CN204157105U - 一种调光电路及照明系统 - Google Patents

Abstract

一种调光电路及照明系统。一种照明系统包括至少一个LED负载以及一个用于控制该LED负载亮度的调光电路。所述调光电路包括一个与电源输入端Vin相连且用于产生调光信号的调光信号产生模块，一个用于输出供电的DC-DC电源模块，一个开关信号转换模块，一个滤波模块，以及一个连接在所述滤波模块和所述DC-DC电源模块之间的降噪模块。所述开关信号转换模块用于将所述调光信号产生模块的调光信号转换为开关控制信号。所述滤波模块通过公共接地端与所述降噪模块相连且用于消除所述电源输入端Vin的干扰。所述降噪模块在接收到的所述开关控制信号为高电平时打开所述DC-DC电源模块而在接收到的开关控制信号为低电平时关断该DC-DC电源模块并将该DC-DC电源模块与所述滤波模块隔离而阻止噪声进入调光信号。

Description

一种调光电路及照明系统

技术领域

本实用新型涉及灯具调光电路，特别是一种调光电路及照明系统。 

背景技术

相比传统照明灯具， LED灯具具有能耗低、光效高的优点，因此LED灯具得以迅速推广应用。而在不同的场合需要不同灯具亮度，因而产生了对LED灯具的亮度进行调节的需求。 

现有技术中，一般通过PWM信号控制DC-DC电源模块而实现灯具亮度的调节。图1为现有技术提供的一种LED调光电路，其通过PWM信号直接驱动DC-DC调光脚而实现LED负载的亮度调节。但是该LED调光电路需要三线输入才能实现调光，使得PWM信号产生模块无法与DC-DC模块分开排布，进而增加了布线难度。 

图2为现有技术提供的另外一种LED调光电路，其通过PWM信号驱动开关管打开过关断DC-DC线路而实现对LED负载的亮度调节，从而实现了两线调光。但是，由于DC-DC线路输入端通常需要接入滤波电容以减少电网的干扰，而该LED调光线路的开关管断开时，该滤波电容无法及时关断。当该滤波电容无法及时关断时，该滤波电容与DC-DC输出形成回路而放电，而开关管打开时，该滤波电容则会充电。因而，当开关管发生开关动作时，该滤波电容就反复充电，从而造成调光线性度差且噪声大。 

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种适合两线输入且噪声小的LED调光电路，以解决上述技术问题。 

一种调光电路，包括一个与电源输入端Vin相连且用于产生调光信号的调光信号产生模块，一个用于输出供电的DC-DC电源模块，一个与所述调光信号产生模块电性连接的开关信号转换模块，一个滤波模块，以及一个连接在所述开关信号转换模块和所述DC-DC电源模块的信号接地端之间的降噪模块。所述开关信号转换模块用于将所述调光信号产生模块的调光信号转换为开关控制信号。所述滤波模块通过公共接地端与所述降噪模块电性相连并用于消除所述电源输入端Vin的干扰。所述降噪模块在接收到的所述开关控制信号为高电平时使所述DC-DC电源模块正常工作而在接收到的所述开关控制信号为低电平时关断该DC-DC电源模块，以将该滤波模块与所述DC-DC电源模块隔离而阻止噪声信号进入到传输给该DC-DC电源模块的调光信号。 

所述滤波模块包括一个滤波电容C1，该滤波电容C1一端与所述DC-DC电源模块的输入端连接且该滤波电容C1另一端连接公共接地端。 

所述开关信号转换模块包括一个第一电阻R1，一个第二电阻R3，一个三极管Q2，以及一个二极管D9，所述第一电阻R1连接在所述调光信号产生模块和所述三极管Q2的基极之间，所述第二电阻R3分别与所述第一电阻R1和所述三极管Q2的集电极相连接，所述二极管D9的负极与所述三极管Q2的基极相连后再与所述调光信号产生模块的输出端相连，所述二极管D9的正极与所述三极管Q2的发射极相连。 

所述调光信号模块包括一个PWM信号产生单元，所述PWM信号产生单元用于产生PWM信号。 

所述调光信号模块还包括一个第一电子开关Q1，该第一电子开关Q1根据所述PWM信号产生单元发出的高电平信号而导通而在低电平信号时关断。 

所述第一电子开关Q1为一个N沟道增强型MOS管。 

所述降噪模块包括一个第三电阻R4以及一个第二电子开关Q3，所述第三电阻R4分别与所述三极管Q2的集电极和发射极相连，所述第二电子开关Q3连接在所述第三电阻R4和所述DC-DC电源模块的信号接地端且与所述第三电阻R4一并接地。 

所述第二电子开关Q3进一步可以为一个N沟道增强型MOS管，且该MOS管的栅极与所述第三电阻R4的一端相连，该MOS管的漏极与所述DC-DC电源模块的信号接地端相连，而该MOS管的源极与所述第三电阻R4的另一端相连后再连接公共接地端。 

一种照明系统，包括至少一个LED负载，以及一个用于控制所述LED负载的亮度的调光电路。所述调光电路包括一个与电源输入端Vin相连且用于产生调光信号的调光信号产生模块，一个用于输出供电的DC-DC电源模块，一个与所述调光信号产生模块电性连接的开关信号转换模块，一个滤波模块，以及一个连接在所述开关信号转换模块和所述DC-DC电源模块的信号接地端之间的降噪模块。所述开关信号转换模块用于将所述调光信号产生模块的调光信号转换为开关控制信号。所述滤波模块通过公共接地端与所述降噪模块电性相连并用于消除所述电源输入端Vin的干扰。所述降噪模块在接收到的所述开关控制信号为高电平时使所述DC-DC电源模块正常工作而在接收到的所述开关控制信号为低电平时关断该DC-DC电源模块，以将该滤波模块与所述DC-DC电源模块隔离而阻止噪声信号进入到传输给该DC-DC电源模块的调光信号。 

与现有技术相比，本实用新型滤波模块不是直接并联接所述DC-DC电源模块的输入端，而是通过连接所述降噪模块之后在连接在所述DC-DC电源模块的输入端，从而使得所 述降噪模块将所述滤波模块与所述DC-DC电源模块得以隔离。所述降噪模块连接在所述DC-DC电源模块的信号接地端(SGND端)，而不是连接DC-DC电源模块的调光脚(DIM脚)。因而本实用新型能够在关闭输出时，能够切断所述滤波模块与所述DC-DC电源模块之间的回路，进而解决所述滤波模块与该DC-DC电源模块及负载形成回路而放电造成电量损失而产生因反复充放电而产生的噪声问题。同时，本实用新型调光电路也不会产生因DC-DC电源模块的硬件偏差而导致调光脚关闭后存在输出延时关闭的问题，进而使得本实用新型调光电路能够解决不同规格DC-DC电源模块的两线调光问题。 

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中： 

图1为现有技术中的一种调光电路的电路图。 

图2为现有技术中的另一种调光电路的电路图。 

图3为本实用新型提供的一种调光电路的原理图。 

图4为图3所示的调光电路的电路图。 

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。 

请参阅图3及图4，其为本实用新型提供的一种照明系统1000的原理图和电路图。所述照明系统1000包括一个调光电路100和至少一个LED负载200。所述调光电路100包括一个调光信号产生模块10，一个用于输出供电的DC-DC电源模块20，一个开关信号转换模块30，一个滤波模块40，以及一个连接在所述开关信号转换模块30和所述DC-DC电源模块20的输入端的降噪模块50。所述照明系统1000还包括用于给所述调光信号产生模块10提供譬如24V直流电压Vin的电源等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此就不再赘述。 

所述调光信号产生模块10用于产生控制所述LED负载200的调光信号。所调光信号产生模块10包括一个PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号产生单元11以及一个第一电子开关Q1。所述PWM信号产生单元11用于产生PWM信号以用于控制所述LED负载200的亮度等。所述PWM信号产生单元11的占空比根据实际需要而调节，即通过调节该PWM信号产生单元11的占空比来调节所述LED负载的参数，如亮度等。所述PWM信号产生单元11的器件选择及原理都为现有技术，在此就不再赘述。所述第一电子开关Q1根据PWM信号产生单元11的PWM信号而通断。所述第一电子开关Q1接收到高电平信号 时导通，而在接收到低电平信号时而断开。所述第一电子开关Q1可以为一个N沟道增强型MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体场效应晶体)管。 

所述DC-DC电源模块20用于将一定直流电压值转换为另一直流电压值，且该DC-DC电源模块20的输出端Vled+、Vled-端与所述LED负载200相连而形成回路以给该LED负载200供电。所述DC-DC电源模块20包括一个直流斩波器，该直流斩波器的规格、参数都为本领域技术人员所习知的技术，在此就不再赘述。 

所述开关信号转换模块30用于将所述调光信号产生模块10发出的调光信号转换为开关控制信号。所述开关信号转换模块30包括一个第一电阻R1，一个第二电阻R3，一个三极管Q2，以及一个二极管D9。所述第一电阻R1连接在所述调光信号产生模块10和所述三极管Q2的基极之间。所述第二电阻R3分别与所述第一电阻R1和所述三极管Q2的集电极相连接。所述二极管D9的负极与所述三极管Q2的基极相连后再与所述调光信号产生模块10的输出端相连。所述二极管D9的正极与所述三极管Q2的发射极相连。在本实施例中，采用PWM信号作为调光信号，即所述调光信号产生模块10包括一个PWM信号产生单元11以及一个作为第一电子开关Q1的N沟道增强型MOS管。因此，所述第一电阻R1一端所述PWM信号产生单元11的VCC端相连后再与所述第二电阻R3相连，该第一电阻R1的另一端所述三极管Q2的基极相连。所述二极管D9的负极与所述三极管Q2的基极相连后再与作为第一电子开关Q1的N沟道增强型MOS管的漏极相连。所述三极管Q2的集电极和发射极分别与所述第二电阻R3和所述二极管D9的正极相连。因而，所述开关转换模块30能够将所述PWM信号产生单元11产生的PWM信号转换为开关信号，且该开关控制信号与所述PWM信号具有相同的频率。 

所述滤波模块40与所述调光信号产生模块10的PWM信号产生单元11的VCC端相连之后并联在所述DC-DC电源模块20的VCC输入端且接地。所述滤波模块40连接在所述DC-DC电源模块20的VCC端以滤波而避免所述DC-DC电源模块20受到干扰。本领域技术人员可以理解的是，所述PWM信号产生单元11的VCC端与输入供电端Vin相连，因而为了线路连接的方便，所述滤波模块40与所述PWM信号产生单元11的VCC端相连。在本实施例中，所述滤波模块40包括一个电容C1，且该电容C1接地。该电容C1也可以跟其他元器件配合以实现滤波功能。在本实施例中，所述降噪模块50为高电平信号而打开所述DC-DC电源模块20时，所述滤波模块40的电容C1上的两端电压通过连接所述信号产生模块10的电源VCC端而充电至24V。而当所述降噪模块50为低电平信号而关断所述DC-DC电源模块20时，所述滤波模块40的电容C1只能通过所述开关信号转换模块30的 第一电阻R1放电，该电容C1上的两端电压为22V。因而，所述滤波模块40的因放电产生的压降非常小，从而在所述降噪模块50再次根据高电平信号而打开所述DC-DC电源模块20而使得该滤波模块40充电的时间短、噪声小。所述滤波模块40的电容C1的规格、参数都为本领域技术人员所习知的技术，在此就不再赘述。 

所述降噪模块50连接在所述开关信号转换模块30和所述DC-DC电源模块20的信号接地端(SGND端)之间，且通过连接公共接地端而与所述滤波模块40相连以将该滤波模块40与所述DC-DC电源模块20相隔离以阻止噪声信号进入传输给该DC-DC电源模块50的所述调光信号。所述降噪模块50在接收到的所述开关信号转换模块30的所述开关控制信号为高电平时以打开所述DC-DC电源模块20，而在所述开关控制信号为低电平时关断所述DC-DC电源模块20。在本实施例中，所述降噪模块50包括一个第二电子开关Q3，以及一个第三电阻R4。所述第三电阻R4分别与所述三极管Q2的集电极和发射极相连。所述第二电子开关Q3连接在所述第三电阻R4和所述DC-DC电源模块的信号接地端之间且与所述第三电阻R4一并接地。所述第二电子开关Q3进一步可以为一个N沟道增强型MOS管。且该MOS管的栅极与所述第三电阻R4的一端相连，该MOS管的漏极与所述DC-DC电源模块20的信号接地端(SGND端)相连，而该MOS管的源极与所述第三电阻R4的另一端相连后再连接公共接地端。 

所述LED(Lighting Emitting Diode，发光二极管)负载200用于发光而提供照明。所述LED负载200的数量和规格根据照明需求而确定，其为本领域技术人员所习知的技术，在此就不再赘述。 

本实用新型的调光电路100的具体原理分析如下：所述调光信号产生模块10的PWM信号产生单元11发出的PWM信号为高电平时，所述第一电子开关Q1打开而导通而迅速拉低至零电位，即如图2中所示的N沟道增强型MOS管的漏极a点的电位接近零电位时，使得所述开关信号转换模块30的三极管Q2截止。此时图2中b点的电位根据第二电阻R3、第三电阻R4分压而确定。通过设计所述第二电阻R3、第三电阻R4的阻值以及所述第二电子开关Q3的规格，使得所述降噪模块50的第二电子开关Q3导通，从而打开所述DC-DC电源模块20使该DC-DC电源模块20正常工作。所述调光信号产生模块10的PWM信号产生单元11发出的PWM信号为低电平时，所述第一电子开关Q1截止，使得a点悬空，所述二极管D9可以防止电流倒灌。而所述滤波模块40的电容C1开始放电，进而使得所述开关信号转换模块30的第一电阻R1驱动所述三极管Q2导通。所述开关信号转换模块30的三极管Q2导通后，使得b点电位即该三极管Q2的集电极的电位因被迅速拉至地而降至 零电位。当b点电位为零电位时，所述降噪模块50的第二电子开关Q3迅速截止，从而关闭所述DC-DC电源模块20。同时，所述滤波模块40的电容C1只有通过所述开关信号转换模块30的第一电阻R1缓慢放电，从而使得所述调光信号产生模块10的PWM信号产生单元11的高电平信号再次出现前，所述滤波模块40的电容C1放电量很少，该电容C1两端的电压基本维持所述DC-DC电源模块20的输入电压，从而阻止噪声进入所述PWM信号中，即阻止噪声进入到传输给所述DC-DC电源模块20的调光信号中。因而，所述降噪模块50实现了两线调光又能够与所述滤波模块40隔离而降低因充放电而产生的噪声。 

与现有技术相比，本实用新型滤波模块40不是直接并联接所述DC-DC电源模块20的输入端，而是通过连接所述降噪模块50之后在连接在所述DC-DC电源模块20的输入端，从而使得所述降噪模块50将所述滤波模块40与所述DC-DC电源模块20得以隔离。所述降噪模块50连接在所述DC-DC电源模块20的信号接地端(SGND端)，而不是连接DC-DC电源模块的调光脚(DIM脚)。因而本实用新型能够在关闭输出时，能够切断所述滤波模块40与所述DC-DC电源模块20之间的回路，进而解决所述滤波模块与该DC-DC电源模块20及负载200形成回路而放电造成电量损失而产生因反复充放电而产生的噪声问题。同时，本实用新型调光电路100也不会产生因DC-DC电源模块20的硬件偏差而导致调光脚关闭后存在输出延时关闭的问题，进而使得本实用新型调光电路100能够解决不同规格DC-DC电源模块20的两线调光问题。 

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。 

Claims (9)

1.一种调光电路，包括一个与电源输入端Vin相连且用于产生调光信号的调光信号产生模块，一个用于输出供电的DC-DC电源模块，其特征在于：所述调光电路还包括一个与所述调光信号产生模块电性连接的开关信号转换模块，一个滤波模块，以及一个连接在所述开关信号转换模块和所述DC-DC电源模块的信号接地端之间的降噪模块，所述开关信号转换模块用于将所述调光信号产生模块的调光信号转换为开关控制信号，所述滤波模块通过公共接地端与所述降噪模块电性相连并用于消除所述电源输入端Vin的干扰，所述降噪模块在接收到的所述开关控制信号为高电平时使所述DC-DC电源模块正常工作而在接收到的所述开关控制信号为低电平时关断该DC-DC电源模块，以将该滤波模块与所述DC-DC电源模块隔离而阻止噪声信号进入到传输给该DC-DC电源模块的调光信号。 

2.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述滤波模块包括一个滤波电容C1，该滤波电容C1一端与所述DC-DC电源模块的输入端连接且该滤波电容C1另一端连接公共接地端。 

3.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述开关信号转换模块包括一个第一电阻R1，一个第二电阻R3，一个三极管Q2，以及一个二极管D9，所述第一电阻R1连接在所述调光信号产生模块和所述三极管Q2的基极之间，所述第二电阻R3分别与所述第一电阻R1和所述三极管Q2的集电极相连接，所述二极管D9的负极与所述三极管Q2的基极相连后再与所述调光信号产生模块的输出端相连，所述二极管D9的正极与所述三极管Q2的发射极相连。 

4.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述调光信号模块包括一个PWM信号产生单元，所述PWM信号产生单元用于产生PWM信号。 

5.根据权利要求4所述的调光电路，其特征在于：所述调光信号模块还包括一个第一电子开关Q1，该第一电子开关Q1根据所述PWM信号产生单元发出的高电平信号而导通而在低电平信号时关断。 

6.根据权利要求5所述的调光电路，其特征在于：所述第一电子开关Q1为一个N沟道增强型MOS管。 

7.根据权利要求3所述的调光电路，其特征在于:所述降噪模块包括一个第三电阻R4以及一个第二电子开关Q3，所述第三电阻R4分别与所述三极管Q2的集电极和发射极相连，所述第二电子开关Q3连接在所述第三电阻R4和所述DC-DC电源模块的信号接地端且与所述第三电阻R4一并接地。 

8.根据权利要求7所述的调光电路，其特征在于：所述第二电子开关Q3进一步可以为一个 N沟道增强型MOS管，且该MOS管的栅极与所述第三电阻R4的一端相连，该MOS管的漏极与所述DC-DC电源模块的信号接地端相连，而该MOS管的源极与所述第三电阻R4的另一端相连后再连接公共接地端。 

9.一种照明系统，包括至少一个LED负载，其特征在于：所述照明系统还包括根据权利要求1至8中任一项所述的调光电路。