WO2018166235A1

WO2018166235A1 - 一种led灯调光系统

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Publication number: WO2018166235A1
Application number: PCT/CN2017/111995
Authority: WO
Inventors: 唐波; 张�林; 王�义; 向杨; 董晓勇
Original assignee: 深圳盈特创智能科技有限公司
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-09-20
Also published as: CN107071966A

Abstract

一种LED灯调光系统，包括LED驱动电源模块（20），该LED驱动电源模块内设置有电压控制模块（24），该电压控制模块连接有用于调谐LED驱动电源模块输出电压的调光器（30）；该LED驱动电源模块的输出端与LED灯（10）相连，通过电压控制模块控制LED灯的输入电压。LED灯调光系统的LED灯内部没有电感和电容等器件，解决了现有可控硅开关和电感电容发生谐振产生的闪烁问题。

Description

一种 LED灯调光系统技术领域

[0001] 本发明涉及 LED照明技术，尤其涉及一种 LED灯调光系统。

[0002] 背景技术

[0003] 目前 LED照明灯常见的调光方式为可控硅调光方式，但是可控硅调光方式往往会造成闪烁问题且会限制可调光范围。针对当前可控硅（TRIAC) 的调光器的兼容性与 LED调光之间存在的问题，现有技术主要是整改 LED电源驱动，但是在整改 LED电源驱动的吋候，为了兼容市面上的调光器，需要增加大量的电子元件，并且电源散热还必须通过灌胶来处理， LED电源驱动在增加大量元件后，电源的体积会增大，电源成本也会大大的增大，在以上增大体积和增大成本的情况下， LED电源驱动还是对可控硅调光器的兼容性也只能做到市面的 70<¾-80<¾,不能全部满足兼容市面的可控硅调光器，并且主要问题是 LED灯具常常是结构体积非常小，如 LED蜡烛灯泡， A60球泡灯，各种筒灯等等，增加大量元件的 LED 驱动电源很难设置在空间有限的结构里作为内置电源使用。

[0004] 因此亟待出现一种可解决以上可控硅调光器的技术缺陷，且体积小价格实惠的调光系统。

[0005] 发明内容

[0006] 为了克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种 LED灯调光系统，采用纯阻抗电路，以解决现有可控硅幵关和 LC发生谐振产生的闪烁问题及音讯噪声问题

[0007] 为实现以上目的，本发明提供了如下技术方案：

[0008] 一种 LED灯调光系统，包括 LED驱动电源模块（20) ，所述 LED驱动电源模块

(20) 内设置有电压控制模块（24) ，所述电压控制模块（24) 连接有用于调谐所述 LED驱动电源模块（20) 输出电压的调光器（30) ；所述 LED驱动电源模块（20) 的输出端与 LED灯相连，通过所述电压控制模块（24) 控制所述 LED灯的输入电压。 [0009] 优选地，调光器包括可调电阻器 RTl，通过调谐所述可调电阻器 RT1改变电阻值大小。

[0010] 优选地，调光器还包括幵关按钮。

[0011] 优选地， LED灯调光系统还包括电源模块（21) 、调光驱动模块（22) 和调压模块（23) ；电压控制模块（24) 连接在所述调压模块（23) 输出端与所述 LED 灯的输入端之间。

[0012] 优选地，调压模块（23) 的输出正极端连接调光器（30) 的可调电阻器 RT1，可调电阻器 RTl的输出串联电阻 R3后接地，调压模块（23) 的输出正极还连接电阻 R2—端，电阻 R2另一端连接稳压芯片 U1的阴极，调压模块（23) 的输出正极连接电阻 R1—端，电阻 R1另一端连接光敏二极管 D1的阳极，光敏二极管 D1的阴极连接稳压芯片 U1的阴极，电阻 R2与稳压芯片 U1的阴极的连接端连接电容 Cl，电容 C1另一端连接可调电阻器 RTl与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U1的参考端连接可调电阻器 RT1与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U1的阳极接地。

[0013] 与现有技术相比，本发明提供的 LED灯调光系统，具有以下有益效果：

[0014] 本发明 LED灯调光系统的 LED灯内部未采用电感和电容器件，只有电阻，所以不会出现由于可控硅幵关和电感电容发生谐振产生的频闪问题；由于没有可控硅调光器，所以不会出现因为可控硅的维持电流不够而出现的灯光闪烁问题。且不包括驱动，其制作成本大大减少，灯具体积减少，更加精致。

[0015] 附图说明

[0016] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0017] 图 1是现有技术可控硅调光方式的原理示意图；

[0018] 图 2是现有技术可控硅调光方式的接线图；

[0019] 图 3是本发明实施例的 LED灯调光系统的原理示意图；

[0020] 图 4是本发明实施例的 LED灯调光系统的电路原理图。

[0021] 具体实施方式

[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"设置"、 "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；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。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实用新型中的具体含义

[0024] 另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现吋应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0025] 下面结合附图和示例性实施例对本实用新型作进一步地描述，其中如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。

[0026] 图 1是现有技术可控硅调光方式的原理示意图。目前通过可控硅调光的调光系统原理是，通过电位器 VR4调整可控硅整流元件（以下简称"可控硅"）的相位角，当电容 C23容抗超过可控硅控制极的击穿电压吋，可控硅会导通；当可控硅电流下降到低于其维持电流以下吋可控硅关断，且必须等到电容 C23在下个半周期重新充电后才能再次导通。灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关，相位角的变化范围介于 0度到 180度之间，相位角度取决于调光器。

[0027] LED灯调光过程中，其电源必须能够检测可控硅控制器的可变相位角输出，以便对流经 LED灯的电流大小进行调节。在维持调光器正常工作的同吋做到这一点非常困难，往往会导致性能不佳，例如轻微闪烁问题或者音讯噪声问题。这些不良现象通常是由误触发或过早关断可控硅等因素造成的，误触发的根本原因是在可控硅导通吋出现了电流振荡。 [0028] 可控硅导通吋，市电电压几乎瞬间施加到 LED灯电源的电感输入滤波器或者电容输入滤波器，施加到电感的电压阶跃会导致振荡。如果调光器电流在振荡期间低于可控硅维持电流，可控硅将停止导通。可控硅触发电路充电，然后再次导通可控硅。这种不规则的多次可控硅重启动，可使 LED驱动产生音讯噪声或 L ED闪烁。基于此，电磁干扰滤波器有助于降低此类不必要的振荡，为了实现出色的调光功能，输入电磁干扰滤波器的电感和电容必须尽可能的小。

[0029] 可控硅调光方式中，维持导通所需的维持电流通常介于 8mA到 75mA之间。功耗仅为等效白炽灯 10%的 LED灯可将维持电流降低到可控硅维持电流以下，导致可控硅过早关断。这样就会造成闪烁或限制可调光范围。

[0030] 由于可控硅的控制极特性描述了正反击穿电压存在误差，击穿电压不对称会引起可控硅的正半周和负半周的导通角不一样，在低成本的调光器中尤其明显，输出电流也会跟随输入变化，引起 LED灯忽亮忽暗，尤其在低输出吋明显，造成轻微闪烁问题，且一般的 LED电源驱动体积大，价格成本昂贵。

[0031] 图 2是现有技术可控硅调光方式的接线图。交流电压零线、火线分别接在调光器的输入端和 LED驱动电源的输入端上，调光器的输出端接 LED驱动电源的零线 L端, LED灯具分别接幵关电源的正极和负极。原理是通过调节调光器，改变交流电压的相位来改变输出电流的大小。

[0032] 图 3是本发明实施例的 LED灯调光系统的接线示意图。 LED灯调光系统包括 LE D驱动电源模块 20和用于调节 LED驱动电源模块 20输出电压的调光器 30。

[0033] 交流电压零线 N、火线 L分别接 LED驱动电源模块 20的 N和 L端,调光器 30与 LED 驱动电源模块 20内部的 PCB板相连， LED灯 10分别接 LED驱动电源模块 20的正极和负极。

[0034] 图 4是本发明实施例的 LED灯调光系统的电路原理图。如图 4所示， LED驱动电源模块 20还包括电压控制模块 24。电压控制模块 24的输入端连接调光器 30，电压控制模块 24用于控制 LED灯的输入电压；调光器 30的调节信号输出至电压控制模块 24。

[0035] 所述 LED灯调光系统还包括电源模块 21、调光驱动模块 22和调压模块 23。电源模块 21、调光驱动模块 22和调压模块 23的电路连接图参见图 4，调压模块 23输出端和 LED灯的输入端之间连接电压控制模块 24。

[0036] 具体的，调光器 30包括幵关按钮、旋转调节按钮和可调变阻器 RT1，通过调谐所述旋转调节按钮改变所述可调电阻器 RT1的电阻值。

[0037] 由于电源模块 21、调光驱动模块 22和调压模块 23是现有技术，图中涉及的相关电子元件及电路连接关系的说明省略。

[0038] 调压模块 23的输出正极端连接调光器的可调电阻器 RT1—端，可调电阻器 RT1 的另一端串联电阻 R3后接地，调压模块的输出正极还连接电阻 R2—端，电阻 R2 另一端连接稳压芯片 U1

的阴极，调压模块 23的输出正极连接电阻 R1—端，电阻 R1另一端连接光敏二极管 D1的阳极，光敏二极管 D1的阴极连接稳压芯片 U1的阴极，电阻 R2与稳压芯片 U1阴极的连接端连接电容 Cl，电容 C1另一端连接可调电阻器 RTl与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U1的参考端连接可调电阻器 RT1与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U 1的阳极接地。稳压芯片 U1采用 TL431稳压电路。

[0039] 调光器 30通过调谐可调电阻器 RT1的输出电阻值控制电压控制模块 24的输入信号。原理是通过调节调光器 30，通过调光器改变 RT1阻值大小， 30的调节 RT1阻值信号通过传输线传输到 LED驱动电源模块 20的电压控制模块 24上，通过电压控制模块 24控制输出电压的信号来控制 LED驱动电源模块 20的输出电压，根据 LED 灯 10的灯光控制原理：

[0040] Iout=Vcv/R (1)

[0041] 根据公式（1) 可知， LED灯 10的电阻 R不变，通过改变 LED灯 10的电压 Vcv (即 LED驱动电源模块 20的输出电压）来改变 LED灯 10的输出电流 lout,以达到调光的目的。

[0042] 通过以上方案可知， LED驱动电源模块 20通过调节输出电压来调光的原理和方式远不同于传统，传统可控硅调光是调节前段的交流电压相位来改变 LED灯的输出电流大小。本实用新型提供的调光系统通过调节后端的 LED驱动电源模块 20的输出电压来改变 LED灯 10的电流。

[0043] 传统的 LED电源其驱动方式采用输出电流工作模式（恒流模式）来控制，通过恒流模式来控制 LED灯 10的输出电流，进而调光。本实用新型提供的调光系统通过恒压模式来控制输出电流，根据公式（1) ， LED灯珠的输出电流通过 R电阻来限流，当我么加在 LED灯珠上的电阻恒定，只要调节 Vcv电压的大小就可以改变 LED灯珠的电流大小， Vcv电压最大吋， LED灯珠的电流就最大， LED就最亮，当 Vcv电压最小的吋候，加在 LED灯珠上的电流最小， LED灯就最暗，从而通过改变电流以至于达到调光的目的。使用者只需通过调光器 30控制 LED驱动电源模块 20的输出电压就可以控制 LED灯 10的关断和调光。

[0044] 本发明提供的 LED灯调光系统的灯具里面没有电感及电容，只有电阻，所以不会出现由于可控硅幵关和 LC发生谐振产生的闪烁问题及音讯噪声问题。

[0045] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果

Claims

权利要求书

一种 LED灯调光系统，包括 LED驱动电源模块（20) ，其特征在于，所述 LED驱动电源模块（20) 内设置有电压控制模块（24) ，所述电压控制模块（24) 连接有用于调谐所述 LED驱动电源模块（20) 输出电压的调光器（30) ；所述 LED驱动电源模块（20) 的输出端与 LED 灯相连，通过所述电压控制模块（24) 控制所述 LED灯的输入电压。根据权利要求 1所述的 LED灯调光系统，其特征在于，所述调光器包括可调电阻器 RT1 , 通过调谐所述可调电阻器 RT1改变电阻值大小。根据权利要求 2所述的 LED灯调光系统，其特征在于，所述调光器还包括幵关按钮。

根据权利要求 1所述的 LED灯调光系统，其特征在于，所述 LED灯调光系统还包括电源模块（21) 、调光驱动模块（22) 和调压模块（23 ) ；电压控制模块（24) 连接在所述调压模块（23) 输出端与所述 L ED灯的输入端之间。

根据权利要求 4所述的 LED灯调光系统，其特征在于，所述调压模块 (23) 的输出正极端连接调光器（30) 的可调电阻器 RT1，可调电阻器 RT1的输出串联电阻 R3后接地，调压模块（23) 的输出正极还连接电阻 R2—端，电阻 R2另一端连接稳压芯片 U1的阴极，调压模块（23 ) 的输出正极连接电阻 R1—端，电阻 R1另一端连接光敏二极管 D1的阳极，光敏二极管 D1的阴极连接稳压芯片 U1的阴极，电阻 R2与稳压芯片 U1的阴极的连接端连接电容 Cl，电容 C1另一端连接可调电阻器 RT1与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U1的参考端连接可调电阻器 RT1与电阻 R3的连接端，稳压芯片 U1的阳极接地。