CN217904696U - 用于照明组件的调光电路以及照明组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于照明组件的调光电路以及照明组件，所述照明组件包括光源以及控制芯片，控制芯片用于产生脉冲宽度调制PWM信号，调光电路包括变压器，变压器包括原边和副边，原边和控制芯片连接，副边与调光器连接，变压器能够基于调光器端0－10V信号，传递输出调光信号到控制芯片，得以控制所述光源。

Description

用于照明组件的调光电路以及照明组件

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，特别是涉及一种用于照明组件的调光电路，以及照明组件。

背景技术

光源由于具有体积小、高亮度、耗电量低以及使用寿命长等优点，得到了广泛关注及应用。

目前的光源一般都会设置有调光的功能，根据安全的规定，对于调光的电路则要求要独立供电，否则，会存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供的照明组件的调光电路，提供了单独的供电模式，安全可靠，而且通过PWM信号控制变压器在储能和释能状态之间进行切换，根据变压器的匝比关系进而提供预设的电流给光源，进而实现光源的调光。通过在调光电路中设置变压器，使得调光电路能够进一步给调光器供电，节约了部分供电器件以及隔离传输器件光耦，具有显著的成本优势。

本实用新型提供一种照明组件的调光电路，照明组件包括光源和控制芯片，所述控制芯片用于产生脉冲宽度调制PWM信号，所述调光电路包括变压器，其包括原边和副边，所述原边和所述控制芯片连接，所述副边与调光器连接，所述变压器能够基于所述PWM信号，输出调光信号以控制所述光源。

本实用新型还提供了一种照明组件，其包括如上所述的用于照明组件的调光电路。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本实用新型的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1是本实用新型一些实施例的照明组件的示意图；以及

图2是本实用新型另一些实施例的照明组件的示意图。

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

本申请的照明组件包括但不限于发光二极管(LED)灯、有机发光二极管(OLED)灯、荧光灯和高强度放电(HID)灯。下面将以 LED灯为例来进行详细的描述。

图1示出了本实用新型一些实施例的照明组件的示意图。如图1 所示，照明组件100包括光源110和控制芯片130，控制芯片130用于产生脉冲宽度调制(Pluse Widthmodulation,PWM)信号。具体的，脉冲宽度调制，是一种模拟控制方式。

照明组件100进一步包括调光器140，调光器是指改变光源的光通量并调节照度水平的一种电气装置，其能够通过改变光源的电流值以达到调光的目的。所述调光器的预设的电压幅值为0V到10V。调光器预设的电压幅值对应着不同的光源亮度，例如，10V可以设置为代表最亮，0V则代表最暗，当然的，也可以将10V设置为最暗，而 0V设置为最亮。

在一些实施例中，照明组件100进一步包括调光电路150，调光电路150包括变压器151，变压器151包括原边166和副边167，变压器的原边166和控制芯片130连接，副边167和调光器140连接，变压器151能够基于脉冲信号，输出调光信号以控制光源110。具体的，调光信号包括电压值或电流值。

在一些实施例中，具体的，该控制芯片为IC芯片，即微型电子器件。当然的，也可以采用任何适宜的控制芯片。该控制芯片130至少具有一个控制端口，优选的，控制芯片130包括第一端口和第二端口，第一端口用于输入或输出PWM信号，第二端口用于接收调光信号，控制芯片130能够基于调光信号控制光源110。具体的，控制芯片130的第一端口为PWM端，第二端口为DIM端，PWM端能够产生PWM信号给将该信号传递给调光电路，进而产生调光信号，另一方面，PWM端还能够基于DIM端接收到的调光信号，产生调光后的 PWM信号(例如，改变幅值和/或占空比等等)提供给光源进而实现调光的功能。DIM端能够接收来自调光电路的调光信号。

本领域技术人员应该注意，当DIM端接收到调光信号后，控制芯片是如何控制光源并不限于上述的调整PWM信号的方式，可以包括任何其他适宜的方式。

即使图1中仅示出了控制芯片包括两个端口，然而本领域一般技术人员应该理解，控制芯片可以包括任意个端口，且该任意个端口可以包括不同的功能。

在一些实施例中，照明组件还包括主控制电路120，主控制电路 120设置在光源110和控制芯片130之间，且主控制电路120能够基于控制芯片130的信号控制光源110，例如，打开或关闭。具体的，主控制电路120包括整流单元(图中未示出)，该整流包括整流桥，以用于将交流电转换为直流电以提供给光源。当然的，该主控制电路还可以包括抗干扰的的电路，以用于限制EMI信号。当然的，该主控制电路还可以包括检测电路，以用于检测光源的两端是否安装恰当或是否接入电源等等。本领域技术人员应该理解，主控制电路不限于上述提出的电路，还可以包括其他任何能够实现光源控制的电路。

照明组件100进一步包括第一开关170，第一开关170的输入端与控制芯片130连接，调光电路150进一步包括第一二极管D1，第一二极管D1连接在第一开关170的输出端和变压器151的原边的第一端之间。

具体的，第一开关170可以是例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)、绝缘栅双极型晶体管(IGBTs)、双极结型晶体管 (BJTs)、可控硅、继电器等，也可以是开关电源或者线性电源等LED 控制装置。具体的，第一开关可使用包括但不限于碳化硅的材料中的任何一个或组合来构造

具体的，以MOSFET为例，第一开关170包括三个端口，即栅极g，漏极d以及源极s，在本申请中，将栅极g定义为第一开关的第一端，漏极d定义为第一开关的第二端，源极s定义为第一开关的第三端，在本申请中，第一开关170的第一端与控制芯片130连接，而第一端即为输入端，第二端为输出端。具体的，第一端与控制芯片 130的PWM端连接，第一开关170的第二端经过第一二极管D1与变压器的原边的第一端连接，第一开关170的第三端接地。

控制芯片130的PWM端能够输出第一组PWM信号，该第一组 PWM信号时包括第一PWM信号和第二PWM信号，第一PWM信号和第二PWM信号交替的重复的设置，且第一PWM信号与第二PWM信号的比例即为占空比，对第一组PWM信号来说，占空比是固定的。

具体的，当控制芯片130的PWM端输出第一组PWM信号时，对于第一PWM信号，第一开关170的第一端的电压大于第二端的电压，第一开关170导通，对于第二PWM信号时，第一开关170的第一端的电压不大于第二端的电压，第一开关170关断。因此，在控制芯片130的PWM端输出第一组PWM信号时，第一开关重复的在导通和关断之间进行切换，切换的时间取决于PWM信号的占空比， PWM信号能够控制第一开关170的导通或关断。

调光电路150进一步包括直流电源Vcc，该直流电源Vcc与变压器151的原边的第二端连接。具体的，该直流电源Vcc能够用于给变压器充电。

调光电路150进一步包括设置在原边166的第二二极管D2和第一电容C1，第二二极管D2连接在第一二极管D1的正端和控制芯片 130之间，第一电容C1连接在第二二极管D2的负端和地之间。

具体的，第二二极管D2的正端连接在变压器的原边的第一端，即第一二极管D1的正端，第二二极管D2负端与第一电容C1连接，控制芯片130的第二端口DIM端连接在第二二极管D2和第一电容 C1之间。

具体的，调光电路进一步包括设置在副边的第三二极管D3和第二电容C2，第三二极管D3的正端连接变压器的副边的第一端，调光器和第二电容C2并联在副边的两端。

在一些实施例中，变压器能够基于控制芯片130输出的第一 PWM信号进行储能，变压器能够基于控制芯片130输出的第二PWM 信号进行释能，并在释能的同时输出所述调光信号。

具体的，当控制芯片130的PWM端输出第一组PWM信号时，在于第一PWM信号期间，第一开关170导通，第一二极管D1导通，直流电源Vcc能够给变压器151充电，即变压器处在储能状态，此时副边没有输出，即没有电流或电压提供给调光器；在第二PWM信号期间，第一开关170关断，第一二极管D1断开，变压器151放电，即释能，此时，副边有输出，由于调光器的负载是固定的，而且调光器被调节或选择至预设的亮度，也就对应着预设的电压值，因此，对于副边，具有固定的电压以及固定的负载，因此，产生固定的电流值，通过变压器的匝比关系，副边的电流也映射到原边中，因此，原边中也相应的产生固定的电流，给电流即为调光信号，被提供给控制芯片，进而控制光源。

在一些实施例中，变压器在输出所述调光信号时进一步用于给所述调光器供电。在第二PWM信号期间，变压器释能，此时变压器能够将电压提供给调光器，进而实现给调光器供电。因此，本申请中的调光电路一方面通过变压器能够实现稳定的且安全调光的功能，另一方面，能够调光器供电。

在一些实施例中，调光信号能够基于变压器的匝比关系确认。具体的，匝比关系是指变压器中原边与副边的绕组之间的比例关系，在一个非限定的实施例中，变压器的匝比关系可以是1:1，即原边绕组与副边绕组是等同的，当然的，匝比关系可以使任意适宜的比例关系。

具体的，例如，此时调光器被调剂值预设的亮度选择，此时的亮度所对应的电压值为5V，假设调光器的负载为5欧姆，那么此时副边的电流为1A，假设变压器的匝比关系为1:1，那么此时由副边映射到原边的电流即为1A，原边的该电流即作为调光信号被提供给控制芯片，控制芯片能够相应的控制光源的亮度。

图2示出了本实用新型另一些实施例的照明组件的示意图。为了便捷显示，图2中未显示光源，然而本领域技术应该理解，主控制电路120还与光源连接。如图2所示，照明组件200还包括控制芯片 130，调光器140以及调光电路150。控制芯片包括第一端口PWM端和第二端口DIM端。

调光电路150包括变压器151，变压器151包括原边166和副边 167，变压器的原边166和控制芯片130连接，副边167和调光器140 连接，变压器151能够基于脉冲信号，输出调光信号以控制光源110。

与图1所示的照明组件100不同的是，照明组件200进一步包括脉冲单元280，脉冲单元280与调光电路140连接，以用于给调光电路140提供稳定的PWM信号。此外，照明组件200中未设置有第一二极管。

具体的，照明组件200进一步包括第一开关170，第一开关170 的第一端口(输入端)与控制芯片130连接，具体的，与控制芯片的 PWM端口连接，第二端口与主控制电路120连接，第三端口接地。在图2所示的实施例中，控制芯片的PWM端口产生的PWM信号不再传输给调光电路。

调光电路150进一步包括设置在原边的第二二极管D2和第一电容C1，第二二极管D2和第一电容C1串联，第二二极管D2连接在变压器原边的第一端，变压器原边的第二端连接有直流电源Vcc。

变压器的副边设置有第三二极管D3和第二电容C2，第三二极管 D3的正端连接变压器的副边的第一端，调光器和第二电容C2并联在副边的两端。

具体的，脉冲单元280的输出端与第二二极管D2的正端连接，即与变压器原边的第一端连接，脉冲单元能够产生稳定的PWM信号以传输给调光电路。

具体的，脉冲单元包括第二开关Q2，第二开关的输出端即为脉冲单元280的输出端。脉冲单元进一步并联的四个电阻R1，R2，R3， R4，连接在电阻R1和电阻R2之间的第三电容C3，和连接在电阻 R3和电阻R4之间的第四电容C4。进一步地，脉冲单元还包括另一个直流电源，以用于给四个电阻供电。

具体的，脉冲单元进一步包括第三开关Q3和第四开关Q4，第三开关Q3的第一端(输入端)与电阻R3连接，第二端与电阻R1 连接，第四开关Q4的第一端(输入端)与电阻R2连接，第二端与电阻R4连接，第三开关Q3和第四开关Q4的第三端分别与第二开关的第三端连接。

在一个非限定的实施例中，第二开关为MOSFET，第三开关和第四开关为三极管。具体的，第三开关的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极，同样的，第四开关的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极，第二开关的第一端为栅极，第二端为漏极，第三端为源极。具体的，第三开关的基极与电阻R3连接，集电极与电阻R1连接，第四开关的基极与电阻R2连接，集电极与电阻R4连接，第三开关的发射极和第四开关的发射极分别与第二开关的源极连接，第二开关的栅极与第四电阻连接，第二开关的漏极即为脉冲电路的输出端，与变压器的原边的第一端连接。

具体的，通过将四个电阻配置成不同的阻值，能够使得连接在每两个电阻之间的电容轮流充电，进而使得第三开关和第四开关轮流导通，进而使得第二开关能够在一段时间内导通，输出电压值，一段时间关断，没有输出，并不断的重复上述的导通和关断的操作，因此输出稳定的可控的PWM信号，该稳定的PWM信号的占空比可以通过设置电阻值而改变。

尽管图2中示出了一种脉冲电路，然而本领域技术人员应该理解，脉冲电路并不限于上述一种，还可以包括任何其他适宜的电路形式。此外，尽管图2中采用了两种开关模组，然而也可以用同一种开关模组或者其他的组合形式，例如，第二开关采用三极管，第三开关和第四开关采用MOSFET管，或者都采用MOSFET管，或者采用其他的开关形式等等。

本实用新型所示出的电路图中仅包括一些必要电路和元器件，本领域一般技术人员应该理解，实际的调光电路和/或主控制电路和/或照明组件还包括其他的元器件和/或电路，例如，整流电路，抗干扰电路等等。本领域一般技术人员应该理解，本实用新型的重点在于调光电路，主控制电路可以采用任何现有的方式进行控制，并不影响本实用新型中调光电路。

在一些实施例中，本申请中可以包括多个光源，也可以包括多个调光电路，以用于分别向不同的光源提供不同的调光信号，进而实现不同的调光需求，在一些实施例中，本申请中的调光电路也可以用于给不同颜色的光源提供亮度调节，例如，白灯或黄灯等等。具体的，本申请中的调光可以是调节亮度，也可以是调节色温。

本实用新型一些实施例的照明组件中的调光电路，通过采用单独的供电电路，安全可靠且成本较低，此外，通过利用PWM信号控制变压器的充放电，基于变压器的匝比关系，将副边固定的电流映射到原边，将该对应调光亮度的电流提供给控制芯片，进而达到调光的目的。同时，能够在调光的同时，给调光器供电，无需再单独设置调光器的供电模组。再者，通过进一步设置脉冲电路，还可以进一步提高调光电路的稳定性。

本申请的一些实施例提出了一种用于照明组件的调光电路，所述照明组件包括光源和控制芯片，所述控制芯片用于产生脉冲宽度调制 PWM信号，所述调光电路包括变压器，其包括原边和副边，所述原边和所述控制芯片连接，所述副边与调光器连接，所述变压器能够基于所述PWM信号，输出调光信号以控制所述光源。

具体的，所述变压器在输出所述调光信号时进一步用于给所述调光器供电。

具体的，所述调光信号能够基于所述变压器的匝比关系确认。

具体的，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第一PWM信号进行储能，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第二PWM信号进行释能，当所述变压器释能时输出所述调光信号。

具体的，所述照明组件进一步包括主控制电路，所述主控制电路设置在所述控制芯片和所述光源之间，且用于基于所述控制芯片的信号控制所述光源。

具体的，所述照明组件进一步包括脉冲单元，所述脉冲单元与所述调光电路连接，以用于给所述调光电路提供稳定的PWM信号。

具体的，所述控制芯片包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于输入或输出所述PWM信号，所述第二端口用于接收所述调光信号，所述控制芯片能够基于所述调光信号控制所述光源。

具体的，所述照明组件进一步包括第一开关，所述第一开关的输入端与所述控制芯片连接，所述调光电路进一步包括第一二极管，所述第一二极管连接在所述第一开关的输出端和所述变压器的原边的第一端之间。

具体的，所述第一开关包括场效应管，或三极管，且所述第一开关的第一端与所述控制芯片连接，第二端与所述第一二极管连接，第三端接地。

具体的，所述调光电路进一步包括设置在所述原边的第二二极管和第一电容，所述第二二极管连接在所述第一二极管的正端和所述控制芯片之间，第一电容连接在所述第二二极管的负端和地之间。

具体的，所述调光电路进一步包括设置在所述副边的第三二极管和第二电容，所述第二电容和所述调光器并联在所述副边的两端之间，所述第三二极管连接在所述副边的第一端和所述第二电容之间。

本申请的一些实施例还提出了一种照明组件，该照明组件包括光源，控制芯片和调光电路，所述控制芯片用于产生脉冲宽度调制PWM 信号，所述调光电路包括变压器，其包括原边和副边，所述原边和所述控制芯片连接，所述副边与调光器连接，所述变压器能够基于所述 PWM信号，输出调光信号以控制所述光源。

具体的，所述变压器在输出所述调光信号时进一步用于给所述调光器供电。

具体的，所述调光信号能够基于所述变压器的匝比关系确认。

具体的，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第一PWM信号进行储能，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第二PWM信号进行释能，当所述变压器释能时输出所述调光信号。

具体的，所述照明组件进一步包括主控制电路，所述主控制电路设置在所述控制芯片和所述光源之间，且用于基于所述控制芯片的信号控制所述光源。

具体的，所述照明组件进一步包括脉冲单元，所述脉冲单元与所述调光电路连接，以用于给所述调光电路提供稳定的PWM信号。

具体的，所述控制芯片包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于输入或输出所述PWM信号，所述第二端口用于接收所述调光信号，所述控制芯片能够基于所述调光信号控制所述光源。

具体的，所述照明组件进一步包括第一开关，所述第一开关的输入端与所述控制芯片连接，所述调光电路进一步包括第一二极管，所述第一二极管连接在所述第一开关的输出端和所述变压器的原边的第一端之间。

具体的，所述第一开关包括场效应管，或三极管，且所述第一开关的第一端与所述控制芯片连接，第二端与所述第一二极管连接，第三端接地。

具体的，所述调光电路进一步包括设置在所述原边的第二二极管和第一电容，所述第二二极管连接在所述第一二极管的正端和所述控制芯片之间，第一电容连接在所述第二二极管的负端和地之间。

具体的，所述调光电路进一步包括设置在所述副边的第三二极管和第二电容，所述第二电容和所述调光器并联在所述副边的两端之间，所述第三二极管连接在所述副边的第一端和所述第二电容之间。

上面已经描述了一些示例性实施例，然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/ 或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于照明组件的调光电路，其特征在于，所述照明组件包括光源和控制芯片，所述控制芯片用于根据调光信号产生脉冲宽度调制PWM信号并以控制所述光源，所述调光电路包括：

变压器，其包括原边和副边，所述原边和所述控制芯片连接，所述副边与调光器连接，所述变压器能够基于所述PWM信号，传递输出调光信号到所述控制芯片，以控制所述光源。

2.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述变压器在基于所述变压器的匝比关系等比传递所述调光信号时进一步用于给所述调光器的0-10V调光端供电。

3.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第一PWM信号开通时进行储能，所述变压器能够基于所述控制芯片输出的第二PWM信号关断时进行释能，当所述变压器释能时传递所述调光信号。

4.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述照明组件进一步包括主控制电路，所述主控制电路设置在所述控制芯片和所述光源之间，且用于基于所述控制芯片的信号控制所述光源。

5.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述照明组件进一步包括脉冲单元，所述脉冲单元与所述调光电路连接，以用于给所述调光电路提供PWM信号。

6.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述控制芯片包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于输入或输出所述PWM 信号，所述第二端口用于接收所述调光信号，所述控制芯片能够基于所述调光信号控制所述光源。

7.如权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述照明组件进一步包括第一开关，所述第一开关的输入端与所述控制芯片连接，所述调光电路进一步包括第一二极管，所述第一二极管连接在所述第一开关的输出端和所述变压器的原边的第一端之间。

8.如权利要求7所述的调光电路，其特征在于，所述调光电路进一步包括设置在所述原边的第二二极管和第一电容，所述第二二极管连接在所述第一二极管的正端和所述控制芯片之间，第一电容连接在所述第二二极管的负端和地之间。

9.如权利要求8所述的调光电路，其特征在于，所述调光电路进一步包括设置在所述副边的第三二极管和第二电容，所述第二电容和所述调光器并联在所述副边的两端之间，所述第三二极管连接在所述副边的第一端和所述第二电容之间。

10.一种照明组件，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的用于照明组件的调光电路。

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