一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路及控制方法，包括：輸入電壓源、整流電路、可控硅調(diào)光器、調(diào)光電路和輸出電路，所述輸入電壓源分別與所述整流電路和所述可控硅調(diào)控器連接，所述整流電路連接所述調(diào)光電路，所述調(diào)光電路與所述輸出電路連接，所述輸出電路，包括隔離變壓器、開(kāi)關(guān)管、第三采樣電阻、繼流二極管、濾波電容和輸出LED負(fù)載，其特征在于，所述調(diào)光電路包括：用于采樣可控硅調(diào)光器切相角度大小的采樣電路；受切相角度大小控制的控制&邏輯電路，以及能夠根據(jù)輸入切相角的狀態(tài)去控制開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的切相角設(shè)置電路；采用本發(fā)明所述的電路結(jié)構(gòu)能夠有效的解決了在傳統(tǒng)調(diào)光過(guò)程中出現(xiàn)的閃爍問(wèn)題，同時(shí)也達(dá)到了調(diào)光的目的。
【專利說(shuō)明】一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路及控制方法，尤其涉及一種利用傳統(tǒng)白熾燈可控硅調(diào)光器去對(duì)LED燈進(jìn)行調(diào)光電路及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今由于LED照明的飛速發(fā)展，原來(lái)幾十瓦的白熾燈，可在直接用幾瓦的LED球泡燈替代了，這樣就可以節(jié)約大量的能源。白熾燈的調(diào)光方式很多采用可控硅調(diào)光器進(jìn)行切相調(diào)光。傳統(tǒng)白熾燈由于是一純阻性負(fù)載，所以可以直接用可控硅調(diào)光器對(duì)其進(jìn)行切相調(diào)光。由于傳統(tǒng)白熾燈多為幾十至幾百瓦，可控硅調(diào)光器的設(shè)計(jì)都是以此為負(fù)載而設(shè)計(jì)的。但如果用這種可控硅調(diào)光器對(duì)幾瓦的LED燈進(jìn)行調(diào)光，由于LED燈不是純組負(fù)載，所以會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的閃爍等問(wèn)題。
[0003]圖1為一傳統(tǒng)白熾燈可控硅調(diào)光原理圖。其中Lamp為白熾燈、Ql為雙向可控硅、DBl為一雙向觸發(fā)管、Rsw為一可變電阻器并與Rl串聯(lián)后向?yàn)镃l充電產(chǎn)生一可變時(shí)間常數(shù)，從而控制雙向可控硅的開(kāi)通時(shí)間。這樣就可以實(shí)驗(yàn)對(duì)白熾燈的調(diào)光。如圖2所示的在90度時(shí)切相的各點(diǎn)波形。
[0004]但如果將LED恒流源直接接到可控硅調(diào)光器時(shí)，其調(diào)光會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如:由于LED電源是恒流源，而可控硅調(diào)光器只能對(duì)輸入電壓進(jìn)行切相，可以等效為改變輸入電壓的平均值，改變電壓是不能對(duì)恒流源產(chǎn)生影響的。所以根本就不能對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光，所以就需要把LED恒流變成一受輸入電壓相位控制的可調(diào)電流源。另外，由于可控硅調(diào)光器在關(guān)斷時(shí)存在較大的漏電流，它會(huì)影響可控硅和LED電源的工作狀態(tài)，從而引起閃爍等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是:提供一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路及控制方法，其通過(guò)對(duì)輸入切相相位進(jìn)行采樣，當(dāng)采樣到輸入電壓處于切相狀態(tài)時(shí)，控制電路使主功率回路處于開(kāi)通狀態(tài)以完全吸收可控硅調(diào)光器的漏電流，從而保證可控硅調(diào)光器和LED電源正常工作，同時(shí)避免了閃爍等現(xiàn)象，并實(shí)現(xiàn)了調(diào)光的目的。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，包括:輸入電壓源、整流電路、可控硅調(diào)光器、調(diào)光電路和輸出電路，所述輸入電壓源分別與所述整流電路和所述可控硅調(diào)控器連接，所述整流電路連接所述調(diào)光電路，所述調(diào)光電路與所述輸出電路連接，所述輸出電路，包括隔離變壓器、開(kāi)關(guān)管、第三采樣電阻、繼流二極管、濾波電容和輸出LED負(fù)載，其特征在于，所述調(diào)光電路包括:
[0008]用于米樣可控娃調(diào)光器切相角度大小的米樣電路；
[0009]受切相角度大小控制的控制&邏輯電路，所述控制&邏輯電路，包括三個(gè)輸入端分別為CCS端、Ilim端和CS端，還包括一輸出端為OUT端；
[0010]以及能夠根據(jù)輸入切相角的狀態(tài)去控制開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的切相角設(shè)置電路；[0011]所述采樣電路由第一采樣電阻、第二采樣電阻、第一比較基準(zhǔn)、第一比較器和反相器組成；
[0012]所述第一采樣電阻，其一端連接所述整流電路，另一端連接第一比較器的一輸入端;
[0013]所述第二采樣電阻，其一端連接所述第一采樣電阻和第一比較器的輸入端，另一端接地；
[0014]所述第一比較器，其一輸入端連接所述第一米樣電阻和第二米樣電阻，另一輸入端連接第一比較基準(zhǔn)；
[0015]所述第一比較基準(zhǔn)，其另一端接地；
[0016]所述反相器，其輸入端連接所述第一比較器的輸出端和所述控制&邏輯電路的CCS端，輸出端連接所述控制&邏輯電路的Ilim端；
[0017]所述切相角設(shè)置電路，包括充放電模塊、積分電容、第二比較基準(zhǔn)、第二比較器、或門和與門；
[0018]所述充放電模塊，其一端連接所述積分電容，另一端連接所述反相器的輸出端和所述或門的一輸入端；
[0019]所述積分電容，其一端連接充放電模塊和所述第二比較器的負(fù)極輸入端，其另一端接地；
[0020]所述第二比較器，其正極輸入端連接所述第二比較基準(zhǔn)的一端，輸出端連接所述或門的另一端；
[0021]所述第二比較基準(zhǔn)的另一端接地；
[0022]所述與門，其兩個(gè)輸入端分別連接所述控制&邏輯電路的OUT端和所述或門的輸出端；
[0023]所述與門，其輸出端連接開(kāi)關(guān)管的柵極，用于控制其關(guān)斷。
[0024]所述隔離變壓器的原邊繞組的一端連接所述整流電路和第一采樣電阻的一端，另一端連接所述開(kāi)關(guān)管的漏極；所述開(kāi)關(guān)管的源極連接所述控制&邏輯電路的CS端和第三采樣電阻的一端。
[0025]所述第三采樣電阻的另一端接地。
[0026]所述隔離變壓器的副邊繞組的一端連接所述繼流二極管的正極，另一端分別連接所述濾波電容的一端和所述輸出LED負(fù)載的陰極；
[0027]所述繼流二極管的負(fù)極分別連接所述濾波電容的另一端和所述輸出LED負(fù)載的正極。
[0028]一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路的控制方法，包括以下步驟:
[0029]S1:利用采樣電路對(duì)可控硅調(diào)光器輸入電壓的切相角度大小進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果傳遞給控制&邏輯電路進(jìn)行處理；
[0030]S2:當(dāng)采樣到輸入電壓處于切相狀態(tài)時(shí)，將保持系統(tǒng)的恒流值為切相之前的狀態(tài)，同時(shí)，將控制&邏輯電路的CS端內(nèi)部的比較基準(zhǔn)調(diào)高，打開(kāi)開(kāi)關(guān)管吸收可控硅調(diào)光器的漏電流，且使充放電模塊開(kāi)始給積分電容充電；
[0031]S3:當(dāng)積分電容上的電壓大于第二比較基準(zhǔn)上的電壓時(shí)，將在可控硅調(diào)光器開(kāi)通時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管。[0032]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明所述的電路結(jié)構(gòu)能夠有效的解決了傳統(tǒng)調(diào)光過(guò)程中出現(xiàn)的閃爍問(wèn)題，同時(shí)也達(dá)到了調(diào)光的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是一種傳統(tǒng)白熾燈可控硅調(diào)光器工作原理圖；
[0034]圖2是圖1電路在工作時(shí)的相關(guān)波形圖；
[0035]圖3是一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路的具體實(shí)施電路圖；
[0036]圖4是圖3電路在工作時(shí)的各關(guān)鍵點(diǎn)波形圖。
[0037]其中，圖3中:A-采樣電路，B-控制&邏輯電路，C-切相角設(shè)置電路。
【具體實(shí)施方式】
[0038]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0039]圖1為一傳統(tǒng)白熾燈可控硅調(diào)光原理圖。其中Lamp為白熾燈、Ql為雙向可控硅、DBl為一雙向觸發(fā)管、Rsw為一可變電阻器并與Rl串聯(lián)后向?yàn)镃l充電產(chǎn)生一可變時(shí)間常數(shù)，從而控制雙向可控硅的開(kāi)通時(shí)間。這樣就可以實(shí)驗(yàn)對(duì)白熾燈的調(diào)光。如圖2所示的在90度時(shí)切相的各點(diǎn)波形。
[0040]但如果將LED恒流源直接接到可控硅調(diào)光器時(shí)，其調(diào)光會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如:由于LED電源是恒流源，而可控硅調(diào)光器只能對(duì)輸入電壓進(jìn)行切相，可以等效為改變輸入電壓的平均值，改變電壓是不能對(duì)恒流源產(chǎn)生影響的。所以根本就不能對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光，所以就需要把LED恒流變成一受輸入電壓相位控制的可調(diào)電流源。另外，由于可控硅調(diào)光器在關(guān)斷時(shí)存在較大的漏電流，它會(huì)影響可控硅和LED電源的工作狀態(tài)，從而引起閃爍等現(xiàn)象。
[0041]為消除上述問(wèn)題，結(jié)合圖3具體實(shí)施電路來(lái)闡述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0042]如圖3所示，一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，其電路結(jié)構(gòu)具體如下:
[0043]輸入電壓源900的兩端分別連接到可控硅調(diào)光器901的一端，和整流電路902的一輸入端，可控硅調(diào)光器901的另一端連接整流電路902的另一輸入端，整流電路902的正輸出端連接采樣電阻903的一端和隔離變壓器917的原邊繞組的一端，隔離變壓器917的原邊繞組另一端連接開(kāi)關(guān)管915的漏極，隔離變壓器917的副邊繞組的一端連接輸出繼流二極管918的正極、繼流二極管918的負(fù)極連接輸出濾波電容919的正極和輸出LED負(fù)載920的正極，隔離變壓器917的副邊繞組的另一端連接輸出濾波電容919的負(fù)極和輸出LED負(fù)載920的負(fù)極。第一米樣電阻903的另一端連接第二米樣電阻904的一端和第一比較器906的正輸入端，第一比較器906的負(fù)輸入端連接比較基準(zhǔn)905的正極，第一比較器906的輸出端連接反向器907的控制&邏輯電路908的CCS端，反向器907的輸出端連接控制&邏輯電路908的Llim端和充/放電模塊909的控制端和或門913的一輸入端，充/放電模塊909的輸出端連接積分電容910和第二比較器912的負(fù)輸入端，第二比較器912的正輸入端連接第二比較基準(zhǔn)911的正端，第二比較器912的輸出端連接或門913的一輸入端，或門913的輸出端連接與門914的一輸入端，控制&邏輯電路908的CS腳連接開(kāi)關(guān)管915的源極和第三采樣電阻916的一端，控制&邏輯電路908的OUT連接與門914的一輸入端，與門914的輸出端連接開(kāi)關(guān)管915的柵極。
[0044]本發(fā)明利用可控硅調(diào)光器切相角度采樣電路檢測(cè)輸入的切相角度，當(dāng)采樣到輸入電壓處于切相狀態(tài)時(shí)，將保持系統(tǒng)的恒流值為切相之前的狀態(tài)，同時(shí)，將CS端內(nèi)部的比較基準(zhǔn)調(diào)高，以一直打開(kāi)開(kāi)關(guān)管915，從而完全吸收控硅調(diào)光器的漏電流，保證在調(diào)光時(shí)無(wú)閃爍問(wèn)題，同時(shí)，由于在輸入電壓處于切相狀態(tài)時(shí)無(wú)能量提供給輸出端，因此輸出的平均電流就將下將。從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光的目的。當(dāng)輸入處于切相狀態(tài)時(shí)(即可控硅調(diào)光器處于關(guān)斷狀態(tài))，將使能充/放電模塊909，給積分電容910充電，當(dāng)積分電容910上的電壓大于第二比較基準(zhǔn)911時(shí)，將在可控硅調(diào)光器開(kāi)通時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管915，從而無(wú)能量能輸出，避免由于輸入電壓較低，在某一臨界點(diǎn)出現(xiàn)閃爍的問(wèn)題。
[0045]本說(shuō)明書中所描述的只是本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在如權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，包括:輸入電壓源、整流電路、可控硅調(diào)光器、調(diào)光電路和輸出電路，所述輸入電壓源分別與所述整流電路和所述可控硅調(diào)控器連接，所述整流電路連接所述調(diào)光電路，所述調(diào)光電路與所述輸出電路連接，所述輸出電路，包括隔離變壓器、開(kāi)關(guān)管、第三采樣電阻、繼流二極管、濾波電容和輸出LED負(fù)載，其特征在于，所述調(diào)光電路包括: 用于米樣可控娃調(diào)光器切相角度大小的米樣電路； 受切相角度大小控制的控制&邏輯電路，所述控制&邏輯電路，包括三個(gè)輸入端分別為CCS端、Ilim端和CS端，還包括一輸出端為OUT端； 以及能夠根據(jù)輸入切相角的狀態(tài)去控制開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的切相角設(shè)置電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，其特征在于，所述采樣電路由第一采樣電阻、第二采樣電阻、第一比較基準(zhǔn)、第一比較器和反相器組成； 所述第一采樣電阻，其一端連接所述整流電路，另一端連接第一比較器的一輸入端； 所述第二采樣電阻，其一端連接所述第一采樣電阻和第一比較器的輸入端，另一端接地； 所述第一比較器，其一輸入端連接所述第一米樣電阻和第二米樣電阻，另一輸入端連接第一比較基準(zhǔn)； 所述第一比較基準(zhǔn)，其另一端接地； 所述反相器，其輸入端連接所述第一比較器的輸出端和所述控制&邏輯電路的CCS端，輸出端連接所述控制&邏輯電路的Ilim端。
3.如權(quán)利要求2所述的一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，其特征在于，所述切相角設(shè)置電路，包括充放電模塊、積分電容、第二比較基準(zhǔn)、第二比較器、或門和與門； 所述充放電模塊，其一端連接所述積分電容，另一端連接所述反相器的輸出端和所述或門的一輸入端； 所述積分電容，其一端連接充放電模塊和所述第二比較器的負(fù)極輸入端，其另一端接地； 所述第二比較器，其正極輸入端連接所述第二比較基準(zhǔn)的一端，輸出端連接所述或門的另一端； 所述第二比較基準(zhǔn)的另一端接地； 所述與門，其兩個(gè)輸入端分別連接所述控制&邏輯電路的OUT端和所述或門的輸出端; 所述與門，其輸出端連接開(kāi)關(guān)管的柵極，用于控制其關(guān)斷。
4.如權(quán)利要求3所述的一種兼容可控硅調(diào)光器的調(diào)光電路，其特征在于，所述隔離變壓器的原邊繞組的一端分別連接所述整流電路和第一采樣電阻的一端，另一端連接所述開(kāi)關(guān)管的漏極； 所述開(kāi)關(guān)管的源極分別連接所述控制&邏輯電路的CS端和第三采樣電阻的一端； 所述第三采樣電阻的另一端接地； 所述隔離變壓器的副邊繞組的一端連接所述繼流二極管的正極，另一端分別連接所述濾波電容的一端和所述輸出LED負(fù)載的陰極； 所述繼流二極管的負(fù)極分別連接所述濾波電容的另一端和所述輸出LED負(fù)載的正極。
5.一種如權(quán)利要求4所述的調(diào)光電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:利用采樣電路對(duì)可控硅調(diào)光器輸入電壓的切相角度大小進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果傳遞給控制&邏輯電路進(jìn)行處理； 52:當(dāng)采樣到輸入電壓處于切相狀態(tài)時(shí)，將保持系統(tǒng)的恒流值為切相之前的狀態(tài)，同時(shí)，將控制&邏輯電路的CS端內(nèi)部的比較基準(zhǔn)調(diào)高，打開(kāi)開(kāi)關(guān)管吸收可控硅調(diào)光器的漏電流，且使充放電模塊開(kāi)始給積分電容充電； S3:當(dāng)積分電容上的電壓大于第二比較基準(zhǔn)上的電壓時(shí)，將在可控硅調(diào)光器開(kāi)通時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管。`
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103781229SQ201210411430
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】張義, 陶志波, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:上海占空比電子科技有限公司