CN217656777U - 低深度隔离调光控制电路及驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低深度隔离调光控制电路及驱动电路，至少包括比较电路、振荡电路、隔离电路；所述比较电路设置有第一输入端、第二输入端、以及第一输出端，所述第一输入端与输入信号线连接，所述第二输入端与所述振荡电路连接，所述第一输出端通过隔离电路与所述信号驱动电路连接，且第一输出端向后级电路输出驱动信号。其有益效果是：本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

Description

低深度隔离调光控制电路及驱动电路

技术领域

本实用新型涉及灯具电路技术领域，更具体地，涉及低深度隔离调光控制电路及驱动电路。

背景技术

随着智能照明市场的爆发，用户对灯光的体验越细致，深度达到0.1％，并在整个调光过程中，灯光需要符合无频闪要求，无频闪调光频率≥3.125KHZ。光耦合器亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器与受光器封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接收光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制。目前市面上0-10V隔离调光电路主要采用普通光耦来作隔离，存在一个缺陷，因光耦自身的特性，上升时间18uS,下降时间18uS即整个周期为36uS,故在低端的时候PWM波形会失真，PWM信号不能1：1传输，从而使调光深度做不低。为了改善此问题驱动厂商将普通光耦换成高速光耦可以有效解决在低端PWM信号传输失真问题，但高速光耦的成本非常高，致使驱动电源竞争力直线下降。

实用新型内容

本实用新型为克服上述背景技术中的调光深度做不低、且高速光耦的成本非常高的缺陷，提供低深度隔离调光控制电路及驱动电路。

一种低深度隔离调光控制电路，至少包括比较电路、振荡电路、隔离电路；

所述比较电路设置有第一输入端、第二输入端、以及第一输出端，所述第一输入端与输入信号线连接，所述第二输入端与所述振荡电路连接，所述第一输出端通过隔离电路与所述信号驱动电路连接，且第一输出端向后级电路输出驱动信号。

可选地，所述比较电路包括第一比较器，所述第一输入端、第二输入端、第一输出端设置在所述第一比较器上；且所述第一输入端还通过第一电阻与第一输入电源连接。

可选地，所述振荡电路包括第二比较器、第一电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻；

所述第二比较器的正相输入端分别与所述第六电阻、第七电阻、第八电阻连接，反相输入端分别与所述第二输入端、第一电容、第四电阻连接，输出端与第五电阻、第六电阻另一端、第四电阻另一端连接；

所述第七电阻、第五电阻另一端与第一输入电源连接，所述第八电阻、第一电容另一端接地。

可选地，所述隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路；

所述第一隔离电路与所述第二隔离电路连接，所述第一隔离电路的输入端与第一输出端连接；所述第二隔离电路的输出端与后级电路连接。

可选地，所述第一隔离电路包括第一MOS管、第二电阻、第三电阻，

所述第一MOS管的栅极与第一输出端、第二电阻连接，漏级与第二隔离电路、第三电阻连接，源级接地；所述第二电阻、第三电阻另一端与第一输入电源连接。

可选地，所述第二隔离电路包括光耦、第九电阻，

所述光耦设置有第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端，所述第一连接端与所述第一MOS管的漏级连接，第四连接端与后级电路、第九电阻连接，第三连接端、第四连接端接地；所述第九电阻另一端与第二输入电源连接。

此外，本申请还提供一种驱动电路，至少包括PWM驱动电路、恒流驱动电路、以及上述的一种低深度隔离调光控制电路；

所述PWM驱动电路的输入端与隔离电路的输出端连接，且PWM驱动电路的输出端通过所述恒流驱动电路驱动LED。

可选地，所述PWM驱动电路包括主控芯片，所述主控芯片设置有第一电源端、信号端、第一PWM端，

所述第一电源端与第二输入电源连接，所述信号端与隔离电路输出端连接，所述第一PWM端与所述恒流驱动电路连接。

可选地，所述恒流驱动电路包括恒流控制芯片、输出滤波电路；

所述恒流控制芯片设置有第二电源端、第二PWM端、使能端，所述第二电源端与第三输入电源连接，所述第二PWM端与所述第一PWM端连接，所述使能端通过输出滤波电路与LED连接。

可选地，所述输出滤波电路包括第二MOS管、第一电感、第一二极管、第二电容；

所述第二MOS管的栅极与所述使能端连接，漏级与所述第一电感、第一二极管连接，源级接地；

所述第一电感另一端与所述第二电容、LED的负极连接，所述第一二极管、第二电容另一端与LED的正极连接；所述LED的正极还与第三输入电源连接。

与现有技术相比，其有益效果是：本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

附图说明

图1是现有技术的示意图。

图2是本实用新型实施例的电路框图。

图3是本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，图1为市面上常规0-10V光耦隔离调光逻辑方框图，目前市面上0-10V隔离调光电路主要采用普通光耦来作隔离，存在一个缺陷，因光耦自身的特性，上升时间18uS,下降时间18uS即整个周期为36uS,故在低端的时候PWM波形会失真，PWM信号不能1：1传输，从而使调光深度做不低。为了改善此问题驱动厂商将普通光耦换成高速光耦可以有效解决在低端PWM信号传输失真问题，但高速光耦的成本非常高，致使驱动电源竞争力直线下降。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1，

在如图2、图3所示的实施例中，本申请提供了一种低深度隔离调光控制电路，至少包括比较电路、振荡电路、隔离电路；比较电路设置有第一输入端、第二输入端、以及第一输出端，第一输入端与输入信号线0V-10V连接，第二输入端与振荡电路连接，第一输出端通过隔离电路与信号驱动电路连接，且第一输出端向后级电路输出驱动信号。在本实施例中，振荡电路用于向比较电路输出一个三角波，使比较电路的第一输出端输出一个可调节PWM信号，通过隔离电路给到后级电路，实现改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

实施例2，

在一些实施例中，比较电路包括第一比较器U1B，第一输入端、第二输入端、第一输出端设置在第一比较器U1B上；且第一输入端还通过第一电阻R1与第一输入电源连接。在本实施例中，本申请的比较电路可以通过一个比较器实现，比较器的第一输入端、第二输入端分别与输入信号线0V-10V、振荡电路连接，并根据振荡电路的信号，将输入信号线0V-10V的信号整形，形成第一个可调节的PWM信号。本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

实施例3，

在一些实施例中，振荡电路包括第二比较器U1A、第一电容C1、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；第二比较器U1A的正相输入端分别与第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8连接，反相输入端分别与第二输入端、第一电容C1、第四电阻R4连接，输出端与第六电阻R6R5、第六电阻R6另一端、第四电阻R4另一端连接；第七电阻R7、第六电阻R6R5另一端与第一输入电源连接，第八电阻R8、第一电容C1另一端接地。在本实施例中，第六电阻R6R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8用于分压，振荡电路可以通过设置第一电容C1、第四电阻R4的值，进而调节三角波频率。本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

实施例4，

在一些实施例中，实施例2中的第一比较器U1B，实施例3的第二比较器U1A，通过集成在型号为LM393的集成芯片中，通过集成芯片实现将输入信号线0V-10V，整形成可调节的PWM信号。本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

实施例5，

在一些实施例中，隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路；第一隔离电路与第二隔离电路连接，第一隔离电路的输入端与第一输出端连接；第二隔离电路的输出端与后级电路连接。第一隔离电路包括第一MOS管Q1、第二电阻R2、第三电阻R3，第一MOS管Q1的栅极与第一输出端、第二电阻R2连接，漏级与第二隔离电路、第三电阻R3连接，源级接地；第二电阻R2、第三电阻R3另一端与第一输入电源连接。第二隔离电路包括光耦U2、第九电阻R9，光耦U2设置有第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端，第一连接端与第一MOS管Q1的漏级连接，第四连接端与后级电路、第九电阻R9连接，第三连接端、第四连接端接地；第九电阻R9另一端与第二输入电源连接。在本实施例中，本申请的第一MOS管Q1通过接收比较电路输出的PWM信号，使漏级和源级导通或断开，从而使光耦U2导通或断开，在本实施例中，本申请的光耦U2可以是型号为WL817的光耦U2传感器。第二电阻R2、第三电阻R3、第九电阻R9用于分压。第一输入电源VCC、第二输入电源5V、第三输入端DC+48V可以为电压相同的电源，也可以为电压不相同的电源。

实施例6，

本申请还提供一种驱动电路，至少包括PWM驱动电路、恒流驱动电路、以及上述的一种低深度隔离调光控制电路；PWM驱动电路的输入端与隔离电路的输出端连接，且PWM驱动电路的输出端通过恒流驱动电路驱动LED。在本实施例中，本申请的比较电路输出驱动信号后，通过PWM驱动电路，控制恒流驱动电路，从而控制LED的点亮或熄灭。

在上述实施例的一种实施方式中，PWM驱动电路包括主控芯片MCU，主控芯片MCU设置有第一电源端MCU_VCC、信号端MCU_PWM_IN、第一PWM端MCU_PWM，第一电源端MCU_VCC与第二输入电源连接，信号端MCU_PWM_IN与隔离电路输出端连接，第一PWM端MCU_PWM与恒流驱动电路连接。在本实施例中，主控芯片MCU可以是型号为MS51FB9AE的芯片。

在上述实施例的一种实施方式中，恒流驱动电路包括恒流控制芯片U3、输出滤波电路；恒流控制芯片U3设置有第二电源端U3_VIN、第二PWM端U3_PWM、使能端U3_GATE，第二电源端U3_VIN与第三输入电源连接，第二PWM端U3_PWM与第一PWM端MCU_PWM连接，使能端U3_GATE通过输出滤波电路与LED连接。输出滤波电路包括第二MOS管Q2、第一电感L1、第一二极管D1、第二电容C2；第二MOS管Q2的栅极与使能端U3_GATE连接，漏级与第一电感、第一二极管连接，源级接地；第一电感另一端与第二电容、LED的负极连接，第一二极管、第二电容另一端与LED的正极连接；LED的正极还与第三输入电源连接。在本实施例中，恒流控制芯片U3可以是型号为PT4121E的芯片，在本申请中，通过接收PWM驱动电路的信号，从而控制第二MOS管的通断，使LED点亮或熄灭。第一电感、第一二极管、第二电容用于滤波稳压。

实施例7，

本申请还提供一种灯具，参见图2,3，灯具设置有驱动电源，驱动电源上设置有实施例6所提出的驱动电路。在本实施例中，灯具上电启动，第一输入电源经第七电阻R7、第八电阻R8分压到第二比较器U1A的正相输入端，此时第二比较器U1A的正相输入端电压大于反相输入端，第二比较器U1A的输出端输出高电平，第一输入电源经过第六电阻R6R5、第四电阻R4给第一电容C1充电，待充电电压大于第二比较器U1A的正相输入端时，第二比较器U1A的输出端输出低电平，第一电容C1放电电压低于3脚时，输出高电平，周而复始充放电，使第二比较器U1A的反相输入端输出一个三角波连接到第二比较器U1A的第二输入端，其中三角波频率可通过RC时间常数设定。与第一输入端的0-10V调光电压进行比较，使第一输出端输出一个可调节的PWM信号来控制光耦U2的初级开/关，同时光耦U2的次级也相应输出一个PWM信号，经主控芯片MCU内部逻辑运算处理后，从主控芯片MCU的第一PWM端MCU_PWM输出一个PWM信号连接到恒流控制芯片U3的第二PWM端U3_PWM，信号是1：1传输，从而改善了高频率因普通光耦U2传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。本申请通过设置比较电路、振荡电路，与隔离电路相互配合，向后级输出信号，改善了高频率因普通光耦传输PWM信号失真问题，影响调光的深度。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，至少包括比较电路、振荡电路、隔离电路；

所述比较电路设置有第一输入端、第二输入端、以及第一输出端，所述第一输入端与输入信号线连接，所述第二输入端与所述振荡电路连接，所述第一输出端通过隔离电路与信号驱动电路连接，且第一输出端向后级电路输出驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，所述比较电路包括第一比较器，所述第一输入端、第二输入端、第一输出端设置在所述第一比较器上；且所述第一输入端还通过第一电阻与第一输入电源连接。

3.根据权利要求2所述的一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，所述振荡电路包括第二比较器、第一电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻；

所述第二比较器的正相输入端分别与所述第六电阻、第七电阻、第八电阻连接，反相输入端分别与所述第二输入端、第一电容、第四电阻连接，输出端与第五电阻、第六电阻另一端、第四电阻另一端连接；

所述第七电阻、第五电阻另一端与第一输入电源连接，所述第八电阻、第一电容另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，所述隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路；

所述第一隔离电路与所述第二隔离电路连接，所述第一隔离电路的输入端与第一输出端连接；所述第二隔离电路的输出端与后级电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，所述第一隔离电路包括第一MOS管、第二电阻、第三电阻，

所述第一MOS管的栅极与第一输出端、第二电阻连接，漏级与第二隔离电路、第三电阻连接，源级接地；所述第二电阻、第三电阻另一端与第一输入电源连接。

6.根据权利要求5所述的一种低深度隔离调光控制电路，其特征在于，所述第二隔离电路包括光耦、第九电阻，

所述光耦设置有第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端，所述第一连接端与所述第一MOS管的漏级连接，第四连接端与后级电路、第九电阻连接，第三连接端、第四连接端接地；所述第九电阻另一端与第二输入电源连接。

7.一种驱动电路，其特征在于，至少包括PWM驱动电路、恒流驱动电路、以及权利要求1-6任一项所述的一种低深度隔离调光控制电路；

所述PWM驱动电路的输入端与隔离电路的输出端连接，且PWM驱动电路的输出端通过所述恒流驱动电路驱动LED。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述PWM驱动电路包括主控芯片，所述主控芯片设置有第一电源端、信号端、第一PWM端，

所述第一电源端与第二输入电源连接，所述信号端与隔离电路输出端连接，所述第一PWM端与所述恒流驱动电路连接。

9.根据权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路包括恒流控制芯片、输出滤波电路；

所述恒流控制芯片设置有第二电源端、第二PWM端、使能端，所述第二电源端与第三输入电源连接，所述第二PWM端与所述第一PWM端连接，所述使能端通过输出滤波电路与LED连接。

10.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，所述输出滤波电路包括第二MOS管、第一电感、第一二极管、第二电容；

所述第二MOS管的栅极与所述使能端连接，漏级与所述第一电感、第一二极管连接，源级接地；

所述第一电感另一端与所述第二电容、LED的负极连接，所述第一二极管、第二电容另一端与LED的正极连接；所述LED的正极还与第三输入电源连接。

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