CN205912305U - 可控硅兼容多段调光led智能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种可控硅兼容多段调光LED智能电源，具有输入端子与输出端子，该输入端子连接交流电源，该输出端子连接LED灯具，其特征在于：包括电磁滤波及整流电路、开关切换电路、变压器、整流滤波电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路和MCU控制电路，该MCU控制电路包括MCU及其外围电路，分别与该开关切换电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路相连以作调节控制。本实用新型实现了LED的多段调光与可控制硅调光的兼容，而且电路中适当采用变压器与光耦单元，令电路前、后级之间具有较佳的隔离度，提升电路的安全系数；本实用新型无论从技术性还是实用性来看，均是具有卓越性能的产品，适合推广使用。

Description

可控硅兼容多段调光LED智能电源

技术领域

本实用新型属于LED光电技术领域，具体涉及一种可控硅兼容多段调光LED智能电源。

背景技术

在现有技术中，可控硅调光器可以对传统的钨丝灯泡进行亮度调节，可控硅调光器的导通时间是由电容的充电时间来决定的，从而改变交流电正弦波的导通角，使钨丝灯泡的电流改变，达到亮度的调节效果，也称为前沿切相技术。LED光源是节能型的新型光源，功率远比乌丝灯泡小，基本已成本现代照明光源的主体了。LED灯具是低压直流供电的器件，需配有一个电能转换的LED驱动电源才能驱动LED灯发光，但现有的LED驱动电源大多没有设计调光控制电路，无法进行LED亮度调节；即便有声称可以调光的LED驱动电源，其工作原理也是基于电压值变化调节，存在闪烁，亮度变化不均匀等固有缺陷，而且功率因数也较低，违背了节能光源的初衷。

实用新型内容

基于背景技术中所提及的问题，本实用新型提出一种可控硅兼容多段调光LED智能电源，实现光亮度变化稳定、均匀，功率因数高的LED调光方案，其具体技术内容如下：

一种可控硅兼容多段调光LED智能电源，具有输入端子与输出端子，该输入端子连接交流电源，该输出端子连接LED灯具，其包括电磁滤波及整流电路、开关切换电路、变压器、整流滤波电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路和MCU控制电路，该MCU控制电路包括MCU及其外围电路，分别与该开关切换电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路相连以作调节控制。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述开关切换电路包括包括PWM芯片U9、场效应管Q1、二极管D7、电容C29和电阻R17、R18，该电容C29、二极管D7和场效应管Q1依次串联，场效应管Q1的控制极与PWM芯片U9连接，并由PWM芯片U9的脉冲信号控制其通断，该PWM芯片U9为多段调光芯片，其连接至MCU处理电路，所述电阻R17、R18与电容C29并联，电容C29和二极管D7连接变压器的原级绕组。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述整流滤波电路包括电阻R46、R47、R49、R50、R52，电容C32，电解电容C1、C2、C27，以及二极管D8、D9；所述电阻R46和R47并联，二极管D8和D9并联，电阻R47的一端连接二极管D8的阳极，另一端通过电容C32连接二极管D8的阴极，所述二极管D8的阳极连接至变压器的次级绕组一端，其阴极与次级绕组的另一端之间并联设置有所述电阻R49、R50、R52、电解电容C1、C2、C27，该电解电容C27的正极性一端作为整流滤波输出电路的正极输出端。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述调光处理电路包括调光处理芯片U4及其外围电路，场效应管Q4，电感L1，二极管D5、D6，电容C20和电阻R43，该电感L1一端连接该场效应管Q4，另一端连接至输出端子，该电感L1的两端分别连接有二极管D5和D6，该电容C20、电阻R43并联接于输出端子与地端之间，该调光处理芯片U4具有与场效应管Q4的栅极连接的第一端，以及与MCU控制电路连接的第二端

于本实用新型的一个或多个实施例当中，该MCU控制电路与该调光处理芯片U4的第二端之间由一光耦单元连接。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述可控硅信号处理电路包括三极管Q5、场效应管Q6，二极管D11，稳压二极管DZ2，电容C6、C22、C23，电解电容C36以及若干电阻，所述三极管Q5的发射极接地，集电极连接电源端，其基极经电容C22连接场效应管Q6的源极；所述场效应管Q6的源极通过电容R4接地，其漏极连接电源端，其栅极连接三极管Q5的集电极；电阻R1和R2串联接于电源端与地端之间，二者的连结点通过二极管D11连接场效应管Q6的源极，且该连结点连接三极管Q5的基极。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述电磁滤波整流电路包括共模电感LF1，滤波电容CX1、CX2，整流芯片，该滤波电容CX1设于共模电感LF1的输入端，滤波电容CX2设于共模电感LF1与整流芯片输入端之间。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述开关切换电路还设有内部电压产生电路和电压反馈电路，该内部电压产生电路连接至变压器的第二次级绕组，该电压反馈电路于该内部电压产生电路中采样，并反馈至PWM芯片U9。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述内部电压产生电路包括三极管Q3，稳压二极管ZD1，电容C33、CY1，电解电容C3、C4以及若干电阻，所述三极管Q3的基极通过稳压二极管ZD1接地，三极管Q3的发射极作为直流电压输出端，其与地端之间连接有电解电容C4；三极管Q3的集电极经电解电容C3和电容CY1连接变压器T2的第二次级绕组，该电解电容C3和电容CY1的连结点接地，电容C33与电解电容C3并联；三极管Q3的集电极与发射极之间由电阻R33连接。

于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述电压反馈电路包括稳压单元U7，电容C11、C34，第二光耦单元U1以及若干电阻，于所述三极管Q3的集电极与地端之间依次串联有电阻R32、R28、R54和稳压单元U7，且电阻R28的两端连接第二光耦单元U1的输入端，第二光耦单元U1的输出端连接PWM芯片U9；所述稳压单元U7具有一可控端；所述电容C11连接于该可控端与稳压单元的正电性端之间，所述电容C34与电阻R59串联后再与电容C11并联；电阻R51和R57并联后连接于该可控端与稳压单元的接地端之间；电阻R28与R32的连结点与稳压单元U7的可控端之间串联有电阻R48和R56。

本实用新型实现了LED的多段调光与可控制硅调光的兼容，而且电路中适当采用变压器与光耦单元，令电路前、后级之间具有较佳的隔离度，提升电路的安全系数；本实用新型无论从技术性还是实用性来看，均是具有卓越性能的产品，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的可控硅兼容多段调光LED智能电源的原理框图。

图2为本实用新型的开关切换电路的原理图。

图3为本实用新型的MCU控制电路及可控硅信号处理电路的原理图。

图4为本实用新型的调光处理电路的原理图。

图5为本实用新型的电磁滤波及整流电路的原理图。

具体实施方式

如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：

参见附图1，一种可控硅兼容多段调光LED智能电源，具有输入端子与输出端子，该输入端子连接交流电源，该输出端子连接LED灯具，其包括电磁滤波及整流电路1、开关切换电路2、变压器3、整流滤波电路4、调光处理电路5、可控硅信号处理电路6和MCU控制电路7，该MCU控制电路7包括MCU及其外围电路，分别与该开关切换电路2、调光处理电路5、可控硅信号处理电路6相连以作调节控制。

参见附图2，所述开关切换电路2包括包括PWM芯片U9、场效应管Q1、二极管D7、电容C29和电阻R17、R18，该电容C29、二极管D7和场效应管Q1依次串联，场效应管Q1的控制极与PWM芯片U9连接，并由PWM芯片U9的脉冲信号控制其通断，该PWM芯片U9为多段调光芯片，其连接至MCU处理电路，可根据所获得的输入端调光电压信号来调光PWM信号输出，从而实现对LED灯具的光亮度调节所；述电阻R17、R18与电容C29并联，电容C29和二极管D7连接变压器3的原级绕组。

参见附图2，所述整流滤波电路4包括电阻R46、R47、R49、R50、R52，电容C32，电解电容C1、C2、C27，以及二极管D8、D9；所述电阻R46和R47并联，二极管D8和D9并联，电阻R47的一端连接二极管D8的阳极，另一端通过电容C32连接二极管D8的阴极，所述二极管D8的阳极连接至变压器3的次级绕组一端，其阴极与次级绕组的另一端之间并联设置有所述电阻R49、R50、R52、电解电容C1、C2、C27，该电解电容C27的正极性一端作为整流滤波输出电路的正极输出端。

参见附图4，所述调光处理电路5包括调光处理芯片U4及其外围电路，场效应管Q4，电感L1，二极管D5、D6，电容C20和电阻R43，该电感L1一端连接该场效应管Q4，另一端连接至输出端子，该电感L1的两端分别连接有二极管D5和D6，该电容C20、电阻R43并联接于输出端子与地端之间，该调光处理芯片U4具有与场效应管Q4的栅极连接的第一端，以及与MCU控制电路连接的第二端。

参见附图3，该MCU控制电路7与该调光处理芯片U4的第二端之间由一光耦单元8连接。其中，多段调光信号是MCU内部自己执行的，通过MCU改变PWM脉宽经光耦送到调光处理电路4，改变输出的PWM，实现恒流调光。

参见附图3，所述可控硅信号处理电路6包括三极管Q5、场效应管Q6，二极管D11，稳压二极管DZ2，电容C6、C22、C23，电解电容C36以及若干电阻，所述三极管Q5的发射极接地，集电极连接电源端，其基极经电容C22连接场效应管Q6的源极；所述场效应管Q6的源极通过电容R4接地，其漏极连接电源端，其栅极连接三极管Q5的集电极；电阻R1和R2串联接于电源端与地端之间，二者的连结点通过二极管D11连接场效应管Q6的源极，且该连结点连接三极管Q5的基极；该MCU根据可控硅信号处理电路6所获知的输入端的可控硅调光信号而对该开关切换电路的输出作调节控制，从而配合PWM芯片U9实现可控硅调光与多段调光两种方式的兼容响应。

参见附图5，所述电磁滤波整流电路1包括共模电感LF1，滤波电容CX1、CX2，整流芯片，该滤波电容CX1设于共模电感LF1的输入端，滤波电容CX2设于共模电感LF1与整流芯片输入端之间。

参见附图2，所述开关切换电路2还设有内部电压产生电路21和电压反馈电路22，该内部电压产生电路21连接至变压器3的第二次级绕组，该电压反馈电路22于该内部电压产生电路21中采样，并反馈至PWM芯片U9。

优选的，所述内部电压产生电路21包括三极管Q3，稳压二极管ZD1，电容C33、CY1，电解电容C3、C4以及若干电阻，所述三极管Q3的基极通过稳压二极管ZD1接地，三极管Q3的发射极作为直流电压输出端，其与地端之间连接有电解电容C4；三极管Q3的集电极经电解电容C3和电容CY1连接变压器T2的第二次级绕组，该电解电容C3和电容CY1的连结点接地，电容C33与电解电容C3并联；三极管Q3的集电极与发射极之间由电阻R33连接。

优选的，所述电压反馈电路22包括稳压单元U7，电容C11、C34，第二光耦单元U1以及若干电阻，于所述三极管Q3的集电极与地端之间依次串联有电阻R32、R28、R54和稳压单元U7，且电阻R28的两端连接第二光耦单元U1的输入端，第二光耦单元U1的输出端连接PWM芯片U9；所述稳压单元U7具有一可控端；所述电容C11连接于该可控端与稳压单元的正电性端之间，所述电容C34与电阻R59串联后再与电容C11并联；电阻R51和R57并联后连接于该可控端与稳压单元的接地端之间；电阻R28与R32的连结点与稳压单元U7的可控端之间串联有电阻R48和R56。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种可控硅兼容多段调光LED智能电源，具有输入端子与输出端子，该输入端子连接交流电源，该输出端子连接LED灯具，其特征在于：包括电磁滤波及整流电路、开关切换电路、变压器、整流滤波电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路和MCU控制电路，该MCU控制电路包括MCU及其外围电路，分别与该开关切换电路、调光处理电路、可控硅信号处理电路相连以作调节控制。

2.根据权利要求1所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述开关切换电路包括包括PWM芯片U9、场效应管Q1、二极管D7、电容C29和电阻R17、R18，该电容C29、二极管D7和场效应管Q1依次串联，场效应管Q1的控制极与PWM芯片U9连接，并由PWM芯片U9的脉冲信号控制其通断，该PWM芯片U9为多段调光芯片，其连接至MCU处理电路，所述电阻R17、R18与电容C29并联，电容C29和二极管D7连接变压器的原级绕组。

3.根据权利要求1所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述整流滤波电路包括电阻R46、R47、R49、R50、R52，电容C32，电解电容C1、C2、C27，以及二极管D8、D9；所述电阻R46和R47并联，二极管D8和D9并联，电阻R47的一端连接二极管D8的阳极，另一端通过电容C32连接二极管D8的阴极，所述二极管D8的阳极连接至变压器的次级绕组一端，其阴极与次级绕组的另一端之间并联设置有所述电阻R49、R50、R52、电解电容C1、C2、C27，该电解电容C27的正极性一端作为整流滤波输出电路的正极输出端。

4.根据权利要求1所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述调光处理电路包括调光处理芯片U4及其外围电路，场效应管Q4，电感L1，二极管D5、D6，电容C20和电阻R43，该电感L1一端连接该场效应管Q4，另一端连接至输出端子，该电感L1的两端分别连接有二极管D5和D6，该电容C20、电阻R43并联接于输出端子与地端之间，该调光处理芯片U4具有与场效应管Q4的栅极连接的第一端，以及与MCU控制电路连接的第二端。

5.根据权利要求4所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：该MCU控制电路与该调光处理芯片U4的第二端之间由一光耦单元连接。

6.根据权利要求1所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述可控硅信号处理电路包括三极管Q5、场效应管Q6，二极管D11，稳压二极管DZ2，电容C6、C22、C23，电解电容C36以及若干电阻，所述三极管Q5的发射极接地，集电极连接电源端，其基极经电容C22连接场效应管Q6的源极；所述场效应管Q6的源极通过电容R4接地，其漏极连接电源端，其栅极连接三极管Q5的集电极；电阻R1和R2串联接于电源端与地端之间，二者的连结点通过二极管D11连接场效应管Q6的源极，且该连结点连接三极管Q5的基极。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述电磁滤波整流电路包括共模电感LF1，滤波电容CX1、CX2，整流芯片，该滤波电容CX1设于共模电感LF1的输入端，滤波电容CX2设于共模电感LF1与整流芯片输入端之间。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述开关切换电路还设有内部电压产生电路和电压反馈电路，该内部电压产生电路连接至变压器的第二次级绕组，该电压反馈电路于该内部电压产生电路中采样，并反馈至PWM芯片U9。

9.根据权利要求8所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述内部电压产生电路包括三极管Q3，稳压二极管ZD1，电容C33、CY1，电解电容C3、C4以及若干电阻，所述三极管Q3的基极通过稳压二极管ZD1接地，三极管Q3的发射极作为直流电压输出端，其与地端之间连接有电解电容C4；三极管Q3的集电极经电解电容C3和电容CY1连接变压器T2的第二次级绕组，该电解电容C3和电容CY1的连结点接地，电容C33与电解电容C3并联；三极管Q3的集电极与发射极之间由电阻R33连接。

10.根据权利要求9所述的可控硅兼容多段调光LED智能电源，其特征在于：所述电压反馈电路包括稳压单元U7，电容C11、C34，第二光耦单元U1以及若干电阻，于所述三极管Q3的集电极与地端之间依次串联有电阻R32、R28、R54和稳压单元U7，且电阻R28的两端连接第二光耦单元U1的输入端，第二光耦单元U1的输出端连接PWM芯片U9；所述稳压单元U7具有一可控端；所述电容C11连接于该可控端与稳压单元的正电性端之间，所述电容C34与电阻R59串联后再与电容C11并联；电阻R51和R57并联后连接于该可控端与稳压单元的接地端之间；电阻R28与R32的连结点与稳压单元U7的可控端之间串联有电阻R48和R56。