CN212970164U - 一种基于0-10v调光器的调光调色电路及照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种基于0‑10V调光器的调光调色电路及照明灯具，0‑10V调光器用于输出调光调色信号，调光调色电路包括开关电源电路、掉电检测电路以及主控电路，通过开关电源电路对供电电网输出的交流电信号转换为直流电信号，以对光源电路进行供电，光源电路包括至少两路不同色调的发光模组，并且主控电路根据调光电路输出的调光调色信号，调节流经光源电路的总电流，同时主控电路根据掉电检测电路检测到开关电源电路是否掉电，调节各路发光模组的电流比，以切换对光源电路的调节模式，实现了可同时进行调光调色的效果。由此基于0‑10V调光器并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，满足用户的多样化需求。

Description

一种基于0-10V调光器的调光调色电路及照明灯具

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种基于0-10V调光器的调光调色电路及照明灯具。

背景技术

目前，大面板灯与筒灯主要采用0-10V调光技术或拨码调光技术实现灯具的调光功能，0-10V调光器存在只针对单色调亮度，对于灯具的调节控制存在局限性，其灵活性较低，并且无法同时满足调光调色的效果，导致用户体验感较差。

因此，现有的灯具照明技术存在着0-10V调光器只针对单色调亮度，对于灯具的调节控制存在局限性，其灵活性较低，并且无法同时满足调光调色的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于0-10V调光器的调光调色电路及照明灯具，旨在解决现有的灯具照明技术存在着0-10V调光器只针对单色调亮度，对于灯具的调节控制存在局限性，其灵活性较低，并且无法同时满足调光调色的问题。

本实用新型第一方面提供了一种基于0-10V调光器的调光调色电路，所述0-10V调光器用于输出调光调色信号，所述调光调色电路包括：

开关电源电路，用于接入供电电网，并对所述供电电网输出的交流电信号转换为直流电信号后，以对光源电路进行供电，其中，所述光源电路包括至少两路不同色调的发光模组；

掉电检测电路，与所述开关电源电路连接，用于检测所述开关电源电路是否掉电，以输出检测信号，并且在掉电后预设时间内上电并进行重新检测；以及

主控电路，与所述0-10V调光器、所述开关电源电路以及掉电检测电路连接，用于根据所述调光调色信号，调节流经所述光源电路的总电流；以及用于根据所述检测信号，调节各路所述发光模组的电流比，以切换对所述光源电路的调节模式，其中，调节模式包括调光模式、调色模式以及调光调色模式。

由此基于0-10V调光器并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，极大地满足了用户的多样化需求。

在其中一实施例中，所述掉电检测电路包括：

第十九二极管、第二十五二极管、第十五开关管、第二十八电容、第三十一电阻、第七十三电阻、第七十四电阻、第七十五电阻以及第七十六电阻；

所述第十九二极管的阳极接所述开关电源电路，所述第十九二极管的阴极接所述第七十三电阻的第一端，所述第七十三电阻的第二端、所述第七十四电阻的第一端、所述第二十八电容的第一端以及所述第二十五二极管的阴极共接，所述第七十四电阻的第二端与所述第二十八电容的第二端接地，所述第二十五二极管的阳极接所述第七十五电阻的第一端，所述第七十五电阻的第二端与所述第七十六电阻的第一端以及所述第十五开关管的受控端共接，所述第十五开关管的输入端与所述第三十一电阻的第一端共接并与所述主控电路连接，所述第七十六电阻的第二端与所述第十五开关管的输出端接地，所述第三十一电阻的第二端接入参考电压。该实施例对掉电检测电路的具体电路结构进行限定。

在其中一实施例中，所述主控电路包括主控芯片；所述主控芯片用于输出脉冲调节信号至开关电源电路，以调节流经所述光源电路的总电流，所述脉冲调节信号与所述0-10V调光器的输出电压量程变化成反比例关系。该实施例限定了主控电路的选型特性。

在其中一实施例中，所述开关电源电路包括：光电耦合器、隔离变压器、集成电路芯片以及场效应管；

所述集成电路芯片分别与所述光电耦合器、所述场效应管以及所述隔离变压器连接，所述光电耦合器用于将主控芯片输出的所述脉冲调节信号进行反转后输出至所述集成电路芯片，所述集成电路芯片用于根据墙控开关的导通与断开，相应控制所述场效应管以预设频率进行导通与关断，并且所述隔离变压器的副边线圈电压也以所述预设频率进行振荡。因此实现了用户仅需按压墙控开关即可对光源电路进行调光调色，该方式简便易操作。

在其中一实施例中，所述开关电源电路还包括整流模组，所述整流模组用于对所述供电电网输出的交流电信号进行整流处理。因此通过将供电电网输出的交流电信号进行整流后，以输出恒定信号驱动光源电路工作。

在其中一实施例中，所述整流模组包括整流桥。该实施例限定了整流模组的选型特性。

本实用新型第二方面提供了一种照明灯具，包括光源电路，还包括如上述所述的调光调色电路。

该照明灯具基于0-10V调光器并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，极大地满足了用户的多样化需求。

在其中一实施例中，所述光源电路包括至少两路不同色调的发光模组，其中，每路所述发光模组均包括相互串联的LED灯串。由此采用至少两路色调不同的发光模组，控制不同的发光模组或者不同数量的发光模组进行亮灭，以起到调色的效果。

在其中一实施例中，所述光源电路还包括至少两个开关模组，一个所述开关模组与一个所述发光模组连接，所述开关模组用于采用导通或者关断的方式相应控制发光模组发光或者熄灭。由此设置开关模组，实现快速有效控制发光模组进行发光或者熄灭的效果。

在其中一实施例中，所述光源电路包括第一路发光模组和第二路发光模组；

所述调节模式包括单独调节第一路所述发光模组的电流、单独调节第二路所述发光模组的电流、调节第一路所述发光模组和第二路所述发光模组的电流比、同时调节第一路所述发光模组和第二路所述发光模组的总电流及电流比。该实施例限定了光源电路包括两路发光模组的情形。

本实用新型提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路及照明灯具，0-10V调光器用于输出调光调色信号，调光调色电路包括开关电源电路、掉电检测电路以及主控电路，通过开关电源电路对供电电网输出的交流电信号转换为直流电信号，以对光源电路进行供电，其中，光源电路包括至少两路不同色调的发光模组，并且主控电路根据调光电路输出的调光调色信号，调节流经光源电路的总电流，同时主控电路根据掉电检测电路检测到开关电源电路是否掉电，调节各路发光模组的电流比，以切换对光源电路的调节模式，实现了可同时进行调光调色的效果。由此基于0-10V调光器并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，极大地满足了用户的多样化需求，解决了现有的灯具照明技术存在着0-10V调光器只针对单色调亮度，对于灯具的调节控制存在局限性，其灵活性较低，并且无法同时满足调光调色的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路的模块结构示意图。

图2是对应图1中提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路的示例电路图。

图3是本实用新型提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路中主控芯片输出的脉冲调节信号PWM3、经光电耦合器反转后的脉冲信号PWM以及0-10V调光器输出电压Vset的关系示意图。

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。

图1示出了本实用新型提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种基于0-10V调光器的调光调色电路，0-10V调光器106用于输出调光调色信号，调光调色电路包括开关电源电路102、掉电检测电路104以及主控电路105。

其中，0-10V调光器106以输出电压范围为0-10V的电压信号，从而调节流经光源电路103的电流，以起到对光源电路103进行调光的效果。

开关电源电路102用于接入供电电网101，并对供电电网101输出的交流电信号转换为直流电信号后，以对光源电路103进行供电。并且，光源电路103包括至少两路不同色调的发光模组，应理解，发光模组包括高色温和低色温，则调节不同发光模组的电流比，即可起到对光源电路103进行调色的效果。具体地，开关电源电路102一方面具备整流的功能，另一方面具备反激隔离恒流驱动的作用。

掉电检测电路104与开关电源电路102连接，用于检测开关电源电路102是否掉电，以输出检测信号，并且在掉电后预设时间内上电并进行重新检测。具体地，一旦检测到开关电源电路102出现掉电动作，开始进行计时，在预设时间之内再次上电，将从原有调节模式切换到下一个设定模式，假设计时预设时间之后还没有上电，则将锁存原有模式信息至主控电路105中，以便下一次上电按原有的调节模式执行控制。

主控电路105与0-10V调光器106、开关电源电路102以及掉电检测电路104连接，用于根据调光调色信号，调节流经光源电路103的总电流；以及用于根据检测信号，调节各路发光模组的电流比，以切换对光源电路103的调节模式，其中，调节模式包括调光模式、调色模式以及调光调色模式。

具体地，采用不同色调的第一LED灯串和第二LED灯串构成电源电路103，根据0-10V调光器106输出的调光调色信号，主控电路105控制开关电源电路102输出至电源电路的总电流值，以对电源电路103进行调光；同时，主控电路105根据掉电检测电路104输出的检测信号，控制第一LED灯串和第二LED灯串的亮灭情况，例如：在第一调节模式下，第一LED灯串亮并且第二LED灯串灭；在第二调节模式下，第一LED灯串灭并且第二LED灯串亮；在第三调节模式下，第一LED灯串和第二LED灯串同时点亮；由于第一LED灯串和第二LED灯串色调不同，因此在上面三种调节模式下，起到了对光源电路103进行调色的效果。当然，电源电路103不局限于包括第一LED灯串和第二LED灯串。综上，基于0-10V调光器106并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，极大地满足了用户的多样化需求。

并且，上述切换方式包括采用墙控开关或者拨码开关进行切换控制。

图2示出了本实用新型提供的一种调光调色电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述掉电检测电路104包括第十九二极管D19、第二十五二极管D25、第十五开关管Q15、第二十八电容C28、第三十一电阻R31、第七十三电阻R73、第七十四电阻R74、第七十五电阻R75以及第七十六电阻R76。

第十九二极管D19的阳极接开关电源电路102，第十九二极管D19的阴极接第七十三电阻R73的第一端，第七十三电阻R73的第二端、第七十四电阻R74的第一端、第二十八电容C28的第一端以及第二十五二极管D25的阴极共接，第七十四电阻R74的第二端与第二十八电容C28的第二端接地，第二十五二极管D25的阳极接第七十五电阻R75的第一端，第七十五电阻R75的第二端与第七十六电阻R76的第一端以及第十五开关管Q15的受控端共接，第十五开关管Q15的输入端与第三十一电阻R31的第一端共接并与主控电路105连接，第七十六电阻R76的第二端与第十五开关管Q15的输出端接地，第三十一电阻R31的第二端接入参考电压。该实施例对掉电检测电路104的具体电路结构进行限定。

作为本实用新型一实施例，上述主控电路105包括主控芯片U3，主控芯片U3一般采用微型处理器(Microcontroller Unit，MCU)，比如单片机；主控芯片U3具有采集管脚和使能管脚，采集管脚与掉电检测电路104及0-10V调光器106连接，用于获取检测信号和调光调色信号，使能管脚与开关电源电路102及光源电路103连接，用于调节开关电源电路102输出的总电流及光源电路103中不同发光模组的电流比，以起到调光调色的效果。

并且，主控芯片U3用于输出脉冲调节信号至开关电源电路102，以调节流经所述光源电路103的总电流，脉冲调节信号与0-10V调光器106的输出电压量程变化成反比例关系。

作为本实用新型一实施例，上述开关电源电路102包括光电耦合器U2、隔离变压器T1、集成电路芯片U1以及场效应管Q2。

其中，集成电路芯片U1分别与光电耦合器U2、场效应管Q2以及隔离变压器T1连接，光电耦合器U2用于将主控芯片U3输出的脉冲调节信号进行反转后输出至集成电路芯片U1，集成电路芯片U1用于根据墙控开关的导通与断开，相应控制场效应管Q2以预设频率进行导通与关断，并且隔离变压器T1的副边线圈电压也以预设频率进行振荡。在该实施例中，场效应管Q2为N沟道MOS管。因此实现了用户仅需按压墙控开关即可对光源电路103进行调光调色，该方式简便易操作。

作为本实用新型一实施例，上述开关电源电路102还包括整流模组，整流模组用于对供电电网101输出的交流电信号进行整流处理。因此通过将供电电网101输出的交流电信号进行整流后，以输出恒定信号驱动光源电路103工作。

示例性的，整流模组包括整流桥BD1，用于对供电电网101输出的交流电信号进行整流处理，以对光源电路103进行供电。

本实用新型还提供了一种照明灯具，包括光源电路103，还包括如上述所述的调光调色电路。该照明灯具包括面板灯和筒灯。

需要说明的是，该照明灯具是在上述调光调色电路的基础上增加了光源电路103，因此关于调光调色电路中的开关电源电路102、掉电检测电路104以及主控电路105的功能描述及原理说明可参照图1和图2的实施例，此处不再详细赘述。

应理解，光源电路103包括至少两路不同色调的发光模组，其中，每路发光模组均包括相互串联的LED灯串。由此采用至少两路色调不同的发光模组，控制不同的发光模组或者不同数量的发光模组进行亮灭，以起到调色的效果。

并且，光源电路103还包括至少两个开关模组，一个开关模组与一个发光模组连接，开关模组用于采用导通或者关断的方式相应控制发光模组发光或者熄灭。由此设置开关模组，实现快速有效控制发光模组进行发光或者熄灭的效果。

示例性的，上述光源电路103包括第一路发光模组和第二路发光模组；

调节模式包括单独调节第一路发光模组的电流、单独调节第二路发光模组的电流、调节第一路发光模组和第二路发光模组的电流、同时调节第一路发光模组和第二路发光模组的总电流及电流比。

例如：光源电路103包括LED-H(5000K)光源和LED-L(2700K)光源，采用墙控开关切换四种调节模式如下：

模式一：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)光源的亮度输出；

模式二：0-10V调光控制器调节LED-L(2700K)光源的亮度输出；

模式三：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)+LED-L(2700K)光源的色温与亮度输出；

模式四：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)+LED-L(2700K)光源色温，但输出电流恒定；

墙控开关在2秒的预设时间内进行循环切换到下一个调节模式，并且自带记忆功能，关断超过2秒，则开启进入关断前最后一个调节模式。该实施例限定了光源电路103包括两路发光模组的情形，当然，多路发光模组的情形以此类推。

图3示出了本实用新型提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路中主控芯片输出的脉冲调节信号PWM3、经光电耦合器反转后的脉冲信号PWM以及0-10V调光器输出电压Vset的关系，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

由图3可得，主控芯片U3输出脉冲调节信号PWM3与0-10V调光器106的输出电压量程变化成反比例关系，滑动0-10V调光器106，输出电压Vset范围为0～10V，实际使用过程中在V1～V2(V1、V2满足0≤V1＜V2≤10V)之间有效行程内调节控制照明灯具，在V1≤Vset≤V2范围内将脉冲调节信号PWM3的占空比与输出电压Vset均匀等比匹配，以满足如下条件：

a)当Vset＝V1时，光源电路103输出总电流为最小值，即Iout为Iout-min，PWM为PWM-min，PWM3为PWM3-max，且Duty(PWM)+Duty(PWM3)＝100％；

b)当Vset＝V2时，光源电路103输出总电流为最大值，即Iout为Iout-max，PWM为PWM-max，PWM3为PWM3-min且Duty(PWM)+Duty(PWM3)＝100％；

c)设定V1＝0.1V且V2＝8.5V，则PWM＝10％，PWM3＝100％-10％＝90％，当0-10V调光器106滑动到8.5V≤Vset≤10V范围时，PWM＝100％，PWM3＝0％；

对于上述模式三和模式四的色温调节PWM1、PWM2占空比控制逻辑举例说明：

色温调节部分满足如下条件：

a)高色温LED串的控制信号PWM1跟随于PWM3；

b)低色温LED串的控制信号PWM2与高色温LED串的控制信号PWM1互补；

c)即Duty(PWM1)＝Duty(PWM3)，Duty(PWM1)+Duty(PWM2)＝100％；

当然，主控芯片输出的脉冲调节信号PWM3、经光电耦合器反转后的脉冲信号PWM以及0-10V调光器输出电压Vset可根据实际需求或0-10V调光器的特性差异进行适当的调整。

以下结合图1-图3，对上述一种调光调色电路及照明灯具的工作原理进行描述如下：

上电工作后，开关电源电路102中的集成电路芯片U1控制N沟道MOS管Q2以40-60KHz的频率进行快速导通与关断，同时隔离变压器T1副边电压也以同等频率的规律进行振荡；当墙控开关断开后，集成电路芯片U1也停止工作，相应地，N沟道MOS管Q2停止以40-60KHz左右的频率进行快速导通与关断，隔离变压器T1的副边电压也停止振荡动作。主控电路105接收到掉电检测电路104反馈的隔离变压器T1副边电压波形，循环检测100mS内的电压波形是否存在连续丢失，以此判断是否掉电动作，也即是墙控开关进行断开动作。

光源电路103包括LED-H(5000K)光源和LED-L(2700K)光源，采用墙控开关切换四种调节模式如下：

模式一：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)光源的亮度输出；

模式二：0-10V调光控制器调节LED-L(2700K)光源的亮度输出；

模式三：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)+LED-L(2700K)光源的色温与亮度输出；

模式四：0-10V调光控制器调节LED-H(5000K)+LED-L(2700K)光源色温，但输出电流恒定；

墙控开关在2秒的预设时间内进行循环切换到下一个调节模式，并且自带记忆功能，关断超过2秒，则开启进入关断前最后一个调节模式。

因此，通过采用掉电检测技术监测隔离变压器T1副边电压波形实现墙控模式切换功能，达到实现墙控切换单独调光、单独调色与同步调光调色的效果，极大满足了用户的多样化需求。

综上，本实用新型实施例提供的一种基于0-10V调光器的调光调色电路及照明灯具，0-10V调光器用于输出调光调色信号，调光调色电路包括开关电源电路、掉电检测电路以及主控电路，通过开关电源电路对供电电网输出的交流电信号转换为直流电信号，以对光源电路进行供电，其中，光源电路包括至少两路不同色调的发光模组，并且主控电路根据调光电路输出的调光调色信号，调节流经光源电路的总电流，同时主控电路根据掉电检测电路检测到开关电源电路是否掉电，调节各路发光模组的电流比，以切换对光源电路的调节模式，实现了可同时进行调光调色的效果。由此基于0-10V调光器并采用切换方式达到了单独调光、单独调色以及同步调光调色的效果，极大地满足了用户的多样化需求，解决了现有的灯具照明技术存在着0-10V调光器只针对单色调亮度，对于灯具的调节控制存在局限性，其灵活性较低，并且无法同时满足调光调色的问题。

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)

1.一种基于0-10V调光器的调光调色电路，所述0-10V调光器用于输出调光调色信号，其特征在于，所述调光调色电路包括：

开关电源电路，用于接入供电电网，并对所述供电电网输出的交流电信号转换为直流电信号后，以对光源电路进行供电，其中，所述光源电路包括至少两路不同色调的发光模组；

掉电检测电路，与所述开关电源电路连接，用于检测所述开关电源电路是否掉电，以输出检测信号，并且在掉电后预设时间内上电并进行重新检测；以及

主控电路，与所述0-10V调光器、所述开关电源电路以及掉电检测电路连接，用于根据所述调光调色信号，调节流经所述光源电路的总电流；以及用于根据所述检测信号，调节各路所述发光模组的电流比，以切换对所述光源电路的调节模式，其中，调节模式包括调光模式、调色模式以及调光调色模式。

2.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述掉电检测电路包括：

第十九二极管、第二十五二极管、第十五开关管、第二十八电容、第三十一电阻、第七十三电阻、第七十四电阻、第七十五电阻以及第七十六电阻；

所述第十九二极管的阳极接所述开关电源电路，所述第十九二极管的阴极接所述第七十三电阻的第一端，所述第七十三电阻的第二端、所述第七十四电阻的第一端、所述第二十八电容的第一端以及所述第二十五二极管的阴极共接，所述第七十四电阻的第二端与所述第二十八电容的第二端接地，所述第二十五二极管的阳极接所述第七十五电阻的第一端，所述第七十五电阻的第二端与所述第七十六电阻的第一端以及所述第十五开关管的受控端共接，所述第十五开关管的输入端与所述第三十一电阻的第一端共接并与所述主控电路连接，所述第七十六电阻的第二端与所述第十五开关管的输出端接地，所述第三十一电阻的第二端接入参考电压。

3.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述主控电路包括主控芯片；

所述主控芯片用于输出脉冲调节信号至开关电源电路，以调节流经所述光源电路的总电流，所述脉冲调节信号与所述0-10V调光器的输出电压量程变化成反比例关系。

4.如权利要求3所述的调光调色电路，其特征在于，所述开关电源电路包括：

光电耦合器、隔离变压器、集成电路芯片以及场效应管；

所述集成电路芯片分别与所述光电耦合器、所述场效应管以及所述隔离变压器连接，所述光电耦合器用于将主控芯片输出的所述脉冲调节信号进行反转后输出至所述集成电路芯片，所述集成电路芯片用于根据墙控开关的导通与断开，相应控制所述场效应管以预设频率进行导通与关断，并且所述隔离变压器的副边线圈电压也以所述预设频率进行振荡。

5.如权利要求4所述的调光调色电路，其特征在于，所述开关电源电路还包括整流模组，所述整流模组用于对所述供电电网输出的交流电信号进行整流处理。

6.如权利要求5所述的调光调色电路，其特征在于，所述整流模组包括整流桥。

7.一种照明灯具，其特征在于，包括光源电路，还包括如权利要求1-6任一项所述的调光调色电路。

8.如权利要求7所述的照明灯具，其特征在于，所述光源电路包括至少两路不同色调的发光模组，其中，每路所述发光模组均包括相互串联的LED灯串。

9.如权利要求8所述的照明灯具，其特征在于，所述光源电路还包括至少两个开关模组，一个所述开关模组与一个所述发光模组连接，所述开关模组用于采用导通或者关断的方式相应控制发光模组发光或者熄灭。

10.如权利要求8所述的照明灯具，其特征在于，所述光源电路包括第一路发光模组和第二路发光模组；

所述调节模式包括单独调节第一路所述发光模组的电流、单独调节第二路所述发光模组的电流、调节第一路所述发光模组和第二路所述发光模组的电流比、同时调节第一路所述发光模组和第二路所述发光模组的总电流及电流比。

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