CN101646288B - 适用于传统调光器的调光方法及其led可调光驱动电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于传统调光器的调光方法及其LED可调光驱动电源。该方法是通过相位检测电路，把由导通角相位决定的PWM信号经过RC电路滤波后变成直流信号，把此信号放大后来控制恒流取样电阻阻值的变化，来达到调节LED电流的大小。本发明可以实现传统的调光器对LED灯泡进行亮度调节，使人们能方便地把传统的白炽灯泡灯具更换成LED灯泡灯具而依然有无级理想的调光的功能，LED具有寿命长，无汞污染和紫外线污染，光效高，耐震动，节能等特点。属于新一代的绿色光源，因此使用本发明具有调光效果好(连续无级调光1％-100％)，光色柔和，环保节能的优点。

Description

适用于传统调光器的调光方法及其LED可调光驱动电源

技术领域：

本发明涉及一种适用于传统调光器的调光方法及其LED可调光驱动电源。

背景技术：

传统的调光器是通过前沿调导通角的相位和后沿调导通角的相位来对传统的钨丝灯泡进行亮度的调节。前沿调光器的原理是，在每半个周期的输入电压正弦波上，不让前面的一部分导通，从而降低了供电电压的平均值，来控制灯的功率，也就控制了灯的亮度。而后沿调光器的原理是，在每半个周期的输入电压正弦波上，不让后面的一部分导通，从而也降低了供电电压的平均值，这样也可以控制灯的功率，即控制了灯的亮度。

LED光源是新型的光源，需要用低压直流电给它供电，现有的市电不能直接给它供电，所以需要一个开关电源转换器来变换电压电流给LED供电，这个电源我们叫做驱动电源，如果把经过传统的调光器的市电直接接入这种驱动电源，那么在相位导通角发生变化时，电容中存储的电在导通角的死区会延续LED的工作，结果造成在导通角较大的时候不能调光，在导通角很小的时候由于电容存电放完而造成的线电压波动太大，大幅度重复充放电而造成LED的闪烁。在以往的技术中都没有很好地解决这个问题。不是调光的范围窄就是工作温度太高，或者LED峰值电流太大。

近年来，有设计者做过用可控硅进行LED调光技术的实验(可控硅调光器属于前沿调相的一种)，但是，这些实验都存在一定的问题，比如，1)对传统的调光器通用性不好，只能依赖个别品牌的调光器；2)发热量大，做出的产品不可靠；3)调光效果不好，最低只能调到20％，如果亮度再低时，光的频闪就会非常严重，或者设计者在LED灯闪烁之前就关断它，这样不能满足日常生活对调光器的要求。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用导通角的相位来控制通过LED的电流值从而实现对LED灯泡的亮度的理想调节得适用于传统调光器的调光方法及其LED可调光驱动电源

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：适用于传统调光器的调光方法，该方法是通过相位检测电路，把由导通角相位决定的PWM信号经过RC电路滤波后变成直流信号，把此信号放大后来控制恒流取样电阻阻值的变化，取样电阻的数值反馈到开关电源转换器来达到调节LED电流的大小。

一种基于上述调光方法设计的LED可调光驱动电源，该电源包括有：

假负载电路：使用一只或几只假负载电阻串联，使传统调光器能在调光器跳到导通角极小时维持调光器的正常导通的工作状态；

整流电路：将交流电转化为脉动直流电；

相位检测电路：用于检测调光器的导通角，并把它转换成与导通角相位相对应的PWM信号，然后通过滤波转换成对应的直流电压信号，以此信号来控制LED灯的电流大小；

能量存储电路：在可控硅关断角期间，给高频开关电源转换器提供供LED光源工作的能量，来保证供给LED的电流是恒定的直流电，以及兼有功率因数校正和滤波的作用；

开关电源转换器：即把由市电整流滤波后的直流电转换为适合LED光源工作的恒流直流电，恒电流的数值由取样电阻的阻值来决定，以此来给出符合LED光源对电压电流的要求的电流电压数值，取样恒流电阻的数值由相位检测电路来控制；

LED电流控制电路：在恒流开关电源转换器中，电流取样电阻上的电压值作为信号来感应LED上电流的大小，并以此电阻值来控制LED上电流的大小，通过用调光器的导通角相位来控制取样电阻的大小，调节LED光源的恒定工作电流的大小，即亮度的高低，即每个相位的角度对应LED的一个恒定的直流工作电压值。

本发明具有以下优点和效果：可以实现传统的调光器对LED灯泡进行亮度调节，使人们能方便地把传统的白炽灯泡灯具更换成LED灯泡灯具而依然有无级理想的调光的功能，LED具有寿命长，无汞污染和紫外线污染，光效高，耐震动，节能等特点。属于新一代的绿色光源，因此使用本发明具有调光效果好(连续无级调光1％-100％)，光色柔和，环保节能的优点。

附图说明：

图1为本发明的原理方框图。

图2为本发明较佳实施例适用于各种传统调光器的LED可调光驱动开关电源原理图。

具体实施方式

本发明的较佳实施方式是：如图1，图2所示，市电经过传统调光器切相后的电压，加到LED可调光电源的输入两端，一小部分经过R1-5假负载形成回路，用于延续可控硅的导通，另一大部分经过D1-D4整流以后变成脉动直流电，其中一小部分由R6，ZD1把它变换成根据切相多少的PWM信号，这个信号经过RC滤波后变成直流信号，再经过放大后来控制恒流的取样电阻的变化，取样电阻的数值反馈到开关电源转换器就决定了LED上电流的恒流数值的大小，最后可以实现用相位来控制LED上恒流的数值大小，从而实现用传统调光器导通角的相位来控制LED光源上电流的大小，也就控制了亮度的高低，从而实现理想的无级调光效果(调光范围从1％-100％)。

经过整流后的大部分能量经过D5后提供给开关电源转换器使用，D6，D7，D8，C1，C2构成滤波和能量存储电路，在调光器关断期间，给开关电源转换器提供工作的能量。

开关电源转换器的恒定电流控制方法属于公开的成熟技术，本说明书不再涉及描述，本发明的核心就是用传统调光器导通角的相位大小来控制开关电源转换器的输出恒定电流的大小。一个导通角对应一个恒定的电流的数值，导通角不同，恒定电流值不同的！

Claims (2)

1.适用于传统调光器的调光方法，其特征在于：该方法是通过相位检测电路，把由导通角相位决定的PWM信号经过RC电路滤波后变成直流信号，把此信号放大后来控制恒流取样电阻阻值的变化，取样电阻的数值反馈到开关电源转换器来达到调节LED电流的大小。

2.一种如权利要求1所述的调光方法的LED可调光驱动电源，其特征在于，该电源包括有：

假负载电路：使用一只或几只假负载电阻串联，使传统调光器能在调光器跳到导通角极小时维持调光器的正常导通的工作状态；

整流电路：将交流电转化为脉动直流电；

相位检测电路：用于检测调光器的导通角，并把它转换成与导通角相位相对应的PWM信号，然后通过滤波转换成对应的直流电压信号，以此信号来控制LED灯的电流大小；

能量存储电路：在可控硅关断角期间，给高频开关电源转换器提供供LED光源工作的能量，来保证供给LED的电流是恒定的直流电，以及兼有功率因数校正和滤波的作用；

开关电源转换器：即把由市电整流滤波后的直流电转换为适合LED光源工作的恒流直流电，恒电流的数值由取样电阻的阻值来决定，以此来给出符合LED光源对电压电流的要求的电流电压数值，取样恒流电阻的数值由相位检测电路来控制；

LED电流控制电路：在恒流开关电源转换器中，电流取样电阻上的电压值作为信号来感应LED上电流的大小，并以此电阻值来控制LED上电流的大小，通过用调光器的导通角相位来控制取样电阻的大小，调节LED光源的恒定工作电流的大小，即亮度的高低，即每个相位的角度对应LED的一个恒定的直流工作电压值。

Images