CN209419948U - 用于智能照明的回路调光电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能照明的回路调光电路，连接在输入电源和LED照明系统之间，包括电压监控单元、调光微控单元和PWM信号转电流调光单元；所述电压监控单元，用于监控所述输入电源的输入电压；所述调光微控单元，用于根据所述输入电压的变化值输出控制所述PWM信号转电流调光单元的PWM信号；所述PWM信号转电流调光单元，用于根据所述PWM信号调整加载在所述LED照明系统上的输入电流。本实用新型的回路调光电路，适用于对智能照明系统的LED模块进行回路调光，还适用于对智能照明系统中同区域内的LED模块进行回路均光，且调光过程和均光过程均不受输入电源波动的影响，实现恒流源调光、均光。

Description

用于智能照明的回路调光电路

技术领域

本实用新型属于智能照明技术领域，具体涉及一种用于智能照明的回路调光电路。

背景技术

随着电子技术的迅速发展，LED灯具产品逐渐走向智能化，为实现节电、场景灯光控制等目的，带有调光功能的LED灯具应用越来越广泛。

目前，应用较为广泛的一种LED调光技术是PWM技术，利用人眼对高频闪烁不敏感以及对亮度的感应累积特性，通过PWM信号控制LED光源的亮灭，调节PWM信号的占空比以调整LED光源的点亮时间，当PWM信号的占空比变大时，LED光源在一个周期内点亮的时间变长，人眼感知到的亮度变大；反之，当PWM信号的占空比变小时，LED光源在一个周期内点亮的时间变短，人眼感知到的亮度变小，以此来实现调光。

现有调光技术，由于调光的精度要求不高，或者由于目前的技术约束，使得调光后加载在LED模块上的电流容易受输入电源波动的影响，制约调光技术向更高精度方向发展。

另一方面，在电力系统的回路调光中，一个区域内的多个LED模块串联在输入电源上，上电后，随着负载的接入，相同区域内各个LED模块的电流会依次减小，造成一个区域内各个LED模块的亮度不均匀，一方面影响照明效果，另一方面影响LED模块的使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种回路调光电路，该回路调光电路适用于对智能照明系统的LED模块进行回路调光，还适用于对智能照明系统中同区域内的LED模块进行回路均光，且调光过程和均光过程均不受输入电源波动的影响，实现恒流源调光、均光。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于智能照明的回路调光电路，连接在输入电源和LED照明系统之间，包括电压监控单元、调光微控单元和PWM信号转电流调光单元；

所述电压监控单元，用于监控所述输入电源的输入电压；

所述调光微控单元，用于根据所述输入电压的变化值输出控制所述PWM信号转电流调光单元的PWM信号；

所述PWM信号转电流调光单元，用于根据所述PWM信号调整加载在所述LED照明系统上的输入电流。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述PWM信号转电流调光单元包括PWM调光芯片U1、电阻五R5、电阻六R6、MOS管Q4；

所述MOS管Q4的栅极连接PWM调光芯片U1的门控输出端GATE，其漏极连接电感L后连接LED照明系统，其源极连接电阻六R6后连接PWM调光芯片U1的片选端CS；

所述MOS管Q4的源极还连接电阻五R5后接地，其源极还连接调光微控单元的LED控制端LEDV；

所述PWM调光芯片U1的参考端REF连接所述调光微控单元。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述PWM信号转电流调光单元还包括积分电路，所述积分电路连接在PWM调光芯片U1的参考端REF和调光微控单元之间，用于将所述调光微控单元输出的PWM信号转换成电压信号后输出至PWM调光芯片U1的参考端REF；

所述积分电路包括电阻三R3、电阻四R4、电容一C1和电容二C2；所述电阻三R3和电阻四R4串联在PWM调光芯片U1的参考端REF和电源端VCC之间；电容一C1一端接地，其另一端连接电阻四R4和REF之间的节点B；电容二C2一端接地，其另一端连接电阻三R3和电阻四R4之间的节点A。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述PWM信号转电流调光单元还包括三极管三Q3；三极管三Q3的基极连接基极电阻Rb3后连接调光微控单元的PWM输出端，其集电极接地，其发射极连接发射极电阻Re3后连接PWM调光芯片U1的电源端VCC。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述PWM信号转电流调光单元还包括启动电路，所述启动电路连接在所述输入电源和PWM调光芯片U1之间；所述启动电路包括三极管二Q2、稳压管TVS；所述三极管二Q2的集电极连接集电极电阻Rc2后连接所述输入电源，其发射极连接PWM调光芯片U1的电源输入端VIN，其发射极还接地；其基极连接稳压管TVS的负极，稳压管TVS的负极还连接所述输入电源，稳压管TVS的正极接地。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述调光微控单元包括调光启动电路，所述调光启动电路用于控制LED照明系统接入所述输入电源，或者控制断开LED照明系统和输入电源中；

所述调光启动电路包括继电器K和三极管一Q1，继电器K具有常开触点K1，常开触点K1串联在LED照明系统和输入电源之间；三极管一Q1集电极连接继电器K后连接直流电源VDD，其发射极接地，其基极连接基极电阻Rb1后连接至调光微控单元的启动端ON。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电压监控单元包括电阻一R1和电阻二R2，电阻一R1和电阻二R2串联在输入电源和地之间，所述调光微控单元的电压采集端LV连接电阻一R1和电阻二R2之间的节点C。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述三极管一Q1为NPN型三极管，三极管二Q2为NPN型三极管，三极管三Q3为PNP型三极管。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述MOS管为N型MOS管。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述PWM调光芯片U1的型号为MV1011。

本实用新型的有益效果：本实用新型的回路调光电路，适用于对智能照明系统的LED模块进行回路调光，还适用于对智能照明系统中同区域内的LED模块进行回路均光，且调光过程和均光过程均不受输入电源波动的影响，实现恒流源调光、均光。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例中回路调光电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实施例公开了一种回路调光电路，适用于对智能照明系统的LED模块进行回路调光，还适用于对智能照明系统中同区域内的LED模块进行回路均光。该回路调光电路连接在输入电源和LED照明系统之间，包括电压监控单元、调光微控单元和PWM信号转电流调光单元；

上述电压监控单元，用于监控上述输入电源的输入电压；具体的，上述电压监控单元包括电阻一R1和电阻二R2，电阻一R1和电阻二R2串联在输入电源和地之间，上述调光微控单元的电压采集端LV连接电阻一R1和电阻二R2之间的节点C。

上述调光微控单元，用于根据上述输入电压的变化值输出控制上述PWM信号转电流调光单元的PWM信号；

上述PWM信号转电流调光单元，用于根据上述PWM信号调整加载在上述LED照明系统上的输入电流。

具体的，系统上电后的5S内电压监控单元采集输入电源的输入电压V1，上电后5S内，后端的负载还没有启动，此时输入电源的输入电压V1为最大值，以这一最大电压值为参考值，对LED照明系统进行回路调光和回路均光。

系统上电后的5S内，调光微控单元根据输入电压Vi输出调光的参考PWM信号，PWM信号转电流调光单元将参考PWM信号转换成参考电压信号Vref，并存储。

系统上电5S后周期性监控输入电源的输入电压Vi，上述调光微控单元根据输入电压Vi和输入电压V1的差值变化来输出控制上述PWM信号转电流调光单元的PWM信号。上述调光微控单元根据PWM信号调整加载在上述LED照明系统上的输入电流。

具体的，上述PWM信号转电流调光单元包括PWM调光芯片U1、积分电路、电阻五R5、电阻六R6、MOS管Q4、三极管三Q3。本实施例技术方案中，PWM调光芯片U1优选型号为MV1011，三极管三Q3优选使用PNP型三极管，MOS管Q4优选使用N型MOS管。

上述MOS管Q4的栅极连接PWM调光芯片U1的门控输出端GATE，其漏极连接电感L后连接LED照明系统，其源极连接电阻六R6后连接PWM调光芯片U1的片选端CS；上述MOS管Q4的源极还连接电阻五R5后接地，其源极还连接调光微控单元的LED控制端LEDV；上述PWM调光芯片U1的参考端REF连接上述调光微控单元。

上述积分电路连接在PWM调光芯片U1的参考端REF和调光微控单元之间，用于将上述调光微控单元输出的PWM信号转换成电压信号后输出至PWM调光芯片U1的参考端REF；上述积分电路包括电阻三R3、电阻四R4、电容一C1和电容二C2；上述电阻三R3和电阻四R4串联在PWM调光芯片U1的参考端REF和电源端VCC之间；电容一C1一端接地，其另一端连接电阻四R4和REF之间的节点B；电容二C2一端接地，其另一端连接电阻三R3和电阻四R4之间的节点A。

上述三极管三Q3的基极连接基极电阻Rb3后连接调光微控单元的PWM输出端，其集电极接地，其发射极连接发射极电阻Re3后连接PWM调光芯片U1的电源端VCC。

本实用新型的PWM信号转电流调光单元通过积分电路将调光微控单元输出的PWM信号转换成电压信号，PWM调光芯片U1根据转换后的电压信号和参考电压信号Vref的差值确定输出控制晶体管Q4的PWM信号，控制晶体管Q4的PWM信号的占空比越大，加载在LED照明系统上的输入电流越大，LED照明系统的亮度越大；反之，LED照明系统的亮度越小。

现有技术中，调光系统包括调光微控单元和由调光微控单元控制的Buck转换器组成，调光微控单元输出PWM信号控制Buck转换器，使得Buck转换器的输出电路发生变化，进而调整加载在LED照明系统的电流大小，这种调光方式，调光后加载在LED照明系统上的电流容易受输入电源电压波动的影响，调光精度差，且容易影响LED照明系统的使用寿命。

本实用新型的回路调光电路中，调光微控单元输出的PWM信号经过积分电路转换成电压信号输出给PWM调光芯片U1，其中，上电5S内的参考电压信号Vref存储在PWM调光芯片U1内，选型为MV1011的PWM调光芯片U1，其片选端CS的电流值与参考电压信号Vref相关，积分电路转换的电压信号连接MV1011的参考端REF，MV1011根据参考端REF接收的电压信号和其片选端CS的电流信号确定控制N型MOS管Q4的导通占空比的PWM信号。以此设计，不管输入电源电压是否拨动，通过N型MOS管Q4加载在LED照明系统上的电流值为调光后的恒定电流值。

作为本实用新型的进一步改进，上述调光微控单元包括调光启动电路，上述调光启动电路用于控制LED照明系统接入上述输入电源，或者控制断开LED照明系统和输入电源中；具体的，上述调光启动电路包括继电器K和三极管一Q1，本实施例技术方案中，上述三极管一Q1优选使用NPN型三极管，继电器K具有常开触点K1，常开触点K1串联在LED照明系统和输入电源之间；三极管一Q1集电极连接继电器K后连接直流电源VDD，其发射极接地，其基极连接基极电阻Rb1后连接至调光微控单元的启动端ON。

调光微控单元的启动端ON输出高电平时，三极管一Q1导通，继电器的常开触头K1合上，LED照明系统接入上述输入电源；反之，启动端ON输出低电平时，三极管一Q1关闭，继电器的常开触头K1断开，LED照明系统和输入电源断开。以此来软启动或者软关闭回路调光电路。

进一步的，上述PWM信号转电流调光单元还包括启动电路，上述启动电路连接在上述输入电源和PWM调光芯片U1之间；上述启动电路包括三极管二Q2、稳压管TVS，本实施例技术方案中，上述三极管二Q2优选使用NPN型三极管；上述三极管二Q2的集电极连接集电极电阻Rc2后连接上述输入电源，其发射极连接PWM调光芯片U1的电源输入端VIN，其发射极还接地；其基极连接稳压管TVS的负极，稳压管TVS的负极还连接上述输入电源，稳压管TVS的正极接地。通过调光启动电路软启动回路调光电路后，三极管二Q2导通，PWM调光芯片U1进入工作模式；否则PWM调光芯片U1进入低功耗模式，以此利于软启动PWM调光芯片U1的工作模式。

另一方面，调光稳压管TVS使得回路调光电路启动后，三极管二Q2的发射极稳定输出100V的电压，确保PWM调光芯片U1稳定启动。

以上，阐述了本实用新型回路调光电路应用于智能照明系统中LED模块的回路调光，本实用新型的回路调光电路应用于智能照明系统中LED模块的回路均光时，硬件结构同上，且其工作原理也同上描述，其具体的实施差异在于调光微控单元和PWM调光芯片U1的具体编程不同。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种用于智能照明的回路调光电路，连接在输入电源和LED照明系统之间，其特征在于:包括电压监控单元、调光微控单元和PWM信号转电流调光单元；

所述电压监控单元，用于监控所述输入电源的输入电压；

所述调光微控单元，用于根据所述输入电压的变化值输出控制所述PWM信号转电流调光单元的PWM信号；

所述PWM信号转电流调光单元，用于根据所述PWM信号调整加载在所述LED照明系统上的输入电流。

2.如权利要求1所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述PWM信号转电流调光单元包括PWM调光芯片(U1)、电阻五(R5)、电阻六(R6)、MOS管(Q4)；

所述MOS管(Q4)的栅极连接PWM调光芯片(U1)的门控输出端(GATE)，其漏极连接电感(L)后连接LED照明系统，其源极连接电阻六(R6)后连接PWM调光芯片(U1)的片选端(CS)；

所述MOS管(Q4)的源极还连接电阻五(R5)后接地，其源极还连接调光微控单元的LED控制端(LEDV)；

所述PWM调光芯片(U1)的参考端(REF)连接所述调光微控单元。

3.如权利要求2所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述PWM信号转电流调光单元还包括积分电路，所述积分电路连接在PWM调光芯片(U1)的参考端(REF)和调光微控单元之间，用于将所述调光微控单元输出的PWM信号转换成电压信号后输出至PWM调光芯片(U1)的参考端(REF)；

所述积分电路包括电阻三(R3)、电阻四(R4)、电容一(C1)和电容二(C2)；所述电阻三(R3)和电阻四(R4)串联在PWM调光芯片(U1)的参考端(REF)和电源端(VCC)之间；电容一(C1)一端接地，其另一端连接电阻四(R4)和(REF)之间的节点B；电容二(C2)一端接地，其另一端连接电阻三(R3)和电阻四(R4)之间的节点A。

4.如权利要求2所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述PWM信号转电流调光单元三极管三(Q3)；三极管三(Q3)的基极连接基极电阻(Rb3)后连接调光微控单元的PWM输出端，其集电极接地，其发射极连接发射极电阻(Re3)后连接PWM调光芯片(U1)的电源端(VCC)。

5.如权利要求2所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述PWM信号转电流调光单元还包括启动电路，所述启动电路连接在所述输入电源和PWM调光芯片(U1)之间；所述启动电路包括三极管二(Q2)、稳压管(TVS)；所述三极管二(Q2)的集电极连接集电极电阻(Rc2)后连接所述输入电源，其发射极连接PWM调光芯片(U1)的电源输入端(VIN)，其发射极还接地；其基极连接稳压管(TVS)的负极，稳压管(TVS)的负极还连接所述输入电源，稳压管(TVS)的正极接地。

6.如权利要求1所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述调光微控单元包括调光启动电路，所述调光启动电路用于控制LED照明系统接入所述输入电源，或者控制断开LED照明系统和输入电源中；

所述调光启动电路包括继电器(K)和三极管一(Q1)，继电器(K)具有常开触点(K1)，常开触点(K1)串联在LED照明系统和输入电源之间；三极管一(Q1)集电极连接继电器(K)后连接直流电源(VDD)，其发射极接地，其基极连接基极电阻(Rb1)后连接至调光微控单元的启动端(ON)。

7.如权利要求1所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述电压监控单元包括电阻一(R1)和电阻二(R2)，电阻一(R1)和电阻二(R2)串联在输入电源和地之间，所述调光微控单元的电压采集端(LV)连接电阻一(R1)和电阻二(R2)之间的节点C。

8.如权利要求6所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述三极管一(Q1)为NPN型三极管，三极管二(Q2)为NPN型三极管，三极管三(Q3)PNP型三极管。

9.如权利要求2所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述MOS管为N型MOS管。

10.如权利要求2所述的用于智能照明的回路调光电路，其特征在于：所述PWM调光芯片(U1)的型号为MV1011。