CN219761369U - 一种可调恒光电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可调恒光电路，包括：差分放大电路，其输入端接照明设备的阴极；比较电路，其输入端接差分放大电路的输出端；分压电路，其输出端接比较电路的输入端；控制电路，其输入端接比较电路的输出端，以及其输出端接照明设备的阳极；开关电路，其输出端接控制电路。本实用新型的有益效果为：可以实现对照明设备的控制，使得照明设备输出能量随环境的亮度变化保持外部亮度恒定，延长照明设备的使用寿命，更加节能，此外，通过调节分压电路可以改变参考电压Vref电压值，从而进一步实现对照明设备输出电流的控制，即控制照明设备输出亮度。

Description

一种可调恒光电路

技术领域

本实用新型涉及照明设备亮度调节领域，具体涉及一种可调恒光电路。

背景技术

目前所使用的光源发光原理主要还是靠半导体之间的碰撞激发产生光子，通过这种方式制作的照明设备，随着使用时间的积累，发光元件温度上升，会导致光源的亮度产生变化，在视觉观感上光照强度忽明忽亮易造成眼睛不适，此外，照明设备无论何时均以满功率发光，造成资源的浪费，同时电流的变化也会加速照明设备的老化，减少照明设备的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可调恒光电路，以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种可调恒光电路，包括：

差分放大电路，其输入端接照明设备的阴极；

比较电路，其输入端接差分放大电路的输出端；

分压电路，其输出端接比较电路的输入端；

控制电路，其输入端接比较电路的输出端，以及其输出端接照明设备的阳极；

开关电路，其输出端接控制电路。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，差分放大电路包括：运算放大器U2C、电阻R6、电阻R12、功率电阻R10、电阻R7和电阻R8，功率电阻R10的一个接线端接照明设备的阴极，功率电阻R10的另一个接线端接地，运算放大器U2C的正极输入端分别接电阻R6和电阻R12的一个接线端，电阻R12的另一个接线端接地，电阻R6的另一个接线端接功率电阻R10和照明设备的公共端，运算放大器U2C的负极输入端分别接电阻R7和电阻R8的一个接线端，电阻R7的另一端接功率电阻R10的接地端，电阻R8的另一个接线端接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2C的输出端接比较电路。

进一步，比较电路包括：运算放大器U2B，运算放大器U2B的负极输入端接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2B的正极输入端接分压电路的输出端。

进一步，分压电路包括：电阻R13和可调电阻R14，电阻R13的一个接线端接VDC，电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2B的正极输入端；可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2B的公共端，可调电阻R14的另一个接线端接地。

进一步，还包括第二电压跟随电路，第二电压跟随电路的输入端接分压电路的输出端，第二电压跟随电路的输出端接比较电路的输入端。

进一步，第二电压跟随电路包括：运算放大器U2A，运算放大器U2A的输出端接运算放大器U2B的正极输入端；运算放大器U2A的负极输入端经导线接其输出端；电阻R13的一个接线端接VDC，电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2A的正极输入端；可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2A的公共端，可调电阻R14的另一个接线端接地。

进一步，控制电路包括：MOS管Q2、电阻R15和电阻R5，MOS管Q2的漏极接VCC，MOS管Q2的栅极经电阻R5接运算放大器U2B的输出端，电阻R15的两个接线端分别接MOS管Q2的栅极和漏极；MOS管Q2的源极接接照明设备的阳极。

进一步，开关电路包括：三级管Q1、电阻R4、二极管D3和开关KEY，三级管Q1的集电极接MOS管Q2的源极，三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极经电阻R4接开关KEY；二极管D3的阴极接三级管Q1和电阻R4的公共端，二极管D3的阳极接地。

进一步，还包括第一电压跟随电路，第一电压跟随电路的输入端接差分放大电路的输出端。

进一步，第一电压跟随电路包括：运算放大器U2D、电阻R11、电容C5和电阻R9，运算放大器U2D的正极输入端经电阻R11接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2D的负极输入端与运算放大器U2D的输出端通过导线连接，电阻R9的一个接线端接运算放大器U2D的输出端，电阻R9的另一个接线端接电容C5的一个接线端，电容C5的另一个接线端接地。

本实用新型的有益效果是：

差分放大电路输出亮度采集电压Vled，分压电路接VDC，由分压电路输出参考电压Vref，分压电路所输出的参考电压Vref进入比较电路；比较电路接收亮度采集电压Vled和参考电压Vref，并将亮度采集电压Vled和参考电压Vref进行比较，当参考电压Vref高于或等于亮度采集电压Vled时，比较电路输出高电平，此时控制电路则开通，而当参考电压Vref低于亮度采集电压Vled时，比较电路输出低电平，此时控制电路则关断，在反馈过程中使得亮度采集电压Vled无限接近参考电压Vref，从而实现对照明设备的控制，使得照明设备输出能量随环境的亮度变化保持外部亮度恒定，延长照明设备的使用寿命，更加节能，此外，通过调节分压电路可以改变参考电压Vref电压值，从而进一步实现对照明设备输出电流的控制，即控制照明设备输出亮度。

附图说明

图1为本实用新型所述可调恒光电路的第一种结构图；

图2为本实用新型所述可调恒光电路的第二种结构图；

图3为本实用新型所述可调恒光电路的第三种结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种可调恒光电路，包括：

差分放大电路、比较电路、分压电路、控制电路和开关电路；

差分放大电路的输入端接照明设备的阴极；

比较电路的输入端接差分放大电路的输出端；

分压电路的输出端接比较电路的输入端；

控制电路的输入端接比较电路的输出端，以及控制电路的输出端接照明设备的阳极；

开关电路的输出端接控制电路。

差分放大电路输出亮度采集电压Vled，分压电路接VDC，由分压电路输出参考电压Vref，分压电路所输出的参考电压Vref进入比较电路；比较电路接收亮度采集电压Vled和参考电压Vref，并将亮度采集电压Vled和参考电压Vref进行比较，当参考电压Vref高于或等于亮度采集电压Vled时，比较电路输出高电平，此时控制电路则开通，而当参考电压Vref低于亮度采集电压Vled时，比较电路输出低电平，此时控制电路则关断，在反馈过程中使得亮度采集电压Vled无限接近参考电压Vref，从而实现照明设备运行电流的控制，此外，通过调节分压电路可以改变Vref电压值，从而进一步实现对照明设备输出电流的控制，即控制照明设备输出亮度。

实施例2

如图3所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

差分放大电路包括：运算放大器U2C、电阻R6、电阻R12、功率电阻R10、电阻R7和电阻R8；

功率电阻R10的一个接线端接照明设备的阴极，功率电阻R10的另一个接线端接地；运算放大器U2C的正极输入端分别接电阻R6和电阻R12的一个接线端，电阻R12的另一个接线端接地，而电阻R6的另一个接线端接功率电阻R10和照明设备的公共端；运算放大器U2C的负极输入端分别接电阻R7和电阻R8的一个接线端，电阻R7的另一端接功率电阻R10的接地端，而电阻R8的另一个接线端接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2C的输出端接比较电路；

经电阻R6和电阻R7的两路信号为采集的照明设备电流Id经过功率电阻R10两端形成的差分信号，经过差分放大电路放大后输出亮度采集电压Vled，其中，亮度采集电压Vled的传递函数如下：

Vled＝Id*R10*(R12/(R12+R6))*((R7+R8)/R7)

更进一步，在本实施例中，R6＝R7，R12＝R8；

故上述传递函数经简化后为：Vled＝Id*R10*R8/R7。

实施例3

如图3所示，本实施例为在实施例2的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

比较电路包括：运算放大器U2B，运算放大器U2B的负极输入端接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2B的正极输入端接分压电路的输出端；运算放大器U2B接收亮度采集电压Vled和参考电压Vref，并将亮度采集电压Vled和参考电压Vref进行比较，当参考电压Vref高于或等于亮度采集电压Vled时，运算放大器U2B输出高电平，控制电路开通，而当参考电压Vref低于亮度采集电压Vled时，运算放大器U2B输出低电平，控制电路关断，在反馈过程中使得亮度采集电压Vled无限接近参考电压Vref，从而实现照明设备运行电流的控制。

实施例4

如图3所示，本实施例为在实施例3的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

比较电路还包括：电阻R2和电容C3，运算放大器U2B的负极输入端经电阻R2接电容C3的一个接线端，电容C3的另一个接线端接运算放大器U2B的输出端，电阻R2和电容C3组成RC滤波电路，以提高运算放大器U2B输出的稳定性。

更进一步，比较电路还包括：电阻R1和电阻R3，运算放大器U2B的负极输入端经电阻R3接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2B的正极输入端经电阻R1接第二电压跟随电路的输出端。

实施例5

如图3所示，本实施例为在实施例4的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

分压电路包括：电阻R13和可调电阻R14，电阻R13的一个接线端接VDC，电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2B的正极输入端；可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2B的公共端，可调电阻R14的另一个接线端接地；电阻R13和可调电阻R14之间的电压为参考电压Vref，通过调节可调电阻R14的阻值，可以实现对参考电压Vref的电压值进行改变，从而进一步实现对照明设备输出电流的控制，即控制照明设备输出亮度，参考电压Vref的计算方法如下：Vref＝R14/(R14+R13)*VDC。

实施例6

如图2、图3所示，本实施例为在实施例5的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

可调恒光电路还包括第二电压跟随电路，第二电压跟随电路的输入端接分压电路的输出端，第二电压跟随电路的输出端接比较电路的输入端，分压电路所输出的参考电压Vref进入第二电压跟随电路，第二电压跟随电路对参考电压Vref进行处理，隔离前后端的变化，以提高带载能力和抗干扰能力，然后再进入比较电路，减少对比较电路的干扰。

更进一步的：

第二电压跟随电路包括：运算放大器U2A，运算放大器U2A的输出端经电阻R1接运算放大器U2B的正极输入端；运算放大器U2A的负极输入端经导线接其输出端；电阻R13的一个接线端接VDC，电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2A的正极输入端；可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2A的公共端，可调电阻R14的另一个接线端接地；运算放大器U2A的正极输入端接分压电路输出的参考电压Vref，参考电压Vref经过运算放大器U2A后提高带载能力和抗干扰能力。

实施例7

如图3所示，本实施例为在实施例3或4或5或6的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

控制电路包括：MOS管Q2、电阻R15和电阻R5，MOS管Q2的漏极接VCC，MOS管Q2的栅极经电阻R5接运算放大器U2B的输出端，电阻R15的两个接线端分别接MOS管Q2的栅极和漏极；MOS管Q2的源极接接照明设备的阳极，通过控制MOS管Q2的开断实现对照明设备的控制。

实施例8

如图3所示，本实施例为在实施例7的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

控制电路还包括：二极管D4，二极管D4的阳极接MOS管Q2和电阻R5的公共端，二极管D4的阴极接运算放大器U2B和电阻R5的公共端，二极管D4的作用为加快电阻R5的电流泄放，从而加快MOS管Q2的开合控制。

实施例9

如图3所示，本实施例为在实施例7或8的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

开关电路包括：三级管Q1、电阻R4、二极管D3和开关KEY，三级管Q1的集电极接MOS管Q2的源极，三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极经电阻R4接开关KEY；二极管D3的阴极接三级管Q1和电阻R4的公共端，二极管D3的阳极接地；开关KEY接低电平可以开通整个反馈电路，开关KEY接高电平关断整个反馈电路，开始KEY也可以连接脉冲信号实现周期性的开关控制，可以降低电路损耗。

实施例10

如图2、图3所示，本实施例为在实施例2～9任一实施例的基础上所进行的进一步改进，其具体如下：

可调恒光电路还包括：第一电压跟随电路，第一电压跟随电路的输入端接差分放大电路的输出端，第一电压跟随电路输出电压信号Vout，可以通过对电压信号Vout进行监控，以判断差分放大电路的状态，利于后续精细化控制。

更进一步的：

第一电压跟随电路包括：运算放大器U2D和电阻R11，运算放大器U2D的正极输入端经电阻R11接运算放大器U2C的输出端，运算放大器U2D的负极输入端与运算放大器U2D的输出端通过导线连接，运算放大器U2D输出电压信号Vout，可以通过对电压信号Vout进行监控，以判断差分放大电路的状态。

此外，第一电压跟随电路还包括：电容C5和电阻R9，电阻R9的一个接线端接运算放大器U2D的输出端，电阻R9的另一个接线端接电容C5的一个接线端，电容C5的另一个接线端接地，电容C5和电阻R9共同组成RC滤波电路，对运算放大器U2D所输出的电压信号Vout进行稳压滤波，使得电压输出更加稳定。

反馈电路开通后，照明设备通电电流经过功率电阻R10后，经过运算放大器U2C放大得到亮度采集电压Vled，运算放大器U2B接收亮度采集电压Vled和参考电压Vref，并将亮度采集电压Vled和参考电压Vref进行比较，当参考电压Vref高于或等于亮度采集电压Vled时，运算放大器U2B输出高电平，MOS管Q2开通，而当参考电压Vref低于亮度采集电压Vled时，运算放大器U2B输出低电平，MOS管Q2关断，在反馈过程中使得亮度采集电压Vled无限接近参考电压Vref，从而实现照明设备运行电流的控制。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可调恒光电路，其特征在于，包括：

差分放大电路，其输入端接照明设备的阴极；

比较电路，其输入端接差分放大电路的输出端；

分压电路，其输出端接比较电路的输入端；

控制电路，其输入端接比较电路的输出端，以及其输出端接照明设备的阳极；

开关电路，其输出端接控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述差分放大电路包括：运算放大器U2C、电阻R6、电阻R12、功率电阻R10、电阻R7和电阻R8，所述功率电阻R10的一个接线端接照明设备的阴极，所述功率电阻R10的另一个接线端接地，所述运算放大器U2C的正极输入端分别接电阻R6和电阻R12的一个接线端，所述电阻R12的另一个接线端接地，所述电阻R6的另一个接线端接功率电阻R10和照明设备的公共端，所述运算放大器U2C的负极输入端分别接电阻R7和电阻R8的一个接线端，所述电阻R7的另一端接功率电阻R10的接地端，所述电阻R8的另一个接线端接运算放大器U2C的输出端，所述运算放大器U2C的输出端接比较电路。

3.根据权利要求2所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述比较电路包括：运算放大器U2B，所述运算放大器U2B的负极输入端接运算放大器U2C的输出端，所述运算放大器U2B的正极输入端接分压电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述分压电路包括：电阻R13和可调电阻R14，所述电阻R13的一个接线端接VDC，所述电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2B的正极输入端；所述可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2B的公共端，所述可调电阻R14的另一个接线端接地。

5.根据权利要求4所述的一种可调恒光电路，其特征在于，还包括第二电压跟随电路，所述第二电压跟随电路的输入端接分压电路的输出端，所述第二电压跟随电路的输出端接比较电路的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述第二电压跟随电路包括：运算放大器U2A，所述运算放大器U2A的输出端接运算放大器U2B的正极输入端；所述运算放大器U2A的负极输入端经导线接其输出端；所述电阻R13的一个接线端接VDC，所述电阻R13的另一个接线端接运算放大器U2A的正极输入端；所述可调电阻R14的一个接线端接电阻R13和运算放大器U2A的公共端，所述可调电阻R14的另一个接线端接地。

7.根据权利要求3所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述控制电路包括：MOS管Q2、电阻R15和电阻R5，所述MOS管Q2的漏极接VCC，所述MOS管Q2的栅极经电阻R5接运算放大器U2B的输出端，所述电阻R15的两个接线端分别接MOS管Q2的栅极和漏极；所述MOS管Q2的源极接接照明设备的阳极。

8.根据权利要求7所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述开关电路包括：三级管Q1、电阻R4、二极管D3和开关KEY，所述三级管Q1的集电极接MOS管Q2的源极，所述三级管Q1的发射极接地，所述三级管Q1的基极经电阻R4接开关KEY；所述二极管D3的阴极接三级管Q1和电阻R4的公共端，所述二极管D3的阳极接地。

9.根据权利要求2所述的一种可调恒光电路，其特征在于，还包括第一电压跟随电路，所述第一电压跟随电路的输入端接差分放大电路的输出端。

10.根据权利要求9所述的一种可调恒光电路，其特征在于，所述第一电压跟随电路包括：运算放大器U2D、电阻R11、电容C5和电阻R9，所述运算放大器U2D的正极输入端经电阻R11接运算放大器U2C的输出端，所述运算放大器U2D的负极输入端与运算放大器U2D的输出端通过导线连接，所述电阻R9的一个接线端接运算放大器U2D的输出端，所述电阻R9的另一个接线端接电容C5的一个接线端，所述电容C5的另一个接线端接地。