CN219876196U - 一种集成led灯具的交直流调光控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种集成LED灯具的交直流调光控制电路，其交流输入端子用于接入交流市电，整流桥的输出端与DC‑DC高频变压器的第二端连接；PFC驱动控制电路的GATE端与开关管的栅极连接，开关管的漏极与DC‑DC高频变压器的第三端连接，DC‑DC高频变压器的第四端通过连接接口与多个LED灯负载电路连接；调光接口用于接入调光器输出的调光信号，调光接口与MCU可编辑控制器之间连接有光耦，MCU可编辑控制器的DIM端用于接收隔离后的调光信号，并经过其PWM端输出PWM调光信号至多个LED灯负载电路。本实用新型同时集成了交流调光和直流调光的功能，结构简单，所使用部件数量减少，更具成本效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电源技术领域，具体涉及一种集成LED灯具的交直流调光控制电路。
背景技术
目前，市面上现有的驱动集成光源需要有单独的交流调光模型和单独的直流调光模型，并且仍然需要一个独立的LED组件和驱动电源组成。
一般来说，大部分的驱动集成光源由PFC加上隔离的DC-DC拓扑组成，因此PFC作为主要组件需要单独的PFC扼流电感线圈、PFC二极管和PFC FET，然后DC-DC拓扑需要变压器和DC-DC FET。
其次，现有的驱动集成光源有两级工作电路，如PFC和LLC，对AC交流调光而言，调光效果难以达到令客户满意的结果，从技术上实现将极为困难。
另外，AC交流调光即可控硅调光早期只是应用在白炽灯泡上，对交流调光器而言灯泡只是单纯的负载，调光效果不好。LED驱动电源对交流调光器而言则是感性负载，电子零件越多电路越复杂则越不兼容不容易达到令人满意调光效果。因为交流调光就是一个切市电输入波形的过程，通过切割输入波形将输出有效电压由高到低变化(例120Vac或220Vac的交流电压经过交流调光器后得到120V-0V或220V-0V的电压)，所以交流调光对电源驱动器来讲难以兼容。
实用新型内容
本实用新型提供的一种集成LED灯具的交直流调光控制电路，同时集成了交流调光和直流调光的功能，结构简单，所使用部件数量减少，更具成本效益。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种集成LED灯具的交直流调光控制电路，其包括：交流输入端子、输入滤波电路、整流桥、DC-DC高频变压器、PFC驱动控制电路、开关管、多个LED灯负载电路、MCU可编辑控制器、调光接口；
所述交流输入端子用于接入交流市电，所述输入滤波电路与所述交流输入端子连接，用于将接收到的交流市电转换成输入电压信号，所述整流桥的输入端与所述输入滤波电路连接，其输出端用于输出整流后的输入电压信号，所述整流桥的输出端与所述DC-DC高频变压器的第二端连接；
所述PFC驱动控制电路的GATE端与所述开关管的栅极连接，所述开关管的漏极与所述DC-DC高频变压器的第三端连接，所述DC-DC高频变压器的第四端通过连接接口与多个所述LED灯负载电路连接；
所述调光接口用于接入调光器输出的调光信号，所述调光接口与所述MCU可编辑控制器之间连接有光耦，所述MCU可编辑控制器的DIM端用于接收隔离后的调光信号，并经过其PWM端输出PWM调光信号至多个所述LED灯负载电路。
进一步的方案是，第一个所述LED灯负载电路包括第一LED驱动器以及多个第一LED灯，所述MCU可编辑控制器的第一PWM端输出第一PWM调光信号至所述第一LED驱动器，由所述第一LED驱动器驱动多个所述第一LED灯，以完成对直流电流的调光控制；
第二个所述LED灯负载电路包括第二LED驱动器以及多个第二LED灯，所述MCU可编辑控制器的第二PWM端输出第二PWM调光信号至所述第二LED驱动器，由所述第二LED驱动器驱动多个所述第二LED灯，以完成对直流电流的调光控制；
第三个所述LED灯负载电路包括第三LED驱动器以及多个第三LED灯，所述MCU可编辑控制器的第三PWM端输出第三PWM调光信号至所述第三LED驱动器，由所述第三LED驱动器驱动多个所述第三LED灯，以完成对直流电流的调光控制。
更进一步的方案是，所述输入滤波电路包括温度保险管F1、压敏电阻MV1、电容C1、电感L1、电感L2，所述交流输入端子与所述温度保险管F1连接，所述温度保险管F1与所述压敏电阻MV1连接，所述压敏电阻MV1与所述电容C1连接，所述电容C1与所述电感L1连接，所述电感L1与所述电感L2连接。
更进一步的方案是，所述整流桥的输出端还依次连接有电容C3、电感L3、压敏电阻MV2以及电容C4。
更进一步的方案是，所述DC-DC高频变压器的第六端、第七端分别与所述调光接口连接。
更进一步的方案是，所述PFC驱动控制电路包括PFC控制器，所述PFC控制器采用MP44014型芯片。
更进一步的方案是，所述MCU可编辑控制器包括stm32系列微处理器，所述stm32系列微处理器的PWMB端与所述第一LED驱动器的Vset端连接，所述stm32系列微处理器的PWMC端与所述第二LED驱动器的Vset端连接，所述stm32系列微处理器的PWMR端与所述第三LED驱动器的Vset端连接。
更进一步的方案是，所述调光接口包括调光输入端口以及调光接口芯片，所述调光接口芯片的DIM+端与所述调光输入端口的DIM+PUR端连接，所述调光接口芯片的PWM端与所述光耦的输入端连接，所述光耦的输出端与所述MCU可编辑控制器连接。
由此可见，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型将交流调光、0-10V直流调光结和LED灯合在一个灯具组件中，为终端客户提供了更紧凑的组装和灵活性，以及可以在任何调光控制上使用驱动器的可用性。
2、本实用新型去掉第二级LLC电路只保留PFC电路，成本降低的同时又可以实现可交流调光功能，在实现交流调光后再增加直流或其它功能的调光则变得简单，从而实现AC集成DC调光功能。
3、本实用新型提供的非隔离交-直流PFC主要有变压器T1和主场效应管Q3，使用元器件少，结构简单，体积较小并且成本较低。
4、对于企业资源和用户来说，在BOM成本(减少单独的PFC部分)、制造成本(不需要因不同型号要求而更改工装夹具)和发货管理成本方面将是有效的，因为只管理一个型号，而不是两个型号，更具有成本效益。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例的原理图。
图2是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中交流输入端子、输入滤波电路和整流桥的电路原理图。
图3是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中DC-DC高频变压器和PFC驱动控制电路的电路原理图。
图4是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中多个LED灯负载电路的电路原理图。
图5是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中MCU可编辑控制器的电路原理图。
图6是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中调光接口的电路原理图。
图7是本实用新型一种集成LED灯具的交直流调光控制电路实施例中经过交流调光后的波形图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1至图7，本实用新型所涉及的一种集成LED灯具的交直流调光控制电路，包括交流输入端子1(J1)、输入滤波电路2、整流桥3(D1)、DC-DC高频变压器4(T1)、PFC驱动控制电路5、开关管6(Q3)、多个LED灯负载电路10、MCU可编辑控制器7、调光接口8。
在本实施例中，交流输入端子1用于接入交流市电，输入滤波电路2与交流输入端子1连接，用于将接收到的交流市电转换成输入电压信号，整流桥3的输入端与输入滤波电路2连接，其输出端用于输出整流后的输入电压信号，整流桥3的输出端与DC-DC高频变压器4的第二端连接。
在本实施例中，PFC驱动控制电路5的GATE端与开关管6的栅极连接，开关管6的漏极与DC-DC高频变压器4的第三端连接，DC-DC高频变压器4的第四端通过连接接口与多个LED灯负载电路10连接。
可见，交流市电先经可控硅交流调光器切波后送给交流输入端子1的L N线，本实施例的驱动集成光源此时可看作一个纯负载跟随可控硅交流调光器实现由亮变暗或由暗变亮的调光过程。
具体的，交流输入端子J1的L N线输入交流市电是经由可控硅交流调光器切波处理后得到0-120Vac的输入电压，并经输入滤波电路2、整流桥3滤波整流后送DC-DC高频变压器4，再由PFC驱动控制电路5的IC2 7脚PWM驱动开关管Q3完成DC-DC能量转换后，发送至3路LED灯负载电路10控制LED灯负载发光。其中，本实施例交流调光的过程就是稳定DC-DC高频变压器4的能量转换过程，即稳定PFC驱动控制电路5输出PWM驱动开关管Q3工作过程，也就是实现无闪烁交流调光过程。
在本实施例中，调光接口8用于接入调光器输出的调光信号，调光接口8与MCU可编辑控制器7之间连接有光耦IC3，MCU可编辑控制器7的DIM端用于接收隔离后的调光信号，并经过其PWM端输出PWM调光信号至多个LED灯负载电路10。
其中，调光接口8包括调光输入端口J2以及调光接口芯片IC5，调光接口芯片IC5的DIM+端与调光输入端口J2的DIM+PUR端连接，调光接口芯片IC5的PWM端与光耦IC3的输入端连接，光耦IC3的输出端与MCU可编辑控制器7连接。
在本实施例中，第一个LED灯负载电路包括第一LED驱动器11(IC6)以及多个第一LED灯21，MCU可编辑控制器7的第一PWM端输出第一PWM调光信号至第一LED驱动器11，由第一LED驱动器11驱动多个第一LED灯21，以完成对直流电流的调光控制。
在本实施例中，第二个LED灯负载电路包括第二LED驱动器12(IC9)以及多个第二LED灯22，MCU可编辑控制器7的第二PWM端输出第二PWM调光信号至第二LED驱动器12，由第二LED驱动器12驱动多个第二LED灯22，以完成对直流电流的调光控制。
在本实施例中，第三个LED灯负载电路包括第三LED驱动器13(IC10)以及多个第三LED灯23，MCU可编辑控制器7的第三PWM端输出第三PWM调光信号至第三LED驱动器13，由第三LED驱动器13驱动多个第三LED灯23，以完成对直流电流的调光控制。
在本实施例中，MCU可编辑控制器7包括stm32系列微处理器IC7，stm32系列微处理器IC7的PWMB端与第一LED驱动器11的Vset端连接，stm32系列微处理器IC7的PWMC端与第二LED驱动器12的Vset端连接，stm32系列微处理器IC7的PWMR端与第三LED驱动器14的Vset端连接。
具体的，通过一个0-10V调光器连接调光输入端口J2，调光信号经调光接口芯片IC5转变成PWM信号再由光耦IC3送至MCU可编辑控制器7的IC7的10脚处理后，再由MCU可编辑控制器7的IC7的5、6、15脚输出PWM信号送至第一LED驱动器IC6、第二LED驱动器IC9、第三LED驱动器IC10的3脚完成对直流电流的控制过程，也即直流调光过程。
在本实施例中，输入滤波电路2包括温度保险管F1、压敏电阻MV1、电容C1、电感L1、电感L2，交流输入端子1与温度保险管F1连接，温度保险管F1与压敏电阻MV1连接，压敏电阻MV1与电容C1连接，电容C1与电感L1连接，电感L1与电感L2连接。
在本实施例中，整流桥3的输出端还依次连接有电容C3、电感L3、压敏电阻MV2以及电容C4。
在本实施例中，DC-DC高频变压器4的第六端、第七端分别与调光接口8连接。
在本实施例中，PFC驱动控制电路5包括PFC控制器IC2，PFC控制器IC2采用MP44014型芯片。
由此可见，本实用新型结构优势是组件数量更少，DC-DC高频变压器4T1现在是手动插入的部件，与现有技术的SMT组件相比，对组装的风险更低。磁性部件的SMT组件很难从供应商方面控制部件，因为部件需要非常精确地用于SMT过程的自动放置。SMT磁性部件的另一个问题是，由于它是一个大的SMT部件，预热温度需要在一个非常高的水平，也需要在一个较长的应用热量，以便锡膏将正确地与焊盘和引脚正确地焊接。其他部件的温度风险会变得很高，因此需要进行更多温度的监控，以保持产品的质量。本实用新型的SMT过程和以往一样正常，DC-DC高频变压器4T1不会影响正常的波峰焊生产过程。另外，由于较低的零件数量，生产费用成本优势和BOM成本更具优势。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种集成LED灯具的交直流调光控制电路，其特征在于，包括：
交流输入端子、输入滤波电路、整流桥、DC-DC高频变压器、PFC驱动控制电路、开关管、多个LED灯负载电路、MCU可编辑控制器、调光接口；
所述交流输入端子用于接入交流市电，所述输入滤波电路与所述交流输入端子连接，用于将接收到的交流市电转换成输入电压信号，所述整流桥的输入端与所述输入滤波电路连接，其输出端用于输出整流后的输入电压信号，所述整流桥的输出端与所述DC-DC高频变压器的第二端连接；
所述PFC驱动控制电路的GATE端与所述开关管的栅极连接，所述开关管的漏极与所述DC-DC高频变压器的第三端连接，所述DC-DC高频变压器的第四端通过连接接口与多个所述LED灯负载电路连接；
所述调光接口用于接入调光器输出的调光信号，所述调光接口与所述MCU可编辑控制器之间连接有光耦，所述MCU可编辑控制器的DIM端用于接收隔离后的调光信号，并经过其PWM端输出PWM调光信号至多个所述LED灯负载电路。
2.根据权利要求1所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
第一个所述LED灯负载电路包括第一LED驱动器以及多个第一LED灯，所述MCU可编辑控制器的第一PWM端输出第一PWM调光信号至所述第一LED驱动器，由所述第一LED驱动器驱动多个所述第一LED灯，以完成对直流电流的调光控制；
第二个所述LED灯负载电路包括第二LED驱动器以及多个第二LED灯，所述MCU可编辑控制器的第二PWM端输出第二PWM调光信号至所述第二LED驱动器，由所述第二LED驱动器驱动多个所述第二LED灯，以完成对直流电流的调光控制；
第三个所述LED灯负载电路包括第三LED驱动器以及多个第三LED灯，所述MCU可编辑控制器的第三PWM端输出第三PWM调光信号至所述第三LED驱动器，由所述第三LED驱动器驱动多个所述第三LED灯，以完成对直流电流的调光控制。
3.根据权利要求1所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述输入滤波电路包括温度保险管F1、压敏电阻MV1、电容C1、电感L1、电感L2，所述交流输入端子与所述温度保险管F1连接，所述温度保险管F1与所述压敏电阻MV1连接，所述压敏电阻MV1与所述电容C1连接，所述电容C1与所述电感L1连接，所述电感L1与所述电感L2连接。
4.根据权利要求3所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述整流桥的输出端还依次连接有电容C3、电感L3、压敏电阻MV2以及电容C4。
5.根据权利要求1所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述DC-DC高频变压器的第六端、第七端分别与所述调光接口连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述PFC驱动控制电路包括PFC控制器，所述PFC控制器采用MP44014型芯片。
7.根据权利要求2所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述MCU可编辑控制器包括stm32系列微处理器，所述stm32系列微处理器的PWMB端与所述第一LED驱动器的Vset端连接，所述stm32系列微处理器的PWMC端与所述第二LED驱动器的Vset端连接，所述stm32系列微处理器的PWMR端与所述第三LED驱动器的Vset端连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的交直流调光控制电路，其特征在于：
所述调光接口包括调光输入端口以及调光接口芯片，所述调光接口芯片的DIM+端与所述调光输入端口的DIM+PUR端连接，所述调光接口芯片的PWM端与所述光耦的输入端连接，所述光耦的输出端与所述MCU可编辑控制器连接。
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