CN209593840U - 带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，包括交流转直流调光变换器以及与所述交流转直流调光变换器连接的单片机控制电路、供电电路、检测电路、短路保护电路和至少两组发光器件，所述交流转直流调光变换器的输入端分别通过一调光器和一墙壁开关与一市电连接。该带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源通过检测电路和单片机控制电路具有断电记忆功能，即是在电路中下次开灯时便直接点亮上次关灯时的灯珠色温；该电源装置通过检测电路和单片机控制电路具有双次开关复位功能，即是在一定的时间内再次启动自动复位的功能，使得该装置满足快速连续切换状态同步；还通过短路保护电路对该装置输出电路进行保护，确保运行的可靠性。

Description

带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源

技术领域

本实用新型涉及可控硅电源技术领域，具体地，涉及带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源。

背景技术

随着科技的进步，LED的光效更高，成本更低，并且无污染，符合国家节能环保的主题，越来越受到人们的青睐。并且，由于生活水平的提高，人们对照明灯具的需求不再是单一的照明模式，而目前LED球泡灯、筒灯，吸顶灯普遍都是采用单色的形式，随着家居装修的人性化和精致化，以及现代人们对生活品质的提高，对室内照明甚至商业照明不再满足单一照明模式和单一亮度的需求，从而追求能随时随地并且简单操作就能调节LED灯具的色温和亮度。

目前市场上存在的可控硅调光调色LED电源方案，都是使用专有控制芯片来完成调光调色功能，但是存在一个共同的弊端，就是没有记忆功能。

举例来说，在目前常用的可控硅调光调色控制方案中，LED灯具使用冷暖两种LED灯珠，色温分别是3000K和5000K,在电源二次侧使用专有调光调色逻辑控制芯片，可以控制两种灯珠分别导通，达到3000K、4000K和5000K三种不同色温之间的不同切换。但是专有控制芯片中的控制逻辑是固定不变的，永远都是3000K、4000K和5000K三种色温的固定循环，不存在任何的记忆功能。一般用户在应用这类调光调色的灯具时，如果他喜欢的是5000K的LED色温，每次都需要连续关闭/开启墙壁开关三次，LED灯具才能得到5000K的色温显示。用户体验会非常差，控制方案一点也不够人性化。

通常情况下，用户合理的需求应该是，在第一次调节色温时，通过反复地开启关闭墙壁开关，一次性选定自己喜欢的色温后，比如是5000K色温；在用户关闭开关一段时间后，如果再次开启开关，LED灯具显示的依然是用户喜欢的那个色温5000K，这就是所谓的记忆功能。

如中国知识产权局在2018年5月22日公开了一种具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路的实用新型专利，该专利的公告号为CN207399550U。该专利的技术方案是通过调控开关切断输入电源后，储能电路能在设定时间内提供电源给单片机控制电路继续工作，所述单片机控制电路对色温调控开关的开关计数，当开关时间超过设定时间，则最后关灯时的灯珠色温，单片机控制电路记下对应该灯珠色温的开关次数，并储存在单片机内，下次开灯时便是上次关灯时的灯珠色温，该专利虽然解决了上述的技术问题。

但是该专利的技术方案存在以下两个缺点：

1.当该专利的技术方案应用在驱动多个照明灯运行时，当多个照明灯并联使用且初始状态不同时，因为用同一色温个墙壁开关检测启动，所以检测信号是同步的，会导致因初始状态不同步导致后续状态继续不同步现象的发生。

2.该专利的技术方案在工作过程中出现短路时，电路中的电解电容瞬间放电，可能会击穿功率管MOSFET-SW1和SW2，导致烧坏整个可控硅调光调色驱动电源电路。

因此，需提供一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源。

本实用新型的技术方案如下：

一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，包括交流转直流调光变换器、单片机控制电路和至少两组发光器件，所述交流转直流调光变换器的输入端分别通过一调光器和一墙壁开关与一市电连接，所述交流转直流调光变换器输出端的电解电容正极与所述发光器件的阳极连接，

两组所述发光器件的阴极分别与一第三场效应管开关和第四场效应管开关的漏极连接，所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的源极均与所述交流转直流调光变换器输出端的电解电容负极接地连接，所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的栅极分别与所述单片机控制电路连接，

所述交流转直流调光变换器与所述单片机控制电路之间还连接有供电电路和检测电路；

所述检测电路包括第十四电容、第二十四电阻、第二十九电阻和稳压二极管，所述第十四电容电解电容，所述第十四电容的阳极通过一第四二极管与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述第十四电容的阴极与所述单片机控制电路的单片机接地引脚共地连接。

优选地，所述交流转直流调光变换器用于将所述市电的交流电转为直流电至少给所述发光器件供电。

优选地，所述供电电路的一端与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述供电电路包括第五二极管、第六二极管、储能电容器和功率电子开关，所述第五二极管和所述第六二极管的阳极均与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述第五二极管和所述第六二极管的阴极均分别与所述储能电容器的正极和所述功率电子开关连接；所述功率电子开关的发射极串联一第一电阻与所述单片机连接并提供+5V的电压给予其工作，所述储能电容器的阴极与所述单片机连接并提供+5V的电压进行工作。

优选地，所述单片机的电源输入引脚与所述功率电子开关的发射极连接，两个所述单片机的功率开关输出引脚分别与所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的栅极连接，所述单片机的输出电流采样引脚与所述稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极串联所述第二十四电阻与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接。

优选地，所述发光器件为两组LED灯珠，两组所述LED灯珠的正极均与一LED+连接端连接，一组所述LED灯珠的负极与一WLED-连接端连接，另一组所述LED灯珠的负极与一YLED-连接端连接；所述LED+连接端均与所述交流转直流调光变换器的第十六电解电容和第十八电解电容的阳极连接，所述WLED-连接端与所述第十六电解电容的阴极连接，所述YLED-连接端与所述第十八电解电容的阴极连接。

基于上述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，本实用新型还提供一种带记忆、复位和保护功能的可控硅调光调色电源，包括上述所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，还包括短路保护电路，所述短路保护电路的一端与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端共地连接，另一端的所述短路保护电路与所述交流转直流调光变换器的电感的输出端连接。

优选地，所述短路保护电路包括热敏电阻。

优选地，基于上述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源设置在一块电路板上，所述电路板设置在一电源壳体中，所述电源壳体包括具有内腔的上壳体和盖合在所述上壳体的下壳体。

所述上壳体上设置有安装U型孔，所述安装U型孔便于电源壳体的安装；所述上壳体上还开设有连接孔，对应于所述下壳体上设置有与所述连接孔相匹配的插柱。

优选地，所述连接孔与所述插柱之间形成一个导线孔，所述导线孔便于导线引出。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，该带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源通过检测电路和单片机控制电路具有断电记忆功能，即是在电路中下次开灯时便直接点亮上次关灯时的灯珠色温；该电源装置通过检测电路和单片机控制电路具有双次开关复位功能，即是在一定的时间内再次启动自动复位的功能，使得该装置满足快速连续切换状态同步；还通过短路保护电路对该装置输出电路进行保护，确保运行的可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型所述带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的框架图。

图2为本实用新型所述带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的电路原理图。

图3为本实用新型所述带记忆、复位和保护功能的可控硅调光调色电源的框架图。

图4为本实用新型所述带记忆、复位和保护功能的可控硅调光调色电源的电路原理图。

图5为本实用新型的电源壳体结构图。

图6为本实用新型图5的分解图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1和图2，本实用新型的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，包括交流转直流调光变换器10、供电电路20、检测电路30、单片机控制电路40以及至少两组发光器件50。具体地，交流转直流调光变换器10的输入端分别通过调光器1和墙壁开关2与市电连接，交流转直流调光变换器10输出端的电解电容正极与发光器件50的阳极连接，两组发光器件50的阴极分别与场效应管开关Q3和Q4的漏极连接，场效应管开关Q3和Q4的源极均与交流转直流调光变换器10输出端的电解电容负极接地连接，场效应管开关Q3和Q4的栅极分别与单片机控制电路40连接，交流转直流调光变换器10通过供电电路20和检测电路30分别与单片机控制电路40连接。在本实施例中，市电优选为110～265V的交流电，而调光器1和墙壁开关2的结构及其工作原理在公告号为CN207399550U的专利文献中已公开，在本技术方案中不一一描述了。发光器件50为两组组LED灯珠，可以为暖光和冷光两种LED灯珠，在图示中是共阳极接法。

请参照图2，图2所示中的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源用来实现LED灯珠调光记忆加复位功能的电路框图，其原理是：当墙壁开关2切断输入市电后，供电电路20能在设定时间内提供电源给单片机控制电路40继续工作，检测电路30检测墙壁开关2的开关动作，单片机控制电路40对墙壁开关2的开启或关闭进行计数，控制场效应管开关Q3和Q4开启或关闭，从而调节色温，当墙壁开关2的开启或关闭的时间超过单片机控制电路40中设定时间，则单片机控制电路40自动记忆最后关灯时的输出状态，从而记忆灯珠色温。当墙壁开关2快速连续切换时，单片机控制电路40对墙壁开关2的开启或关闭进行计数，当计数为2次或2的倍数次数时，该电源装置自动复位为初始状态，即是交流转直流调光变换器10、供电电路20、检测电路30、单片机控制电路40以及至少两组发光器件50回到初始状态，实现复位功能。

交流转直流调光变换器10主要用于将一市电的交流电转为直流电，LED灯珠调光功能的，其工作原理在公告号为CN206350200U的“一种新型的可控硅调光驱动器”实用新型专利文献已公开并且在公告号为CN207399550U的“具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路”专利文献中也已公开，在本技术方案中不一一描述了。

供电电路20主要是取自交流转直流调光变换器10的变压器输出经二极管D5和D6后分别连接一储能电容器C5和功率电子开关Q5，功率电子开关Q5的发射极串联一第一电阻RJ1与单片机控制电路40的单片机U2连接并提供+5V的电压给予其工作，储能电容器C5的阴极与单片机U2连接给单片机U2工作提供+5V的工作电压。其中，功率电子开关Q5优选为NPN型的三极管。在本实施例中，当墙壁开关2切断入电源后，断电20S时间之内储能电容器C5能放电给单片机U2提供+5V的工作电压使单片机U2继续工作。

检测电路30包括第十四电容R14、第二十四电阻R24、第二十九电阻R29和稳压二极管ZD3。具体地，第十四电容R14电解电容，第十四电容R14的阳极通过一第四二极管D4与交流转直流调光变换器10的变压器T1输出端连接，第十四电容R14的阴极与单片机U2的接地引脚共地连接。

单片机U2优选为带记忆功能单片机XD6013A型号的系列单片机，内置EEPROM，可以在断电情况下进行数据保存。具体地，单片机U2的电源输入引脚与功率电子开关Q5的发射极连接，单片机U2的两个功率开关输出引脚分别与场效应管开关Q3和Q4的栅极连接，单片机U2的输出电流采样引脚与稳压二极管ZD3的正极连接，稳压二极管ZD3的负极串联第二十四电阻R24与交流转直流调光变换器10的变压器T1输出端连接。在本实施例中，当墙壁开关2切断电源后再次开启墙壁开关2给该电源装置供电，单片机U2启动，通过对单片机U2的输出电流采样引脚的高、低电平信号检测，从而判断调光器1开关是否有开关动作，从而通过单片机U2记录检测电路30中的第十四电容R14有电压通过的时间。

请参照图2，发光器件50为两组LED灯珠，两组LED灯珠的正极均与LED+连接端连接，一组LED灯珠的负极与WLED-连接端连接，另一组LED灯珠的负极与YLED-连接端连接。LED+连接端均与交流转直流调光变换器10的电解电容C16和电解电容C18的阳极连接，WLED-连接端与电解电容C16的阴极连接，YLED-连接端与电解电容C18的阴极连接。

带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的计数工作原理：当调光器1开关关闭时，输入市电被切断，此时单片机U2的输出电流采样引脚为低电平0；当调光器2开关重新开启时，输入市电重新开启，此时单片机U2的输出电流采样引脚为高电平1；单片机对于单片机U2的输出电流采样引脚信号高低电平的检测，判断输入可控硅调光器2开关的关闭/开启次数。带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的具体工作过程：

(1)当墙壁开关2的开关开启一次，计为1次，图2中的单片机U2的输出电流采样引脚由低电平0变成高电平1，单片机的功率开关输出引脚输出的PWM1信号置高，PWM2信号置低，Q4导通，Q3关闭，此时，LED+连接端和WLED-连接端有输出，YLED-连接端无输出，发光器件50发出的光为高色温的光，此时该电源装置的状态为该电源装置驱动发光器件50运行的状态为初始状态A。

(2)基于初始状态A条件下，再次开启墙壁开关2的开关2次，分别为开启与关闭各一次，计为2次，图2中的单片机U2的输出电流采样引脚由低电平0变成高电平1，单片机的功率开关输出引脚输出的PWM1信号置低，PWM2信号置高，Q3导通，Q4关闭，此时，LED+连接端和YLED-连接端有输出，WLED-连接端无输出，发光器件50发出的光为低色温的光，此时该电源装置的状态为该电源装置驱动发光器件50运行的状态为状态B。

(3)基于状态B条件下，再次开启墙壁开关2的开关2次，分别为开启与关闭各一次，计为4次，图2中的单片机U2的输出电流采样引脚由低电平0变成高电平1，单片机的功率开关输出引脚输出的PWM1信号置高，PWM2信号置高，Q3和Q4导通，此时，LED+连接端和YLED-连接端有输出，LED+连接端和WLED-连接端也有输出，发光器件50发出的光为冷暖混色中间色温的光，此时该电源装置的状态为该电源装置驱动发光器件50运行的状态为状态AB。

(4)基于状态AB条件下，再次开启墙壁开关2的开关2次，分别为开启与关闭各一次，计为6次，图2中的单片机U2的输出电流采样引脚由低电平0变成高电平1，单片机的功率开关输出引脚输出的PWM1信号置高，PWM2信号置低，Q4导通，Q3关闭，此时，LED+连接端和WLED-连接端有输出，YLED-连接端无输出，发光器件50发出的光为高色温的光，此时该电源装置的状态为该电源装置驱动发光器件50运行的状态为初始状态A。

上述带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的工作状态是以墙壁开关2开启与关闭为一个周期进行周期性开关，由初始状态A-状态B-状态AB-初始状态A的三种状态循环切换。并且单片机控制电路40对场效应管开关Q3和Q4进行控制时，可以在其中一路的场效应管开关Q3或Q4为通路时，对另外一路的场效应管开关Q4或Q3进行PWM输出控制，从而精准控制输出电流用于微调色温。

通过单片机U2基于上述墙壁开关2开启与关闭周期的频率时间判断墙壁开关2开启时该电源装置处于哪个状态。具体地：墙壁开关2关闭后再次开始，

开启的时间处于0.25s～0.75s之间，该电源装置具有自动复位功能，即是在0.25s～0.75s这个时间之内启动，该电源装置自动回到初始状态；

开启的时间处于0.75s～5s之间，该电源装置具有状态切换功能，即是在0.75s～5s这个时间之内启动，该电源装置的状态在状态B与状态AB之间相互切换；

开启的时间处于大于5s，该电源装置具有状态记忆功能，即是在大于5s这个时间之外启动，该电源装置将记忆之前关闭时该电源装置处于的状态。

请参照图3和图4，基于上述带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的技术方案，带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源还增加了短路保护电路60，短路保护电路60的一端与交流转直流调光变换器10的变压器T1输出端共地连接，另一端的短路保护电路60与交流转直流调光变换器10的电感L4的输出端连接。其中，短路保护电路60包括热敏电阻NTC1。在本实施例中，当交流转直流调光变换器10的输出电路线路出现短路时，因输出电解电容C16瞬间放电，过大的电压电流经过电感L4和热敏电阻NTC1与场效应管开关共地连接，因热敏电阻NTC1会因过大电流电压切断，因此不会击穿场效应管开关Q3和Q4，此时短路保护电路60瞬间会限值住短路的放电电流，从而保护场效应管开关Q3和Q4，增加带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源的运行可靠性。

请参照图5和图6，基于上述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源设置在一块电路板100上，电路板100设置在一电源壳体200中，电源壳体200包括具有内腔的上壳体210和盖合在上壳体210的下壳体220。

请参照图5和图6，上壳体210上设置有安装U型孔211，安装U型孔211便于电源壳体200的安装。上壳体210上还开设有连接孔212，对应于下壳体220上设置有与连接孔212相匹配的插柱221。其中，连接孔212与插柱221之间形成一个导线孔230，所述导线孔230便于导线引出。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，包括交流转直流调光变换器、单片机控制电路和至少两组发光器件，所述交流转直流调光变换器的输入端分别通过一调光器和一墙壁开关与一市电连接，所述交流转直流调光变换器输出端的电解电容正极与所述发光器件的阳极连接；

两组所述发光器件的阴极分别与一第三场效应管开关和第四场效应管开关的漏极连接，所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的源极均与所述交流转直流调光变换器输出端的电解电容负极接地连接，所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的栅极分别与所述单片机控制电路连接；

其特征在于，所述交流转直流调光变换器与所述单片机控制电路之间还连接有供电电路和检测电路；

所述检测电路包括第十四电容、第二十四电阻、第二十九电阻和稳压二极管，所述第十四电容的阳极通过一第四二极管与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述第十四电容的阴极与所述单片机控制电路的单片机接地引脚共地连接。

2.根据权利要求1所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述供电电路的一端与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述供电电路包括第五二极管、第六二极管、储能电容器和功率电子开关，所述第五二极管和所述第六二极管的阳极均与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接，所述第五二极管和所述第六二极管的阴极均分别与所述储能电容器的正极和所述功率电子开关连接；所述功率电子开关的发射极串联一第一电阻与所述单片机连接并提供+5V的电压给予其工作，所述储能电容器的阴极与所述单片机连接并提供+5V的电压进行工作。

3.根据权利要求2所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述单片机的电源输入引脚与所述功率电子开关的发射极连接，两个所述单片机的功率开关输出引脚分别与所述第三场效应管开关和所述第四场效应管开关的栅极连接，所述单片机的输出电流采样引脚与所述稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极串联所述第二十四电阻与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端连接。

4.根据权利要求1所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述发光器件为两组LED灯珠，两组所述LED灯珠的正极均与一LED+连接端连接，一组所述LED灯珠的负极与一WLED-连接端连接，另一组所述LED灯珠的负极与一YLED-连接端连接；所述LED+连接端均与所述交流转直流调光变换器的第十六电解电容和第十八电解电容的阳极连接，所述WLED-连接端与所述第十六电解电容的阴极连接，所述YLED-连接端与所述第十八电解电容的阴极连接。

5.根据权利要求1所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源设置在一块电路板上，所述电路板设置在一电源壳体中，所述电源壳体包括具有内腔的上壳体和盖合在所述上壳体的下壳体。

6.根据权利要求5所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述上壳体上设置有安装U型孔，所述安装U型孔便于电源壳体的安装；所述上壳体上还开设有连接孔，对应于所述下壳体上设置有与所述连接孔相匹配的插柱。

7.根据权利要求6所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述连接孔与所述插柱之间形成一个导线孔，所述导线孔便于导线引出。

8.一种带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，包括交流转直流调光变换器、单片机控制电路和至少两组发光器件，所述交流转直流调光变换器的输入端分别通过一调光器和一墙壁开关与一市电连接，所述交流转直流调光变换器输出端的电解电容正极与所述发光器件的阳极连接；

其特征在于，还包括短路保护电路，所述短路保护电路的一端与所述交流转直流调光变换器的变压器输出端共地连接，另一端的所述短路保护电路与所述交流转直流调光变换器的电感的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的带记忆和复位功能的可控硅调光调色电源，其特征在于，所述短路保护电路包括热敏电阻。