CN106163012B - 一种带滞后功能的恒压调光控制电路 - Google Patents

一种带滞后功能的恒压调光控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种调光控制电路，尤其涉及一种带滞后功能的恒压调光控制电路。包括：三角波产生单元，依据一第一电压产生预定波形的参考信号；滞后调节单元，依据一外部调整信号改变一第一节点的电压；比较单元，依据参考信号和第一节点的电压产生占空比可调的开关驱动信号，开关驱动信号用于驱动一外部负载支路的导通与关断，当开关驱动信号的占空比低于设定阈值时，通过滞后调节单元拉低所述第一节点的电压。本发明通过将参考信号和滞后调节单元产生的第一节点的电压进行比较，产生占空比可调的开关驱动信号，并且在开关驱动信号的占空比低于设定阈值时，拉低第一节点的电压，从而利用控制外部负载支路的关断，有效控制了外部负载的频闪。

Description

一种带滞后功能的恒压调光控制电路
技术领域
本发明涉及一种调光控制电路，尤其涉及一种带滞后功能的恒压调光控制电路。
背景技术
LED灯作为一种节能光源得到广泛的应用，现有技术的调光控制器大都采用可控硅和电位器实现调光的目的，但是在应用过程中，由于给LED灯提供的恒压的占空比很低时，会导致高频LED灯在调光过程中出现频闪。
发明内容
针对目前LED灯存在的上述问题，本发明提供一种带滞后功能的恒压调光控制电路。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种带滞后功能的恒压调光控制电路，包括：
三角波产生单元，依据一第一电压产生预定波形的参考信号；
滞后调节单元，依据一外部调整信号改变一第一节点的电压；
比较单元，依据所述参考信号和所述第一节点的电压产生占空比可调的开关驱动信号，所述开关驱动信号用于驱动一外部负载支路的导通与关断；
当所述开关驱动信号的占空比低于设定阈值时，通过所述滞后调节单元拉低所述第一节点的电压。
优选地，所述带滞后功能的恒压调光控制电路还包括：
第一电源转换单元，所述第一电源转换单元用于将一输入端电压降压转换为所述第一电压；
第二电源转换单元，用于将所述输入端电压降压转换为一第二电压。
优选地，所述滞后调节单元包括：
一第一二极管，连接于一第一电阻分压电路的第一预定分压连接点与所述外部调整信号之间，所述第一电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述第二电压与所述第一节点之间的第一分压电阻，所述第一分压电阻间相连接的点形成分压连接点。
优选地，所述滞后调节单元还包括一第一比较器，
所述第一比较器的同相输入端通过第一电阻与所述第一预定分压连接点连接；所述第一比较器的反相输入端连接于一第二电阻分压电路的第二预定分压连接点之间，所述第二电阻分压电路包括预定数量且相互串联地连接于所述第二电压和接地端之间的第二分压电阻，所述第二分压电阻间相连接的点形成分压连接点；
所述第一比较器的输出端通过一第二电阻连接所述第一比较器的同相输入端，并且所述第一比较器的输出端通过一第三电阻连接所述第一节点；
所述第一比较器的偏置电压端与所述第二电压连接，于所述第二电压的作用下工作，以通过所述外部调整信号调整所述第一比较器的输出端的电压。
优选地，所述三角波产生单元包括一第二比较器，
所述第二比较器的同相输入端与一第三电阻分压电路的第三预定分压连接点相连接，所述第三电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述第一电压与接地端之间的第三分压电阻，所述第三分压电阻之间相连接的点形成分压连接点；所述第二比较器的反相输入端与所述比较单元的反相输入端连接；
所述第二比较器的输出端通过由一第四电阻和一第一电容并联组成的支路连接所述第三预定分压连接点；所述第二比较器的输出端还通过串联连接的第五电阻和第二电容连接到地，其中所述第五电阻和所述第二电容之间的连接点连接所述第二比较器的反相输入端；
所述第二比较器的偏置端电压端与所述第一电压连接，用于产生所述参考信号。
优选地，所述第一电源转换单元包括：
一第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述输入端电压耦接，所述第一三极管的发射极连接所述第一电压；
一齐纳二极管，所述齐纳二极管的负极连接所述第一三极管的基极，所述齐纳二极管的正极接地；
一第七电阻，所述第七电阻的一端连接于所述第一三极管的集电极，另一端连接于所述齐纳二极管的负极。
优选地，所述第二电源转换单元包括：
一第二三极管，所述第二三极管的集电极通过一第三二极管与所述输入端电压连接；
一稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接所述第二三极管的基极，所述稳压二极管的正极接地；
一第八电阻，连接于所述第二三极管的集电极和所述稳压二极管的负极之间。
优选地，所述设定阈值不大于5％。
优选地，所述第一电压为5V，所述第二电压为10V。
优选地，所述外部负载支路包括：
一开关，所述开关可控制地连接于所述输入端电压和所述比较单元之间，以通过所述开关驱动信号给所述开关提供驱动信号，控制所述开关的导通或关断；
一LED灯，所述LED灯与所述开关连接，以根据所述开关的导通或关断控制所述LED灯的工作。
本发明的有益效果：本发明的一种带滞后功能的恒压调光控制电路，通过将三角波产生单元产生的参考信号和滞后调节单元产生的第一节点的电压进行比较，产生占空比可调的开关驱动信号，并且在开关驱动信号的占空比低于设定阈值时，拉低第一节点的电压，从而利用控制外部负载支路的关断，有效控制了例如LED灯或白炽灯等外部负载的频闪。
附图说明
图1为本发明的一种带滞后功能的恒压调光控制电路的总体结构图；
图2为本发明的一种实施例的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
在LED灯或白炽灯工作过程中，由于当施加给LED灯等外部负载一占空比过低的电压信号时，会产生频闪现象，为了解决这种问题，发明提供了一种带滞后功能的恒压调光控制电路。具体如图1和图2所示：
一种带滞后功能的恒压调光控制电路，包括：
三角波产生单元1，依据一第一电压VDD1产生预定波形的参考信号VR；
滞后调节单元2，依据一外部调整信号DIM改变一第一节点LX的电压；
比较单元3，依据参考信号VR和第一节点LX的电压产生占空比可调的开关驱动信号DRIVE，开关驱动信号DRIVE用于驱动一外部负载支路的导通与关断；当开关驱动信号DRIVE的占空比低于设定阈值时，通过所述滞后调节单元2拉低所述第一节点LX的电压。
在该实施例中，比较单元3为一第三比较器U1B，该第三比较器U1B的反相输入端接入参考信号VR，同相输入端接入第一节点LX的电压。第三比较器U1B的同相端通过一由电阻R18和电容C5并联组成的支路连接到地。由于该第一节点LX的电压是可以通过滞后调节单元2以及外部调整信号DIM的共同作用下进行改变，则在此基础上就可以通过第三比较器U1B进行比较，以产生一占空比可调的开关驱动信号DRIVE。当提供给外部负载的开关驱动信号DRIVE的占空比低于设定阈值时，通过外部调整信号DIM来拉低第一节点LX的电压，优选的实施方式是将该第一节点LX的电压拉低为零，使得该第三比较器U1B的输出端输出为低电平，从而将外部负载设置为关闭状态，避免了外部负载在占空比过低时的频闪。
本发明优选的实施方式，上述三角波产生单元1产生一波形为三角波的参考信号。
本发明优选的实施方式，如图2所示，带滞后功能的恒压调光控制电路还包括：
第一电源转换单元，第一电源转换单元用于将一输入端电压Vin降压转换为第一电压VDD1；
第二电源转换单元，用于将输入端电压Vin降压转换为一第二电压VDD2。
该实施例中，输入端电压Vin的电压范围在12V～30V之间。通过第一电源转换单元将输入端电压Vin降压转换为大小为5V的第一电压VDD1，以为第二比较器U1A提供稳定的工作电压。通过第二电源转换单元将输入端电压Vin降压转换为大小为10V第二电压VDD2，以为第一比较器U2A和第三比较器U1B提供稳定的工作电压。具体地，第一电压VDD1取自电容C3两端的电压，第二电压VDD2取自电容C2两端的电压。
本发明优选的实施方式，滞后调节单元2包括：
一第一二极管D3，连接于一第一电阻分压电路的第一预定分压连接点LX11与外部调整信号DIM之间，第一电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于第二电压VDD2与第一节点LX之间的第一分压电阻R4和R9，第一分压电阻R4和R9间相连接的点形成分压连接点。
具体地，该第一分压电阻包括串联连接的R4和R9。第一二极管D3的正极连接在R4和R9的连接处，即第一预定分压连接点LX11处。从第一二极管D3的负极引出外部调整信号DIM。电阻R4的另一端连接第二电压VDD2。第三比较器U1B的同相输入端连接R9的另一端，反相输入端取自三角波产生单元1产生的参考信号VR。
本发明优选的实施方式，设定阈值不大于5％。
本发明优选的实施方式，滞后调节单元2还包括第一比较器U2A，
第一比较器U2A的同相输入端通过第一电阻R6与第一预定分压连接点LX11连接；第一比较器U2A的反相输入端连接于一第二电阻分压电路的第二预定分压连接点LX12之间，第二电阻分压电路包括预定数量且相互串联地连接于第二电压VDD2和接地端之间的第二分压电阻R7和R16，第二分压电阻R7和R16之间相连接的点形成分压连接点；
第一比较器U2A的输出端通过一第二电阻R8连接第一比较器U2A的同相输入端，并且第一比较器U2A的输出端通过一第三电阻R11连接第一节点LX；
第一比较器U2A的偏置电压端与第二电压VDD2连接，于第二电压VDD2的作用下工作，以通过所述外部调整信号DIM调整所述第一比较器U2A的输出端的电压。
具体地，该第二分压电阻包括串联连接的R7和R16。在该第二分压电阻旁并联一滤波电容C2。R7的一端接第二电压VDD2，另一端连接R16，同时，R16的不与电阻R7连接的另一端接地。R7和R16连接部分形成的第二预定分压连接点LX12，该第二预定分压连接点LX12连接比较器U2A的反相输入端。第一比较器U2A的同相端和输出端之间连接反馈电阻R8。第一比较器U2A的输出端串联一电阻R11，电阻R11的另一端分别与第三比较器U1B的同相端和电阻R10连接，并且R10的另一端连接第二电压VDD2。当需要拉低第三比较器U1B的同相端的电压时，通过调整外部调整信号DIM的大小，使得在外部调整信号DIM以及第一二极管D3的共同作用下拉低输送给第一比较器U2A同相端的电压，而第一比较器U2A反相端的电压基本不变，因此，只要当第一比较器U2A同相端的电压调节到低于反相端的电压时，第一比较器U2A就可以输出低电平的信号，从而进一步拉低了输送给第三比较器U1B同相端的电压信号，为调整第三比较器U1B的占空比提供了一变化的比较信号。
本发明优选的实施方式，三角波产生单元1包括一第二比较器U1A，
第二比较器U1A的同相输入端与一第三电阻分压电路的第三预定分压连接点LX13相连接，第三电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于第一电压VDD1与接地端之间的第三分压电阻R2和R17，第三分压电阻R2和R17之间相连接的点形成分压连接点；第二比较器U1A的反相输入端与第三比较器U1B的反相输入端连接；
第二比较器U1A的输出端通过由一第四电阻R3和一第一电容C1并联组成的支路连接第三预定分压连接点LX13；第二比较器U1A的输出端还通过串联连接的第五电阻R15和第二电容C6连接到地，其中第五电阻R15和第二电容C6之间的连接点连接第二比较器U1A的反相输入端；
第二比较器U1A的偏置电压端与第一电压VDD1连接，所述第二比较器U1A用于产生参考信号VR。
本发明优选的实施方式，第一电源转换单元包括：
一第一三极管Q2，第一三极管Q2的集电极与输入端电压Vin耦接，第一三极管Q2的发射极与第一电压VDD1连接；
一齐纳二极管U3，齐纳二极管U3的负极连接第一三极管Q2的基极，齐纳二极管U3的正极接地；
一第七电阻R14，第七电阻R14的一端连接于第一三极管Q2的集电极，另一端连接于齐纳二极管U3的负极。
具体地，齐纳二极管U3连接于一第四电阻分压电路的第四预定分压连接点LX14，第四电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于第一电压与接地端之间的第四分压电阻R13和R19，第四分压电阻R13和R19之间相连接的点形成分压连接点。在第一三极管Q2的集电极串联连接电阻R1和一第二二极管D2，并且二极管D2的正极连接输入端电压Vin，负极连接电阻R1。一电容C4连接于第二二极管D2的负极和接地端之间。一电容C3连接于第一电压VDD1和接地端之间。
本发明的实施例，是从输入端电压Vin引出两条之路，一条支路用于为三角波产生单元1提供稳定的电源，另一条支路为滞后调节单元2提供稳定的电源。因此，该第一电源转换单元通过三极管Q2以及稳压二极管U3等元件，为第二比较器U1A提供稳定的电源。
本发明优选的实施方式，第二电源转换单元包括：
一第二三极管Q1，第二三极管Q1的集电极通过一第三二极管D1与输入端电压Vin连接；
一稳压二极管D4，稳压二极管D4的负极连接第二三极管Q1的基极，稳压二极管D4的正极接地；
一第八电阻R5，连接于第二三极管Q1的集电极和稳压二极管的负极之间。
与第一电源转换单元类似，该第二电源转换单元为滞后调节单元2中的第一比较器U2A等提供稳定的电压。一电容C2连接于第二三极管Q1的发射极和接地端之间，其两端的电压作为第二电压VDD2。
本发明优选的实施方式，如图1所示，外部负载支路包括：
一开关5，开关5可控制地连接于输入端电压Vin和比较单元3之间，以通过开关驱动信号DRIVE给开关5提供驱动信号，控制所述开关5的导通或关断；
一LED灯4，LED灯4与开关5连接，以根据开关5的导通或关断控制LED灯4的工作。
在该实施例中，外部负载支路中的LED灯4通过开关5作为连接桥梁，与第三比较器U1B的输出端电连接。具体地，本发明的恒压调光电路在外部调整信号DIM的控制调整下，将第三比较器U1B输出端产生的占空比可调的开关驱动信号DRIVE发送给开关5，当开关5闭合时，开关驱动信号DRIVE驱使LED灯4亮，并且其亮度与开关驱动信号DRIVE的占空比有关；否则，当开关5断开时，LED灯4不工作。在该实施例中，开关5可以采用电子开关管。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，包括：
三角波产生单元(1)，依据一第一电压(VDD1)产生预定波形的参考信号(VR)；
滞后调节单元(2)，依据一外部调整信号(DIM)改变一第一节点(LX)的电压；
比较单元(3)，依据所述参考信号(VR)和所述第一节点(LX)的电压产生占空比可调的开关驱动信号(DRIVE)，所述开关驱动信号(DRIVE)用于驱动一外部负载支路的导通与关断；
当所述开关驱动信号(DRIVE)的占空比低于设定阈值时，通过所述滞后调节单元(2)拉低所述第一节点(LX)的电压。
2.根据权利要求1所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，还包括：
第一电源转换单元，所述第一电源转换单元用于将一输入端电压(Vin)降压转换为所述第一电压(VDD1)；
第二电源转换单元，用于将所述输入端电压(Vin)降压转换为一第二电压(VDD2)。
3.根据权利要求2所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述滞后调节单元(2)包括：
一第一二极管(D3)，连接于一第一电阻分压电路的第一预定分压连接点(LX11)与所述外部调整信号(DIM)之间，所述第一电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述第二电压(VDD2)与所述第一节点(LX)之间的第一分压电阻(R4，R9)，所述第一分压电阻(R4，R9)间相连接的点形成分压连接点。
4.根据权利要求3所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述滞后调节单元(2)还包括一第一比较器(U2A)，
所述第一比较器(U2A)的同相输入端通过第一电阻(R6)与所述第一预定分压连接点(LX11)连接；所述第一比较器(U2A)的反相输入端连接于一第二电阻分压电路的第二预定分压连接点(LX12)之间，所述第二电阻分压电路包括预定数量且相互串联地连接于所述第二电压(VDD2)和接地端之间的第二分压电阻(R7，R16)，所述第二分压电阻(R7，R16)间相连接的点形成分压连接点；
所述第一比较器(U2A)的输出端通过一第二电阻(R8)连接所述第一比较器(U2A)的同相输入端，并且所述第一比较器(U2A)的输出端通过一第三电阻(R11)连接所述第一节点(LX)；
所述第一比较器(U2A)的偏置电压端与所述第二电压(VDD2)连接，于所述第二电压(VDD2)的作用下工作，以通过所述外部调整信号(DIM)调整所述第一比较器(U2A)的输出端的电压。
5.根据权利要求1所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述三角波产生单元(1)包括一第二比较器(U1A)，
所述第二比较器(U1A)的同相输入端与一第三电阻分压电路的第三预定分压连接点(LX13)相连接，所述第三电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述第一电压(VDD1)与接地端之间的第三分压电阻(R2，R17)，所述第三分压电阻之间相连接的点形成分压连接点；所述第二比较器(U1A)的反相输入端与所述比较单元(3)的一反相输入端连接；
所述第二比较器(U1A)的输出端通过由一第四电阻(R3)和一第一电容(C1)并联组成的支路连接所述第三预定分压连接点(LX13)；所述第二比较器(U1A)的输出端还通过串联连接的第五电阻(R15)和第二电容(C6)连接到地，其中所述第五电阻(R15)和所述第二电容(C6)之间的连接点连接所述第二比较器(U1A)的反相输入端；
所述第二比较器(U1A)的偏置端电压端与所述第一电压(VDD1)连接，用于产生所述参考信号(VR)。
6.根据权利要求2所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述第一电源转换单元包括：
一第一三极管(Q2)，所述第一三极管(Q2)的集电极与所述输入端电压(Vin)耦接，所述第一三极管(Q2)的发射极连接所述第一电压(VDD1)；
一齐纳二极管(U3)，所述齐纳二极管(U3)的负极连接所述第一三极管(Q2)的基极，所述齐纳二极管(U3)的正极接地；
一第七电阻(R14)，所述第七电阻(R14)的一端连接于所述第一三极管(Q2)的集电极，另一端连接于所述齐纳二极管(U3)的负极。
7.根据权利要求2所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述第二电源转换单元包括：
一第二三极管(Q1)，所述第二三极管(Q1)的集电极通过一第三二极管(D1)与所述输入端电压(Vin)连接；
一稳压二极管(D4)，所述稳压二极管(D4)的负极连接所述第二三极管(Q1)的基极，所述稳压二极管(D4)的正极接地；
一第八电阻(R5)，连接于所述第二三极管(Q1)的集电极和所述稳压二极管的负极之间。
8.根据权利要求4所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述设定阈值不大于5％。
9.根据权利要求2所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述第一电压(VDD1)为5V，所述第二电压(VDD2)为10V。
10.根据权利要求2所述的带滞后功能的恒压调光控制电路，其特征在于，所述外部负载支路包括：
一开关(5)，所述开关(5)可控制地连接于所述输入端电压(Vin)和所述比较单元(3)之间，以通过所述开关驱动信号(DRIVE)给所述开关(5)提供驱动信号，控制所述开关(5)的导通或关断；
一LED灯(4)，所述LED灯(4)与所述开关(5)连接，以根据所述开关(5)的导通或关断控制所述LED灯(4)的工作。
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