载的电源驱动及调光装置的低压输入锁定电路图；
图3为本实用新型中发光负载的电源驱动及调光装置的输入电压及电流波形参考图；
图4a-c分别为本实用新型中发光负载的电源驱动及调光装置的低压输入锁定电路中控制节点1、2、3及4的电压波形参考图。
附图标记说明
2     交流电源输入端     20    交流电源
21    相位调光器         3     直流电源输出端
30    发光负载           4     整流器
5     变压器             6     脉宽调变器
60    光感应开关         7     光耦合器
8     电压/电流侦测器    9     低压输入锁定电路
Q4    晶体管开关         Q5    晶体管开关
Q2    重置开关           Q7    锁定开关
C2    电容
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
如第1图所示，本实用新型的发光负载的电源驱动及调光装置包括：
交流电源输入端2及直流电源输出端3，所述交流电源输入端2配置有交流电源20，并连接相位调光器21，例如可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier，SCR)的调光器，所述直流电源输出端3则连接预定的发光负载30，例如LED灯/模块；
整流器4，连接于所述交流电源输入端2，将交流电源20转换为直流电源；
变压器5，一次侧耦接整流器4的输出，二次侧耦接直流电源输出端3，将输入的电压转换为发光负载30的适配电压；
连接于变压器5一次侧的脉宽调变器(PWM)6，以工作周期调变供应给发光负载30端的电源信号；
连接于脉宽调变器(PWM)6的光感应开关60；
连接于变压器5二次侧的光耦合器(opto-couple)7，及电压/电流侦测器8，用以侦测并判断发光负载30端的电压/电流反馈信号；
连接于相位调光器21的输出与脉宽调变器(PWM)6之间的低压输入锁定电路9，请同时参考图2，所述低压输入锁定电路9至少具有锁定开关Q7及重置开关Q2，借锁定开关Q7锁定输入到脉宽调变器(PWM)6的信号，致脉宽调变器(PWM)6无法产生重复开机(hiccup)状况。
上述中，脉宽调变器(PWM)6、光感应开关60、光耦合器7及电压/电流侦测器8构成的隔离回授线路主要为供应发光负载30一定电流源(CC)以预防电压的变动造成电流也跟着变化；当电压/电流侦测器8侦测到发光负载30产生变化时，例如发光负载30的端电压大于预设的参考电压，则与之连接的光耦合器7的亮度增加，进而导通光感应开关60，令脉宽调变器(PWM)6的工作周期降低，使输出的功率降低到正常设定的输出值，输出电流产生恒定而提升负载发光的稳定性。
为配合调光，在变压器5一次侧与整流器4的输出之间所并接的电容C2为金属薄膜电容(MPP)，金属薄膜电容的容值小，不会产生电容充电现象，其输入的电压及电流波形请参考第3图，其自然可以改善功率因素校正(PFC)值，而且也符合相位调光器21的需求。
另外，在相位调光器21将电源调节至低相位(小于15度)时，前述脉宽调变器(PWM)6因为输入的电压电流不足而产生重复开机(hiccup)状况；通过连接于相位调光器21的输出与脉宽调变器(PWM)6之间的低压输入锁定电路9就可以改善这个问题。请同时参考图2及图4，相位调光器21动作经过滤波、分压、稳压产生各控制节点的电压，如图4，利用电压差分别控制重置开关Q2和锁定开关Q7，锁定开关Q7的部分会让PART A线路产生锁定，进而控制晶体管开关Q5和晶体管开关Q4锁住输出的FB信号，令脉宽调变器(PWM)6无法产生重复开机的动作。至于重置开关Q2则是负责重置(RESET)工作，用以清除PART A线路的锁定，而回复到可以调光的功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳具体实施例，并非用来局限本实用新型的专利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围内。

Claims (4)

1、一种发光负载的电源驱动及调光装置，其包括有：
交流电源输入端及直流电源输出端，所述交流电源输入端连接相位调光器，所述直流电源输出端连接预定的发光负载；
整流器，所述整流器连接于所述交流电源输入端；变压器，所述变压器一次侧耦接所述整流器的输出，二次侧耦接所述直流电源输出端；
连接于所述变压器一次侧的脉宽调变器(PWM)；
连接于所述脉宽调变器的光感应开关；
连接于所述变压器二次侧的光耦合器及电压/电流侦测器；及
连接于所述相位调光器的输出与所述脉宽调变器(PWM)之间的低压输入锁定电路；
其特征在于，所述低压输入锁定电路至少具有能够锁定输入到脉宽调变器(PWM)的信号，致脉宽调变器(PWM)无法产生重复开机状况以稳定输出的直流电源的锁定开关及重置开关。
2、根据权利要求1所述的发光负载的电源驱动及调光装置，其特征在于，所述发光负载为LED灯/模块。
3、根据权利要求1或2所述的发光负载的电源驱动及调光装置，其特征在于，所述相位调光器为可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier，SCR)的调光器。
4、根据权利要求3所述的发光负载的电源驱动及调光装置，其特征在于，所述变压器一次侧与整流器的输出之间并接金属薄膜电容(MPP)。
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