CN206807824U - 一种中小功率智能照明的无频闪调光变色led驱动电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，包括BP3105主驱动电路、色温一控制电路、色温二控制电路和调光控制电路以及智能模块组成，所述调光控制电路由线性电压补偿调光电路、PWM转换成线性电压电路、恒压VCC电路和智能模块信号输入端J1组成；色温一控制电路和色温二控制电路分别控制300K色温LED和600K色温LED，BP3105主驱动电路分别驱动300K色温LED和600K色温LED。该无频闪调光变色LED驱动电源。

Description

一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电源技术领域，更具体来说，涉及一种驱动电流(流过LED的电流)变化小于1％，可把智能传感器输出的PWM信号转变成线性电压进行无极调光的LED驱动电源；或利用智能传感器电压信号进行分段调色的恒流驱动无频闪电源。
背景技术
目前现有小功率智能无频闪调光LED驱动电源，普遍采用正向调光原理，一旦调光失效，或智能模块损坏，灯具就不亮给使用者造成很大的困扰。
大部分种类小功率智能无频闪调光LED驱动电源无高PF值，利用恒压调光；安装使用时增加线的功耗和成本，影响市电质量；灯具应用时可靠性也很低。由于直接利用PWM信号驱动MOS管，不在最大亮度时，通过LED的电流，并不恒流，而是时而有，时而无，并没实现无频闪。虽然眼睛或相机看不出频闪，实际上用专用的频闪测试设备和示波器一下测出频闪很厉害，这种电源没有真正实现无频闪调光(流过LED的电流变化小于1％)，仍然容易造成眼睛近视。
部分种类智能无频闪调光LED驱动电源要电路复杂，成本增加，没实现信号隔离，可靠性降低。部分种类智能无频闪调光LED驱动电源无恒流，容易使大功率灯珠损坏，如果一个灯珠损坏，整个灯具很快坏掉。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，实现了在保证LED恒流无频闪(流过LED的电流变化小于1％)驱动的情况下，通过智能感应电压信号或PWM转换成线性电压进行分段或无极调光的技术，并且提高了整个电源和调光模块的可靠性，降低电源了成本；同时实现了三种色温的变化。以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，包括BP3105主驱动电路、色温一控制电路、色温二控制电路和调光控制电路以及智能模块组成，所述调光控制电路由线性电压补偿调光电路、PWM转换成线性电压电路、恒压VCC电路和智能模块信号输入端J1组成；所述调光控制电路的输出端连接于BP3105主驱动电路的输入端，智能模块的输出端连接于调光控制电路的输入端，智能模块的输出端还分别连接于色温一控制电路和色温二控制电路的输入端，色温一控制电路和色温二控制电路分别控制300K色温LED和600K色温LED，BP3105主驱动电路分别驱动300K色温LED和600K色温LED。
作为本实用新型进一步的方案：所述色温一控制电路和色温二控制电路采用相同的控制原理，色温一控制电路由三极管Q4、MOS管Q7和不同阻值的电阻组成，三极管Q4的集极连接电阻R25和电阻R26，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚2，三极管Q4的集电极连接于MOS管Q7的栅极，MOS管Q7的漏极连接于LED1的负极。
作为本实用新型进一步的方案：所述色温二控制电路由三极管Q5、MOS管Q8和不同阻值的电阻组成，三极管Q5的集极连接电阻R29和电阻R30，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚1，三极管Q5的集电极连接于MOS管Q8的栅极，MOS管Q8的漏极连接于LED2的负极。
作为本实用新型进一步的方案：所述恒压VCC电路通过D9整流，利用R41和C5得到一个基本稳定的电压利用ZD1、R42、Q4组成线性电压电路。
与现有技术相比，本实用新型有益效果：
本中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，采用色温二控制电路和色温三控制电路利用低成本电路实现三段色温变化和开光控制并实现信号隔离，同时利用负向控制原理，免了因开关控制失效造成灯具不亮的困惑，保证客户在智能系统失效的情况小仍然可以利用电源进行照明；直接利用电源控制IC U1的反馈基准电压通过电阻分压进行线性补偿的实现恒流负向调光原理。避免了因调光模块失效造成灯具不亮的困惑；
本中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，利用光耦隔离、放大和RCπ型滤波功能，把PWM信号转换成稳定线性电压信号。提高了电路的可靠性，相比传统电路(利用D/A转换IC)大大降低了成本5).隔离高电压，大电流与J1相连的智能模块，提高整个智能控制电路的可靠性。
本中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，适用于24W以下的灯具，LED可使用0.2-5W的灯珠。扩展智能兼容，可与2.4G无线调光模块、蓝牙或WIFI调光模块配合使用，用低成本实现PWM到线性电压的转换。用低成本实现了无频闪调光调色。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图；
图2为本实用新型的电路原理图。
图中：1-BP3105主驱动电路、2-色温一控制电路、3-色温二控制电路、4-调光控制电路、5-线性电压补偿调光电路、6-PWM转换成线性电压电路、7-恒压VCC电路、8-智能模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，包括BP3105主驱动电路1、色温一控制电路2、色温二控制电路3和调光控制电路4以及智能模块8组成，所述调光控制电路4由线性电压补偿调光电路5、PWM转换成线性电压电路6、恒压VCC电路7和智能模块信号输入端J1组成；所述调光控制电路4的输出端连接于BP3105主驱动电路1的输入端，智能模块8的输出端连接于调光控制电路4的输入端，智能模块8的输出端还分别连接于色温一控制电路2和色温二控制电路3的输入端，色温一控制电路2和色温二控制电路3分别控制300K色温LED和600K色温LED，BP3105主驱动电路1分别驱动300K色温LED和600K色温LED。
BP3105主驱动电路1由普通的原边反馈反激电路ICBP3105U1组成，BP3105主驱动电路1包括整流器(D1-D4)、共模电感L1，整流器(D1-D4)的交流输入端分别连接于共模电感L1、熔断器F1和电感L2；整流器(D1-D4)的交流输入端还并联电容CX1；整流器(D1-D4)的直流输出端正极连接电容C1、二极管D5和电阻R1以及二极管D7形成并联，并联后串联电容C2接到整流器(D1-D4)的直流输出端负极；整流器(D1-D4)的直流输出端还连接于MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极连接于电阻R7和电阻R8并联接口并接地；MOS管Q1的栅极连接于原边反馈反激电路ICBP3105U1的GATE端，原边反馈反激电路ICBP3105U1的CS端连接于线性电压补偿调光电路5的电阻R13以及二极管D11；其原理是控制ICBP3105U1利用原边电阻对变压器主电感电流采样，经过过内部基准电压比较，达到对MOS管Q1的控制，利用准谐振反激工作原理实现LED的恒流驱动。
色温一控制电路2和色温二控制电路3采用相同的控制原理，色温一控制电路2由三极管Q4、MOS管Q7和不同阻值的电阻组成，三极管Q4的集极连接电阻R25和电阻R26，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚2，三极管Q4的集电极连接于MOS管Q7的栅极，MOS管Q7的漏极连接于LED1的负极。色温二控制电路3由三极管Q5、MOS管Q8和不同阻值的电阻组成，三极管Q5的集极连接电阻R29和电阻R30，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚1，三极管Q5的集电极连接于MOS管Q8的栅极，MOS管Q8的漏极连接于LED2的负极；色温一控制电路2和色温二控制电路3原理相同，是反向的开关控制电路，以色温一控制电路2进行说明，电路由电阻R23，R24，R25，R26，三极管Q4，MOS管Q7组成，工作时，智能模块信号输入端J1的2脚为高电平时，MOS管Q7关断，LED灯串不亮，智能模块信号输入端J1的2脚为低电平时，MOS管Q7导通，LED灯串亮。当两个电路控制工作时，灯具有4种状态：不亮，3000K色温、4200K色温、6000K色温.当智能模块信号输入端J1连接的智能模块或智能传感器损坏时,灯具在4200K最亮工作。
调光控制电路4由线性电压补偿调光电路5、PWM转换成线性电压电路6、恒压VCC电路7和智能模块信号输入端J1组成，利用负向调光控制原理实现调光信号PWM改变占空比进行无极调光。其调光原理为：利用光耦的开关段和放大原理，电阻的分压和放电原理和RC的滤波原理，把电压信号和PWM信号转换成线性电压。再把线性电压信号通过电阻分压取得线性电压补偿，在不改变基准电压的情况下，改变通过主电路取样电阻的电流，达到调节主电路输出电流(通过LED的电流)。
PWM转换成线性电压电路6中：当智能模块信号输入端J1的2脚得到一个PWM信号时，三极管Q6会因为电阻R20、电阻R21的限流分压控制顺着PWM信号不断的开通和关断(高电平开通，低电平关断)，开通和关断时间与PWM一致，这样光耦的二极管也就会因为三极管Q6开通和关断(其中电阻R35用于限流)，顺着PWM信号不断的开通和关断，从而控制光耦另一端的开关管不断开通和关断；利用电阻R15限流和电阻R14、电阻R41、电容C7、电容C8的RC滤波原理，电容C8两端就得到温定的电压；当PWM的占空比越大，电容C8两端的电压就越高；当PWM的占空比为100％，电容C8两端的电压达到最大；相反，当PWM的占空比越小，电容C8两端的电压就越小，PWM的占空比为零，电容C8两端的电压就为零。这样通过该电路把PWM转换成线性电压信号，并进行了隔离。
PWM转换成线性电压电路6的工作原理：当智能模块信号输入端J1的引脚2得到一个(3-24V)信号时，三极管Q6会因为电阻R20、电阻R21的限流分压的开通，这样光耦U3的二极管也就开通，从而控制光耦另一端的开关管开通。利用电阻R15限流和电阻R14分压(R14阻值越大，电容C7两端的电压就越高)，电容C8两端就得到一定的电压。
电容C8电压信号过D11传给R13，则IC U1BP3105的CS端的电压Vcs为:Vcs＝Vrs+(Vc8-Vrs-0.7V)*R12/(R12+R13)；由于Vcs与IC U2内部的基准电压相同，电源工作时，Vcs是个定值,就可以根据当Vc8的电压值，通过设置电阻R12、电阻R13的值来确定电源的输出电流。
线性电压补偿调光电路5的工作原理：电容C8电压信号过二极管D11传给电阻R13，则IC U1的CS端的电压Vcs为:Vcs＝Vrs+(Vc8-Vrs-0.7V)*R12/(R12+R13)；由于Vcs与IC U2内部的基准电压相同，电源工作时，Vcs是个定值,当Vc8增大，Vrs就减小，则电源输出电流就减小，当Vc8减小，Vrs就增大，则电源输出电流就增大。注意：当Vc8最大时，(Vc8-Vrs-0.7V)*R12/(R12+R13)≤Vrs。线性电压补偿调光电路5和PWM转换成线性电压电路6实现了负向调光控制原理，PWM占空比越大，电源输出电流越小，灯具越暗；反之，依然。当智能模块信号输入端J1连接的智能模块或智能传感器损坏时，则J1无信号，灯具以最大亮度发光。
恒压VCC电路7的工作原理：为了降低成本，该电路直接应用了短路保护去纹波电路中的三极管Q3和电阻R33来控制MOS管Q2的关断，实现对灯具的开关控制，当智能模块信号输入端J1的引脚1是高电平时，三极管Q3导通，MOS管Q2关断，灯具不亮，当智能模块信号输入端J1的1脚是低电平(无信号)时，三极管Q3关断，MOS管Q2正常工作，灯具亮。VCC电路7的工作原理：电源工作时，利用变压器辅助绕组通过D9整流，利用R41和C5得到一个基本稳定的电压，然后利用ZD1、R42、Q4组成线性电压电路，利用ZD1(8-10V的稳压二极管)的稳压作用，在C6两端得到比较稳定的电压(Vc6＝Vzd1-0.6V)，便于调光时计算相关元件的参数。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，包括BP3105主驱动电路(1)、色温一控制电路(2)、色温二控制电路(3)和调光控制电路(4)以及智能模块(8)组成，其特征在于：所述调光控制电路(4)由线性电压补偿调光电路(5)、PWM转换成线性电压电路(6)、恒压VCC电路(7)和智能模块信号输入端J1组成；所述调光控制电路(4)的输出端连接于BP3105主驱动电路(1)的输入端，智能模块(8)的输出端连接于调光控制电路(4)的输入端，智能模块(8)的输出端还分别连接于色温一控制电路(2)和色温二控制电路(3)的输入端，色温一控制电路(2)和色温二控制电路(3)分别控制300K色温LED和600K色温LED，BP3105主驱动电路(1)分别驱动300K色温LED和600K色温LED。
2.根据权利要求1所述的一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，其特征在于：所述色温一控制电路(2)和色温二控制电路(3)采用相同的控制原理，色温一控制电路(2)由三极管Q4、MOS管Q7和不同阻值的电阻组成，三极管Q4的集极连接电阻R25和电阻R26，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚2，三极管Q4的集电极连接于MOS管Q7的栅极，MOS管Q7的漏极连接于LED1的负极。
3.根据权利要求2所述的一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，其特征在于：所述色温二控制电路(3)由三极管Q5、MOS管Q8和不同阻值的电阻组成，三极管Q5的集极连接电阻R29和电阻R30，并连接于智能模块信号输入端J1的引脚1，三极管Q5的集电极连接于MOS管Q8的栅极，MOS管Q8的漏极连接于LED2的负极。
4.根据权利要求1所述的一种中小功率智能照明的无频闪调光变色LED驱动电源，其特征在于：所述恒压VCC电路(7)通过D9整流，利用R41和C5得到一个基本稳定的电压利用ZD1、R42、Q4组成线性电压电路。
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CN110248440A (zh) * 2019-05-06 2019-09-17 深圳市安规科技有限公司 一种双路切换电源及灯具装置

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