CN202617436U - 两线制后沿相位控制调光电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种两线制后沿相位控制调光电路，其包括调光控制电路（3）、电压检测电路（4）、有源开关（5）、供电电路（2）和全桥整流电路（1）。该调光电路采用微功耗的CMOS芯片做控制电路，通过检测特定电压值控制场效应管进行后沿相位控制对负载进行调光。该调光电路串联接在被发光负载上，只需要两根连接线，且能对多种发光负载进行调光，使用范围非常广泛。另外，本实用新型的触发电路与供电电路彼此独立，从而避免相互约束而影响最大导通相位角的调整，并且采用线性降压方式进行供电，控制简单，电压稳定。

Description

两线制后沿相位控制调光电路
技术领域
本实用新型涉及照明电路领域，特别涉及兼容各种负载的两线制后沿相位控制调光电路。
背景技术
现有的前沿调光电路使用可控硅进行相位控制以实现调光，但其冲击电流大，对容性阻抗的LED灯、电子射灯、电子镇流器控制的荧光灯、电子节能灯等适用性差。
现有的常规后沿调光器很大一部份采用三线或四线制，对安装使用带来极大不便。例如，普通建筑的室内接线盒一般预留一根火线和一根连接负载的可控线，因此如果需要安装三线或四线制调光器，则需要增加接线，改变原有的电力布线，导致成本增加。
中国专利申请号为00125744.7的专利申请提出了一种后沿相位控制四线制调光器，中国专利申请号为201120003889.0的专利申请提出了一种两线制控制关断后沿相位角调光器，但是其中的触发电路和供电电路合并关连，相互制约，会影响最大导通相位角的调整，并且其使用分级方法改变供电回路的供电能力，控制复杂，供电电压稳定性差，因此仍具有进一步改进的需求。
实用新型内容
根据本实用新型，提供一种两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于包括全桥整流电路（1）、供电电路（2）、调光控制电路（3）、电压检测电路（4）和有源开关（5）；其中，全桥整流电路（1）的一个输入端与火线（L）相连，全桥整流电路（1）的另一个输入端与发光负载（6）相连，发光负载（6）再和零线（N）相连，供电电路（2）、电压检测电路（4）及有源开关（5）均并联在全桥整流电路（1）的正输出端和负输出端之间；调光控制电路（3）的三个输入端分别与全桥整流电路（1）的负输出端、供电电路（2）的输出端及电压检测电路（4）的输出端相连，且调光控制电路（3）的输出端与有源开关（5）的输入端相连。
在进一步的实施方式中，所述调光控制电路（3）可以采用可重触发双单稳态集成电路4528。
在进一步的实施方式中，所述全桥整流电路（1）可以包括开关SW1、保险丝F1、压敏电阻RV1和桥式整流二极管BD1；其中，SW1一端连接市电的火线，另一端连接F1，F1的另一端连接RV1和BD1的一个交流输入端，RV1的另一端和BD1的另一个交流输入端相连并一起作为所述两线制后沿相位控制调光电路的输出端；BD1的正端作为所述全桥整流电路（1）的正输出，BD1的负端作为所述全桥整流电路（1）的负输出。
在进一步的实施方式中，所述供电电路（2）可以包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、电容C9、稳压二极管ZD2、场效应管Q1、电容C4；其中，D1的正端连接到所述全桥整流电路（1）的正输出，负端连接R2和R3，R3的另一端连接Q1的漏极，R2的另一端连接Q1的栅极、ZD2的负极和C9，C9的另一端和ZD2的正端、C4的负端相连并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出端；Q1的源极与C4的正端相连作为正输出。
在进一步的实施方式中，所述电压检测电路（4）可以包括电阻R9、稳压二极管ZD1、电阻R13、电容C6和三极管Q6；其中，R9的一端连接所述全桥整流电路（1）的正输出，另一端连接ZD1的负端，ZD1的正端连接R13、C6和Q6的基极，R13和C6的另一端连接Q6的发射极并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出，Q6的集电极连接到所述调光控制电路（3）。
在进一步的实施方式中，所述有源开关（5）可以包括场效应管Q4、电阻R1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R11和电阻R7；其中，R1的一端连接所述供电电路（2）的正输出，另一端与Q2的集电极相连，Q2的发射极与Q3的发射极、R7和Q4的栅极相连，R7的另一端与Q3的集电极、Q4的源极相连并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出，Q4的漏极连接到所述全桥整流电路（1）的正输出，R11的一端与Q2的基极、Q3的基极连接，另一端连接到所述调光控制电路（3）。
本实用新型的有益效果在于：调光电路只需要两根连接线，安装简单；除能对白炽灯泡进行调光外，还能对容性阻抗的LED灯、电子节能灯、电子镇流器控制的荧光灯、电子射灯等进行调光，使用范围非常广泛；触发电路与供电电路彼此独立，从而避免相互约束而影响最大导通相位角的调整；另外采用线性降压方式进行供电，控制简单，电压稳定。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理框图。
图2是本实用新型的一种具体实施电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，本实用新型的两线制后沿相位控制调光电路包括全桥整流电路1、供电电路2、调光控制电路3、电压检测电路4和有源开关5。全桥整流电路1的一个输入端与火线（L）相连，全桥整流电路1的另一个输入端与发光负载6相连，发光负载6再和零线（N）相连。供电电路2、电压检测电路4及有源开关5均并联在全桥整流电路1的正输出端和负输出端之间。调光控制电路3的三个输入端分别与全桥整流电路1的负输出端、供电电路2的输出端及电压检测电路4的输出端相连，且调光控制电路3的输出端与有源开关5的输入端相连。本实施例中的发光负载6可以是各种照明灯具，例如白炽灯泡、容性阻抗的LED灯、电子节能灯、电子镇器控制的荧光灯、电子射灯等。
本实用新型的调光电路的工作原理如下：交流电通过全桥整流电路1转换为正半周的正弦波，作为供电电路2、电压检测电路4和有源开关5的输入电源；供电电路2通过线性降压的方式为调光控制电路3和有源开关5提供稳定的直流工作电压；电压检测电路4在每个输入半周电压低于其设置的电压检测值时都会产生触发信号给调光控制电路3；调光控制电路3接收到电压检测电路4的触发信号后，同时产生两路延时信号：一路延时信号控制有源开关5的导通相位角，另一路延时信号屏蔽电压检测电路4产生的触发信号，防止在一个延时周期内的二次触发；有源开关5根据调光控制电路3的控制信号接通或关断，实现导通相位角的控制。
本实用新型的具体电路图如图2所示。全桥整流电路1用于将输入交流电转换为正半周的正弦波，满足供电电路2、电压检测电路4和有源开关5的工作特性需要。在该实施例中，全桥整流电路1包括开关SW1、保险丝F1、压敏电阻RV1和桥式整流二极管BD1。开关SW1一端连接市电的火线（L），另一端连接保险丝F1，保险丝F1的另一端连接压敏电阻RV1和桥式整流二极管BD1的一个交流输入端；压敏电阻RV1的另一端和桥式整流二极管BD1的另一个交流输入端相连并一起作为所述两线制后沿相位控制调光电路的输出端。桥式整流二极管BD1的正端作为全桥整流电路1的正输出，桥式整流二极管BD1的负端作为全桥整流电路1的负输出。交流市电经过全桥整流电路1，在桥式整流二极管BD1的正端和负端输出为正半周的正弦波。
供电电路2用于通过线性降压的方式为调光控制电路3和有源开关5提供稳定的工作电压。在该实施例中，供电电路2包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、电容C9、稳压二极管ZD2、场效应管Q1、电容C4。二极管D1的正端连接到全桥整流电路1的正输出，负端连接电阻R2和R3，电阻R3的另一端连接场效应管Q1的漏极，电阻R2的另一端连接场效应管Q1的栅极、稳压二极管ZD2的负极和电容C9，电容C9的另一端和稳压二极管ZD2的正端、电容C4的负端相连并一起连接到全桥整流电路1的负输出端。场效应管Q1的源极与电容C4的正端相连作为正输出。通过场效应管Q1栅极上的稳压二极管ZD2的作用，将C4上的电压稳定在（Vzd2-Vgs），利用二极管D1的单向导通特性防止在全桥整流电路1的输出电压低于电容C4上的电压时导致C4被放电，提升C4上电压的稳定性。
在该实施例中，调光控制电路3以可重触发双单稳态集成电路4528（U1）为核心，并且包括两个可重触发单稳态电路A和B。单稳态电路A包括可调电阻VR1、可调电阻VR2、电阻R4、电阻R5、电阻R16和电容C1，用于实现导通相位角延时时间设置，其中VR1的一端连接供电电路2的正输出，另一端与并联的VR2和R4的一端连接，并联的VR2和R4的另一端经由R5连接U1的2脚，R16与由VR1、VR2和R4组成的电路部分并联，C1连接在U1的1脚和2脚之间。VR1可以被调节以调整导通相位角大小，VR2和R4被用于设置最小导通相位角，R5和R16被用于设置最大导通相位角，单稳态电路A的正输出端驱动有源开关5动作。另一个单稳态电路B包括电阻R6和电容C2，用于实现防止二次触发延时信号的时间设置，其中R6连接在U1的14脚和16脚之间，C2连接在U1的14脚和15脚之间，且单稳态电路B的正输出端通过三极管Q5反相后拉低触发器A的触发输入端电平，禁止一个延时周期内的二次触发。
电压检测电路4在全桥整流电路1输出的电压低于某一个电压值时，产生触发信号给调光控制电路3。在该实施例中，电压检测电路4包括电阻R9、稳压二极管ZD1、电阻R13、电容C6和三极管Q6。R9的一端连接全桥整流电路1的正输出，另一端连接ZD1的负端；ZD1的正端连接R13、C6和Q6的基极；R13和C6的另一端连接Q6的发射极并一起连接到全桥整流电路1的负输出；Q6的集电极连接到调光控制电路3。全桥整流电路1的输出电压经R9、ZD1与R13分压，当分压值低于三级管Q6的导通电压时，Q6截至，产生上升沿的触发信号给调光控制电路3。
有源开关5采用场效应管做开关，根据调光控制电路3的控制信号接通或关断，实现导通相位角的控制。在该实施例中，有源开关5包括场效应管Q4、电阻R1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R11和电阻R7。R1的一端连接供电电路2的正输出，另一端与Q2的集电极相连；Q2的发射极与Q3的发射极、R7和Q4的栅极相连；R7的另一端与Q3的集电极、Q4的源极相连并一起连接到全桥整流电路1的负输出端；Q4的漏极连接到全桥整流电路1的正输出端；R11的一端与Q2的基极、Q3的基极连接，另一端连接到调光控制电路3。Q2和Q3组成Q4的驱动电路，加快Q4的开关速度，减少Q4的开关损耗。
虽然已经具体参考附图的实施方式详细地描述了本实用新型，但是本领域技术人员理解其它实施方式可以取得相同的结果。本实用新型的变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且包含在本申请的范围内。

Claims (6)

1.一种两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于包括全桥整流电路（1）、供电电路（2）、调光控制电路（3）、电压检测电路（4）和有源开关（5）；其中，全桥整流电路（1）的一个输入端与火线（L）相连，全桥整流电路（1）的另一个输入端与发光负载（6）相连，发光负载（6）再和零线（N）相连，供电电路（2）、电压检测电路（4）及有源开关（5）均并联在全桥整流电路（1）的正输出端和负输出端之间；调光控制电路（3）的三个输入端分别与全桥整流电路（1）的负输出端、供电电路（2）的输出端及电压检测电路（4）的输出端相连，且调光控制电路（3）的输出端与有源开关（5）的输入端相连。
2.如权利要求1所述的两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于所述调光控制电路（3）采用可重触发双单稳态集成电路4528。
3.根据权利要求1所述两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于所述全桥整流电路（1）包括开关SW1、保险丝F1、压敏电阻RV1和桥式整流二极管BD1；其中，SW1一端连接市电的火线，另一端连接F1，F1的另一端连接RV1和BD1的一个交流输入端，RV1的另一端和BD1的另一个交流输入端相连并一起作为所述两线制后沿相位控制调光电路的输出端；BD1的正端作为所述全桥整流电路（1）的正输出，BD1的负端作为所述全桥整流电路（1）的负输出。
4.根据权利要求1所述两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于所述供电电路（2）包括二极管D1、电阻R2、电阻R3、电容C9、稳压二极管ZD2、场效应管Q1、电容C4；其中，D1的正端连接到所述全桥整流电路（1）的正输出，负端连接R2和R3，R3的另一端连接Q1的漏极，R2的另一端连接Q1的栅极、ZD2的负极和C9，C9的另一端和ZD2的正端、C4的负端相连并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出端；Q1的源极与C4的正端相连作为正输出。
5.根据权利要求1所述两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于所述电压检测电路（4）包括电阻R9、稳压二极管ZD1、电阻R13、电容C6和三极管Q6；其中，R9的一端连接所述全桥整流电路（1）的正输出，另一端连接ZD1的负端，ZD1的正端连接R13、C6和Q6的基极，R13和C6的另一端连接Q6的发射极并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出，Q6的集电极连接到所述调光控制电路（3）。
6.根据权利要求1所述两线制后沿相位控制调光电路，其特征在于所述有源开关（5）包括场效应管Q4、电阻R1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R11和电阻R7；其中，R1的一端连接所述供电电路（2）的正输出，另一端与Q2的集电极相连，Q2的发射极与Q3的发射极、R7和Q4的栅极相连，R7的另一端与Q3的集电极、Q4的源极相连并一起连接到所述全桥整流电路（1）的负输出，Q4的漏极连接到所述全桥整流电路（1）的正输出，R11的一端与Q2的基极、Q3的基极连接，另一端连接到所述调光控制电路（3）。
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