CN210225823U - 一种可靠的具有usb电源接口的led台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，包括本体，本体内设有：USB供电模块、USB接口、整流滤波电路、PWM波发生器、驱动电路、负载LED和节点A，整流滤波电路将市电转换成直流电，直流电作用在节点A中，USB供电模块与节点A连接，USB供电模块包括：ATC9212芯片和ATC9212芯片外围电路。通过电平稳定电路稳定PWM波，避免MT7816芯片210输出不稳定的电流，避免LED灯的亮度发生微妙变化，避免频闪现象。同时，利用USB供电模块将整流滤波电路产生的直流电转换成5V电压并通过USB接口输出。满足利用LED台灯给外部的数码产品供电的需求。本实用新型主要用于家用台灯。

Description

一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯

技术领域

本实用新型涉及台灯技术领域，特别涉及一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯。

背景技术

现有的台灯调光电路一般是利用PWM波进行调光，但是，现有台灯调光电路容易出现这么一个问题，就是容易存在频闪。这种频闪对人的眼睛存在很大的影响。出现这种情况，主要是因为利用PWM波在传递到调光芯片的时候，存在不稳定，使得调光芯片输出的电流在一定的范围内反复摆动，从而使得LED灯的亮度发生微妙的变化，从而形成频闪现象。除了频闪现象，现有的LED台灯接口也相对单一。而且，现在USB接口也越来越普遍，比如说利用USB接口对手机进行充电，因此，为了提升LED台灯普适性，也增加LED台灯的功能性，具有USB接口的台灯急需行业进行开发。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种避免频闪和具有USB供电的LED台灯。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，包括本体，其特征在于，所述本体内设有：USB供电模块、USB接口、整流滤波电路、PWM波发生器、驱动电路、负载LED和节点A，所述整流滤波电路用于将市电转换成直流电，所述直流电作用在节点A中，所述USB供电模块与节点A连接，所述USB供电模块包括：ATC9212芯片和ATC9212芯片外围电路，所述USB供电模块与USB接口连接，所述USB供电模块用于将整流滤波电路转换的直流电转换成5V电压，所述驱动电路包括：MT7816芯片和MT7816芯片外围电路，所述整流滤波电路用于给驱动电路提供电能，所述驱动电路用于驱动负载LED，所述PWM波发生器的输出端和MT7816芯片的调光端之间设有电平稳定电路，所述电平稳定电路包括：电阻R5、电阻R10和电容C2，所述电阻R10的左端分别与PWM波发生器的输出端、电阻R5的上端连接，所述电阻R10的右端分别与MT7816芯片的调光端、电容C2的上端连接，所述电阻R5的下端、电容C2的下端分别与所述整流滤波电路的负极输出端连接。

进一步，所述ATC9212芯片外围电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C4、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容EC4、电解电容EC5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1和电感L3，所述ATC9212芯片的漏极端分别与二极管D2的阳极、变压器T1的原边侧第一级绕组的下端连接，所述二极管D2的负极与电阻R18的右端连接，所述电阻R18的左端分别与电容C4的右端、电阻R17的右端连接，所述电容C4的左端、变压器T1的原边侧第一绕组的上端、电阻R17的左端、电阻R11的上端均与节点A连接，所述ATC9212芯片的补偿端与电阻R13的上端连接，所述ATC9212芯片的反馈端分别与电阻R15的上端、电容C5的上端、电阻R16的下端连接，所述ATC9212芯片的电流输入端与电阻R14的上端连接，所述电阻R16的上端分别与二极管D1的阳极、变压器T1的原边侧第二级绕组的上端连接，所述二极管D1的阴极分别与电解电容EC4的正极、ATC9212芯片的电源端、电阻R12的下端连接，所述电阻R12的上端与电阻R11的下端连接，所述ATC9212芯片的接地端、电阻R13的下端、电阻R14的下端、电阻R15的下端、电容C5的下端、电解电容EC4的下端、变压器T1的原边侧第二绕组的下端分别与整流滤波电路的负极输出端连接；变压器T1的副边侧绕组的上端分别与电阻R19的左端、二极管D3的阳极连接，所述电阻R19的右端与电容C8的左端连接，电容C8的右端分别与二极管D3的负极、电容C7的上端、电阻R20的上端、电感L3的左端连接，电感L3的右端分别与电解电容EC5的正极、电阻R21的上端、电阻R23的上端、USB接口的第一引脚连接，所述USB接口的第二引脚与电阻R23的下端、电阻R24的上端连接，所述USB接口的第三引脚与电阻R21的下端、电阻R22的上端连接，所述USB接口的第四引脚分别与电阻R24的下端、电阻R22的下端、电解电容EC5的负极、电阻R20的下端、电容C7的下端、变压器T1的副边侧绕组的下端连接。

进一步，所述ATC9212芯片外围电路还包括电容C6，所述电容C6的左端与变压器T1的原边侧第一级绕组的上端连接，所述电容C6的右端与变压器T1的副边侧绕组的下端连接。

进一步，所述电阻R5的阻值≥2.3kΩ且≤3.3kΩ，所述电阻R10的阻值≥9kΩ且≤10kΩ，所述电容C2的容值≥3.7μF且≤5.7μF。

进一步，所述电阻R5的阻值为3.3kΩ，所述电阻R10的阻值为10kΩ，所述电容C2的容值为4.7μF。

进一步，所述MT7816芯片外围电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电解电容EC3、电容C1、电容C3、电感L2和二极管D2，所述MT7816芯片的接地端与整流滤波电路的负极输出端连接，所述MT7816芯片的漏极端分别与二极管D2的阳极、电感L2的左端连接，所述电感L2的右端分别与电解电容EC3的负极、电阻R8的下端、电容C3的上端和负载LED的负极连接，所述MT7816芯片的电流检测端分别与电阻R6的上端、电阻R7的上端连接，所述MT7816芯片的开路端与电阻R4的上端连接，所述MT7816芯片的电源端分别与电阻R3的下端、电容C1的上端连接，所述电阻R3的上端与电阻R2的下端连接，所述电阻R2的上端、二极管D2的负极、电解电容EC3的正极、电阻R8的上端、整流滤波电路100的正极输出端均与负载LED的正极连接。

进一步，所述整流滤波电路包括：整流桥和π型滤波器，整流桥的输入端与市电连接。

进一步，所述π型滤波器包括：电感L1、电解电容EC1和电解电容EC2，所述电解电容EC1和电解电容EC2的容值相同。

进一步，所述整流桥的输入端与市电火线之间串接有保险丝电阻R1，所述保险丝电阻R1的阻值≥35Ω且≤60Ω。

进一步，所述保险丝电阻R1的阻值为47Ω。

本实用新型的有益效果是：通过电平稳定电路稳定PWM波，避免MT7816芯片210输出不稳定的电流，避免LED灯的亮度发生微妙变化，避免频闪现象。同时，利用USB供电模块将整流滤波电路产生的直流电转换成5V电压并通过USB接口输出。满足利用LED台灯给外部的数码产品供电的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是PWM调光电路的电路框图；

图2是PWM调光电路的电路连接示意图；

图3是USB供电模块的电路连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1、图2和图3，一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，包括本体，所述本体内设有：USB供电模块700、USB接口800、整流滤波电路100、PWM波发生器400、驱动电路200、负载LED500和节点A，所述整流滤波电路100用于将市电转换成直流电，所述直流电作用在节点A中，所述USB供电模块700与节点A连接，所述USB供电模块700包括：ATC9212芯片810和ATC9212芯片外围电路，所述USB供电模块700与USB接口800连接，所述USB供电模块700用于将整流滤波电路100转换的直流电转换成5V电压，所述驱动电路200包括：MT7816芯片210和MT7816芯片外围电路220，所述整流滤波电路100用于给驱动电路200提供电能，所述驱动电路200用于驱动负载LED500，所述PWM波发生器400的输出端和MT7816芯片210的调光端之间设有电平稳定电路300，所述电平稳定电路300包括：电阻R5、电阻R10和电容C2，所述电阻R10的左端分别与PWM波发生器400的输出端、电阻R5的上端连接，所述电阻R10的右端分别与MT7816芯片210的调光端DIM、电容C2的上端连接，所述电阻R5的下端、电容C2的下端分别与所述整流滤波电路100的负极输出端连接。其中，PWM波发生器400可以通过现有技术构成，其中比较典型的是通过单片机构成。

当PWM波发生器400产生PWM波时，PWM波通过电阻R10和电容C2在MT7816芯片210的调光端DIM产生模拟电平，电阻R10和电容C2形成RC低通滤波器，当PWM波存在低频成分时，该低通滤波器对PWM波的低频参量进行过滤；同时，由于PWM波因为传输原因会产生谐波，谐波使得模拟电平存在一个微小的增量，此时，通过电阻R5作为下拉电阻，对电容C2起到分流作用，在PWM为低电平的时候，电容C2通过对电阻R5放电，将增量通过电阻R5快速释放出去。稳定PWM波在MT7816芯片210的调光端DIM产生的模拟电平。同时，通过利用USB供电模块700将整流滤波电路100产生的直流电转换成5V电压，其中，利用ATC9212芯片810和ATC9212芯片外围电路，将直流电有效的转换成5V电压，并输出到USB接口800中，使得LED台灯可以为手机或者其他数码产品供电，十分方便。

其中，所述ATC9212芯片外围电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C4、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容EC4、电解电容EC5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1和电感L3，所述ATC9212芯片810的漏极端DR分别与二极管D2的阳极、变压器T1的原边侧第一级绕组的下端连接，所述二极管D2的负极与电阻R18的右端连接，所述电阻R18的左端分别与电容C4的右端、电阻R17的右端连接，所述电容C4的左端、变压器T1的原边侧第一绕组的上端、电阻R17的左端、电阻R11的上端均与节点A连接，所述ATC9212芯片810的补偿端CC与电阻R13的上端连接，所述ATC9212芯片810的反馈端FB分别与电阻R15的上端、电容C5的上端、电阻R16的下端连接，所述ATC9212芯片810的电流输入端CS与电阻R14的上端连接，所述电阻R16的上端分别与二极管D1的阳极、变压器T1的原边侧第二级绕组的上端连接，所述二极管D1的阴极分别与电解电容EC4的正极、ATC9212芯片810的电源端VIN、电阻R12的下端连接，所述电阻R12的上端与电阻R11的下端连接，所述ATC9212芯片810的接地端GND、电阻R13的下端、电阻R14的下端、电阻R15的下端、电容C5的下端、电解电容EC4的下端、变压器T1的原边侧第二绕组的下端分别与整流滤波电路100的负极输出端连接；变压器T1的副边侧绕组的上端分别与电阻R19的左端、二极管D3的阳极连接，所述电阻R19的右端与电容C8的左端连接，电容C8的右端分别与二极管D3的负极、电容C7的上端、电阻R20的上端、电感L3的左端连接，电感L3的右端分别与电解电容EC5的正极、电阻R21的上端、电阻R23的上端、USB接口800的第一引脚连接，所述USB接口800的第二引脚与电阻R23的下端、电阻R24的上端连接，所述USB接口800的第三引脚与电阻R21的下端、电阻R22的上端连接，所述USB接口800的第四引脚分别与电阻R24的下端、电阻R22的下端、电解电容EC5的负极、电阻R20的下端、电容C7的下端、变压器T1的副边侧绕组的下端连接。

作为优化，所述ATC9212芯片外围电路还包括电容C6，所述电容C6的左端与变压器T1的原边侧第一级绕组的上端连接，所述电容C6的右端与变压器T1的副边侧绕组的下端连接。通过电容C6可以吸收变压器T1原边侧和副边侧之间的谐波，使得变压器T1工作的更加稳定，效率更加高。

作为优化，所述电阻R5的阻值≥2.3kΩ且≤3.3kΩ，所述电阻R10的阻值≥9kΩ且≤10kΩ，所述电容C2的容值≥3.7μF且≤5.7μF。在本实施例中，所述电阻R5的阻值为3.3kΩ，所述电阻R10的阻值为10kΩ，所述电容C2的容值为4.7μF。

所述整流滤波电路100包括：整流桥110和π型滤波器120，所述π型滤波器120包括：电感L1、电解电容EC1和电解电容EC2，所述整流桥110的第一输入端与市电600的火线连接，所述整流桥110的第二输入端与市电600的零线连接，所述整流桥110的第一输出端分别与电解电容EC1的正极、电感L1的左端连接，所述整流桥110的第二输出端分别与电解电容EC1的负极、电解电容EC2的负极连接，所述电感L1的右端与电解电容EC2的正极连接。所述MT7816芯片外围电路220包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电解电容EC3、电容C1、电容C3、电感L2和二极管D2，所述MT7816芯片210的接地端GND与整流桥110的第二输出端连接，所述MT7816芯片210的漏极端DRN分别与二极管D2的阳极、电感L2的左端连接，所述电感L2的右端分别与电解电容EC3的负极、电阻R8的下端、电容C3的上端和负载LED500的负极连接，所述MT7816芯片210的电流检测端CS分别与电阻R6的上端、电阻R7的上端连接，所述MT7816芯片210的开路端OVP与电阻R4的上端连接，所述MT7816芯片210的电源端VIN分别与电阻R3的下端、电容C1的上端连接，所述电阻R3的上端与电阻R2的下端连接，所述电阻R2的上端、二极管D2的负极、电解电容EC3的正极、电阻R8的上端、电感L1的右端均与负载LED500的正极连接。所述MT7816芯片外围电路220为MT7816芯片210的典型外围电路。通过MT7816芯片210和MT7816芯片外围电路220可以产生0.35mA以上的工作电流，来驱动负载LED500。

其中，作为优化，所述电解电容EC1和电解电容EC2的容值相同。在π型滤波器120中，将电解电容EC1和电解电容EC2取相同的值，使其构成二阶巴特沃斯滤波器，巴特沃斯滤波器特点是通带内频率响应曲线最平坦，阻带内则逐渐下降为0，这样可以起到更好的滤波效果。

作为优化，所述整流桥110的第一输入端与市电600火线之间串接有保险丝电阻R1，所述保险丝电阻R1的阻值≥35Ω且≤60Ω。电阻和保险丝之间的特性相同，均属于阻性元件，因此，市面上具有集成两者功能的元件出现，这就是保险丝电阻，本实施方式在整流桥110的第一输入端与市电600的火线之间串接保险丝电阻R1，有利于在节约元器件的前提下，将电阻和保险丝的功能合二为一。保险丝电阻R1的保险丝功能可以对整个PWM电路进行保护，保险丝电阻R1的电阻功能可以在当整流桥110出现短路时，形成一个负载，避免电流过大。其中，作为优化的实施方式，保险丝电阻R1的阻值为47Ω。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，包括本体，其特征在于，所述本体内设有：USB供电模块、USB接口、整流滤波电路、PWM波发生器、驱动电路、负载LED和节点A，所述整流滤波电路用于将市电转换成直流电，所述直流电作用在节点A中，所述USB供电模块与节点A连接，所述USB供电模块包括：ATC9212芯片和ATC9212芯片外围电路，所述USB供电模块与USB接口连接，所述USB供电模块用于将整流滤波电路转换的直流电转换成5V电压，所述驱动电路包括：MT7816芯片和MT7816芯片外围电路，所述整流滤波电路用于给驱动电路提供电能，所述驱动电路用于驱动负载LED，所述PWM波发生器的输出端和MT7816芯片的调光端之间设有电平稳定电路，所述电平稳定电路包括：电阻R5、电阻R10和电容C2，所述电阻R10的左端分别与PWM波发生器的输出端、电阻R5的上端连接，所述电阻R10的右端分别与MT7816芯片的调光端、电容C2的上端连接，所述电阻R5的下端、电容C2的下端分别与所述整流滤波电路的负极输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述ATC9212芯片外围电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C4、电容C5、电容C7、电容C8、电解电容EC4、电解电容EC5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1和电感L3，所述ATC9212芯片的漏极端分别与二极管D2的阳极、变压器T1的原边侧第一级绕组的下端连接，所述二极管D2的负极与电阻R18的右端连接，所述电阻R18的左端分别与电容C4的右端、电阻R17的右端连接，所述电容C4的左端、变压器T1的原边侧第一绕组的上端、电阻R17的左端、电阻R11的上端均与节点A连接，所述ATC9212芯片的补偿端与电阻R13的上端连接，所述ATC9212芯片的反馈端分别与电阻R15的上端、电容C5的上端、电阻R16的下端连接，所述ATC9212芯片的电流输入端与电阻R14的上端连接，所述电阻R16的上端分别与二极管D1的阳极、变压器T1的原边侧第二级绕组的上端连接，所述二极管D1的阴极分别与电解电容EC4的正极、ATC9212芯片的电源端、电阻R12的下端连接，所述电阻R12的上端与电阻R11的下端连接，所述ATC9212芯片的接地端、电阻R13的下端、电阻R14的下端、电阻R15的下端、电容C5的下端、电解电容EC4的下端、变压器T1的原边侧第二绕组的下端分别与整流滤波电路的负极输出端连接；变压器T1的副边侧绕组的上端分别与电阻R19的左端、二极管D3的阳极连接，所述电阻R19的右端与电容C8的左端连接，电容C8的右端分别与二极管D3的负极、电容C7的上端、电阻R20的上端、电感L3的左端连接，电感L3的右端分别与电解电容EC5的正极、电阻R21的上端、电阻R23的上端、USB接口的第一引脚连接，所述USB接口的第二引脚与电阻R23的下端、电阻R24的上端连接，所述USB接口的第三引脚与电阻R21的下端、电阻R22的上端连接，所述USB接口的第四引脚分别与电阻R24的下端、电阻R22的下端、电解电容EC5的负极、电阻R20的下端、电容C7的下端、变压器T1的副边侧绕组的下端连接。

3.根据权利要求2所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述ATC9212芯片外围电路还包括电容C6，所述电容C6的左端与变压器T1的原边侧第一级绕组的上端连接，所述电容C6的右端与变压器T1的副边侧绕组的下端连接。

4.根据权利要求1所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述电阻R5的阻值≥2.3kΩ且≤3.3kΩ，所述电阻R10的阻值≥9kΩ且≤10kΩ，所述电容C2的容值≥3.7μF且≤5.7μF。

5.根据权利要求4所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述电阻R5的阻值为3.3kΩ，所述电阻R10的阻值为10kΩ，所述电容C2的容值为4.7μF。

6.根据权利要求1所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述MT7816芯片外围电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电解电容EC3、电容C1、电容C3、电感L2和二极管D2，所述MT7816芯片的接地端与整流滤波电路的负极输出端连接，所述MT7816芯片的漏极端分别与二极管D2的阳极、电感L2的左端连接，所述电感L2的右端分别与电解电容EC3的负极、电阻R8的下端、电容C3的上端和负载LED的负极连接，所述MT7816芯片的电流检测端分别与电阻R6的上端、电阻R7的上端连接，所述MT7816芯片的开路端与电阻R4的上端连接，所述MT7816芯片的电源端分别与电阻R3的下端、电容C1的上端连接，所述电阻R3的上端与电阻R2的下端连接，所述电阻R2的上端、二极管D2的负极、电解电容EC3的正极、电阻R8的上端、整流滤波电路100的正极输出端均与负载LED的正极连接。

7.根据权利要求1所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述整流滤波电路包括：整流桥和π型滤波器，整流桥的输入端与市电连接。

8.根据权利要求7所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述π型滤波器包括：电感L1、电解电容EC1和电解电容EC2，所述电解电容EC1和电解电容EC2的容值相同。

9.根据权利要求8所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述整流桥的输入端与市电火线之间串接有保险丝电阻R1，所述保险丝电阻R1的阻值≥35Ω且≤60Ω。

10.根据权利要求9所述的一种可靠的具有USB电源接口的LED台灯，其特征在于，所述保险丝电阻R1的阻值为47Ω。

Images