CN211152266U - 一种光感应驱动电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明技术领域，提供了一种光感应驱动电路及灯具。光感应驱动电路与LED模组连接，包括滤波整流模块、电源模块、光感应模块、采样模块、主控模块以及驱动模块。滤波整流模块根据市电生成整流电压；电源模块根据整流电压生成供电电压；光感应模块根据环境光强度和供电电压生成光感应信号；采样模块根据整流电压生成采样信号；主控模块在控制信号关断驱动模块时根据光感应信号和采样信号生成预设占空比的控制信号；驱动模块根据控制信号和整流电压生成驱动电压以驱动内部的LED模组发光。

Description

一种光感应驱动电路及灯具

技术领域

本实用新型属于照明技术领域，尤其涉及一种光感应驱动电路及灯具。

背景技术

目前可见光光感灯的市场主流方案是在输出光源串联MOS管，当环境光较亮时，MOS管关闭，此时输出电压是OVP(Over Votage Protect，过压保护) 电压，比正常工作电压还高，当环境变暗时，MOS管导通，此时整个输出回路会存在很大的冲击电流，电路可靠性较差；且可见光光感灯容易受自身发光光源的影响，光线强度检测不准确。

因此，传统的可见光光感灯中存在容易受自身发光的影响且电路可靠性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光感应驱动电路及灯具，旨在解决传统的可见光光感灯中存在容易受自身发光的影响且电路可靠性较差的问题。

一种光感应驱动电路，与LED模组连接，所述光感应驱动电路包括：

用于连接市电，根据所述市电生成整流电压的滤波整流模块；

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压生成供电电压的电源模块；

与所述电源模块连接，根据所述供电电压检测环境光强度以生成光感应信号的光感应模块；

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压生成采样信号的采样模块；

与所述光感应模块以及所述采样模块连接，用于在控制信号关断驱动模块时根据所述光感应信号和所述采样信号生成预设占空比的控制信号的主控模块；

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压以驱动内部的LED模组发光的驱动模块。

在其中一个实施例中，所述驱动模块包括：

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压的第一驱动模块；

与所述第一驱动模块连接，用于根据所述驱动电压进行发光的所述LED模组。

在其中一个实施例中，所述驱动模块包括：

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压进行发光的所述LED模组；

与所述LED模组连接，用于根据所述控制信号按照预设占空比导通或关断所述整流电压至电源地的回路的第一开关模块。

在其中一个实施例中，所述驱动模块包括：

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压的第二驱动模块；

与所述第二驱动模块连接，用于根据所述驱动电压进行发光的所述LED模组；

与所述LED模组和所述主控模块连接，用于根据所述控制信号按照预设占空比导通或关断所述驱动电压的第二开关模块。

在其中一个实施例中，所述第一驱动模块包括：第一驱动芯片、第一电感、第一二极管以及第一电容；

所述驱动芯片的漏极端连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端通过所述第一电容连接所述滤波整流模块，所述驱动芯片的控制端为所述驱动模块的控制信号输入端，所述第一二极管的正极连接所述第一电感的第一端，所述第一二极管的负极为所述驱动模块的整流电压输入端，所述第一电感的第二端连接所述LED模组的负极，所述第一电感通过所述第一电容连接所述LED 模组的正极。

在其中一个实施例中，所述第一开关模块包括：第一MOS管；

所述第一MOS管的栅极为所述第一开关模块的控制信号输入端，所述第一MOS管的漏极连接所述LED模组的负极，第一MOS管的源极接地。

在其中一个实施例中，所述第二驱动模块包括：第二驱动芯片、第二电感、第二二极管以及第二电容；

所述第二驱动芯片的漏极端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端通过所述第二电容连接所述滤波整流模块，所述第二驱动芯片的控制端为所述第二驱动模块的控制信号输入端，所述第二二极管的正极连接所述第二电感的第一端，所述第二二极管的负极为所述第二驱动模块的整流电压输入端，所述第二电感的第二端连接所述第二开关模块，所述第二电感通过所述第二电容连接所述LED模组的正极。

在其中一个实施例中，所述第二开关模块包括：光电隔离管和第二MOS 管；

所述光电隔离管的发光器的正极为所述第二开关模块的控制信号输入端，所述光电隔离管的发光器的负极接地，所述光电隔离管的受光器的第一端连接直流电源，所述光电隔离管的受光器的第二端连接所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极连接所述LED模组的负极，所述第二MOS管的负极接地。

在其中一个实施例中，所述主控模块包括：主控芯片；

所述主控芯片的第一输入输出端为所述主控模块的采样信号输入端，所述主控芯片的第二输入输出端为所述主控模块的光感应信号输入端，所述主控芯片的第三输入输出端为所述主控模块的控制信号输出端。

此外，还提供了一种灯具，所述灯具包括上述的光感应驱动电路。

上述的光感应驱动电路，通过滤波整流模块将输入的市电转化成整流电压，并通过采样模块对该整流电压进行采样，通过光感应模块感应环境光强度，并根据环境光强度和供电电压生成光感应信号，主控模块根据光感应信号和采样信号生成控制信号，控制驱动模块驱动LED模组，当环境变暗时，驱动模块根据控制模块的预设占空比调整驱动电压，此时整个输出回路不会存在很大的冲击电流，提高了电路可靠性；采样模块确保每次斩波的点都在整流电压的同一个电压点，这样每个周期的电流波形就会保持一致，不会出现人眼可见的频闪，并且在所述控制信号关断驱动模块时根据所述光感应信号和所述采样信号生成预设占空比的控制信号，即在LED模组熄灭时采样获取光感应信号，消除自身发光对环境光检测影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的光感应驱动电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的光感应驱动电路的结构示意图；

图3为本实用新型再一实施例提供的光感应驱动电路的结构示意图；

图4为本实用新型又一实施例提供的光感应驱动电路的结构示意图；

图5为图2所示的光感应驱动电路的示例电路原理图；

图6为图3所示的光感应驱动电路的示例电路原理图；

图7为图4所示的光感应驱动电路的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，光感应驱动电路包括：滤波整流模块10、电源模块20、光感应模块30、采样模块40、主控模块50以及驱动模块60。其中，滤波整流模块 10用于连接市电，根据市电生成整流电压；电源模块20与滤波整流模块10连接，用于根据整流电压生成供电电压；光感应模块30与电源模块20连接，根据所述供电电压检测环境光强度以生成光感应信号；采样模块40与滤波整流模块10连接，用于根据整流电压生成采样信号；主控模块50与光感应模块30 以及采样模块40连接，用于在控制信号关断驱动模块60时根据光感应信号和采样信号生成预设占空比的控制信号；驱动模块60与主控模块50和滤波整流模块10连接，用于根据控制信号和整流电压生成驱动电压以驱动内部的LED 模组61发光。

在本实施例中，通过滤波整流模块10将输入的市电转化成整流电压，并通过采样模块40对该整流电压进行采样，通过光感应模块30感应环境光强度，并根据环境光强度和供电电压生成光感应信号，在所述控制信号关断驱动模块 60时根据所述光感应信号和所述采样信号生成预设占空比的控制信号，即在 LED模组61熄灭时采样获取光感应信号，消除自身发光对环境光检测影响。且当环境变暗时，驱动模块60根据控制模块的预设占空比调整驱动电压，此时整个输出回路不会存在很大的冲击电流，提高了电路可靠性。具体实施中，控制信号和采样信号相位相同。采样模块40确保每次斩波的点都在整流电压的同一个电压点，控制信号和采样信号相位相同，这样每个周期的电流波形就会保持一致，不会出现人眼可见的频闪。

在其中一个实施例中，驱动模块60包括：第一驱动模块62和LED模组 61；第一驱动模块62与主控模块50和滤波整流模块10连接，用于根据控制信号和整流电压生成驱动电压；LED模组61与第一驱动模块62连接，用于根据驱动电压进行发光。

在其中一个实施例中，第一驱动模块62包括：第一驱动芯片U1、第一电感L1、第一二极管D1以及第一电容C1；第一驱动芯片U1的漏极端连接第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端通过第一电容C1连接滤波整流模块10，第一驱动芯片U1的控制端为第一驱动模块62的控制信号输入端，第一二极管D1的正极连接第一电感L1的第一端，第一二极管D1的负极为第一驱动模块62的整流电压输入端，第一电感L1的第二端连接LED模组61的负极，第一电感L1通过第一电容C1连接LED模组61的正极。

以下结合电路原理对附图3进行进一步说明：

步骤1：采样模块40用于检测整流电压，通过第一分压电阻R2和第二分压电阻R3，采样生成采样信号TS1。当主控芯片U2的采样信号输入端检测到采样信号TS1的电压为下降至第一预设值(1.5V)时，主控芯片U2的控制信号输出端先输出第一预设时间2ms的低电平的控制信号，此时LED模组61熄灭，然后主控芯片U2的控制信号输出端再输出高电平的控制信号，LED模组 61点亮，当主控芯片U2的采样信号输入端再次检测到采样信号TS1的电压为下降的1.5V时，主控芯片U2的控制信号输出端再次输出第一预设时间2ms的低电平，一直重复循环检测。

步骤2：光感应模块30为环境光亮度检测回路，当环境较亮时，光敏二极管CDS1阻值较小，光敏二极管CDS1的第二端的电压较高，当主控芯片U2 的光感应信号输入端的TS2的电压升高至大于第二预设电压3V时，主控芯片 U2的控制信号输出端输出的低电平的控制信号，LED模组61熄灭；当环境较暗时，光敏二极管CDS1阻值较大，光敏二极管的第二端的电压较高，当主控芯片U2的光感应信号输入端的TS2的电压降低至小于第三预设电压0.7V时，主控芯片U2的控制信号输出端输出的高电平的控制信号，LED模组61点亮。

步骤3：当主控芯片U2的光感应信号输入端的TS2的电压降低至小于第三预设电压0.7V，执行步骤1；

步骤4：主控芯片U2的光感应信号输入端TS2的电压升高至第二预设电压3V时，主控芯片U2的控制信号输出端输出的低电平的控制信号，LED模组61熄灭。

由于输出电流是斩波的，并且输出电流是有纹波，步骤1中的TS1检测可以确保每次斩波的点都在整流桥BD1的同一个电压点，这样每个周期的电流波形就会保持一致，不会出现人眼可见的频闪。

同时，为了避免检测到自身光，步骤2中的光感应模块30的检测是在第一预设时间2ms内，即LED模组61熄灭后才有效，即在所述控制信号关断驱动模块60时根据所述光感应信号和所述采样信号生成预设占空比的控制信号，具体检测时间为第一预设时间内1.7-1.87ms这个时间点开始检测的，0-1ms这段时间不检测。此外，驱动模块60中输出第一电容C1C1用的是小容量的薄膜电容，当主控芯片U2的控制信号输出端输出2ms的低电平，输出电流虽然没有马上降低到0mA，但是可以确保在1ms以内将电流降低到0mA,而检测是在1。 7-1.87ms这个时间点检测的，这样可以避免检测到自身光，只检测环境光。

在其中一个实施例中，驱动模块60包括：LED模组61和第一开关模块63； LED模组61与滤波整流模块10连接，用于根据整流电压进行发光；第一开关模块63与LED模组61连接，用于根据控制信号按照预设占空比导通或关断整流电压至电源地的回路。

在其中一个实施例中，第一开关模块63包括：第一MOS管Q1；第一MOS 管Q1的栅极为第一开关模块63的控制信号输入端，第一MOS管Q1的漏极连接LED模组61的负极，第一MOS管Q1的源极接地。在本实施例中，由于驱动模块60中LED模组61直接串联第一MOS管Q1，当主控芯片U2的控制信号输出端输出低电平的控制信号时，第一MOS管Q1关断，输出电流可以马上降低到0mA，LED模组61立即熄灭，这样可以避免检测到自身光，只检测环境光。

在其中一个实施例中，驱动模块60包括第二驱动模块64、LED模组61 以及第二开关模块65；第二驱动模块64与主控模块50和滤波整流模块10连接，用于根据控制信号和整流电压生成驱动电压；LED模组61与第二驱动模块64连接，用于根据驱动电压进行发光；第二开关模块65与LED模组61和主控模块连接，用于根据控制信号按照预设占空比导通或关断驱动电压。

在其中一个实施例中，第二驱动模块64包括第二驱动芯片U3、第二电感 L2、第二二极管D2以及第二电容C2；第二驱动芯片U3的漏极端连接第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端通过第二电容C2连接滤波整流模块10，第二驱动芯片U3的控制端为第二驱动模块64的控制信号输入端，第二二极管 D2的正极连接第二电感L2的第一端，第二二极管D2的为第二驱动模块64的整流电压输入端，第二电感L2的第二端连接第二开关模块65，第二电感L2 通过第二电容C2连接LED模组61的正极。

在其中一个实施例中，第二开关模块65包括：光电隔离管U4和第二MOS 管Q2；光电隔离管U4的发光器的正极为第二开关模块65的控制信号输入端，光电隔离管U4的发光器的负极接地，光电隔离管U4的受光器的第一端连接直流电源，光电隔离管U4的受光器的第二端连接第二MOS管Q2的栅极，第二 MOS管Q2的漏极连接LED模组61的负极，第二MOS管Q2的负极接地。在本实施例中，当主控芯片U2的控制信号输出端输出低电平的控制信号时，控制信号通过光电隔离管U4输出，第二MOS管Q2关断，LED模组61立即熄灭，这样电流可以马上降低到0mA，这样可以避免检测到自身光，只检测环境光，而且输出也不存在OVP问题，也就不会有冲击电流存在。

在其中一个实施例中，滤波整流模块10包括整流桥BD1、整流二极管D3 以及滤波电容EC1；整流桥BD1的第一输入端连接市电的火线，整流桥BD1 的第一输入端连接市电的零线，整流桥BD1的第一输出端接地，整流桥BD1 的第二输出端连接整流二极管D3的正极，整流二极管D3的负极为滤波整流模块10的整流电压输出端，滤波电容EC1连接于整流二极管D3的负极和地之间。具体来说，滤波整流模块10通过整流桥BD1可以将输入的50/60HZ正弦波电压转化成没有负半周的100/120HZ的电压波形。

在其中一个实施例中，光感应模块30包括光敏二极管CDS1和分压电阻 R1；光敏二极管CDS1的第一端连接电源模块20，光敏二极管CDS1的第二端通过分压电阻R1接地，分压电阻R1的第二端为光感应模块30的光感应信号输出端。

在其中一个实施例中，采样模块40包括第一分压电阻R2和第二分压电阻 R3；第一分压电阻R2和第二分压电阻R3串联连接于滤波整流模块10和地之间，第一分压电阻R2和第二分压电阻R3的共接端为采样模块40的采样信号输出端。

此外，在上述光感应驱动电路的基础上，本实用新型还提供了一种灯具，该灯具包括上述的光感应驱动电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光感应驱动电路，其特征在于，所述光感应驱动电路包括：

用于连接市电，根据所述市电生成整流电压的滤波整流模块；

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压生成供电电压的电源模块；

与所述电源模块连接，用于根据所述供电电压检测环境光强度以生成光感应信号的光感应模块；

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压生成采样信号的采样模块；

与所述光感应模块以及所述采样模块连接，用于在控制信号关断驱动模块时根据所述光感应信号和所述采样信号生成预设占空比的控制信号的主控模块；

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压以驱动内部的LED模组发光的驱动模块。

2.如权利要求1所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压的第一驱动模块；

与所述第一驱动模块连接，用于根据所述驱动电压进行发光的所述LED模组。

3.如权利要求1所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

与所述滤波整流模块连接，用于根据所述整流电压进行发光的所述LED模组；

与所述LED模组连接，用于根据所述控制信号按照预设占空比导通或关断所述整流电压至电源地的回路的第一开关模块。

4.如权利要求1所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

与所述主控模块和所述滤波整流模块连接，用于根据所述控制信号和所述整流电压生成驱动电压的第二驱动模块；

与所述第二驱动模块连接，用于根据所述驱动电压进行发光的所述LED模组；

与所述LED模组和所述主控模块连接，用于根据所述控制信号按照预设占空比导通或关断所述驱动电压的第二开关模块。

5.如权利要求2所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括：第一驱动芯片、第一电感、第一二极管以及第一电容；

所述第一驱动芯片的漏极端连接所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端通过所述第一电容连接所述滤波整流模块，所述第一驱动芯片的控制端为所述第一驱动模块的控制信号输入端，所述第一二极管的正极连接所述第一电感的第一端，所述第一二极管的负极为所述第一驱动模块的整流电压输入端，所述第一电感的第二端连接所述LED模组的负极，所述第一电感通过所述第一电容连接所述LED模组的正极。

6.如权利要求3所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一MOS管；

所述第一MOS管的栅极为所述第一开关模块的控制信号输入端，所述第一MOS管的漏极连接所述LED模组的负极，第一MOS管的源极接地。

7.如权利要求4所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括：第二驱动芯片、第二电感、第二二极管以及第二电容；

所述第二驱动芯片的漏极端连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端通过所述第二电容连接所述滤波整流模块，所述第二驱动芯片的控制端为所述第二驱动模块的控制信号输入端，所述第二二极管的正极连接所述第二电感的第一端，所述第二二极管的负极为所述第二驱动模块的整流电压输入端，所述第二电感的第二端连接所述第二开关模块，所述第二电感通过所述第二电容连接所述LED模组的正极。

8.如权利要求4所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：光电隔离管和第二MOS管；

所述光电隔离管的发光器的正极为所述第二开关模块的控制信号输入端，所述光电隔离管的发光器的负极接地，所述光电隔离管的受光器的第一端连接直流电源，所述光电隔离管的受光器的第二端连接所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极连接所述LED模组的负极，所述第二MOS管的负极接地。

9.如权利要求1所述的光感应驱动电路，其特征在于，所述主控模块包括：主控芯片；

所述主控芯片的第一输入输出端为所述主控模块的采样信号输入端，所述主控芯片的第二输入输出端为所述主控模块的光感应信号输入端，所述主控芯片的第三输入输出端为所述主控模块的控制信号输出端。

10.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括如权利要求1至9任意一项所述的光感应驱动电路。

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