CN203813989U

CN203813989U - 分段控制的led灯的控制器

Info

Publication number: CN203813989U
Application number: CN201320634117.6U
Authority: CN
Inventors: 曾丰
Original assignee: Zhongshan Tuobo Lighting Appliance Co ltd
Current assignee: Zhongshan Tuobo Lighting Appliance Co ltd
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2023-10-15

Abstract

本实用新型涉及一种分段控制的LED灯的控制器，包括整流电路及变压器；特点是还包括第二控制芯片、第二至第四三极管、第一及第二分压电路；变压器的初级线圈两端分别电连接整流电路的输出端，其次级线圈的一端与第四三极管的集电极电连接，第四三极管的发射极均电连接第一及第二分压电路的一端，第二三极管的基极电连接第一分压电路的分压点，第一分压电路的另一端电连接第二控制芯片，第三三极管的基极电连接第二分压电路的分压点，第二分压电路的另一端电连接第二控制芯片，第四三极管的基极经过第一整流稳压二极管后接地；第二三极管的发射极与第一组LED1灯的一端电连接，第三三极管的发射极与第二组LED2灯的一端电连接，第一组LED1灯的另一端及第二组LED2灯的另一端均电连接变压器的次级线圈的另一端。其具有结构简单合理、操作灵活、安全耐用，更加节能环保等优点。

Description

分段控制的LED灯的控制器

技术领域

本实用新型涉及一种分段控制的LED灯的控制器。

背景技术

传统的三路四段分段开关或者两路三段分段开关，都是应用一个开关控制二路或三路路灯源，适用于多头吊灯控制，可分段实现所有灯亮，部分灯亮，个别灯亮。该开关控制也可应用于日光灯、节能灯、彩灯等灯具及家庭照明分段控制场合，为家居和灯饰智能化产品，范围广泛，环保节能。

但是，传统的分段开关都是由继电器和阻容降压供电的电源和控制IC组成，而且继电器控制的输出端为市电220V，不适应于直接用来控制LED灯珠串；另外，传统继电器存在体积较大且笨重，响应速度慢，达ms级，驱动继电器的功耗较大，并且可靠性较差等缺点，而阻容降压供电系统存在非隔离，不安全，不能使用于高要求和高精度场合等缺点。

中国专利文献号CN 202634787 U于2012年12月26日公开了一种分段调节色温的LED灯具，包括整流电路、恒流源、LED灯珠和控制电路，整流电路为控制电路提供直流电源，恒流源为LED灯珠组提供恒流电源，控制电路控制LED灯电路的导通和截止。控制电路包括数码分段开关、光电耦合器和三极管，数码分段开关与三极管之间通过光耦连接。三极管串联在LED灯珠组电流回路中。LED灯珠为两组，该两组LED灯珠并联或串联连接。数码分段开关采用IC2608。其存在的问题主要为：数码分段开关的供电是非隔离的阻容降压供电，前端市电供电（电网波动）对IC的供电影响比较大，而且非隔离电源无法满足安规要求，另外鉴于数码分段开关IC2608采用的是非隔离供电系统，必然要有隔离型的器件做隔离才能保证输出到LED灯具的电是隔离的，所以才增加光耦电路做隔离作用，这样的结果是增加了整个电路和成品的成本，并且在做成产品的时候，增加了PCB LAYOUT的空间，不方便PCB板的布局，另外光耦本身是敏感元件，在抗干扰方面也需要更多的考虑，才能保证电路的一致性和可靠性。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、安全耐用，更加节能环保的分段控制的LED灯的控制器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种分段控制的LED灯的控制器，包括整流电路及变压器；其特征在于还包括第二控制芯片、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一分压电路及第二分压电路；所述变压器的初级线圈两端分别电连接整流电路的输出端，变压器的次级线圈的一端与第四三极管的集电极电连接，第四三极管的发射极均电连接第一分压电路及第二分压电路的一端，第二三极管的基极电连接第一分压电路的分压点，第一分压电路的另一端电连接第二控制芯片的第8脚，第三三极管的基极电连接第二分压电路的分压点，第二分压电路的另一端电连接第二控制芯片的第2脚，第四三极管的基极经过第一整流稳压二极管后接地；第二三极管的集电极接地，第二三极管的发射极与第一组LED1灯的一端电连接，第三三极管的集电极接地，第三三极管的发射极与第二组LED2灯的一端电连接，第一组LED1灯的另一端及第二组LED2灯的另一端均电连接变压器的次级线圈的另一端；所述第二控制芯片的型号为2608。

进一步改进为，所述第四三极管的发射极还依次经过第十二电阻、第二流稳压二极管及第五二极管后与第二控制芯片的第5脚电连接。

进一步改进为，还包括第十六电阻和第十七电阻，所述第十六电阻和第十七电阻互相串接，所述第二控制芯片的第4脚电连接第十六电阻与第十七电阻的串联点，该第十六电阻与第十七电阻串接后的一端接入第五二极管的阳极，第十六电阻与第十七电阻串接后的另一端接地。

进一步改进为，还包括第七电容，所述第七电容与第十七电阻并联。

进一步改进为，还包括第六电容和第十五电阻，所述第六电容与第十五电阻并联后的一端与第二控制芯片的第5脚电连接，第六电容与第十五电阻并联后的另一端接地后再与第二控制芯片U2的第6脚电连接。

进一步改进为，所述变压器为隔离型变压器。

本实用新型采用上述的技术方案后，能直接用来驱动LED灯珠串，当开关切换第一组LED灯和/或第二组LED灯亮灯时，保证LED驱动控制器的总输出电流Iout不变，从而保证整灯的光通量基本不变，用户可以通过改变第一组LED灯和第二组LED灯的颜色或者色温，实现调色彩、调色温，在不改变光通量的情况下，达到调光、调色、混光、混色的目的。

本实用新型中的开关控制的检测信号是在输出端，是隔离变压器的一个次级线圈耦合过来的，利用的是输出端电容充放电时间来判断是否有开关动作；分段控制的第一控制芯片的供电是隔离型；分段控制的控制模式是直接驱动PNP的三极管，利用第一控制芯片的吸电流进行控制。

本实用新型与现有技术相比的优点为：结构简单合理，操作灵活，制作成本低，安全耐用，更加节能环保。

附图说明

图1是本实用新型的一部分电路原理图；

图2为本实用新型的另一部分电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型的描述中，术语“第一”至“第二十一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、2所示，分段控制的LED灯的控制器，包括整流电路BD1、变压器T、第二控制芯片U2、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一分压电路及第二分压电路；所述变压器T的初级线圈两端分别电连接整流电路BD1的输出端，变压器T的次级线圈的一端与第四三极管Q4的集电极电连接，第四三极管Q4的发射极均电连接第一分压电路及第二分压电路的一端，第二三极管Q2的基极电连接第一分压电路的分压点，第一分压电路的另一端电连接第二控制芯片U2的第8脚，第三三极管Q3的基极电连接第二分压电路的分压点，第二分压电路的另一端电连接第二控制芯片U2的第2脚，第四三极管Q4的基极经过第一整流稳压二极管ZD1后接地；第二三极管Q2的集电极接地，第二三极管Q2的发射极与第一组LED1灯的一端电连接，第三三极管Q3的集电极接地，第三三极管Q3的发射极与第二组LED2灯的一端电连接，第一组LED1灯的另一端及第二组LED2灯的另一端均电连接变压器T的次级线圈的另一端；在本实施例中，如图2所示，所述第一分压电路包括第十八电阻R18和第十四电阻R14，第十八电阻R18和第十四电阻R14串联；所述第二分压电路包括第十九电阻R19和第十三电阻R13，第十九电阻R19和第十三电阻R13串联；在第四三极管Q4的发射极与地之间还接有第五电容C5，在在第四三极管Q4的集电极与基极之间还接有第十一电阻R11，在第四三极管Q4的集电极与地之间还接有第四电容C4。如图1所示，在整流电路BD1的市电输入端还并接有压敏电阻RV1，压敏电阻RV1用来抗雷击和高压浪涌；在整流电路BD1的输出端并接有第一电解电容EC1，第一电解电容EC1用来做整流滤波；在图1中还包括第一电阻R1至第十电阻R10、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第一直流芯片U1、第二电解电容EC2、第三电解电容EC3、第一二极管D1至第四二极管D4、第一电容C1及MOS管Q1；第一电阻R1及第二电阻R2为供电启动电阻，第二二极管D2、第二电解电容EC2为第一直流芯片U1的供电电路，第七电阻R7及第八电阻R8构成分压电阻，对辅助绕组进行电压反馈；第一直流芯片U1的4脚（电压反馈脚）电连接第七电阻R7及第八电阻R8的分压点用来反映输出电压，第一二极管D1、第一电容C1、第九电阻R9及第十电阻R10构成尖峰吸收电路，用来吸收MOS管Q1上的电压尖峰，保护MOS管Q1不会被电压击穿；第三电阻R3取样到第一直流芯片U1的3脚的电压，第四电阻R4的两端接在第一直流芯片U1的2脚和MOS管Q1的基极之间，起限流作用，第五电阻R5为MOS管基极的放电电阻，用来做泄放作用，第六电阻R6及第二十一电阻R21用来实现调节恒流输出，第三二极管D3为变压器T的次级线圈的整流二极管，第四二极管D4这供电检测绕组整流二极管，第三电解电容EC3为输出端电解电容，用来做滤波作用，第二十电阻R20为假负载电阻，用于给电路提供假负载，稳定空载输出电压。

在本实施例中，所述第四三极管Q4的发射极还依次经过第十二电阻R12、第二流稳压二极管ZD2及第五二极管D5后与第二控制芯片U2的第5脚电连接。。

在本实施例中，还包括第十六电阻R16和第十七电阻R17，所述第十六电阻R16和第十七电阻R17互相串接，所述第二控制芯片U2的第4脚电连接第十六电阻R16与第十七电阻R17的串联点，该第十六电阻R16与第十七电阻R17串接后的一端接入第五二极管D5的阳极，第十六电阻R16与第十七电阻R17串接后的另一端接地。

在本实施例中，还包括第七电容C7，所述第七电容C7与第十七电阻R17并联。

在本实施例中，还包括第六电容C6和第十五电阻R15，所述第六电容C6与第十五电阻R15并联后的一端与第二控制芯片U2的第5脚电连接，第六电容C6与第十五电阻R15并联后的另一端接地后再与第二控制芯片U2的第6脚电连接。

在本实施例中，所述变压器T为隔离型变压器。

使用时通过开关切换，实现三路四段、两路三段控制时，要求整输出电流Iout不变。根据LED灯的V/I特性图，其自身的特点，为了实现LED灯安全可靠的工作，流过LED灯的电流，不能超过他的最大额定电流，也就是说如果用恒压的模式去驱动LED灯的话，电压的变化可能引起电流的变化很大，所以我们在做三段四路或者两段三路控制时，流过LED灯的电流最好是恒定的，不管是单路、双路还是三路，都要保证流过LED灯的电流在其最大额定电流以下；那么结合现有的原边控制技术PSR，我们让控制器的输出端不管在什么情况下，都实现恒流控制，具体电路以6-10组LED灯300mA恒流输出为例，分析在CC模式下的AC/DC部分。

第一控制芯片U1为OB2532A，为隔离原边控制PSR方案，系统工作在DCM模式，通过设定隔离变压器的感量LP、初次级匝比（NP：NS），和电阻RA、电阻RB电阻的值，来确认次级输出Iout，有，其中，R_S=RA//RB，这样，输出端在一定的输入电压范围内，Iout恒定不变，也就是说只要负载是接在输出，不管LED灯是全亮，部分亮，还是个别LED灯亮，输出的电流Iout都是一定的，光通量都是基本不变的。

由于传统的分段开关采用继电器控制输出，存在体积较大且笨重的问题，响应速度慢，达ms级，驱动继电器的功耗较大，并且可靠性较差等缺点，而LED灯要求的驱动电压相对较低，这样，我们就可以用三极管作为开关管，取代继电器，做开关动作，再加上整个分段开关控制部分是在次级取电、采样控制，本身又是隔离型的恒流控制器，那么就可以省掉光电耦合器等隔离器件。

其中的第二控制芯片U2为市面上常见的2608，供电系统用单独的隔离变压器绕组供电，并经过第四三极管Q4和第一整流稳压二极管ZD1，做一次降压稳压，提供26-27V左右的电压给后端，并提供第二三极管Q2、第三三极管Q3的基级上拉电压，第二控制芯片U2的第5脚为VCC，第五二极管D5用来做反向二极管的作用，使第二控制芯片U2的第5脚的电压不受第4脚的电压影响，第二控制芯片U2的的第4脚为时钟输入脚CLK，可以调整第5脚的第六电容电容C6和第十五电阻电阻R15，以及第4脚的第十六电阻R16、第十七电阻R17、第七电容C7来控制连续操作按键的时间间隔。

特别注意的是，当SEL为“L”电平时，为第一组LED1灯和第二组LED2灯，连续控制按键，依次为第一组LED1灯通电，显示为正白6500K；第二组LED灯通电，显示为暖白3000K；第一组LED1灯和第二组LED灯同时路通电，显示为正白、暖白混光。

当需要使用三路或者其他控制时，SEL为“H”电平，第一组LED1灯、第二组LED2灯和第三组LED3灯，共三路LED灯，连续控制按键，依次为第一组LED1灯通电；第二组LED2灯通电；第三组LED灯路通电；第一组LED1灯、第二组LED2灯和第三组LED3灯同时通电，同理也可以实现混光、混色。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种分段控制的LED灯的控制器，包括整流电路（BD1）及变压器（T）；其特征在于还包括第二控制芯片（U2）、第二三极管（Q2）、第三三极管（Q3）、第四三极管（Q4）、第一分压电路及第二分压电路；所述变压器（T）的初级线圈两端分别电连接整流电路（BD1）的输出端，变压器（T）的次级线圈的一端与第四三极管（Q4）的集电极电连接，第四三极管（Q4）的发射极均电连接第一分压电路及第二分压电路的一端，第二三极管（Q2）的基极电连接第一分压电路的分压点，第一分压电路的另一端电连接第二控制芯片（U2）的第8脚，第三三极管（Q3）的基极电连接第二分压电路的分压点，第二分压电路的另一端电连接第二控制芯片（U2）的第2脚，第四三极管（Q4）的基极经过第一整流稳压二极管（ZD1）后接地；第二三极管（Q2）的集电极接地，第二三极管（Q2）的发射极与第一组LED1灯的一端电连接，第三三极管（Q3）的集电极接地，第三三极管（Q3）的发射极与第二组LED2灯的一端电连接，第一组LED1灯的另一端及第二组LED2灯的另一端均电连接变压器（T）的次级线圈的另一端；所述第二控制芯片（U2）的型号为2608。

2.根据权利要求1所述的分段控制的LED灯的控制器，其特征在于所述第四三极管（Q4）的发射极还依次经过第十二电阻（R12）、第二流稳压二极管（ZD2）及第五二极管（D5）后与第二控制芯片（U2）的第5脚电连接。

3.根据权利要求1或2所述的分段控制的LED灯的控制器，其特征在于还包括第十六电阻（R16）和第十七电阻（R17），所述第十六电阻（R16）和第十七电阻（R17）互相串接，所述第二控制芯片（U2）的第4脚电连接第十六电阻（R16）与第十七电阻（R17）的串联点，该第十六电阻（R16）与第十七电阻（R17）串接后的一端接入第五二极管（D5）的阳极，第十六电阻（R16）与第十七电阻（R17）串接后的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的分段控制的LED灯的控制器，其特征在于还包括第七电容（C7），所述第七电容（C7）与第十七电阻（R17）并联。

5.根据权利要求1所述的分段控制的LED灯的控制器，其特征在于还包括第六电容（C6）和第十五电阻（R15），所述第六电容（C6）与第十五电阻（R15）并联后的一端与第二控制芯片（U2）的第5脚电连接，第六电容（C6）与第十五电阻（R15）并联后的另一端接地后再与第二控制芯片（U2）的第6脚电连接。

6.根据权利要求1所述的分段控制的LED灯的控制器，其特征在于所述变压器（T）为隔离型变压器。