CN215773646U

CN215773646U - 调光调色电路、调光调色装置及灯具

Info

Publication number: CN215773646U
Application number: CN202121406933.2U
Authority: CN
Inventors: 林起锵; 吴永强; 叶和木; 刘宗源; 李炎坤; 陈毅滨
Original assignee: Leedarson Lighting Co Ltd
Current assignee: Leedarson Lighting Co Ltd
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: US20220418066A1

Abstract

本申请适用于照明控制技术领域，提供了一种调光调色电路、调光调色装置及灯具，通过可控硅调光器接收交流电，根据接收的可控硅调光信号对导通角度进行调节，并输出对应的斩波交流电，然后由整流模块接收斩波交流电，并对斩波交流电进行整流处理，输出斩波直流电，可控硅补偿模块根据可控硅的导通角度生成可控硅补偿信号，主功率控制模块根据斩波直流电以及可控硅补偿信号生成光源驱动信号，以驱动光源模组点亮，并由色温调节模块接收斩波直流电，并根据斩波直流电调节光源模组的色温，从而在不使用MCU的情况下实现可控硅的调光调色，解决了现有LED调光驱动电路存在的编程复杂、成本较高等问题。

Description

调光调色电路、调光调色装置及灯具

技术领域

本申请属于照明控制技术领域，尤其涉及一种调光调色电路、调光调色装置及灯具。

背景技术

随着节能环保理念的进一步传播推广，发光二极管(light-emitting diode，LED)照明技术迅猛发展，为了加快LED日光灯管及LED筒灯的普及，商业市场亟需电路简单、性能可靠、价格较低的LED灯具。

然而，目前兼容可控硅的LED调光驱动电路需要增加检测电路及微控制单元(Micro Control Unit，MCU)进行控制，存在编程复杂、成本较高等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种调光调色电路、调光调色装置及灯具，其目的在于：解决现有LED调光驱动电路存在的编程复杂、成本较高等问题。

本申请实施例第一方面提供了一种调光调色电路，与光源模组连接，所述调光调色电路包括：

可控硅调光器，用于接收交流电，根据接收的可控硅调光信号对导通角度进行调节，并输出对应的斩波交流电；

整流模块，与所述可控硅调光器连接，用于接收所述斩波交流电，并对所述斩波交流电进行整流处理，输出斩波直流电；

可控硅补偿模块，与所述整流模块连接，用于根据所述可控硅的导通角度生成可控硅补偿信号；

主功率控制模块，与所述整流模块、所述可控硅补偿模块、所述光源模组连接，用于根据所述斩波直流电以及所述可控硅补偿信号生成光源驱动信号，以驱动所述光源模组点亮；

色温调节模块，与所述整流模块连接，用于接收所述斩波直流电，并根据所述斩波直流电调节所述光源模组的色温。

在一个实施例中，所述调光调色电路还包括：

滤波模块，与所述整流模块连接，用于对所述斩波直流电进行滤波处理。

在一个实施例中，所述滤波模块为π型滤波器。

在一个实施例中，所述调光调色电路还包括：

缓冲模块，与所述滤波模块连接，用于增强电路对所述可控硅调光器的兼容性。

在一个实施例中，所述缓冲模块为RC缓冲电路。

在一个实施例中，所述调光调色电路还包括：

供电模块，与所述光源模组、所述主功率控制模块连接，用于从所述光源模组取电，并生成芯片供电信号，以对所述主功率控制模块供电。

在一个实施例中，所述色温调节模块包括：第一电阻、第二电阻、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、第十一电阻、第十二电阻、第一开关管、第二开关管、第三开关管、光耦芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第一晶闸管；

所述第五电阻的第一端、所述第一二极管的阳极、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第二开关管的第一端共接于所述整流模块，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述第一开关管的第一端共接，所述第一开关管的第二端与所述光源模组的第一负极端连接，所述第一开关管的控制端、所述第一电阻的第二端以及所述第七电阻的第一端共接，所述第二开关管的第二端与所述第三开关管的第一端共接于所述光源模组的第二负极端，所述第二开关管的控制端与所述第四电阻的第二端共接于所述第三开关管的第二端，所述第三开关管的控制端与所述第六电阻的第一端，所述第一二极管的阴极、所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述光耦芯片的第一受光端共接，所述第八电阻的第二端与所述光源模组的正极端共接于所述主功率控制模块，所述第一电容的第二端与所述光耦芯片的第二受光端共接于所述整流模块，所述光耦芯片的第一发光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供电端连接，所述光耦芯片的第二发光端、所述第十电阻的第一端以及所述第一晶闸管的阴极共接，所述第十电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端、所述第一晶闸管的门极、所述第三电容的第一端、所述第十一电阻的第一端以及所述第十二电阻的第一端共接，所述第一晶闸管的阳极、所述第三电容的第二端以及所述第十一电阻的第二端共接于地，所述第十二电阻的第二端与所述整流模块连接。

在一个实施例中，所述主功率控制模块包括：第一电感、第四电容、第二二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻以及驱动芯片；

所述第一电感的第一端、所述第四电容的第一端共接于所述整流模块，所述第四电容的第二端与所述第二二极管的阴极共接于所述光源模组，所述第二二极管的阳极、所述第一电感的第二端、所述第十六电阻的第一端共接，所述第十六电阻的第二端与所述驱动芯片的漏极信号端连接，所述驱动芯片的源极信号端、所述第十四电阻的第一端以及所述第十五电阻的第一端共接，所述驱动芯片的反馈信号端与所述第十三电阻的第一端连接，所述驱动芯片的补偿信号端与所述可控硅补偿模块连接，所述驱动芯片的电源端与所述光源模组连接，所述驱动芯片的接地端、所述第十三电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端以及所述第十五电阻的第二端共接于地。

本申请第二方面还提供了一种调光调色装置，所述调光调色装置包括如上述任一项所述的调光调色电路。

本申请第三方面还提供了一种灯具，包括：光源模组；以及如上述任一项所述的调光调色电路，所述调光调色电路与所述光源模组连接。

本申请实施例提供了一种调光调色电路、调光调色装置及灯具，通过可控硅调光器接收交流电，根据接收的可控硅调光信号对导通角度进行调节，并输出对应的斩波交流电，然后由整流模块接收斩波交流电，并对斩波交流电进行整流处理，输出斩波直流电，可控硅补偿模块根据可控硅的导通角度生成可控硅补偿信号，主功率控制模块根据斩波直流电以及可控硅补偿信号生成光源驱动信号，以驱动光源模组点亮，并由色温调节模块接收斩波直流电，并根据斩波直流电调节光源模组的色温，从而在不使用主控芯片的情况下实现可控硅的调光调色，解决了现有LED调光驱动电路存在的编程复杂、成本较高等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本申请的一个实施例提供的调光调色电路的结构示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的调光调色电路的结构示意图；

图3为本申请的另一个实施例提供的调光调色电路的结构示意图；

图4为本申请的另一个实施例提供的调光调色电路的结构示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的调光调色曲线图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本申请实施例提供了一种调光调色电路，参见图1所示，本实施例中的调光调色电路与光源模组00连接，调光调色电路包括：可控硅调光器10、整流模块20、可控硅补偿模块30、主功率控制模块40、色温调节模块50，其中，可控硅调光器10与市电端口连接，用于接收交流电，根据接收的可控硅调光信号对导通角度进行调节，并输出对应的斩波交流电；整流模块20与可控硅调光器10连接，用于接收斩波交流电，并对斩波交流电进行整流处理，输出斩波直流电；可控硅补偿模块30与整流模块20连接，用于根据可控硅的导通角度生成可控硅补偿信号；主功率控制模块40与整流模块20、可控硅补偿模块30、光源模组00连接，用于根据斩波直流电以及可控硅补偿信号生成光源驱动信号，以驱动光源模组00点亮；色温调节模块50与整流模块20连接，用于接收斩波直流电，并根据斩波直流电调节光源模组00的色温。

在本实施例中，通过可控硅调光器10接收交流电，根据接收的可控硅调光信号对导通角度进行调节，并输出对应的斩波交流电，然后由整流模块20接收斩波交流电，并对斩波交流电进行整流处理，输出斩波直流电，可控硅补偿模块30根据可控硅的导通角度生成可控硅补偿信号，主功率控制模块40根据斩波直流电以及可控硅补偿信号生成光源驱动信号，以驱动光源模组00点亮，并由色温调节模块50接收斩波直流电，并根据斩波直流电调节光源模组00的色温，从而在不使用主控芯片的情况下实现可控硅的调光调色，解决了现有LED调光驱动电路存在的编程复杂、成本较高等问题。

在一个实施例中，参见图2所示，调光调色电路还包括滤波模块60，滤波模块60与整流模块20连接，用于对斩波直流电进行滤波处理。

在本实施例中，通过滤波模块60，可以解决调光调色电路的电磁干扰(EMI)问题，增强信号的稳定性。

在一个实施例中，滤波模块60为π型滤波器。

在本实施例中，π型滤波器可以由至少两个电容器和一个电感器组成，其输入和输出都呈低阻抗。

在一个实施例中，参见图2所示，调光调色电路还包括缓冲模块70，缓冲模块70与滤波模块60连接，用于增强电路对可控硅调光器10的兼容性。

在本实施例中，缓冲模块70可以增强调光调色电路对调光调色电路的兼容性，以更好兼容可控硅调光器10。

在一个实施例中，缓冲模块70为RC缓冲电路。

在本实施例中，RC缓冲电路可以有电阻和电容串联或者并联组成，用于改进器件开通和关断瞬间所承受的电压、电流波形，例如，为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。

在一个实施例中，参见图3所示，调光调色电路还包括供电模块41，供电模块41与光源模组00、主功率控制模块40连接，用于从光源模组00取电，并生成芯片供电信号，以对主功率控制模块40供电。

在本实施例中，供电模块41主要是为主功率控制模块40中的芯片进行供电，例如，通过从光源模组00的取电，为主功率控制模块40中的芯片供电，待芯片启动后，由芯片外围电路对其供电。

在一个实施例中，参见图3所示，调光调色电路还包括过流保护模块81，过流保护模块81与整流模块20连接，用于对电路进行过流保护处理。

在本实施例中，过流保护模块81设于整流模块20的输入端，用于对输入交流电进行过流保护，避免接入的交流电的电流过大对后端电路造成损坏。

在一个实施例中，参见图3所示，调光调色电路还包括过压保护模块82，过压保护模块82与整流模块20连接，用于对输入的交流电进行过压保护，避免接入的交流电由于电压过大导致后端电路损坏。

在一个实施例中，参见图4所示，色温调节模块50包括：第一电阻R1、第二电阻R2、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、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、光耦芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第一晶闸管Z1。

第五电阻R5的第一端、第一二极管D1的阳极、第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端以及第二开关管Q2的第一端共接于整流模块20，第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端、第一电阻R1的第一端以及第一开关管Q1的第一端共接，第一开关管Q1的第二端与光源模组00的第一负极端连接，第一开关管Q1的控制端、第一电阻R1的第二端以及第七电阻R7的第一端共接，第二开关管Q2的第二端与第三开关管Q3的第一端共接于光源模组00的第二负极端，第二开关管Q2的控制端与第四电阻R4的第二端共接于第三开关管Q3的第二端，第三开关管Q3的控制端与第六电阻R6的第一端，第一二极管D1的阴极、第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第一端、第一电容C1的第一端以及光耦芯片U1的第一受光端共接，第八电阻R8的第二端与光源模组00的正极端共接于主功率控制模块40，第一电容C1的第二端与光耦芯片U1的第二受光端共接于整流模块20，光耦芯片U1的第一发光端与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端与供电端VCC连接，光耦芯片U1的第二发光端、第十电阻R10的第一端以及第一晶闸管Z1的阴极共接，第十电阻R10的第二端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端、第一晶闸管Z1的门极、第三电容C3的第一端、第十一电阻R11的第一端以及第十二电阻R12的第一端共接，第一晶闸管Z1的阳极、第三电容C3的第二端以及第十一电阻R11的第二端共接于地，第十二电阻R12的第二端与整流模块20连接。

在本实施例中，色温调节模块50通过对整流模块20的输出端Vbus的斩波直流电进行检测，然后经过光耦芯片U1后控制第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通电流，实现对光源模组00中每路灯串的电流的调节，最终实现对光源模组00调节色温的目的。

在一个实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3均可以为三极管。

在具体应用中，假设三极管的导通条件为Vbe＝0.7V，当某一时刻Vbus上的电压为高电平时，第三开关管Q3导通，则第一开关管Q1的基极为低电平，此时第一开关管Q1截止，输出电流往第二开关管Q2，第二开关管Q2导通，光源模组00由两路不同色温的光源组成，2000K色温的光源点亮，5000K色温的光源不亮，当Vbus电压为低电平，第三开关管Q3截止，第二开关管Q2截止，第一开关管Q1导通，2000K色温的光源不亮，5000K色温的光源点亮。

在一个实施例中，参见图4所示，主功率控制模块40包括：第一电感L1、第四电容C4、第二二极管D2、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16以及驱动芯片U2。

第一电感L1的第一端、第四电容C4的第一端共接于整流模块20，第四电容C4的第二端与第二二极管D2的阴极共接于光源模组00，第二二极管D2的阳极、第一电感L1的第二端、第十六电阻R16的第一端共接，第十六电阻R16的第二端与驱动芯片U2的漏极信号端D连接，驱动芯片U2的源极信号端S、第十四电阻R14的第一端以及第十五电阻R15的第一端共接，驱动芯片U2的反馈信号端FB与第十三电阻R13的第一端连接，驱动芯片U2的补偿信号端COMP与可控硅补偿模块30连接，驱动芯片U2的电源端VCC与光源模组00连接，驱动芯片U2的接地端GND、第十三电阻R13的第二端、第十四电阻R14的第二端以及第十五电阻R15的第二端共接于地。

在本实施例中，可控硅调光器10、整流模块20、主功率控制模块40、可控硅补偿模块30组成调光电路，用于根据调光控制信号调节光源模组00的亮度。

具体的，主功率控制模块40采用buck-boost架构，通过检测可控硅斩波角度控制输出电流，给后级光源负载供电，例如，驱动芯片U2及其外围电路可以组成BUCK电路。

在一个实施例中，参见图4所示，整流模块20可以由整流桥BD组成，整流桥BD将正弦波的输入50/60HZ电压转化成没有负半周的100/120HZ的电压波形。

在一个实施例中，参见图4所示，滤波模块60包括：第十电容C10、第九电容C9、第三电感L3以及第二十四电阻R24。

具体的，第十电容C10的第一端、第三电感L3的第一端以及第二十四电阻R24的第一端共接于整流模块20，第三电感L3的第二端、第二十四电阻R24的第二端以及第九电容C9的第一端共接于主功率控制模块40，第十电容C10的第二端于第九电容C9的第二端共接地。

在本实施例中，第十电容C10、第九电容C9、第三电感L3以及第二十四电阻R24组成π型滤波电路。

在一个实施例中，参见图4所示，缓冲模块70包括：第二十五电阻R25、第二十六电阻R26以及第十一电容C11，其中，第二十五电阻R25和第二十六电阻R26并联后与第十一电容C11串联。

在一个实施例中，参见图4所示，可控硅补偿模块30包括：第十七电阻R17、第十八电阻R18、第五电容C5、第三二极管D3、第十九电阻R19、第二十电阻R20以及第六电容C6。

在本实施例中，第十七电阻R17的第一端与整流模块20连接，第十八电阻R18的第一端与第五电容C5的第一端共接于地，第十七电阻R17的第二端、第十八电阻R18的第二端、第五电容C5的第二端以及第三二极管D3的阴极共接，第三二极管D3的阳极与第十九电阻R19的第一端连接，第十九电阻R19的第二端与第二十电阻R20的第一端共接于驱动芯片U2的补偿信号端COMP，第二十电阻R20的第二端与第六电容C6的第一端连接，第六电容C6的第二端接地。

在本实施例中，通过第十七电阻R17、第十八电阻R18、第五电容C5、第三二极管D3、第十九电阻R19对Vbus上的母线电压进行电压采样，并输出至驱动芯片U2的补偿信号端COMP，实现信号补偿的作用。

在一个实施例中，参见图4所示，供电模块41包括：第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第四二极管D4、第五二极管D5、第七电容C7、第八电容C8、第六二极管D6以及第二电感L2。

在本实施例中，第二十一电阻R21的第一端与光源模组00的正极端LED+连接，第二十一电阻R21的第二端与第二十二电阻R22的第一端连接，第二十二电阻R22的第二端、第五二极管D5的阴极、第六二极管D6的阴极以及第八电容C8的第一端共接于驱动芯片U2的电源端VCC，第五二极管D5的阳极、第四二极管D4的阴极以及第七电容C7的第一端共接构成供电端VCC，第四二极管D4的阳极与第二十三电阻R23的第一端连接，第二十三电阻R23的第二端与第二电感L2的第一端共接，并通过第三十电阻与驱动芯片U2的反馈信号端FB连接，第二电感L2的第二端、第七电容C7的第二端、第六二极管D6的阳极以及第八电容C8的第二端共接于地。

在本实施例中，上电时，光源模组00的正极端LED+通过第二十一电阻R21、第二十二电阻R22对驱动芯片U2供电，驱动芯片U2启动后，由辅助绕组经过第二十三电阻R23、第四二极管D4以及第五二极管D5对驱动芯片U2供电。

在一个实施例中，参见图4所示，过压保护模块82由压敏电阻RV组成。

在一个实施例中，参见图4所示，过流保护模块81由保险丝F1组成。

本申请实施例还提供了一种调光调色装置，调光调色装置包括如上述任一项所述的调光调色电路。

本申请实施例还提供了一种灯具，包括：光源模组00；以及如上述任一项所述的调光调色电路，所述调光调色电路与所述光源模组00连接。

在一个实施例中，参见图4所示，光源模组00可以由两路不同色温的光源组成，

图5为调光调色曲线图，曲线90为总光通量，总光通量为白光光通量91与暖光光通量92之和，其中，相位角在0-90°(＜50％)时，调光又调色，相位角在90-180°(50％-100％)时，只调色温不调光通量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

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

1.一种调光调色电路，与光源模组连接，其特征在于，所述调光调色电路包括：

2.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述调光调色电路还包括：

3.如权利要求2所述的调光调色电路，其特征在于，所述滤波模块为π型滤波器。

4.如权利要求2所述的调光调色电路，其特征在于，所述调光调色电路还包括：

5.如权利要求4所述的调光调色电路，其特征在于，所述缓冲模块为RC缓冲电路。

6.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述调光调色电路还包括：

7.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述色温调节模块包括：第一电阻、第二电阻、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、第十一电阻、第十二电阻、第一开关管、第二开关管、第三开关管、光耦芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第一晶闸管；

8.如权利要求1所述的调光调色电路，其特征在于，所述主功率控制模块包括：第一电感、第四电容、第二二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻以及驱动芯片；

9.一种调光调色装置，其特征在于，所述调光调色装置包括如权利要求1-8任一项所述的调光调色电路。

10.一种灯具，其特征在于，包括：光源模组；以及如权利要求1-8任一项所述的调光调色电路，所述调光调色电路与所述光源模组连接。