CN204206523U

CN204206523U - 室内led照明调光装置

Info

Publication number: CN204206523U
Application number: CN201420277893.XU
Authority: CN
Inventors: 刘德逞
Original assignee: Zhuhai Grsaving Energy Saving Technology Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Grsaving Energy Saving Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2024-05-28

Abstract

本实用新型旨在提供一种节能效果好且具有调光功能的室内LED照明调光装置。本实用新型包括灯体、散热器、LED以及电路板，在所述电路板上装置有输入整流/滤波电路、驱动控制电路、反馈检测电路、开关管、高频变压器和输出滤波电路，所述输入整流/滤波电路与所述驱动控制电路连接；所述驱动控制电路接收经过整流、滤波的信号，输送脉冲信号，控制所述开关管的通断，并对电路进行保护；所述开关管与所述高频变压器的初级组连接；所述高频变压器的次级组连接所述输出滤波电路，所述输出滤波电路连接所述LED；该照明调光装置还包括调光电路，该调光电路并联连接在所述驱动控制电路和所述开关管之间。本实用新型可应用于LED领域。

Description

室内LED照明调光装置

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种室内LED照明调光装置。

背景技术

智能住宅照明系统由照明装置及电器部分组成。照明装置主要是LED灯具，照明装置的电器部分包括照明智能控制部分、照明线路及照明配电盘等。照明的基本功能是创造一个良好的人工视觉环境。在一般情况下是以“明视条件”为主的功能性照明。在智能照明控制系统中，由于可通过系统人为地设置电压限制，可以避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击，从而起到保护灯具，延长灯具使用寿命的作用。

国内现有的室内照明功能单一，只能通过有线开关控制灯的亮灭，而且没有调光功能，既不方便也不节能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节能效果好且具有调光功能的室内LED照明调光装置。

本实用新型所采用的技术方案是：该室内LED照明调光装置包括灯体、散热器、LED以及电路板，在所述电路板上装置有输入整流/滤波电路、驱动控制电路、反馈检测电路、开关管、高频变压器和输出滤波电路，所述输入整流/滤波电路与所述驱动控制电路连接；

所述驱动控制电路接收经过整流、滤波的信号，输送脉冲信号，控制所述开关管的通断，并对电路进行保护；

所述开关管与所述高频变压器的初级组连接；所述高频变压器的次级组连接所述输出滤波电路，所述输出滤波电路连接所述LED；

该照明调光装置还包括调光电路，该调光电路并联连接在所述驱动控制电路和所述开关管之间。

进一步地，所述驱动控制电路包括一IC芯片，该IC芯片包括COMP脚、GND脚、CS脚、DRV脚、VDD脚以及DSEN脚；所述输入整流/滤波电路的输出端经过电阻R1后与所述IC芯片的VDD脚相连；在所述电阻R1与所述VDD脚之间设置有储能电容C5，所述储能电容C5的另一端接地；所述IC芯片内设置有输入电压检测部分、启动电路、脉冲宽度调节器、保护电路以及误差放大器，所述输入电压检测部分与所述VDD脚连接，所述启动电路与所述输入电压检测部分并联，所述脉冲宽度调节器分别与所述DSEN脚、所述输入电压检测部分所述保护电路以及所述DRV脚连接，所述保护电路的另一端与所述CS脚连接，所述误差放大器分别与所述COMP脚以及所述CS脚连接。

进一步地，所述调光电路包括一触发开关和一可调排阻RP1，所述触发开关的1、2、3、4、5、6脚分别对应连接所述可调排阻RP1的2、3、4、5、6、7脚，所述触发开关的7、8、9、10、11、12脚均与所述开关管的S脚连接，所述可调排阻RP1的10、11、12、13、14、15、16脚相互连接，所述可调排阻RP1的1脚均与所述IC芯片的CS脚以及所述开关管的S脚连接。

进一步地，在所述IC芯片的DRV脚与所述开关管的G脚之间连接有电阻R9和电阻R16，在所述电阻R9上并联有一放电二极管D6。在失电后，该二极管D6实现对开关管内的电容进行放电。

进一步地，所述整流/滤波电路包括一整流桥BR和一滤波电容C1，所述整流桥BR的输出正极与所述滤波电容C1的一端连接，所述滤波电容C1的另一端接地。

进一步地，所述反馈检测电路包括三个检测电阻RS、R5、R6和电容C6，所述检测电阻RS的一端与所述CS脚连接，另一端与所述开关管的G脚连接；所述检测电阻R6与所述电容C6并联后与所述DSEN脚连接，并联后的另一端接地；所述检测电阻R5的一端与所述DSEN脚连接，另一端接所述变压器的辅助组。

进一步地，所述输出滤波电路包括串联在所述高频变压器次级组上的二极管D8、并联在所述高频变压器次级组上的电容C8和电阻R10，所述电阻R10的两端与所述LED连接。

更进一步地，所述高频变压器包括初级组、次级组以及辅助组，所述辅助组的一端接所述检测电阻R5，另一端通过一电容CY与所述次级组的一端连接，所述初级组的一端接所述开关管的D脚，另一端接所述整流桥BR的输出正极。

本实用新型的有益效果是：本实用新型包括灯体、散热器、LED以及电路板，在所述电路板上装置有输入整流/滤波电路、驱动控制电路、反馈检测电路、开关管、高频变压器和输出滤波电路，所述输入整流/滤波电路与所述驱动控制电路连接；所述驱动控制电路接收经过整流、滤波的信号，输送脉冲信号，控制所述开关管的通断，并对电路进行保护；所述开关管与所述高频变压器的初级组连接；所述高频变压器的次级组连接所述输出滤波电路，所述输出滤波电路连接所述LED；该照明调光装置还包括调光电路，该调光电路并联连接在所述驱动控制电路和所述开关管之间通过在驱动控制电路和开关管之间连接调光电路，通过控制触发开关来使可调排阻RP1内的电阻并联或断开，从而改变CS脚的电压，进而改变开关管流过的电流，实现LED的光亮度可调。可调的光亮度同时带来了节能的效果。所以，本实用新型是一种节能效果好且具有调光功能的室内LED照明调光装置。

附图说明

图1是本实用新型的电路工作流程图；

图2是所述整流/滤波电路的电路图；

图3是所述驱动控制电路的电路图；

图4是所述IC芯片的内部电路图；

图5是所述反馈检测和保护电路的电路图；

图6是所述输出滤波电路的电路图；

图7是所述调光电路的电路图；

图8是实施例中本实用新型的启动时序图；

图9是反馈电压检测图；

图10是所述开关管的主要工作点的波形图，图中的符号意义为：T：开关周期；Ton：开关管导通时间；Tdem：变压器消磁时间；DRV：IC的DRV脚即第4脚的电压波形；Ip：变压器初级绕组的电流波形；Is：变压器次级绕组的电流波形；DSEN:IC的DSEN脚即第6脚的电压波形；Drain：开关管的D脚的电压波形。

具体实施方式

如图1至图10所示，下面对本实用新型作进一步的说明。

在IC芯片的VDD脚设定启动电压Vstp和欠压电压UVLO。当IC检测到VDD脚供电电压，达到V=Vstp时，内部驱动电路启动，驱动控制电路开始工作。COMP脚的电容开始预充电，通过这样完成对内部控制回路的建立。当COMP脚电压达到1.4V时，整个系统就开始工作。然后DRV脚开始向开光管输出脉冲信号，开关管开始导通。当VDD脚的电压下降到UVLO时，系统进入欠压保护状态，这时DRV脚的PWM脉冲被关闭，并且COMP脚的电压被放电至0 V。

当DRV脚停止输出脉冲信号，高频变压器开始释放储能，向次级绕组变压。辅助绕组通过次级绕组变压后，获得电压。DSEN脚开始检测与辅助绕组并联的电阻串的电压，通过检测电阻串的电压来检测高频变压器的消磁时间。

开关电源的工作原理为：通过高频脉冲信号控制开关管MOS进行高速的导通与关断切换，将输入的直流电转换成高频的变流电，然后经过高频变压器变压输出一组或多组直流电。

COMP脚获得电压后，经过脉宽控制器驱动内部驱动器向DRV脚输出脉冲信号控制开关管MOS导通，高频变压器的初级绕组开始储能，初级绕组的峰值电流逐渐上升。当Ip继续上升到使CS脚检测到电压到达1.8V时，经内部误差放大器放大后与内部基准电压比较后向脉宽控制器输送信号，关断脉冲信号输出DRV脚，开关管MOS关断。高频变压器开始向次级绕组变压释放储能，次级绕组获得次级峰值电流，并随着储能的释放逐渐减少而降低，直到储能完全释放完。高频变压器的辅助绕组经次级绕组变压也同时获得储能，DSEN脚检测并联在辅助绕组上的电阻串的分压值，也在开关管关断后立即获得电压，并向所并联的电容充电，储能逐渐消耗，直到低于并联的电容的电压，这时电容开始给DSEN脚供电，直到完全释放完毕，并等待下一个周期的到来。Drain为开关管MOS的D脚，当开关管导通时，D脚上的电压很低<1.8V。当开关管关断时，初级绕组与RDC电路形成环路开始释放储能，D脚为此环路的正极，次级绕组变压释放储存在电感中的能量。由磁向点转换，使初级绕组的磁性逐渐减低，释放储能的时间就是初级绕组的消磁时间。

如图2所示，220V的交流电输入开关电源，经过整流桥BR整流，输出到电容C1进行滤波后得到带有小波动的直流电。如图3所示，经整流滤波后的直流电，经过电阻R1分压限流后对电容C5充电，IC的5脚检测到电容C5两端的电压满足其工作要求后，IC内部的控制启动电路导通工作。IC的1脚连接的电容C3开始预充电，当电容C3两端的电压满足IC的1脚的工作条件时，IC内部的控制回路也导通工作。IC内的脉宽调节器向IC的4脚的输送脉冲信号，高电平触发开关管MOS导通条件开始导通。高频变压器的初级线圈开始储能，流过开关管的电流不断增大。IC的3脚通过电阻Rs的电压来检测到流过调光电路的电阻（在图5中以R4表示调光电路的电阻）的电流，超过IC的内部基准电压Vocp时，脉冲宽度调节器停止向IC的4脚输送脉冲信号，开关管MOS关断。

如图5所示，开关管导通后，高频变压器开始储能。当开关管MOS关断，高频变压器开始工作，释放储能并变压，辅助绕组得到电压。IC的6脚通过检测电阻R5、R6的电压比来检测输出电压再与IC内部的基准电压比较后输送到脉冲宽度调节器。IC的3脚检测电阻RS的电流来检测初级线圈电流的值再经过误差放大器，与信号放大后在于内部基准电压值Vocp比较后输送到脉冲宽度调节器。脉冲宽度调节器检测IC的3脚和6脚输送过来的信号后，控制IC的4脚发送脉宽调整信号。

在IC芯片的VDD脚上连接有一分压电阻R7，分压电阻R7与检测电阻R5之间通过二极管连接，该二极管起到隔断作用，对电路进行保护。

进行软启动：VDD达到19V后，COMP脚预充到0.6V，然后DRV脚开始有脉冲输出；开关管导通时间Ton由IC芯片内部基准电压值Vcomp决定，而开关管关断时间Toff由变压器消磁时间Tdem决定（Toffmax=360～480us）；随着COMP 脚电压逐渐升高，开关管导通时间Ton逐渐增大，直到输出电流达到设定的电流值。在启动过程中，输出电流不存在过冲。

短路保护：每个周期的关断时间内，DSEN脚变为高电平且2us LEB时间之后，若DSEN脚电压小于400mV且连续5～10ms，则被判定为短路，IC芯片将停止输出脉冲，直到VDD降低到7.2V，重新启动。

开路保护：每个周期的关断时间内，DSEN脚变为高电平且2us LEB时间之后，若DSEN脚电压高于3.2V且累计发生3 次，则被判定为开路，IC芯片将停止输出脉冲，直到VDD降低到7.2V，重新启动；

逐周期过流检测：每个周期的导通时间内，CS脚电压达到 1.8V时，DRV脚的高电平立即被拉低并将MOS关断；

VDD脚的过压保护：VDD脚电压超过24V，IC芯片将停发脉冲信号，累计3次，将进入重启模式。

如图6所示，高频变压器释放储能时，次级绕组获得反向电压。反向电压通过续流二极管D8，然后对滤波电容C8充电，次级线圈、续流二极管和滤波电容形成一个次级的储能电路。在初级储能时，释放储能让负载保持工作状态不变。

当高频无线接收器接收到与之地址码一致的遥控器发送端发出的数据包，解码后给数据端输出高电平，触发控制可调排阻RP1的触发开关。通过控制触发器的开关来使可调排阻RP1内的电阻并联，当调节到最大亮度时，可调排阻RP1上的6个电阻同时并联，此时CS脚通过R8（即是电阻RS）取样得到的电压值最大（流经RP1的分流值最大）。改变了的CS脚电压与IC内部的基准电压进行比较，没有高于内部的基准电压，维持调整电流后的输出继续工作。开灯没有调光时为微亮模式，每调节一级增加20%的亮度，当调节到最大亮度时，触发开关的6个开关全部导通，相联是可调排阻RP1上的6个电阻并联阻值最小，电流最大。

所以，本实用新型在实现光亮度调节的同时，能节省大量的电能，有很好的节能效果。

本实用新型可应用于LED领域。

需要注意的是，上述仅以优选实施例对本实用新型进行了说明，并不能就此局限本实用新型的权利范围，因此在不脱离本实用新型思想的情况下，凡运用本实用新型说明书和附图部分的内容所进行的等效变化，均理同包含在本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1.一种室内LED照明调光装置，包括灯体、散热器、LED以及电路板，在所述电路板上装置有输入整流/滤波电路、驱动控制电路、反馈检测电路、开关管、高频变压器和输出滤波电路，所述输入整流/滤波电路与所述驱动控制电路连接；

其特征在于：该照明调光装置还包括调光电路，该调光电路并联连接在所述驱动控制电路和所述开关管之间。

2.根据权利要求1所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述驱动控制电路包括一IC芯片，该IC芯片包括COMP脚、GND脚、CS脚、DRV脚、VDD脚以及DSEN脚；所述输入整流/滤波电路的输出端经过电阻R1后与所述IC芯片的VDD脚相连；在所述电阻R1与所述VDD脚之间设置有储能电容C5，所述储能电容C5的另一端接地；所述IC芯片内设置有输入电压检测部分、启动电路、脉冲宽度调节器、保护电路以及误差放大器，所述输入电压检测部分与所述VDD脚连接，所述启动电路与所述输入电压检测部分并联，所述脉冲宽度调节器分别与所述DSEN脚、所述输入电压检测部分所述保护电路以及所述DRV脚连接，所述保护电路的另一端与所述CS脚连接，所述误差放大器分别与所述COMP脚以及所述CS脚连接。

3.根据权利要求2所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述调光电路包括一触发开关和一可调排阻RP1，所述触发开关的1、2、3、4、5、6脚分别对应连接所述可调排阻RP1的2、3、4、5、6、7脚，所述触发开关的7、8、9、10、11、12脚均与所述开关管的S脚连接，所述可调排阻RP1的10、11、12、13、14、15、16脚相互连接，所述可调排阻RP1的1脚均与所述IC芯片的CS脚以及所述开关管的S脚连接。

4.根据权利要求3所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：在所述IC芯片的DRV脚与所述开关管的G脚之间连接有电阻R9和电阻R16，在所述电阻R9上并联有一放电二极管D6。

5.根据权利要求4所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述整流/滤波电路包括一整流桥BR和一滤波电容C1，所述整流桥BR的输出正极与所述滤波电容C1的一端连接，所述滤波电容C1的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述反馈检测电路包括检测电阻RS、检测电阻R5、检测电阻R6和电容C6，所述检测电阻RS的一端与所述CS脚连接，另一端与所述开关管的G脚连接；所述检测电阻R6与所述电容C6并联后与所述DSEN脚连接，并联后的另一端接地；所述检测电阻R5的一端与所述DSEN脚连接，另一端接所述变压器的辅助组。

7.根据权利要求6所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述输出滤波电路包括串联在所述高频变压器次级组上的二极管D8、并联在所述高频变压器次级组上的电容C8和电阻R10，所述电阻R10的两端与所述LED连接。

8.根据权利要求7所述的室内LED照明调光装置，其特征在于：所述高频变压器包括初级组、次级组以及辅助组，所述辅助组的一端接所述检测电阻R5，另一端通过一电容CY与所述次级组的一端连接，所述初级组的一端接所述开关管的D脚，另一端接所述整流桥BR的输出正极。