CN219678328U - 一种非隔离式供电电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本申请属于电压变换技术领域，提供了一种非隔离式供电电路及灯具，非隔离式供电电路包括：整流电路、电压变换电路以及电压调整电路。在本申请中，通过设置电压变换电路对直流电信号进行电压变换处理，可以满足不同的用电负载的需求，拓展了非隔离式供电电路的应用场景和使用范围。通过设置电压调整电路可以实时对电压变换电路输出的供电信号的电压大小进行控制，拓展了非隔离式供电电路的应用范围，并且，本申请中通过对电流的采样实现控制，提升了非隔离式供电电路的稳定性。

Description

一种非隔离式供电电路及灯具

技术领域

本申请属于电压变换技术领域，尤其涉及一种非隔离式供电电路及灯具。

背景技术

在小功率非隔离式电压变换器应用领域中，一般需要供电电路对用电负载进行供电，供电电路一般包含有降压变换电路、及升压变换电路等。一般需要对电压变换电路的输出端进行电压检测，然后根据检测结果对电压变换电路的工作状态进行变换，现有的输出电压的检测方式最常用的是电压分阻的方式进行检测。

但是，采用电阻分压的方式进行采样，当电路中电流一旦有变化，可能会导致过电压或者欠电压，致使供电电路的承载能力较弱，稳定性较差。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种非隔离式供电电路及灯具，旨在解决现有的供电电路的承载能力较弱，稳定性较差的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种非隔离式供电电路，与用电负载连接，所述非隔离式供电电路包括：

整流电路，用于接收交流电信号，并对所述交流电信号进行整流处理，生成直流电信号；

电压变换电路，与所述整流电路连接，用于接收所述直流电信号，并对所述直流电信号进行电压变换处理，生成供电信号，以为所述用电负载供电；

电压调整电路，与所述电压变换电路连接，串联在所述用电负载的回路中，用于对所述用电负载的回路进行电流采样，生成第一电流采样信号，并根据所述第一电流采样信号生成变换控制信号输出至所述电压变换电路；

所述电压变换电路还用于根据所述变换控制信号对所述供电信号的电压进行调整。

在一个实施例中，所述非隔离式供电电路还包括：

过流保护电路，与所述整流电路连接，用于在所述整流电路的输入端的电流大于预设阈值电流时断开。

在一个实施例中，所述非隔离式供电电路还包括：

滤波电路，与所述整流电路连接，用于对所述直流电信号进行滤波处理。

在一个实施例中，所述电压变换电路为升压变换电路、降压变换电路或者升降压变换电路中的任意一种。

在一个实施例中，所述电压变换电路包括：第一二极管、第一电感、第一电阻以及第一电容；其中，

所述第一二极管的阴极、所述第一电阻的第一端以及所述第一电容的第一端与所述整流电路连接，所述第一二极管的阳极和所述第一电感的第一端共接于所述电压调整电路，所述第一电感的第二端和所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端共接于所述用电负载。

在一个实施例中，所述电压变换电路包括：第二二极管、第二电感、第二电阻以及第二电容；其中，

所述第二电感的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述第二电容的第一端与所述整流电路连接，所述第二电感的第二端与所述第二二极管的阳极共接于所述电压调整电路，所述第二二极管的阴极和所述第二电阻的第二端、所述第二电容的第二端共接于所述用电负载。

在一个实施例中，所述电压调整电路包括：控制芯片和第三电阻；其中，所述控制芯片的采样端与所述电压变换电路的输出端连接，所述控制芯片的反馈端与所述电压变换电路的输入端连接，所述控制芯片的高压供电端串联所述第三电阻后接地。

在一个实施例中，所述过流保护电路包括：第一保险丝；所述第一保险丝串联于所述整流电路的输入端。

在一个实施例中，所述滤波电路包括：第三电容；所述第三电容的第一端与所述整流电路的输出端连接，所述第三电容的第二端接地。

本申请实施例还提供了一种灯具，包括光源模组，还包括如上述任一项所述的非隔离式供电电路，其中所述非隔离式供电电路与所述光源模组连接，所述非隔离式供电电路用于为所述光源模组供电。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例提供了一种非隔离式供电电路包括：整流电路、电压变换电路以及电压调整电路。在本申请中，通过设置电压变换电路对直流电信号进行电压变换处理，可以满足不同的用电负载的需求，拓展了非隔离式供电电路的应用场景和使用范围。通过设置电压调整电路可以实时对电压变换电路输出的供电信号的电压大小进行控制，拓展了非隔离式供电电路的应用范围，并且，本申请中通过对电流的采样实现控制，提升了非隔离式供电电路的稳定性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的非隔离式供电电路结构示意图；

图2为本申请另一个实施例提供的非隔离式供电电路结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的非隔离式供电电路的具体电路示意图一；

图4为本申请一个实施例提供的非隔离式供电电路的具体电路示意图二。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在小功率非隔离式电压变换器应用领域中，一般需要供电电路对用电负载进行供电，供电电路一般包含有降压变换电路、及升压变换电路等。一般需要对电压变换电路的输出端进行电压检测，然后根据检测结果对电压变换电路的工作状态进行变换，现有的输出电压的检测方式最常用的是电压分阻的方式进行检测。

但是，采用电阻分压的方式进行采样，当电路中电流一旦有变化，可能会导致过电压或者欠电压，致使供电电路的承载能力较弱，稳定性较差。

为了解决上述技术问题，参考图1所示，本申请实施例提供了一种非隔离式供电电路，该非隔离式供电电路与光源模组连接，参考图1所示，本实施例中的非隔离式供电电路包括：整流电路10、电压变换电路20以及电压调整电路30。

具体的，整流电路10用于接收交流电信号，并对交流电信号进行整流处理，生成直流电信号。电压变换电路20与整流电路10连接，电压变换电路20用于接收直流电信号，并对直流电信号进行电压变换处理，生成供电信号，以为用电负载100供电。电压调整电路30串联在用电负载100的回路中，电压调整电路30用于对用电负载100的回路进行电流采样，生成第一电流采样信号，并根据第一电流采样信号生成变换控制信号输出至电压变换电路20。电压变换电路20还用于根据变换控制信号对供电信号的电压进行调整。

在本实施例中，整流电路10与外部交流电源连接，整流电路10用于对外部交流电源提供的交流电信号进行整流处理，生成直流电信号。例如，整流电路10可以将正弦波的输入50/60HZ电压转化成没有负半周的100/120HZ的电压。

在一个实施例中，电压变换电路20用于接收直流电信号，并对直流电信号进行电压变换处理，生成供电信号，供电信号用于对用电负载100供电。例如，用电负载100可以是发光二极管LED等。具体的，电压变换电路20可以根据不同的用电负载100的需要，对直流电信号进行升压变换处理或者降压变换处理，以使得输出的供电信号的电压满足不同用电负载100的需求。在本实施例中，通过设置电压变换电路20对直流电信号进行电压变换处理，可以满足不同的用电负载100的需求，拓展了非隔离式供电电路的应用场景和使用范围。

在本实施例中，电压调整电路30用于对用电负载100的回路进行电流采样，生成第一电流采样信号，并根据第一电流采样信号生成变换控制信号输出至电压变换电路20。具体的，电压调整电路30可以实时的对用电负载100进行电流采样，并根据采样结果生成第一电流采样信号，并将第一电流采样信号的电压与预设电压进行比较，生成相应的变换控制信号。例如，当第一电流采样信号的电压大于预设电压时，则说明供电信号的电压较大，此时生成第一电平的变换控制信号，当第一电流采样信号的电压小于等于预设电压时，则说明供电信号的电压较小，此时生成第二电平的变换控制信号。以实现对电压变换电路20的工作状态的控制。

在本实施例中，电压变换电路20还用于根据变换控制信号对供电信号的电压进行调整。例如，当电压变换电路20收到第一电平的变换控制信号时，则降低输出的供电信号的电压。相反的，当电压变换电路20收到第二电平的变换控制信号时，则升高输出的供电信号的电压。从而使得供电信号的电压满足不同负载的需求。在本实施例中，通过设置电压调整电路30可以实时对电压变换电路20输出的供电信号的电压大小进行控制，拓展了非隔离式供电电路的应用范围，并且，本申请中通过对电流的采样实现控制，提升了非隔离式供电电路的稳定性。

在一个实施例中，参考图2所示，非隔离式供电电路还包括：过流保护电路40。

具体的，过流保护电路40与整流电路10连接，过流保护电路40用于在整流电路10的输入端的电流大于预设阈值电流时断开。

在本实施例中，过流保护电路40连接于整流电路10的输入端和外部交流电源之间。例如，外部交流电源提供交流电信号输出给整流电路10的，当交流电信号的电流大于预设阈值电流时，则过流保护电路40断开，以使得外部交流电源与整流电路10断开，从而实现了对非隔离式供电电路的保护，避免非隔离式供电电路受到大电流冲击而损坏的问题，提升了非隔离式供电电路的稳定性。

在一个实施例中，参考图2所示，非隔离式供电电路还包括：滤波电路50。

具体的，滤波电路50与整流电路10连接，滤波电路50用于对直流电信号进行滤波处理。在本实施例中，滤波电路50连接于整流电路10的输出端，滤波电路50用于将直流电信号中预设频率以外的干扰信号滤除，滤波电路50作用是尽可能减小直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，从而提升直流电信号的抗干扰能力，提升非隔离式供电电路的稳定性。

在一个实施例中，电压变换电路20为升压变换电路(Boost电路)、降压变换电路(Buck电路)或者升降压变换电路(Buck-Boost电路)中的任意一种。在本实施例中，通过设置电压变换电路20为升压变换电路、降压变换电路或者升降压变换电路中的任意一种，可以实现将直流电信号处理生成电压不同的供电信号，可以满足不同的用电负载100的需求，拓展了非隔离式供电电路的应用场景和使用范围。

在一个实施例中，参考图3所示，当电压变换电路20为Buck电路时，电压变换电路20包括：第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1以及第一电容C1。

具体的，第一二极管D1的阴极、第一电阻R1的第一端以及第一电容C1的第一端与整流电路10连接，第一二极管D1的阳极和第一电感L1的第一端共接于电压调整电路30，第一电感L1的第二端和第一电阻R1的第二端、第一电容C1的第二端共接于用电负载100，其中，第一二极管D1的阴极、第一电阻R1的第一端以及第一电容C1的第一端还与用电负载100连接。

在本实施例中，电压调整电路30通过控制第一电感L1的储能或者接地放电，实现电压变换电路20生成的供电信号的电压的高低，第一电容C1为滤波电容，可以对供电信号进行滤波处理。

在一个实施例中，参考图4所示，当电压变换电路20为Buck-Boost电路时，电压变换电路20包括：第二二极管D2、第二电感L2、第二电阻R2以及第二电容C2。

具体的，第二电感L2的第一端、第二电阻R2的第一端以及第二电容C2的第一端与整流电路10连接，第二电感L2的第二端与第二二极管D2的阳极共接于电压调整电路30，第二二极管D2的阴极和第二电阻R2的第二端、第二电容C2的第二端共接于用电负载100，其中，第二电感L2的第一端、第二电阻R2的第一端以及第二电容C2的第一端还与用电负载100连接。

在本实施例中，电压调整电路30通过控制第二电感L2的储能或者接地放电，实现电压变换电路20生成的供电信号的电压的高低，第二电容C2为滤波电容，可以对供电信号进行滤波处理。

在一个实施例中，参考图3、图4所示，电压调整电路30包括：控制芯片U1和第三电阻R3。

具体的，控制芯片U1的采样端CS与用电负载100连接，控制芯片U1的反馈端DRAIN与电压变换电路20的输入端连接，控制芯片U1的高压供电端HV串联第三电阻R3后接地，控制芯片U1的接地端GND接地。在本实施例中，控制芯片U1通过控制内部开关管的导通或者断开实现电压变换电路20与否与地端连接，以此实现电压变换电路20生成的供电信号的电压的高低。

在一个具体实施例应用中，控制芯片U1的型号为BP2861XJ。

在一个实施例中，参考图3、图4所示，过流保护电路40包括：第一保险丝F1。第一保险丝F1串联于整流电路10的输入端。

具体的，第一保险丝F1的第一端与外部交流电源连接，第一保险丝F1的第二端与整流电路10的输入端连接，通过设置第一保险丝F1，当交流电信号的电流大于预设阈值电流时，则第一保险丝F1断开，以使得外部交流电源与整流电路10断开，从而实现了对非隔离式供电电路的保护，避免非隔离式供电电路受到大电流冲击而损坏的问题，提升了非隔离式供电电路的稳定性。

在一个实施例中，参考图3、图4所示，滤波电路50包括：第三电容C3；第三电容C3的第一端与整流电路10的输出端连接，第三电容C3的第二端接地。

在本实施例中，第三电容C3用于将直流电信号中预设频率以外的干扰信号滤除，第三电容C3作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，从而提升直流电信号的抗干扰能力，提升非隔离式供电电路的稳定性。

在一个实施例中，整流电路包括：整流桥BD1。外部交流电源通过交流端口AC-L和AL-N与整流桥BD1连接。具体的，整流桥BD1的第一端与交流端口AC-L连接，整流桥BD1的第二端与交流端口AC-N连接，整流桥BD1的第三端与电压变换电路20连接，整流桥BD1的第四端接地。

本申请实施例还提供了一种灯具，包括光源模组，还包括如上述任一项的非隔离式供电电路，其中非隔离式供电电路与光源模组连接，非隔离式供电电路用于为光源模组供电。

在本实施例中，通过将上述非隔离式供电电路集成于灯具中，因为非隔离式供电电路包括电压调整电路30，可以为灯具中不同的光源模组提供不同电压的供电信号，拓展了灯具的应用场景和应用范围。本申请中通过对电流的采样实现控制，提升了灯具的稳定性。

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 (10)

1.一种非隔离式供电电路，其特征在于，与用电负载连接，所述非隔离式供电电路包括：

整流电路，用于接收交流电信号，并对所述交流电信号进行整流处理，生成直流电信号；

电压变换电路，与所述整流电路连接，用于接收所述直流电信号，并对所述直流电信号进行电压变换处理，生成供电信号，以为所述用电负载供电；

电压调整电路，串联在所述用电负载的回路中，用于对所述用电负载的回路进行电流采样，生成第一电流采样信号，并根据所述第一电流采样信号生成变换控制信号输出至所述电压变换电路；

所述电压变换电路还用于根据所述变换控制信号对所述供电信号的电压进行调整。

2.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述非隔离式供电电路还包括：

过流保护电路，与所述整流电路连接，用于在所述整流电路的输入端的电流大于预设阈值电流时断开。

3.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述非隔离式供电电路还包括：

滤波电路，与所述整流电路连接，用于对所述直流电信号进行滤波处理。

4.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述电压变换电路为升压变换电路、降压变换电路或者升降压变换电路中的任意一种。

5.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述电压变换电路包括：第一二极管、第一电感、第一电阻以及第一电容；其中，

所述第一二极管的阴极、所述第一电阻的第一端以及所述第一电容的第一端与所述整流电路连接，所述第一二极管的阳极和所述第一电感的第一端共接于所述电压调整电路，所述第一电感的第二端和所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端共接于所述用电负载。

6.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述电压变换电路包括：第二二极管、第二电感、第二电阻以及第二电容；其中，

所述第二电感的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述第二电容的第一端与所述整流电路连接，所述第二电感的第二端与所述第二二极管的阳极共接于所述电压调整电路，所述第二二极管的阴极和所述第二电阻的第二端、所述第二电容的第二端共接于所述用电负载。

7.如权利要求1所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述电压调整电路包括：控制芯片和第三电阻；其中，所述控制芯片的采样端与所述电压变换电路的输出端连接，所述控制芯片的反馈端与所述电压变换电路的输入端连接，所述控制芯片的高压供电端串联所述第三电阻后接地。

8.如权利要求2所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述过流保护电路包括：第一保险丝；所述第一保险丝串联于所述整流电路的输入端。

9.如权利要求3所述的非隔离式供电电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第三电容；所述第三电容的第一端与所述整流电路的输出端连接，所述第三电容的第二端接地。

10.一种灯具，包括光源模组，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的非隔离式供电电路，其中所述非隔离式供电电路与所述光源模组连接，所述非隔离式供电电路用于为所述光源模组供电。