CN213305265U - 开关电源电路及调光装置 - Google Patents

Abstract

一种开关电源电路及调光装置，包括整流电路、调节电路、控制电路以及电压转换电路；整流电路当接入输入交流电时，根据输入交流电输出第一直流电；调节电路根据外部输入生成调节信号；控制电路根据调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；电压转换电路根据转换控制信号将第一直流电转换为输出电流，其中，转换控制信号用于对输出电流进行调节；从而可以通过外部输入调节输出电流，实现了连续调光功能。

Description

开关电源电路及调光装置

技术领域

本申请属于电源领域，尤其涉及一种开关电源电路及调光装置。

背景技术

目前，传统的开关电源电路包括整流电路、控制电路以及电压转换电路；整流电路当接入输入交流电时，根据输入交流电输出第一直流电；控制电路生成转换控制信号；电压转换电路根据所述转换控制信号将所述第一直流电转换为输出电流。故传统的开关电源电路只能提供固定的输出电流，无法进行调光。

由于传统的开关电源电路的功能仅限于提供固定的输出电流，故无法实现调光。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种开关电源电路及调光装置，旨在解决传统的开关电源电路无法实现调光的问题。

本申请实施例的提供了一种开关电源电路，包括：

整流电路，配置为当接入输入交流电时，根据所述输入交流电输出第一直流电；

调节电路，配置为根据外部输入生成调节信号；

控制电路，与所述整流电路和所述调节电路连接，用于根据所述调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；

电压转换电路，与所述整流电路和所述控制电路连接，用于根据所述转换控制信号将所述第一直流电转换为输出电流，其中，所述转换控制信号用于对所述输出电流进行调节。

在其中一个实施例中，还包括：

吸收电路，与所述整流电路和所述电压转换电路连接，用于抑制所述第一直流电中的尖峰电压。

在其中一个实施例中，还包括：

第一滤波电路，与所述整流电路和所述电压转换电路连接，用于对所述第一直流电进行滤波。

在其中一个实施例中，还包括：

第二滤波电路，与所述电压转换电路连接，用于对所述输出电流进行滤波。

在其中一个实施例中，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和第一可调电阻；

所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端共同构成所述调节电路的调节信号输出端，所述第一电阻的第二端为所述调节电路的供电电压输入端，所述第二电阻的第二端与所述第一可调电阻的第一端连接，所述第一可调电阻的第二端与电源地连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括控制芯片、场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第十一电阻；

所述控制芯片的电源端与所述第三电阻的第一端、所述第一二极管的负极以及所述第一电容的第一端共同构成所述控制电路的供电电压输出端，所述控制芯片的反馈电压检测端与所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述控制芯片的环路补偿端与所述第二电容的第一端连接，所述第三电阻的第二端为所述控制电路的第一直流电输入端，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的正极连接，所述第二二极管的正极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端共同构成所述控制电路的采样电压输入端，所述控制芯片的栅驱动端与所述第七电阻的第一端连接，所述控制芯片的电流采样端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第八电阻的第一端、所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端以及所述场效应管的源极连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第二端和所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极为所述控制电路的转换控制信号输出端，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述控制芯片的接地端、所述第十电阻的第二端以及所述第十一电阻的第二端共接于电源地。

在其中一个实施例中，所述电压转换电路包括第一变压器，所述第一变压器包括第一原边电感、辅助电感和第一副边电感；

所述第一原边电感输入所述第一直流电；

所述第一副边电感输出采样电压；

所述辅助电感输出所述输出电流。

在其中一个实施例中，所述电压转换电路包括第二变压器，所述第二变压器包括第二原边电感和第二副边电感；

所述第二原边电感输入所述第一直流电并输出所述输出电流；

所述第二副边电感输出采样电压。

本实用新型实施例还提供一种调光装置，所述调光装置包括如上述的开关电源电路。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过调节电路根据外部输入生成调节信号；控制电路根据调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；电压转换电路根据转换控制信号将第一直流电转换为输出电流，其中，转换控制信号用于对输出电流进行调节；从而可以通过外部输入调节输出电流，实现了连续调光功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术实用新型，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请一实施例提供的开关电源电路的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的开关电源电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的开关电源电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的开关电源电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的开关电源电路的一种示例电路原理图；

图6为本申请一实施例提供的开关电源电路的另一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请较佳实施例提供的开关电源电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述开关电源电路包括整流电路11、调节电路12、控制电路13以及电压转换电路14。

整流电路11配置为当接入输入交流电时，根据输入交流电输出第一直流电；调节电路12配置为根据外部输入生成调节信号；控制电路13与整流电路 11和调节电路12连接，用于根据调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；电压转换电路14与整流电路11和控制电路13连接，用于根据转换控制信号将第一直流电转换为输出电流，其中，转换控制信号用于对输出电流进行调节。

作为示例而非限定，整流电路11可以为全波整流电路或者半波整流电路。例如，整流电路11可以采用普通的桥式整流电路，将输入的50Hz或60Hz正弦波电压转化成没有负半周的100Hz或120Hz的电压波形。

美国市场于2020年2月14正式发布DLC 5.1标准，该标准强调符合认证的产品需要有可连续调光的功能，具体地，要求可调到最大光输出的20％以下，现有可控硅调光、无极调光、0-10V调光以及PMW调光等均有相应的局限性，如可控硅调光无法适用于宽压120V至277V的产品，而PMW调光成本高昂。本申请通过调节电路12根据外部输入生成调节信号；控制电路13根据所述调节信号调节环路补偿的特征参数，从而调节控制电路中的控制芯片的环路补偿端的电压，生成相应的占空比的转换控制信号，电压转换电路14根据不同占空比的转换控制信号将第一直流电转换为输出电流；从而可以通过外部输入调节输出电流，实现了连续调光功能，并可以应用于宽压120V至277V的产品，且成本较低。

如图2所示，开关电源电路还包括吸收电路15。

吸收电路15与整流电路11和电压转换电路14连接，用于抑制第一直流电中的尖峰电压。

通过吸收电路15抑制第一直流电中的尖峰电压，进一步地减小了输出电流的干扰，增加了输出电流的稳定性。

如图3所示，开关电源电路还包括第一滤波电路16。

第一滤波电路16，与整流电路11和电压转换电路14连接，用于对第一直流电进行滤波。

通过第一滤波电路16对第一直流电进行滤波以形成纹波较小的电压，进一步提高了输出电流的稳定性。

如图4所示，开关电源电路还包括第二滤波电路17。

第二滤波电路17，与电压转换电路14连接，用于对输出电流进行滤波。

通过第二滤波电路17对输出电流进行滤波，进一步提高了输出电流的稳定性。

图5示出了本实用新型实施例提供的开关电源电路的一种示例电路结构，图6示出了本实用新型实施例提供的开关电源电路的另一种示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

在图5和图6中，调节电路12包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一可调电阻RL1；第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端共同构成调节电路12的调节信号输出端，第一电阻R1的第二端为调节电路12的供电电压输入端，第二电阻R2的第二端与第一可调电阻RL1的第一端连接，第一可调电阻RL1 的第二端与电源地连接。其中，调节电路12的调节信号输出端与控制电路13 连接。

在图5和图6中，控制电路13包括控制芯片U1、场效应管M1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11。

控制芯片U1的电源端VIN与第三电阻R3的第一端、第一二极管D1的负极以及第一电容C1的第一端共同构成控制电路13的供电电压输出端，控制芯片U1的反馈电压检测端VSEN与第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端连接，控制芯片U1的环路补偿端COMP与第二电容C2的第一端连接，第三电阻R3的第二端为控制电路13的第一直流电输入端，第二二极管D2的负极与第一二极管D1的正极连接，第二二极管D2的正极与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端和第五电阻R5的第二端共同构成控制电路13 的采样电压输入端，控制芯片U1的栅驱动端DRV与第七电阻R7的第一端连接，控制芯片U1的电流采样端ISEN与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻 R9的第二端与第八电阻R8的第一端、第十电阻R10的第一端、第十一电阻 R11的第一端以及场效应管M1的源极连接，第七电阻R7的第二端与第八电阻 R8的第二端和场效应管M1的栅极连接，场效应管M1的漏极为控制电路13 的转换控制信号输出端，第六电阻R6的第二端、第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端、控制芯片U1的接地端GND、第十电阻R10的第二端以及第十一电阻R11的第二端共接于电源地。其中，控制电路13的调节信号输入端与调节电路12连接。

在图5中，电压转换电路14包括第一变压器T1，第一变压器T1包括第一原边电感、辅助电感和第一副边电感；第一原边电感输入第一直流电；第一副边电感输出采样电压；辅助电感输出输出电流。

在图6中，电压转换电路14包括第二变压器T2，第二变压器T2包括第二原边电感和第二副边电感；第二原边电感输入第一直流电并输出输出电流；第二副边电感输出采样电压。

以下结合工作原理对图5和图6所示的作进一步说明：

在图5和图6中，第一变压器T1的辅助电感输出采样电压，采样电压经第四电阻R4、第一二极管D1和第二二极管D2生成供电电压，供电电压流入由第一电阻R1、第二电阻R2和第一可调电阻RL1构成的调节电路，故控制芯片U1的环路补偿端COMP的电压由第一电阻R1、第二电阻R2和第一可调电阻RL1分压决定，其中，第一可调电阻RL1的阻值可变，通过调节第一可调电阻RL1的阻值，可以调节控制芯片U1的环路补偿端COMP的电压在规定的范围内变化，控制芯片U1根据控制芯片U1的环路补偿端COMP的电压生成相应的占空比的控制信号并输出至场效应管M1的栅极，场效应管M1的漏极生成转换控制信号，从而调节输出电流，以实现连续调光。

具体实施中，当第一可调电阻RL1的阻值最小时，调节信号为最小值，输出电流为最大值，为调光上限；当第一可调电阻RL1的阻值最大时，调节信号为最大值，输出电流为最小值，为调光下限。第二电阻R2和第一可调电阻RL1 串联，避免了第一可调电阻RL1故障短路或阻值最小时导致的电流过大和输出功率过大。

本实用新型实施例还提供一种调光装置，所述调光装置包括如上述的开关电源电路。

本实用新型实施例通过包括整流电路、调节电路、控制电路以及电压转换电路；整流电路当接入输入交流电时，根据输入交流电输出第一直流电；调节电路根据外部输入生成调节信号；控制电路根据调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；电压转换电路根据转换控制信号将第一直流电转换为输出电流，其中，转换控制信号用于对输出电流进行调节；从而可以通过外部输入调节输出电流，实现了连续调光功能，并可以应用于宽压120V至277V 的产品，且成本较低。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关电源电路，其特征在于，包括：

整流电路，配置为当接入输入交流电时，根据所述输入交流电输出第一直流电；

调节电路，配置为根据外部输入生成调节信号；

控制电路，与所述整流电路和所述调节电路连接，用于根据所述调节信号调节环路补偿的特征参数以生成转换控制信号；

电压转换电路，与所述整流电路和所述控制电路连接，用于根据所述转换控制信号将所述第一直流电转换为输出电流，其中，所述转换控制信号用于对所述输出电流进行调节。

2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：

吸收电路，与所述整流电路和所述电压转换电路连接，用于抑制所述第一直流电中的尖峰电压。

3.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：

第一滤波电路，与所述整流电路和所述电压转换电路连接，用于对所述第一直流电进行滤波。

4.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：

第二滤波电路，与所述电压转换电路连接，用于对所述输出电流进行滤波。

5.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和第一可调电阻；

所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端共同构成所述调节电路的调节信号输出端，所述第一电阻的第二端为所述调节电路的供电电压输入端，所述第二电阻的第二端与所述第一可调电阻的第一端连接，所述第一可调电阻的第二端与电源地连接。

6.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述控制电路包括控制芯片、场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第十一电阻；

所述控制芯片的电源端与所述第三电阻的第一端、所述第一二极管的负极以及所述第一电容的第一端共同构成所述控制电路的供电电压输出端，所述控制芯片的反馈电压检测端与所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述控制芯片的环路补偿端与所述第二电容的第一端连接，所述第三电阻的第二端为所述控制电路的第一直流电输入端，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的正极连接，所述第二二极管的正极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端共同构成所述控制电路的采样电压输入端，所述控制芯片的栅驱动端与所述第七电阻的第一端连接，所述控制芯片的电流采样端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第八电阻的第一端、所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端以及所述场效应管的源极连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第二端和所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极为所述控制电路的转换控制信号输出端，所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述控制芯片的接地端、所述第十电阻的第二端以及所述第十一电阻的第二端共接于电源地。

7.如权利要求6所述的开关电源电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第一变压器，所述第一变压器包括第一原边电感、辅助电感和第一副边电感；

所述第一原边电感输入所述第一直流电；

所述第一副边电感输出采样电压；

所述辅助电感输出所述输出电流。

8.如权利要求6所述的开关电源电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第二变压器，所述第二变压器包括第二原边电感和第二副边电感；

所述第二原边电感输入所述第一直流电并输出所述输出电流；

所述第二副边电感输出采样电压。

9.一种调光装置，其特征在于，所述调光装置包括如权利要求1至8任意一项所述的开关电源电路。

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