一种调光驱动电路、调光控制器和LED灯具转让专利

申请号 : CN201811219243.9

文献号 : CN109379806A

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法律信息:

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发明人 : 李洪富

申请人 : 珠海新特电子有限公司

摘要 :

本发明公开一种调光驱动电路,包括依次连接的EMI滤波电路、整流电路、PFC电路和恒流驱动电路,还包括依次连接相位稳定与检测电路、隔离电路和MCU调节电路,所述相位稳定与检测电路的输入端与所述整流电路连接,所述MCU调节电路的输出端与所述恒流驱动电路连接。本发明通过相位稳定与检测电路检测相位信号的交流相位状态,并通过MCU调节电路的两种调光模式转换,可以实现1%以下的深度调光,解决现有调光器5%以下调光出现不稳定的问题。

权利要求 :

1.一种调光驱动电路,包括依次连接的EMI滤波电路(202)、整流电路(203)、PFC电路(204)和恒流驱动电路(205),其特征在于:还包括依次连接相位稳定与检测电路(206)、隔离电路(207)和MCU调节电路(208),所述相位稳定与检测电路(206)的输入端与所述整流电路(203)连接,所述MCU调节电路(208)的输出端与所述恒流驱动电路(205)连接。

2.如权利要求1所述的调光驱动电路,其特征在于:所述相位稳定与检测电路(206)包括第一分压电阻(21)、第二分压电阻(22)、下拉电阻R7、MOS管Q1、稳压二极管Z1和三极管Q2,所述第一分压电阻(21)的输入端与所述所述整流电路(203)连接,该连接节点为节点A,所述第一分压电阻(21)的输出端与MOS管Q1的漏极连接,MOS管的源极接地,MOS管Q1的栅极与第一电压端Vcc连接,所述第二分压电阻(22)的输入端与节点A连接,所述第二分压电阻(22)的输出端与下拉电阻R7的一端连接,该连接节点为节点B,下拉电阻R7的另一端接地,稳压二极管Z1的负极与节点B连接,稳压二极管Z1的正极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极与第一电压端Vcc连接,三极管Q2的集电极为相位稳定与检测电路(206)的输出端,稳压二极管Z1的正负极分别通过滤波电容C2和C1接地。

3.如权利要求1所述的调光驱动电路,其特征在于:所述隔离电路(207)包括光电耦合器U1和二极管D1,光电耦合器U1的二极管输入端通过电阻R11与第一电压端Vcc连接,光电耦合器U1的二极管输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与所述相位稳定与检测电路(206)连接,光电耦合器U1的三极管集电极与第二电压端Vdd连接,光电耦合器U1的三极管发射极通过下拉电阻R51接地,光电耦合器U1的三极管发射极为隔离电路(207)的输出端。

4.如权利要求1所述的调光驱动电路,其特征在于:所述MCU调节电路(208)包括MCU处理器U51,MCU处理器U51的电源引脚与第二电压端Vdd连接,并通过滤波电容C51接地,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4为输入端,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4通过π型RC滤波网络(23)与所述隔离电路(207)连接,MCU处理器U51的第三通用引脚GP2为第一输出端,所述第三通用引脚GP2通过RC并联滤波电路与所述恒流驱动电路(205)连接,MCU处理器U51的第六通用引脚GP5为第二输出端,所述第六通用引脚GP5通过电阻R55与所述恒流驱动电路(205)连接。

5.如权利要求1所述的调光驱动电路,其特征在于:所述EMI滤波电路(202)包括第一电感LF1和第二电感LF2,第一电感LF1的输入端与交流电输入端连接,第一电感LF1的输入端还连接有压敏电阻VDR1和保险元件F1,第一电感LF1的输出端与第二电感LF2的输入端连接,第一电感LF1的输出端还连接有RC串联滤波电路,第二电感LF2的输出端与所述整流电路(203)连接,第二电感LF2的输出端还连接有压敏电阻VDR2,第二电感LF2的输入端与输出端之间并联有电阻R2和R3。

6.一种调光控制器,其特征在于:包括壳体以及设置在所述壳体上的调光开关,所述壳体内设置有如权利要求1-5任意一项所述的调光驱动电路。

7.一种LED灯具,其特征在于:包括如权利要求1-5任意一项所述的调光驱动电路以及与所述调光驱动电路连接的LED灯。

说明书 :

一种调光驱动电路、调光控制器和LED灯具

技术领域

[0001] 本发明涉及LED调光驱动技术领域,具体涉及一种调光驱动电路。

背景技术

[0002] 与传统光源相比,LED照明除了具有绿色、节能、环保等优点外,可调光也是一个重要的优点。常见的调光方式包含模拟调光、PWM调光、墙壁开关调光以及交流相位调光。
[0003] 交流相位调光是目前常用的调光方法。请参照图1,图1所示为现有的相位调光原理框图,其包括依次连接的交流输入电源101、相位调光器102、调光驱动电路103和LED灯具104,相位调光器102对输入交流电的每半个周期的相位进行控制,调光驱动电路103根据交流电导通的相位角大小,输出与之相对应的电流给LED灯具104,达到调节灯具亮度的目的。
[0004] 相位调光器102在控制交流相位导通和截止时,需要一个最小的保持电流,以保持相位调光器102的正常工作,当相位角导通时,调光驱动电路103功率转换操作正常,其消耗的电流能保持相位调光器102的正常工作;但在相位角截止时,调光驱动电路103功率转换变为最小操作或不进行功率转换,此时调光驱动电路103消耗的电流很小,不能满足相位调光器102的最小保持电流要求,从而出现亮度不稳定的现象,而且不同相位调光器之间也会有差异。
[0005] 现有的相位调光器通常只能调整到10%~5%的亮度,当亮度调整到5%以下就会出现不稳定现象。

发明内容

[0006] 针对现有技术的不足,本发明提供一种调光驱动电路,用于解决现有相位调光器在亮度调整到5%以下会出现不稳定的问题。
[0007] 本发明的内容如下:
[0008] 一种调光驱动电路,包括依次连接的EMI滤波电路、整流电路、PFC电路和恒流驱动电路,还包括依次连接相位稳定与检测电路、隔离电路和MCU调节电路,所述相位稳定与检测电路的输入端与所述整流电路连接,所述MCU调节电路的输出端与所述恒流驱动电路连接。
[0009] 优选的,所述相位稳定与检测电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、下拉电阻R7、MOS管Q1、稳压二极管Z1和三极管Q2,所述第一分压电阻的输入端与所述所述整流电路连接,该连接节点为节点A,所述第一分压电阻的输出端与MOS管Q1的漏极连接,MOS管的源极接地,MOS管Q1的栅极与第一电压端Vcc连接,所述第二分压电阻的输入端与节点A连接,所述第二分压电阻的输出端与下拉电阻R7的一端连接,该连接节点为节点B,下拉电阻R7的另一端接地,稳压二极管Z1的负极与节点B连接,稳压二极管Z1的正极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极与第一电压端Vcc连接,三极管Q2的集电极为相位稳定与检测电路的输出端,稳压二极管Z1的正负极分别通过滤波电容C2和C1接地。
[0010] 优选的,所述隔离电路包括光电耦合器U1和二极管D1,光电耦合器U1的二极管输入端通过电阻R11与第一电压端Vcc连接,光电耦合器U1的二极管输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与所述相位稳定与检测电路连接,光电耦合器U1的三极管集电极与第二电压端Vdd连接,光电耦合器U1的三极管发射极通过下拉电阻R51接地,光电耦合器U1的三极管发射极为隔离电路的输出端。
[0011] 优选的,所述MCU调节电路包括MCU处理器U51,MCU处理器U51的电源引脚与第二电压端Vdd连接,并通过滤波电容C51接地,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4为输入端,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4通过π型RC滤波网络与所述隔离电路连接,MCU处理器U51的第三通用引脚GP2为第一输出端,所述第三通用引脚GP2通过RC并联滤波电路与所述恒流驱动电路连接,MCU处理器U51的第六通用引脚GP5为第二输出端,所述第六通用引脚GP5通过电阻R55与所述恒流驱动电路连接。
[0012] 优选的,所述EMI滤波电路包括第一电感LF1和第二电感LF2,第一电感LF1的输入端与交流电输入端连接,第一电感LF1的输入端还连接有压敏电阻VDR1和保险元件F1,第一电感LF1的输出端与第二电感LF2的输入端连接,第一电感LF1的输出端还连接有RC串联滤波电路,第二电感LF2的输出端与所述整流电路连接,第二电感LF2的输出端还连接有压敏电阻VDR2,第二电感LF2的输入端与输出端之间并联有电阻R2和R3。
[0013] 本发明还公开一种调光控制器,包括壳体以及设置在所述壳体上的调光开关,所述壳体内设置有上述的调光驱动电路。
[0014] 本发明还公开一种LED灯具,包括上述的调光驱动电路以及与所述调光驱动电路连接的LED灯。
[0015] 本发明的有益效果为:本发明通过相位稳定与检测电路检测相位信号的交流相位状态,并通过MCU调节电路的两种调光模式转换,可以实现1%以下的深度调光,解决现有调光器5%以下调光出现不稳定的问题。

附图说明

[0016] 图1所示为现有的相位调光原理框图;
[0017] 图2所示为本发明较佳实施例的原理框图;
[0018] 图3所示为本发明较佳实施例的电路原理图;
[0019] 图4所示为本发明较佳实施例的相位检测时各节点的波形图。

具体实施方式

[0020] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
[0021] 请参照图2,本实施例公开的一种调光驱动电路,包括依次连接的EMI滤波电路202、整流电路203、PFC电路204和恒流驱动电路205,还包括依次连接相位稳定与检测电路
206、隔离电路207和MCU调节电路208,所述相位稳定与检测电路206的输入端与所述整流电路203连接,所述MCU调节电路208的输出端与所述恒流驱动电路205连接。交流输入201经过EMI滤波电路202滤除干扰信号后提供给整流电路203进行整流,PFC电路204对整流后交流电进行功率转换,将一个恒定直流电压输出给恒流驱动电路205,恒流驱动电路205经过功率输出209直接驱动LED灯具。相位稳定与检测电路206则对整流电路204输出的交流电进行相位检测。被检测出的导通相位角信号与截止相位角信号通过隔离电路207传输给MCU调节电路208进行调整,MCU调节电路208输出控制信号给恒流驱动电路205,达到调光的目的。
[0022] 请参照图3,所述EMI滤波电路202包括第一电感LF1和第二电感LF2,第一电感LF1和第二电感LF2均采用共模电感器,第一电感LF1的输入端与交流电输入端连接,第一电感LF1的输入端之间并接有压敏电阻VDR1,第一电感LF1的输入端还连接有保险元件F1,保险元件F1可以采用保险管或保险丝,第一电感LF1的输出端与第二电感LF2的输入端连接,第一电感LF1的输出端还连接有RC串联滤波电路,RC串联滤波电路包括串联在一起的电阻R1和电容CX1,第二电感LF2的输出端与所述整流电路连接,第二电感LF2的输出端还连接有压敏电阻VDR2,第二电感LF2的输入端与输出端之间并联有电阻R2和R3,电阻R2和R3用于打高压时放电以及断电后泄放电流。
[0023] 所述整流电路203包括整流桥BD1,整流桥BD1的输入端与第二电感LF2连接,其输出端与所述相位稳定与检测电路206连接。所述PFC电路204采用单级PFC反激式恒压隔离电路,所述恒流驱动电路205采用DC/DC降压式LED恒流驱动电路。
[0024] 所述相位稳定与检测电路206包括第一分压电阻21、第二分压电阻22、下拉电阻R7、MOS管Q1、稳压二极管Z1和三极管Q2,所述第一分压电阻21包括串联在一起的电阻R8和R9,所述第二分压电阻22包括串联在一起的电阻R4、R5和R6,所述第一分压电阻21的输入端与所述所述整流电路203连接,该连接节点为节点A,所述第一分压电阻21的输出端与MOS管Q1的漏极连接,MOS管Q1的源极接地,MOS管Q1的栅极通过电阻R10与第一电压端Vcc连接,所述第二分压电阻22的输入端与节点A连接,所述第二分压电阻22的输出端与下拉电阻R7的一端连接,该连接节点为节点B,下拉电阻R7的另一端接地,稳压二极管Z1的负极与节点B连接,稳压二极管Z1的正极与三极管Q2的基极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极通过电阻R10与第一电压端Vcc连接,三极管Q2的集电极为相位稳定与检测电路的输出端,稳压二极管Z1的正负极分别通过滤波电容C2和C1接地。
[0025] 所述隔离电路207包括光电耦合器U1和二极管D1,光电耦合器U1的二极管输入端通过电阻R11与第一电压端Vcc连接,光电耦合器U1的二极管输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与三极管Q2的集电极连接,光电耦合器U1的三极管集电极与第二电压端Vdd连接,光电耦合器U1的三极管发射极通过下拉电阻R51接地,光电耦合器U1的三极管发射极为隔离电路207的输出端。
[0026] 所述MCU调节电路208包括MCU处理器U51,MCU处理器U51的电源引脚与第二电压端Vdd连接,并通过滤波电容C51接地,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4为输入端,MCU处理器U51的第五通用引脚GP4通过π型RC滤波网络23与光电耦合器U1的三极管发射极连接,MCU处理器U51的第三通用引脚GP2为第一输出端,所述第三通用引脚GP2通过RC并联滤波电路与所述恒流驱动电路连接,所述RC并联滤波电路包括电阻R56和电容C54,电阻R56与电容C54的一端连接,电容C54的另一端接地,MCU处理器U51的第六通用引脚GP5为第二输出端,所述第六通用引脚GP5通过电阻R55与所述恒流驱动电路205连接。
[0027] 本实施例的工作原理如下:
[0028] 请参照图1、图3和图4,假定节点A的电压值为Vhv,稳压二极管Z1的稳压值为Vth,MOS管Q1源极的输出电流为Ihd,则节点B的电压值等于电压Vhv经过电阻R4、R5、R6和R7的分压值,若节点B的电压值低于电压Vth,则电阻R8、R9和MOS管Q1导通,以维持相位调光的保持电流,稳定相位调光器的工作状态,此时的状态为相位角截止状态,相位稳定与检测电路将状态信号Vdet通过隔离电路传输到MCU调节电路;若节点B的电压值高于电压Vth,电阻R8、R9和MOS管Q1关断,无消耗电流,可以减少功率损耗,此时的状态为相位角导通状态,相位稳定与检测电路将状态信号Vdet通过隔离电路传输到MCU调节电路。
[0029] 状态信号Vdet经过π型RC滤波网络滤除干扰信号后,由MCU处理器U51进行ADC转换并分别通过第一输出端和第二输出端输出两路PWM调光信号,MCU处理器U51第一输出端输出的PWM调光信号经过电阻R56和电容C54滤波后生成模拟调光信号,输出至所述恒流驱动电路205,实现100%到10%之间的线性调光,MCU处理器U51第二输出端输出的PWM调光信号则直接输出至所述恒流驱动电路205,实现10%到1%之间的线性调光,本实施例采用两种调光模式转换,可以实现1%以下的深度调光,可以解决现有调光器5%以下调光出现不稳定的问题。
[0030] 本实施例还提供一种调光控制器,包括壳体以及设置在所述壳体上的调光开关,所述壳体内设置有上述调光驱动电路。
[0031] 本实施例还提供一种LED灯具,包括上述调光驱动电路以及与所述调光驱动电路连接的LED灯。
[0032] 以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。