CN220273909U - 调光信号生成电路、驱动电源及灯具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种调光信号生成电路、驱动电源及灯具。所述电路包括：信号输入端，包括信号正极端以及信号负极端；波形生成器，与信号负极端连接，用于产生锯齿波；基准电压源，与信号正极端连接，用于产生基准电压；比较器，包括正极输入端与负极输入端，正极输入端与基准电压源的输出端连接，负极输入端与波形生成器的输出端连接；比较器用于通过比较波形生成器及基准电压之间的电压，生成并输出第一调光信号；以及隔离器，隔离器的输入端与比较器的输出端连接，隔离器的输出端输出经隔离处理后的第二调光信号。本申请能够在避免使用到单片机的前提下实现PWM调光信号的生成需求，节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

Description

调光信号生成电路、驱动电源及灯具

技术领域

本申请涉及灯具控制领域，特别涉及一种调光信号生成电路、驱动电源及灯具。

背景技术

为了适应更多的使用场景，如今现有的灯具会提供调光功能，用户通过调光功能可以在灯具上设置不同的亮度甚至能控制光源发出不同的色温。在传统的模拟调光方式中，通常采用0-10V/1-10V的模拟调光信号作为调光模块的输入信号，该调光模块可以对不同电压值的模拟调光信号进行模数转换后，产生不同的PWM调光信号来实现调光功能。

现有的灯具中，PWM调光信号产生方式通常需要采用单片机或具有模数转换的IC来实现PWM信号的生成，但这种方式会产生一些问题，例如产品需要增加单片机或具有模数转换的IC的硬件费用，并且应用单片机需要进行程序开发以及调试，无形中也会增加研发成本，进而提高产品的整体成本。

实用新型内容

本申请提供了一种调光信号生成电路、驱动电源及灯具，该电路可以降低产品成本。

本申请中公开的一种调光信号生成电路，所述电路包括：

信号输入端，所述信号输入端的输入电压为0-10V或者1-10V，包括信号正极端以及信号负极端；

波形生成器，与所述信号负极端连接，用于产生锯齿波；

基准电压源，与所述信号正极端连接，用于产生基准电压；

比较器，包括正极输入端与负极输入端，所述正极输入端与所述基准电压源的输出端连接，所述负极输入端与波形生成器的输出端连接；所述比较器用于通过比较所述波形生成器及基准电压之间的电压，生成并输出第一调光信号；以及

隔离器，所述隔离器的输入端与所述比较器的输出端连接，所述隔离器的输出端输出经隔离处理后的第二调光信号。

在一实施例中，所述隔离器包括光耦隔离器。

在一实施例中，所述光耦隔离器的原边与副边之比为1:1。

在一实施例中，所述波形生成器包括555定时器。

在一实施例中，所述555定时器包括放电端以及供电端，所述波形生成器还包括：

第一三极管，所述第一三极管的基极与555定时器的放电脚连接；

第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与所述波形生成器的输出端连接，并与所述555定时器的供电端连接。

在一实施例中，所述基准电压源包括第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的一端与信号正极端连接，另一端与所述第二电阻连接；

所述第二电阻的一端与所述第一电阻连接，另一端与接地端连接；

所述比较器的正极输入端连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间。

在一实施例中，所述波形生成器和/或所述基准电压源的接地端为信号接地端。

在一实施例中，所述信号输入端的输入电压为0-10V，或者1-10V。

本申请还公开了一种驱动电源，所述驱动电源包括如上任意一项所述的调光信号生成电路。

本申请还公开了一种灯具，所述灯具包括如上任意一项所述的调光信号生成电路。

由上可知，本申请中的调光信号生成电路、驱动电源及灯具，通过用于产生锯齿波的波形生成器及比较器配合，生成相应的第一调光信号，并通过隔离器实现信号隔离输出符合调光需求的第二调光信号，能够在避免使用到单片机的前提下实现PWM调光信号的生成需求，节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

附图说明

图1为本申请现有技术提供的调光信号生成电路的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的调光信号生成电路的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的调光信号生成电路的另一结构示意图。

图4为本申请实施例提供的波形生成器的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的驱动电路的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的灯具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

请参阅图1，图中示出了本申请现有技术提供的调光信号生成电路的结构。

如图1所示，在现有技术中，该调光信号生成电路包括第一MCU以及第二MCU，该第一MCU具有AD采样功能，对信号输入端所输入的0-10V或1-10V控制信号进行采集后，转换为数字串口TX信号，该TX信号通过光耦隔离器的原边传递到副边处，并通过第二MCU进行转换输出PWM调光信号用于灯具的调光。其中，该第一MCU以及第二MCU为了实现上述功能，需要进行相应的程序开发，不仅提高了整体的硬件成本，还增加了开发难度。

请参阅图2，图中示出了本申请实施例提供的调光信号生成电路的功能结构。

如图2所示，该调光信号生成电路包括信号输入端1、波形生成器2、基准电压源3、比较器4以及隔离器5。

其中，该信号输入端1的输入电压为0-10V或者1-10V，包括信号正极端以及信号负极端。该信号输入端1可以连接外部的调光机构，例如旋钮或者开关等，从而接收外部的模拟调光信号。

该波形生成器2，与信号负极端连接，用于产生锯齿波，该锯齿波可以是三角锯齿波，可以通过定时器或者其他能够产生锯齿波的生成器形成波形生成器2。该波形生成器2通过将信号输入端1所输入的模拟调光信号转化为锯齿波，从而利用锯齿波的特性来携带模拟调光信号的调节信息。

基准电压源3，与信号正极端连接，用于产生基准电压。该基准电压源3可以是通过利用信号正极端所输入的电压进行分压后获得，用于输出到比较器4，并与波形生成器2进行比较生成相应的调光信号。

比较器4，包括正极输入端与负极输入端，该正极输入端与基准电压源3的输出端连接，该负极输入端与波形生成器2的输出端连接；比较器4用于通过比较波形生成器2及基准电压之间的电压，生成并输出第一调光信号。

其中，该比较器4可以采用本领域常见的型号，通过将正极输入端与基准电压源3的输出端连接、负极输入端与波形生成器2的输出端连接，从而将两个模块的电压信号进行比较以输出调光信号。

具体的，该波形生成器2所生成的锯齿波的峰值一般大于基准电压源3所输出的基准电压，而低值小于基准电压源3，从而在锯齿波的电压值大于基准电压的时候输出高电平，而在锯齿波的电压值小于基准电压的时候输出低电平，以形成脉宽调制(PWM)调光信号。进一步的，通过调整该锯齿波的幅值，从而调节该锯齿波的幅值与基准电压的相对大小关系，可以实现对PWM调光信号的占空比随着0-10V/1-10V的幅值进行线性变化。

可以理解的，该0-10V/1-10V的幅值变化与该比较器4所输出的PWM调光信号之间的变化关系，可以通过对元器件的设计预先设置好，从而使得所输入的模拟调光信号与所输出的PWM调光信号的调光效果匹配。

该隔离器5可以采用光耦隔离器5。该光耦隔离器5的副边随着与比较器4的输出端连接的原边的电压变化而变化，从而实现比较器4一侧与该隔离器5的输出端一侧的信号隔离。可以理解的，该隔离器5还可以根据实际情况采用其他类型的隔离器5，以实现信号隔离，提升信号传输过程的质量和安全性。

具体的，该光耦隔离器5的原边与副边之比可以为1:1，当然，也可以根据实际情况采用其他比例的光耦隔离器5，例如采用1:2、1:1.5等，本申请对此不做特殊限定。

由上可知，本申请中的调光信号生成电路，通过用于产生锯齿波的波形生成器及比较器配合，生成相应的第一调光信号，并通过隔离器实现信号隔离输出符合调光需求的第二调光信号，能够在避免使用到单片机的前提下实现PWM调光信号的生成需求，节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

请参阅图3，图中示出了本申请实施例提供的调光信号生成电路的另一结构。

如图3所示，该调光信号生成电路在图2的基础上，具体可以包括信号输入端、555定时器、基准信号源、比较器U1B以及光耦隔离器U2。

具体的，该信号输入端包括正极输入端IN+以及负极输入端IN-，该555定时器作为本实施例的波形生成器，其连接在负极输入端IN-与比较器U1B负极之间，以根据负极输入端IN-处的模拟调光信号特征生成锯齿波。

该基准信号源包括第一电阻R1与第二电阻R2，其中，第一电阻R1的一段与信号正极端IN+连接，另一端与第二电阻R2连接。该第二电阻R2的一端与第一电阻R1连接，另一端与接地端连接。该比较器U1B的正极输入端连接至第一电阻R1与第二电阻R2之间。

如此，通过第一电阻R1与第二电阻R2之间的分压效果，从而产生用于与锯齿波进行比较的基准电压V1。该基准电压V1可以通过调节第一电阻R1与第二电阻R2的阻值，从而获得与调光效果及锯齿波的特征相适配的基准电压值。可以理解的，该第一电阻R1与第二电阻R2的阻值均可以根据实际情况进行调整。

进一步的，该波形生成器和/或基准电压源的接地端为信号接地端SGND，通过接入信号接地端SGND，可以提高该波形生成器和/或基准电压源所产生的信号精度，从而提高所生成的PWM调光信号的调光精度。

并且，该隔离器U2为光耦隔离器U2，其原边的正极端通过电阻R3与VCC连接，原边的负极端与比较器U1B的输出端连接，通过比较器U1B的输出端所输出的第一调光信号PWM1来控制光耦隔离器U2的原边工作。而其副边的一端通过电阻R4连接到VDD，另一端与接地端连接，从而根据原边的工作状态来进行信号传递，从而获得用于输出的第二调光信号PWM2。

通过上述的结构可以在避免使用到单片机的前提下实现PWM调光信号的生成需求，节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

请参阅图4，图中示出了本申请实施例提供的555定时器的结构。

如图4所示，该555定时器U1包括放电端以及供电端，该波形生成器还包括第一三极管Q1与第二三极管Q2。其中，该第一三极管Q1的基极与555定时器U1的放电脚连接，该第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的发射极连接，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的集电极连接，第二三极管Q2的发射极与波形生成器的输出端连接，并与555定时器U1的供电端连接。

该555定时器U1除了放电端DSICH与供电端VDD之外，还可以包括其他引脚，例如接地端GND、输入端TRIG、控制电压端CONT或复位端RST等，可根据不同型号的555定时器U1的功能进行确定。

通过第一三极管Q1与第二三极管Q2所形成的放大电路，配合图4中的硬件连接关系及555定时器U1的功能可以根据所输入的模拟调光信号产生相应的锯齿波。

请参阅图5，图中示出了本申请实施例提供的驱动电源的结构。

如图5所示，该驱动电源100包括调光信号生成电路110，该驱动电源100可以是相较于负载单独设置的电源适配器，也可以是与负载集成一体的电源模块。具体的，该驱动电源100中除了调光信号生成电路110，还可以包括如调光电路、电源整流桥、滤波电路、升压/降压电路或者DC-DC电路等形式的功能电路。上述功能电路与调光信号生成电路110共同构成了本申请所保护的驱动电源100。

当然，除此之外该驱动电源100还可以包括如壳体、散热件等物理结构件，该物理结构件可以使得驱动电源100能够正常进行工作，具体的结构形态可以根据需求而定。

上述驱动电源100利用调光信号生成电路110，可以避免使用到单片机的前提下实现PWM调光信号的生成需求，节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

请参阅图6，图中示出了本申请实施例提供的灯具的结构。

如图6所示，该灯具200结构包括调光信号生成电路210，还可以包括与该调光信号生成电路210连接的电源端及负载。

其中，电源端可以连接外接的电源适配器，也可以与电路中集成的电源整流模块进行连接，从而获取电源电压及电流。该负载，可以包括不同的用电器或电子元件，例如LED灯珠等负载。当然，该电源端所连接的电源方式及负载的具体类型，均可以根据实际情况而定。

该灯具还可以包括壳体、散热组件、磁吸导轨等本领域常见的硬件结构，其结构形态不限。除此之外也可以包括如蓝牙/WIFI通信模块、红外模块等外接功能模块。

采用了包含如图2-4任意实施例所述的调光信号生成电路210的灯具200，利用设置该调光信号生成电路210，无需加入单片机作为调光模块，可以节省硬件成本及程序开发成本，从而降低产品成本。

本文所使用的术语“模块”可为在该运算系统上执行的软件或硬件对象。本文所述的不同组件、模块、引擎及服务可为在该运算系统上的实施对象。而本文所述的装置及方法可以以软件的方式进行实施，当然也可在硬件上进行实施，均在本申请保护范围之内。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种改变。

Claims (10)

1.一种调光信号生成电路，其特征在于，所述电路包括：

信号输入端，包括信号正极端以及信号负极端；

波形生成器，与所述信号负极端连接，用于产生锯齿波；

基准电压源，与所述信号正极端连接，用于产生基准电压；

比较器，包括正极输入端与负极输入端，所述正极输入端与所述基准电压源的输出端连接，所述负极输入端与波形生成器的输出端连接；所述比较器用于通过比较所述波形生成器及基准电压之间的电压，生成并输出第一调光信号；以及

隔离器，所述隔离器的输入端与所述比较器的输出端连接，所述隔离器的输出端输出经隔离处理后的第二调光信号。

2.如权利要求1所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述隔离器包括光耦隔离器。

3.如权利要求2所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述光耦隔离器的原边与副边之比为1:1。

4.如权利要求1所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述波形生成器包括555定时器。

5.如权利要求4所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述555定时器包括放电端以及供电端，所述波形生成器还包括：

第一三极管，所述第一三极管的基极与555定时器的放电脚连接；

第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与所述波形生成器的输出端连接，并与所述555定时器的供电端连接。

6.如权利要求4所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述基准电压源包括第一电阻以及第二电阻；

所述第一电阻的一端与信号正极端连接，另一端与所述第二电阻连接；

所述第二电阻的一端与所述第一电阻连接，另一端与接地端连接；

所述比较器的正极输入端连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间。

7.如权利要求1所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述波形生成器和/或所述基准电压源的接地端为信号接地端。

8.如权利要求1-7任意一项所述的调光信号生成电路，其特征在于，所述信号输入端的输入电压为0-10V，或者1-10V。

9.一种驱动电源，其特征在于，所述驱动电源包括如权利要求1-8任意一项所述的调光信号生成电路。

10.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括如权利要求1-8任意一项所述的调光信号生成电路。