CN216565651U - 一种交流利用单路mos简易调光调色电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，它涉及LED照明技术领域。压敏电阻经交流保险丝、可控硅调光器接至电源，压敏电阻两端与整流桥相连，整流桥输出端与线性恒流控制器连接，线性恒流控制器输出端依次连接降压限流电阻、稳压二极管至地端，两分压限流电阻间节点分别与基准电压源阴极、N沟道MOS管基极相连；线性恒流控制器输出端依次连接暖光LEDS、暖色温灯珠限流限压电阻至N沟道MOS管的漏极，线性恒流控制器输出端连接白光LEDS至第一基准电压调节电阻与第二基准电压调节电阻间的节点。本实用新型采用单路MOS管电路进行调光调色温，无需PWM信号，走线简单，成本低，易过认证，调光调色效果好。

Description

一种交流利用单路MOS简易调光调色电路

技术领域

本实用新型涉及的是LED照明技术领域，具体涉及一种交流利用单路MOS简易调光调色电路。

背景技术

发光二极管简称为LED(lighte mitting diode)，是一种常用的发光器件，它通过电子与空穴复合释放能量发光。发光二极管可将电能高效地转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等，为社会带来巨大节能贡献。LED照明与传统照明相比，能实现更多的色彩，目前实现色彩变化主要依靠灯具内红、绿、蓝、白四种或红、绿、蓝三种光源混光而成。

现有调光调色的电路有很多种，其中以下面两种作为代表：

(1)一种采用多路MOS调光调色电路方案，由两路或两路以上电路制作而成，该方案需要多路MOS，多个基准电压取样反馈进行调光调色，线路复杂，调光调色效果不好；该方案存在以下缺点：

①电子元件成本较多，实现价格比较贵；

②控制回路和反馈电路调试困难；

③元件较多，线路板上走线困难；

(2)另一种采用MCU控制调光调色方案，此方案需利用MCU单元编写预定程序后，使用程序控制PWM信号的脉宽度，MCU按照程序处理进行调光调色，且该方案供电还需要做特殊处理，另外需要多路MOS，需要反馈才能实现调光调色，线路复杂，调试困难。具体地，该方案存在以下缺点：

①程序编写，调试困难，程序与调光效果难调试，需要花费很长时间；

②MCU价格昂贵，目前市场上MCU价格都是在一至几块钱不等；

③MCU性不强，市场上很难找得到一模一样的MCU，目前市场上的MCU几乎难以替换，替换困难；

④外围线路较多，需要单独的供电单元，供电要求多较高；

⑤难过认证，因MCU控制采用PWM开关MOS，存在开关频率问题，过证时传导骚拢和辐射骚拢难调，需要增加安规器件才可过认证。

为了解决上述问题，设计一种新型的交流利用单路MOS简易调光调色电路尤为必要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，结构设计合理，采用单路MOS管电路进行调光调色温，线路简单，无需PWM信号即可调光色温，调光调色效果好，调试更容易，成本低，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，包括可控硅调光器、浪涌保护电路、整流电路、线性恒流控制器、降压稳压电路、基准电路、控制电路、暖光LEDS、白光LEDS，所述的浪涌保护电路包括有压敏电阻，整流电路包括有整流桥，降压稳压电路包括有放电电阻、滤波储能电容、降压限流电阻、第一分压限流电阻、第二分压限流电阻、稳压二极管和抗干扰电容，基准电路包括有2.5V基准电压源，控制电路包括有第一基准电压调节电阻、第二基准电压调节电阻。

压敏电阻的一端经交流保险丝、可控硅调光器接至火线L端，压敏电阻的另一端接零线N端，压敏电阻的两端分别与整流桥的1脚、3脚相连，整流桥的2脚、4脚分别与线性恒流控制器的输入端、地端，线性恒流控制器的输出端连接放电电阻与滤波储能电容的并联电路至地端，线性恒流控制器的输出端还依次连接降压限流电阻、稳压二极管至地端，稳压二极管两端并接有抗干扰电容，稳压二极管两端还并接有第一分压限流电阻与第二分压限流电阻的串联电路，第一分压限流电阻与第二分压限流电阻之间的节点分别与基准电压源的阴极、N沟道MOS管的基极相连，基准电压源的控制极与N沟道MOS管的源极相连，基准电压源的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻、第二基准电压调节电阻，基准电压源的阳极接地；所述的线性恒流控制器的输出端依次连接暖光LEDS、暖色温灯珠限流限压电阻至N沟道MOS管的漏极，线性恒流控制器的输出端还连接白光LEDS至第一基准电压调节电阻与第二基准电压调节电阻之间的节点。

作为优选，所述的可控硅调光器可替换为直流电源，用直流调节输入电压进行调光调温，直流电源的两端并接有放电电阻、滤波储能电容，直流电源的正极端依次连接降压限流电阻、稳压二极管至地端，稳压二极管两端并接有抗干扰电容，稳压二极管两端还并接有第一分压限流电阻与第二分压限流电阻的串联电路，第一分压限流电阻与第二分压限流电阻之间的节点分别与基准电压源的阴极、N沟道MOS管的基极相连，基准电压源的控制极与N沟道MOS管的源极相连，基准电压源的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻、第二基准电压调节电阻，基准电压源的阳极接地；所述的直流电源的输出端依次连接暖光LEDS、暖色温灯珠限流限压电阻至N沟道MOS管的漏极，线性恒流控制器的输出端还连接白光LEDS至第一基准电压调节电阻与第二基准电压调节电阻之间的节点。

作为优选，所述的暖光LEDS由暖光色温灯珠W1-Wn串接而成，暖光色温灯珠为1800K-3000K色温灯珠。

作为优选，所述的白光LEDS由冷光色温灯珠L1-Ln串接而成，冷光色温灯珠为2700K-6500K色温灯珠。

本实用新型的有益效果：本电路可用交流电可控硅调光器调光调色温，也可用直流调节输入电压进行调光调温，采用单路MOS管电路进行调光调色温，无需PWM信号即可调光调色温，电子元件少，替换性强，线路走线简单，成本低，易过认证，且不需要编写特定的程序，控制回路和反馈电路调试更简便，调光调色效果好，应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型可控硅调光器替换为直流电源的电路原理图；

图4为本实用新型的调光曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，包括可控硅调光器1、浪涌保护电路2、整流电路3、线性恒流控制器4、降压稳压电路5、基准电路6、控制电路7、暖光LEDS8、白光LEDS9，所述的浪涌保护电路2保护整个电路系统不受外界电网浪涌电压的破坏，浪涌保护电路2包括有压敏电阻VR，整流电路3把交流整流成直流，整流电路3包括有整流桥BD1，所述的线性恒流控制器4为市场通用的含可控硅调光的线性恒流IC，降压稳压电路5包括有放电电阻RD2、滤波储能电容CP4、降压限流电阻R2、第一分压限流电阻R3、第二分压限流电阻R4、稳压二极管ZD5和抗干扰电容C2，基准电路6包括有2.5V基准电压源T3，控制电路7包括有第一基准电压调节电阻RX3、第二基准电压调节电阻RX4。

压敏电阻VR的一端经交流保险丝F1、可控硅调光器1接至火线L端，压敏电阻VR的另一端接零线N端，压敏电阻VR的两端分别与整流桥BD1的1脚、3脚相连，整流桥BD1的2脚、4脚分别与线性恒流控制器4的输入端、地端，线性恒流控制器4的输出端连接放电电阻RD2与滤波储能电容CP4的并联电路至地端，线性恒流控制器4的输出端还依次连接降压限流电阻R2、稳压二极管ZD5至地端，稳压二极管ZD5两端并接有抗干扰电容C2，稳压二极管ZD5两端还并接有第一分压限流电阻R3与第二分压限流电阻R4的串联电路，第一分压限流电阻R3与第二分压限流电阻R4之间的节点分别与基准电压源T3的阴极、N沟道MOS管T1的基极相连，基准电压源T3的控制极与N沟道MOS管T1的源极相连，基准电压源T3的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻RX3、第二基准电压调节电阻RX4，基准电压源T3的阳极接地；所述的线性恒流控制器4的输出端依次连接暖光LEDS8、暖色温灯珠限流限压电阻R6至N沟道MOS管T1的漏极，线性恒流控制器4的输出端还连接白光LEDS9至第一基准电压调节电阻RX3与第二基准电压调节电阻RX4之间的节点。

值得注意的是，所述的暖光LEDS8由暖光色温灯珠W1-Wn串接而成，暖光色温灯珠为1800K-3000K任意一段色温灯珠。所述的白光LEDS9由冷光色温灯珠L1-Ln串接而成，冷光色温灯珠为2700K-6500K任意一段色温灯珠。

本具体实施方式通过可控硅调光器1改变输出的亮度调节和色温调节，调冷光LED和暖光LED两种色温灯珠的不同亮度，得出不同色温，从而改变照明环境的氛围，其工作原理为：L/N端接至120V或220V或其它电源，可控硅调光器1斩波后，经整流桥BD1整流后，得出脉动直流电，滤波储能电容CP4滤除交流纹波，一路经降压限流电阻R2降压限流、稳压二极管ZD5稳压后，给第一分压限流电阻R3/第二分压限流电阻R4分压，给N沟道MOS管T1提供一个基极(G)电压，同时也给基准电压源T3提供一样工作电压；另一路到暖光色温灯珠W1-Wn和冷光色温灯珠L1-Ln，因暖光色温灯珠W1-Wn灯串电压总比冷光色温灯珠L1-Ln电压高10V以上，可控硅调光器1从低端调到最高端时，N沟道MOS管T1的基极得到一个第一分压限流电阻R3/第二分压限流电阻R4分压过后的电压，当输入电压达到暖光色温灯珠W1-Wn的灯串电压最低值，且基准电压源T3的控制极端的电压低于基准电压源T3 Vref，此时N沟道MOS管T1导通，有电流流过，暖光色温灯珠W1-Wn开始暗亮，慢慢调节可控硅调光器1时，整灯功率慢慢往上升，色温同时慢慢往上升，当达到冷光色温灯珠L1-Ln灯串电压最低值时，冷光色温LED开始亮起，渐渐往上调可控硅调光器1，亮度和色温同步往上增加，当调节到基准电压源T3的控制极电压达到2.5V电压时，N沟道MOS管T1截止，此时暖光色温灯珠W1-Wn熄灭，只有冷光色温灯珠L1-Ln亮，再往上调节调到可控硅调光器1的最大范围时，此时亮度最高，灯具功率最大，色温最大；可控硅调光器1从最大调节到最小时 ，渐渐调节可控硅调光器，亮度渐渐变暗，当调节到基准电压源T3的电压低于2.5V电压时，此时暖光色温灯珠W1-Wn亮起，渐渐调节可控硅调光器1时，调到冷光色温灯珠L1-Ln灯串电压低于冷光色温LED灯串最低亮起电压时，此时冷光灯灭，只暖光灯在亮，再往下调节调光器时，当调到最低端时，此时保持设定时最小功率和色度，色温。

本具体实施方式也可使用调整输入电压进行调亮度和调色温，将可控硅调光器1可替换为直流电源I即可。其电路结构为：直流电源I的两端并接有放电电阻RD2、滤波储能电容CP4，直流电源I的正极端依次连接降压限流电阻R2、稳压二极管ZD5至地端，稳压二极管ZD5两端并接有抗干扰电容C2，稳压二极管ZD5两端还并接有第一分压限流电阻R3与第二分压限流电阻R4的串联电路，第一分压限流电阻R3与第二分压限流电阻R4之间的节点分别与基准电压源T3的阴极、N沟道MOS管T1的基极相连，基准电压源T3的控制极与N沟道MOS管T1的源极相连，基准电压源T3的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻RX3、第二基准电压调节电阻RX4，基准电压源T3的阳极接地；所述的直流电源I的输出端依次连接暖光LEDS8、暖色温灯珠限流限压电阻R6至N沟道MOS管T1的漏极，线性恒流控制器4的输出端还连接白光LEDS9至第一基准电压调节电阻RX3与第二基准电压调节电阻RX4之间的节点。

该用直流调节输入电压进行调光调温的工作原理如下：调节直流电源I，当电压从小往上调时，N沟道MOS管T1的基极得到一个导通电压，N沟道MOS管T1开始导通，调节到暖光色温灯珠W1-Wn灯串最低灯电串电压时，暖光LED开始亮起，渐渐往上调节电压，当调到冷光色温灯珠L1-Ln灯串最低灯串电压时，冷光灯开起暗亮，慢慢往上调亮度赿来赿高，色温也随之赿来赿高；当基准电压源T3的控制极达到2.5V电压时， N沟道MOS管T1截止，此时只有冷光色温灯珠L1-Ln亮起，渐渐往上调节，当电压达到冷光色LED灯串电压最大值时，此时，亮度最亮，色温最高，反之电压往下调时，当基准电压源T3的控制极的电压低于2.5V时，N沟道MOS管T1开始导通，暖光亮起，渐渐往下调，调到低于冷光色温灯珠L1-Ln灯串最低电压时，此时冷光色温LED灭，只暖光色温LED亮，渐渐再往下，当低于暖光色温灯珠W1-Wn最低灯串电压时，暖光也熄灭，完成一个调光回程。

本具体实施方式采用交流电可控硅调光器调光调色温，也可用直流调节输入电压进行调光调温，通过单路MOS管电路，无需PWM信号即可进行调光调色温，其技术优势为：

①线路简洁，利用简单的单路MOS线路，基准电压源如TL431，通过检测基准电压源的控制端电压，判定MOS管的通、断，并通过调节MOS管的基极电压来调节MOS导通大、小进行调亮度和调色温，同时采用通用元器件，设计PCB时布线更简洁；

②不需要编写特定的程序，该方案采用单路MOS配合市面上通用的调光器进行调亮度和调色温，免去了调试程序的麻烦，调试更容易，也缩短整个产品开发周期；

③电子元件替换性强，本电路所有产品均采用市面通用电子元件，所有电子元件都可以找到多家供应商，只要参数性能一样的电子元件都可选用，避免在一家供应上缺货、交期过长问题，多家可选，选型更多样化，还能降低成本；

④易过认证，线路采用基准电源即电压型来开关，免去开关频率问题，在MOS导通和关断时没有骚拢的产生，不会产传导骚拢和辐射骚拢，不需增加任何安规器件节省成本；

⑤亮度与色温曲线平滑，调光曲线图如图4，可以看出，调光过程体验极好，过程中没有闪烁情况。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，其特征在于，包括可控硅调光器(1)、浪涌保护电路(2)、整流电路(3)、线性恒流控制器(4)、降压稳压电路(5)、基准电路(6)、控制电路(7)、暖光LEDS(8)、白光LEDS(9)，所述的浪涌保护电路(2)包括有压敏电阻(VR)，整流电路(3)包括有整流桥(BD1)，降压稳压电路(5)包括有放电电阻(RD2)、滤波储能电容(CP4)、降压限流电阻(R2)、第一分压限流电阻(R3)、第二分压限流电阻(R4)、稳压二极管(ZD5)和抗干扰电容(C2)，基准电路(6)包括有2.5V基准电压源(T3)，控制电路(7)包括有第一基准电压调节电阻(RX3)、第二基准电压调节电阻(RX4)；

压敏电阻(VR)的一端经交流保险丝(F1)、可控硅调光器(1)接至火线L端，压敏电阻(VR)的另一端接零线N端，压敏电阻(VR)的两端分别与整流桥(BD1)的1脚、3脚相连，整流桥(BD1)的2脚、4脚分别与线性恒流控制器(4)的输入端、地端，线性恒流控制器(4)的输出端连接放电电阻(RD2)与滤波储能电容(CP4)的并联电路至地端，线性恒流控制器(4)的输出端还依次连接降压限流电阻(R2)、稳压二极管(ZD5)至地端，稳压二极管(ZD5)两端并接有抗干扰电容(C2)，稳压二极管(ZD5)两端还并接有第一分压限流电阻(R3)与第二分压限流电阻(R4)的串联电路，第一分压限流电阻(R3)与第二分压限流电阻(R4)之间的节点分别与基准电压源(T3)的阴极、N沟道MOS管(T1)的基极相连，基准电压源(T3)的控制极与N沟道MOS管(T1)的源极相连，基准电压源(T3)的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻(RX3)、第二基准电压调节电阻(RX4)，基准电压源(T3)的阳极接地；所述的线性恒流控制器(4)的输出端依次连接暖光LEDS(8)、暖色温灯珠限流限压电阻(R6)至N沟道MOS管(T1)的漏极，线性恒流控制器(4)的输出端还连接白光LEDS(9)至第一基准电压调节电阻(RX3)与第二基准电压调节电阻(RX4)之间的节点。

2.根据权利要求1所述的一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，其特征在于，所述的可控硅调光器(1)替换为直流电源(I)，直流电源(I)的两端并接有放电电阻(RD2)、滤波储能电容(CP4)，直流电源(I)的正极端依次连接降压限流电阻(R2)、稳压二极管(ZD5)至地端，稳压二极管(ZD5)两端并接有抗干扰电容(C2)，稳压二极管(ZD5)两端还并接有第一分压限流电阻(R3)与第二分压限流电阻(R4)的串联电路，第一分压限流电阻(R3)与第二分压限流电阻(R4)之间的节点分别与基准电压源(T3)的阴极、N沟道MOS管(T1)的基极相连，基准电压源(T3)的控制极与N沟道MOS管(T1)的源极相连，基准电压源(T3)的控制极与阳极之间串接有第一基准电压调节电阻(RX3)、第二基准电压调节电阻(RX4)，基准电压源(T3)的阳极接地；所述的直流电源(I)的输出端依次连接暖光LEDS(8)、暖色温灯珠限流限压电阻(R6)至N沟道MOS管(T1)的漏极，线性恒流控制器(4)的输出端还连接白光LEDS(9)至第一基准电压调节电阻(RX3)与第二基准电压调节电阻(RX4)之间的节点。

3.根据权利要求1或2所述的一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，其特征在于，所述的暖光LEDS(8)由暖光色温灯珠W1-Wn串接而成，暖光色温灯珠为1800K-3000K色温灯珠。

4.根据权利要求1或2所述的一种交流利用单路MOS简易调光调色电路，其特征在于，所述的白光LEDS(9)由冷光色温灯珠L1-Ln串接而成，冷光色温灯珠为2700K-6500K色温灯珠。

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