CN219204758U - 一种无极调光数字电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于负载驱动技术领域，尤其涉及一种无极调光数字电路及灯具。电路包括：电源模块；控制模块，包括第一控制芯片，其电源端连接电源模块的输出端、启动信号输入端连接启动开关、调节端连接调节开关；驱动模块，包括第二控制芯片和第三控制芯片，第二控制芯片的电源端连接电源模块的输出端；第二控制芯片和第三控制芯片的启动端连接第一控制芯片的启动信号输出端；第二控制芯片的通信端与第一控制芯片的通信端连接；第二控制芯片的输出端用于连接光源；第三控制芯片的采样端用于连接光源；第三控制芯片的输出端连接第二控制芯片的输入端。本实用新型电路简洁，精确度高，效率高，反应快，实现了连续、平滑的无极调光。

Description

一种无极调光数字电路及灯具

技术领域

本实用新型适用于负载驱动技术领域，尤其涉及一种无极调光数字电路及灯具。

背景技术

目前市场上这些照明设备大多数以二极管作为光源，具有效率高、寿命长、耗能低等优点，随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展，从家用照明到商业照明，还有路灯以及植物照明等地方，都需要使用LED灯，有LED灯就少不了LED驱动电源。随着LED灯使用方式的多样化发展，LED灯的调光需求与日俱增。

调光电路常应用于手电筒、台灯、日光灯等LED照明设备中。现有的调光电路使得很多照明设备在调节亮度的时候不能明显的看见亮度等级变化、以及不能平滑、连续的调节自己所需的亮度等级。

为此，需要提出一种能够实现连续、平滑地分档调光的技术方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种无极调光数字电路及灯具，为能够实现连续、平滑地分档调光提出一种行之有效的技术方案。

第一方面，提供一种无极调光数字电路，包括：

电源模块，用于向控制模块以及驱动模块提供电源；

控制模块，包括第一控制芯片，第一控制芯片的电源端连接电源模块的输出端；第一控制芯片的启动信号输入端连接启动开关，用于启动电路；第一控制芯片的调节端连接调节开关，用于对电流大小进行调节；

驱动模块，包括第二控制芯片和第三控制芯片，第二控制芯片的电源端连接电源模块的输出端；第二控制芯片和第三控制芯片的启动端连接第一控制芯片的启动信号输出端；第二控制芯片的通信端与第一控制芯片的通信端连接，用于接收第一控制芯片输出的电流控制信号；第二控制芯片的输出端用于连接光源，用于实现光源供电；第三控制芯片的采样端用于连接光源，以采集光源两端的电压；第三控制芯片的输出端连接第二控制芯片的输入端，用于将采集的电压信号反馈给第二控制芯片。

第二方面，提供一种灯具，包括灯具主体，灯具主体包括光源，还包括上述的无极调光数字电路。

本实用新型的无极调光数字电路及灯具与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型的无极调光数字电路通过三个控制芯片的组合，采用数字信号进行光源亮度的调节，电路更加简洁，精确度更高，效率更高，反应更快，实现了连续、平滑的无极调光。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，所述控制模块还包括电流调整电路，用于调整驱动模块的驱动电流，电流调整电路的输入端连接第一控制芯片的通信端，电流调整电路的输出端连接第一控制芯片的输入端。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，所述电流调整电路包括上拉电阻R1和上拉电阻R2，上拉电阻R1和上拉电阻R2的一端汇集后连接第一控制芯片的输入端，上拉电阻R1和上拉电阻R2的另一端连接第一控制芯片的通信端。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，所述调节开关包括电流加大开关SW2以及电流减小开关SW3，第一控制芯片的调节端包括电流加大调节端和电流减小调节端；电流加大开关SW2的一端连接电流加大调节端，电流加大开关SW2的另一端接地；电流减小开关SW3的一端连接电流减小调节端，电流减小开关SW3的另一端接地。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，第二控制芯片的输出端通过电感L1用于连接光源，用于限制电流的大小。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，第三控制芯片的输出端与地之间设置有负载电阻R3，用于消耗第三控制芯片输出的能量。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，第一控制芯片的输入端与地之间设置有滤波电容C2，用于滤除工作电流的波动造成的电源模块波动对第一控制芯片的影响。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，第三控制芯片的采样端通过采样电路用于连接光源，采样电路包括采样电阻R4、滤波电容C4和滤波电容C3，滤波电容C4与采样电阻R4并联后连接第三控制芯片的采样端，采样电阻R4的一端连接滤波电容C3的一端；采样电阻R4的另一端用于连接光源的一端，光源的另一端以及滤波电容C3的另一端接地。

进一步地，上述无极调光数字电路及灯具中，电源模块包括电源和滤波电路，滤波电路包括滤波电容C1，滤波电容C1的一端连接电源正极，另一端接地。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型无极调光数字电路的结构框图；

图2是本实用新型无极调光数字电路的电路原理图；

符号说明如下：

001为电源模块、002为控制模块、003为驱动模块、004为光源。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

应当理解，当在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本实用新型说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本实用新型的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

应理解，以下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，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本实用新型提供的一种无极调光数字电路，如图1所示，包括电源模块001、控制模块002、以及驱动模块003，电源模块001输出连接控制模块002和驱动模块003，用于向控制模块002以及驱动模块003提供电源；控制模块002与驱动模块003通信连接，用于向驱动模块003发送控制信号并接收反馈信号；驱动模块003输出连接光源004，驱动模块003用于接收并调整控制模块002输出的驱动信号，以驱动光源工作。

具体地，如图2所示，电源模块001包括电源和滤波电路，滤波电路包括滤波电容C1，滤波电容C1的一端连接电源正极B+，另一端接地，接地也即连接电源负极B-；滤波电容C1用于滤除电池充放电过程中的干扰信号。

控制模块002包括第一控制芯片IC1，第一控制芯片IC1的电源端(引脚2)连接电源模块001的输出端(即电源正极B+)；第一控制芯片IC1的启动信号输入端(引脚4)连接启动开关SW1，用于启动电路；且第一控制芯片IC1的引脚3接地；

第一控制芯片IC1的调节端连接调节开关，用于对电流大小进行调节；第一控制芯片IC1的调节端包括电流加大调节端(引脚5)和电流减小调节端(引脚6)，调节开关包括电流加大开关SW2以及电流减小开关SW3；电流加大开关SW2的一端连接电流加大调节端，电流加大开关SW2的另一端接地；电流减小开关SW3的一端连接电流减小调节端，电流减小开关SW3的另一端接地；

控制模块002还包括电流调整电路，用于调整驱动模块003的驱动电流，电流调整电路包括上拉电阻R1和上拉电阻R2，上拉电阻R1和上拉电阻R2的一端汇集后连接第一控制芯片IC1的输入端(引脚1)，上拉电阻R1和上拉电阻R2的另一端连接第一控制芯片IC1的通信端(引脚8和引脚9)，第一控制芯片IC1的输入端与地之间设置有滤波电容C2，用于滤除工作电流的波动造成的电源模块001波动对第一控制芯片IC1的影响。

驱动模块003包括第二控制芯片IC2和第三控制芯片IC3，第二控制芯片IC2的电源端(引脚8)连接电源模块001的输出端；第二控制芯片IC2和第三控制芯片IC3的启动端(第二控制芯片IC2的引脚6、第三控制芯片IC3的引脚1)连接第一控制芯片IC1的启动信号输出端(引脚7)；第二控制芯片IC2的通信端(引脚2-SDA和引脚3-SCL)与第一控制芯片IC1的通信端连接，用于接收第一控制芯片IC1输出的电流控制信号；第二控制芯片IC2的输出端(引脚7)通过电感L1、采样电阻R4连接光源LED1，电感L1、采样电阻R4和光源LED1形成串联连接于回路中，用于实现光源供电，并且通过电感L1限制电流的大小；

第三控制芯片IC3的采样端(引脚5和引脚6)通过采样电路用于连接光源，采样电路包括采样电阻R4、滤波电容C4和滤波电容C3，滤波电容C4与采样电阻R4并联后连接第三控制芯片IC3的采样端(也即采样端采集的是采样电阻R4两端的电压)，采样电阻R4的一端连接滤波电容C3的一端；采样电阻R4的另一端用于连接光源LED1的一端，光源LED1的另一端以及滤波电容C3的另一端接地，用以采集光源LED1两端的电压；第三控制芯片IC3的输出端(引脚4)连接第二控制芯片IC2的输入端(引脚4)，用于将采集的电压信号反馈给第二控制芯片IC2，第三控制芯片IC3的输出端与地之间设置有负载电阻R3，用于消耗第三控制芯片IC3输出的能量，以便第二控制芯片IC2接收到电压信号时能更快的反应，第三控制芯片IC3的引脚2、引脚3以及第二控制芯片IC2的引脚5均接地。

上述无极调光数字电路的工作过程如下：

打开启动开关SW1，电源模块001为控制模块002和驱动模块003供电，同时第一控制芯片IC1通过引脚7将启动信号传输到驱动模块003的第二控制芯片IC2和第三控制芯片IC3，此时第二控制芯片IC2和第三控制芯片IC3开始工作；

第二控制芯片IC2驱动光源LED1工作，第三控制芯片IC3的引脚5和引脚6采集流经采样电阻R4两端的电压信号进行放大，通过第三控制芯片IC3的引脚4进行反馈，第二控制芯片IC2的引脚4接收到第三控制芯片IC3的反馈信号，通过第二控制芯片IC2内部逻辑调整，将反馈信号快速调整为第一控制芯片IC1预先设置的大小，当反馈信号调整为第一控制芯片IC设置的大小之后，再通过第二控制芯片IC2输出，从而让光源LED1的亮度停在所需要的级别；

当需要调整光源LED1的亮度时，通过电流加大开关SW2、电流减小开关SW3来调整控制模块002输入信号的大小，同时，第三控制芯片IC3采集采样电阻R4两端的电压进行反馈，第二控制芯片IC2根据反馈电压调整输出，使得采样电阻R4两端的电压稳定在控制模块002设定的大小，从而让光源更换为需要的亮度等级，这样能明显的看到光源LED1亮度等级的变化，实现光源LED1连续、平滑地调整亮度。

上述实施例中，为了稳定控制模块002的输出，控制模块002还包括电流调整电路，并且电流调整电路由上拉电阻R1和上拉电阻R2组成，作为其他实施方式，也可以采用现有其他电流调整电路的形式，或者在保证输出稳定的情况下，电流调整电路也可以不设置。

上述实施例中，为了更准确的调节光源LED1的亮度，调节开关包括电流加大开关SW2以及电流减小开关SW3，作为其他实施方式，调节开关也可以采用一个，或者与启动开开SW1采用一个开关，本实用新型对调节开关的形式不做限定。

上述实施例中，电源模块001的滤波电路仅包括滤波电容C1，作为其他实施方式，滤波电路还可以包括若干个并联的电容，本实用新型对滤波电路的具体形式不做限定。

上述实施例中，为了防止光源LED1的电流突变造成的影响，第二控制芯片IC2的输出端通过电感L1连接光源LED1，作为其他实施方式，在保证电流稳定缓变得情况下，电感L1也可以不设置。

上述实施例中，为了消耗第三控制芯片IC3输出的能量，第三控制芯片IC3的输出端与地之间设置有负载电阻R3，作为其他实施方式，在能量非常小，消耗快得情况下，负载电阻R3也可以不设置。

上述实施例中，第一控制芯片IC1的输入端与地之间设置有滤波电容C2，作为其他实施方式，在保证电源模块001对第一控制芯片IC1没有影响的情况下，滤波电容C2也可以不设置。

上述实施例中，第三控制芯片IC3的采样端通过采样电阻采集光源LED1两端的电压，作为其他实施方式，也可以通过采集电流等其他方式采集光源LED1两端的电压，本实用新型对此不作限制。

本实用新型的无极调光数字电路通过三个控制芯片的组合，采用数字信号进行光源亮度的调节，电路更加简洁，精确度更高，效率更高，反应更快，实现了连续、平滑的无极调光。

另外，本实用新型还提供一种灯具，包括灯具主体，灯具主体包括光源LED1，还无极调光数字电路，无极调光数字电路在上述无极调光数字电路实施例中已经介绍，这里不做过多赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无极调光数字电路，其特征在于，包括：

电源模块，用于向控制模块以及驱动模块提供电源；

控制模块，包括第一控制芯片，第一控制芯片的电源端连接电源模块的输出端；第一控制芯片的启动信号输入端连接启动开关，用于启动电路；第一控制芯片的调节端连接调节开关，用于对电流大小进行调节；

驱动模块，包括第二控制芯片和第三控制芯片，第二控制芯片的电源端连接电源模块的输出端；第二控制芯片和第三控制芯片的启动端连接第一控制芯片的启动信号输出端；第二控制芯片的通信端与第一控制芯片的通信端连接，用于接收第一控制芯片输出的电流控制信号；第二控制芯片的输出端用于连接光源，用于实现光源供电；第三控制芯片的采样端用于连接光源，以采集光源两端的电压；第三控制芯片的输出端连接第二控制芯片的输入端，用于将采集的电压信号反馈给第二控制芯片。

2.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，所述控制模块还包括电流调整电路，用于调整驱动模块的驱动电流，电流调整电路的输入端连接第一控制芯片的通信端，电流调整电路的输出端连接第一控制芯片的输入端。

3.根据权利要求2所述的无极调光数字电路，其特征在于，所述电流调整电路包括上拉电阻R1和上拉电阻R2，上拉电阻R1和上拉电阻R2的一端汇集后连接第一控制芯片的输入端，上拉电阻R1和上拉电阻R2的另一端连接第一控制芯片的通信端。

4.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，所述调节开关包括电流加大开关SW2以及电流减小开关SW3，第一控制芯片的调节端包括电流加大调节端和电流减小调节端；电流加大开关SW2的一端连接电流加大调节端，电流加大开关SW2的另一端接地；电流减小开关SW3的一端连接电流减小调节端，电流减小开关SW3的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，第二控制芯片的输出端通过电感L1用于连接光源，用于限制电流的大小。

6.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，第三控制芯片的输出端与地之间设置有负载电阻R3，用于消耗第三控制芯片输出的能量。

7.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，第一控制芯片的输入端与地之间设置有滤波电容C2，用于滤除工作电流的波动造成的电源模块波动对第一控制芯片的影响。

8.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，第三控制芯片的采样端通过采样电路用于连接光源，采样电路包括采样电阻R4、滤波电容C4和滤波电容C3，滤波电容C4与采样电阻R4并联后连接第三控制芯片的采样端，采样电阻R4的一端连接滤波电容C3的一端；采样电阻R4的另一端用于连接光源的一端，光源的另一端以及滤波电容C3的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的无极调光数字电路，其特征在于，电源模块包括电源和滤波电路，滤波电路包括滤波电容C1，滤波电容C1的一端连接电源正极，另一端接地。

10.一种灯具，包括灯具主体，灯具主体包括光源，其特征在于，还包括如权利要求1-9中任一项所述的无极调光数字电路。

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