CN106455209B - 调光接口电路及交流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种调光接口电路及交流驱动电路，调光接口电路包括：电流控制芯片，包括第一信号脚及第二信号脚；基准电流设定单元，其输入端与供电电源连接，其电流设定端与第一信号脚连接；第一光耦，其集电极与供电电源连接，其发射极、第一电阻的第一端及第二信号脚互连，第一电阻的第二端接地；第二光耦，其集电极、第二电阻的第一端及第一开关管的受控端互连，第二电阻的第二端与供电电源连接，第一开关管的输入端与第一信号脚连接，第一开关管的输出端及第二光耦的发射极接地；其中，电流控制芯片根据第一光耦及第二光耦输入的调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电流大小。本发明技术方案能够实现对交流驱动电路的隔离调光控制。

Description

调光接口电路及交流驱动电路

技术领域

本发明涉及交流驱动电路技术领域，特别涉及一种调光接口电路及交流驱动电路。

背景技术

LED因具有寿命长、省电节能、驱动方便等优势而被越来越广泛地应用在显示、照明等领域。

LED的驱动分为交流驱动和直流驱动。其中，交流驱动是指将交流电经AC-DC变换直接给LED供电；直流驱动是指将交流电先经AC-DC变换得到一个隔离后的低压直流电压，再经过DC-DC变换给LED供电。交流驱动方式因比直流驱动方式少一级电压变换而具有更高的效率和更低的成本，现有驱动LED的交流驱动电路如图1所示，图1所示的交流驱动电路为具有高集成度的单片恒流交流驱动电路，采用初级控制调光的方式，其存在的缺点是不能隔离市电。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种调光接口电路，旨在实现对交流驱动电路的隔离调光控制。

为实现上述目的，本发明提出的调光接口电路包括：电流控制芯片，所述电流控制芯片包括第一信号脚及第二信号脚；基准电流设定单元，所述基准电流设定单元的输入端与供电电源的电源端连接，所述基准电流设定单元的电流设定端与所述第一信号脚连接；第一光耦，所述第一光耦的集电极与所述供电电源的电源端连接，所述第一光耦的发射极、第一电阻的第一端及所述第二信号脚互连，所述第一电阻的第二端接地；第二光耦，所述第二光耦的集电极、第二电阻的第一端及第一开关管的受控端互连，所述第二电阻的第二端与所述供电电源的电源端连接，所述第一开关管的输入端与所述第一信号脚连接，所述第一开关管的输出端及所述第二光耦的发射极均接地；其中，所述电流控制芯片，用于根据所述第一光耦输入的模拟调光PWM信号及所述第二光耦输入的数字调光PWM信号的占空比控制所述交流驱动电路的输出电流大小。

优选地，所述电流控制芯片的型号为AL1663。

优选地，所述供电电源包括辅助绕组、第一电容、稳压调整管及第三电阻，所述辅助绕组的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端、所述稳压调整管的阴极、所述稳压调整管的调整端及所述第一电容的第一端互连，其连接节点为所述供电电源的电源端，所述辅助绕组的第二端、所述第一电容的第二端及所述稳压调整管的阳极均接地。

优选地，所述基准电流设定单元包括电位器、第二开关管、第三开关管、第二电容、第四电阻及第五电阻，所述电位器的输入端与所述第二开关管的输入端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元的输入端，所述电位器的调整端与所述第二开关管的受控端连接，所述第二开关管的输出端、所述第四电阻的第一端及所述第三开关管的受控端互连；所述第三开关管的输入端、所述第五电阻的第一端及所述第二电容的第一端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元的电流设定端，所述电位器的输出端、所述第四电阻的第二端、所述第三开关管的输出端、所述第五电阻的第二端及所述第二电容的第二端均接地。

优选地，所述基准电流设定单元还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二开关管的输入端连接，其连接节点为所述基准电流设定单元的输入端，所述第六电阻的第二端与所述电位器的输入端连接；所述第七电阻的第一端与所述电位器的输出端连接，所述第七电阻的第二端接地。

优选地，所述第二开关管为NPN型三极管。

优选地，所述第三开关管为PNP型三极管。

优选地，所述第一开关管为NPN型三极管。

本发明还提出一种交流驱动电路，包括驱动输出电路及如上所述的调光接口电路，所述电流控制芯片的输出脚与所述驱动输出电路的受控端连接，所述驱动输出电路的驱动输出端与LED负载连接；其中，所述调光接口电路包括：电流控制芯片，所述电流控制芯片包括第一信号脚及第二信号脚；基准电流设定单元，所述基准电流设定单元的输入端与供电电源的电源端连接，所述基准电流设定单元的电流设定端与所述第一信号脚连接；第一光耦，所述第一光耦的集电极与所述供电电源的电源端连接，所述第一光耦的发射极、第一电阻的第一端及所述第二信号脚互连，所述第一电阻的第二端接地；第二光耦，所述第二光耦的集电极、第二电阻的第一端及第一开关管的受控端互连，所述第二电阻的第二端与所述供电电源的电源端连接，所述第一开关管的输入端与所述第一信号脚连接，所述第一开关管的输出端及所述第二光耦的发射极均接地；其中，所述电流控制芯片，用于根据所述第一光耦输入的模拟调光PWM信号及所述第二光耦输入的数字调光PWM信号的占空比控制所述交流驱动电路的输出电流大小。

本发明技术方案通过采用电流控制芯片根据第一光耦输入的模拟调光PWM信号及第二光耦输入的数字调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电路大小，实现了对交流驱动电路的隔离调光控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有交流驱动电路的电路结构示意图；

图2为本发明调光接口电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明交流驱动电路一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，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时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。

本发明提出一种调光接口电路。

在一实施例中，本发明提出的调光接口电路包括：电流控制芯片U4，电流控制芯片U4包括第一信号脚APWM及第二信号脚PWMD；基准电流设定单元20，基准电流设定单元20的输入端与供电电源10的电源端连接，基准电流设定单元20的电流设定端与第一信号脚APWM连接；第一光耦U1，第一光耦U1的集电极与供电电源10的电源端连接，第一光耦U1的发射极、第一电阻R1的第一端及第二信号脚PWMD互连，第一电阻R1的第二端接地；第二光耦U2，第二光耦U2的集电极、第二电阻R2的第一端及第一开关管Q1的受控端互连，第二电阻R2的第二端与供电电源10的电源端连接，第一开关管Q1的输入端与第一信号脚APWM连接，第一开关管Q1的输出端及第二光耦U2的发射极均接地；其中，电流控制芯片U4，用于根据第一光耦U1输入的模拟调光PWM信号及第二光耦U2输入的数字调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电流大小。

需要说明的是，本实施例中，要求电流控制芯片U4同时具备以下功能：

(1)若落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压大小发生变化，则电流控制芯片U4控制交流驱动电路的输出电流大小相应变化。

(2)若输入至电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的PWM信号的占空比发生变化，则电流控制芯片U4控制交流驱动电路的输出电流大小相应变化。

(3)若输入至电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD的PWM信号的占空比发生变化，则落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压大小相应变化。

在利用调光接口电路调节交流驱动电路的输出电流的过程中：

首先，电流控制芯片U4根据其第一信号脚APWM接收到的基准电流设定信号控制交流驱动电路的基准输出电流。一般的，基准电流设定信号为直流电压信号。

然后，数字调光PWM信号通过第二光耦U2输入至电流控制芯片U4，电流控制芯片U4根据其第一信号脚APWM接收到的数字调光PWM信号控制交流驱动电路的输出电流。这样，就实现了对交流驱动电路的数字隔离调光控制。可以理解的是，当第二光耦U2导通时，第一开关管Q1的基极电压被拉低，第一开关管Q1截止，电流控制芯片U4的第一信号脚APWM为高电平；当第二光耦U2截止时，第一开关管Q1的基极电压被拉高，第一开关管Q1导通，电流控制芯片U4的第一信号脚为低电平。因此，输入至电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的PWM信号的占空比与第二光耦U2输入的数字调光信号PWM信号的占空比有着一一对应的关系，电流控制芯片U4能够根据数字调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电流大小。

与此同时，模拟调光PWM信号通过第一光耦U1输入至电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD，以改变落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压大小，电流控制芯片U4根据落在其第一信号脚APWM的电压值控制交流驱动电路的输出电流。这样，就实现了对交流驱动电路的模拟隔离调光控制。可以理解的是，当第一光耦U1导通时，电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD为高电平；当第一光耦U1截止时，电流控制芯片U4的第二信号脚为低电平。因此，输入至电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD的PWM信号的占空比与第一光耦U1输入的模拟调光PWM信号的占空比有着一一对应的关系，落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压大小与第一光耦U1输入的模拟调光PWM信号的占空比也有着一一对应的关系，电流控制芯片U4能够根据模拟调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电流大小。

本发明技术方案通过采用电流控制芯片U4根据第一光耦U1输入的模拟调光PWM信号及第二光耦U2输入的数字调光PWM信号的占空比控制交流驱动电路的输出电流大小，实现了对交流驱动电路的隔离调光控制。

值得一提的是，上述第一开关管Q1为NPN型三极管，该NPN型三极管的基极为所述第一开关管Q1的受控端，该NPN型三极管的集电极为所述第一开关管Q1的输入端，该NPN型三极管的发射极为所述第一开关管Q1的输出端，可以理解，上述第一开关管Q1还可以是N-MOS管，此处不做限制。

优选地，上述电流控制芯片U4的型号为AL1663。可以理解，电流控制芯片U4还可以是具备上述三项功能的其它型号的芯片，此处不做限制。

优选地，上述供电电源10包括辅助绕组VAUX、第一电容C1、稳压调整管U3及第三电阻R3，所述辅助绕组VAUX的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第三电阻R3的第一端、所述稳压调整管U3的阴极、所述稳压调整管U3的调整端及所述第一电容C1的第一端互连，其连接节点为所述供电电源10的电源端，所述辅助绕组VAUX的第二端、所述第一电容C1的第二端及所述稳压调整管U3的阳极均接地。

本实施例中，加在辅助绕组VAUX上的电源经稳压调整管U3稳压处理后输出，供电电源10能够输出稳定的直流电。一般的，供电电源10输出的电压大小为2.5V。

优选地，上述基准电流设定单元20包括电位器RW、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第二电容C2、第四电阻R4及第五电阻R5，所述电位器RW的输入端与所述第二开关管Q2的输入端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元20的输入端，所述电位器RW的调整端与所述第二开关管Q2的受控端连接，所述第二开关管Q2的输出端、所述第四电阻R4的第一端及所述第三开关管Q3的受控端互连；所述第三开关管Q3的输入端、所述第五电阻R5的第一端及所述第二电容C2的第一端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元20的电流设定端，所述电位器RW的输出端、所述第四电阻R4的第二端、所述第三开关管Q3的输出端、所述第五电阻R5的第二端及所述第二电容C2的第二端均接地。

值得一提的是，本实施例中，第二开关管Q2优选为NPN型三极管，该NPN型三极管的基极为所述第二开关管Q2的受控端，该NPN型三极管的集电极为所述第二开关管Q2的输入端，该NPN型三极管的发射极为所述第二开关管Q2的输出端；第三开关管Q3优选为PNP型三极管，该PNP型三极管的基极为所述第三开关管Q3的受控端，该PNP型三极管的发射极为所述第三开关管Q3的输入端，该PNP型三极管的集电极为所述第三开关管Q3的输出端。可以理解，第二开关管Q2还可以是N-MOS管，第三开关管Q3还可以是P-MOS管，此处不做限制。

可以理解的是，本实施例中，落在第二开关管Q2的受控端的电压与落在第三开关管Q3的输入端的电压大小几乎相等，基准电流设定单元20的输出电压与落在电位器RW的调整端的电压大小相等。这样，通过调节电位器RW，就可以改变基准电流设定单元20的输出电压大小。

需要说明的是，为了使基准电流设定单元20的输出电压与电流控制芯片U4相匹配，上述基准电流设定单元20还包括第六电阻R6及第七电阻R7，所述第六电阻R6的第一端与所述第二开关管Q2的输入端连接，其连接节点为所述基准电流设定单元20的输入端，所述第六电阻R6的第二端与所述电位器RW的输入端连接；所述第七电阻R7的第一端与所述电位器RW的输出端连接，所述第七电阻R7的第二端接地。

在一优选实施例中，当落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压大小在0.3V至2.4V之间时，电流控制芯片U4根据落在其第一信号脚APWM的电压大小相应控制交流驱动电路的输出电流。本实施例中，落在电位器RW的调整端的最大值为电位器RW和第七电阻R7所分得的电压，最小值为第七电阻R7所分得的电压。这样，通过设置第六电阻R6和第七电阻R7的参数，就可以使基准电流设定单元20的输出电压在0.3V至2.4V之间。

以下，结合图2，说明本发明调光接口电路的工作原理：

首先，电流控制芯片U4根据其第一信号脚APWM接收到的基准电流设定信号控制交流驱动电路的基准输出电流。在此过程中，可以通过调节电位器RW来改变基准电流设定单元20的输出电压，以使电流控制芯片U4调节交流驱动电路的基准输出电流。

然后，数字调光PWM信号通过第二光耦U2输入至电流控制芯片U4，当第二光耦U2导通时，电流控制芯片U4的第一信号脚APWM为高电平；当第二光耦U2截止时，电流控制芯片U4的第一信号脚APWM为低电平。在此过程中，可以通过改变数字调光PWM信号的占空比来改变输入至电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的PWM信号的占空比，以使电流控制芯片U4调节交流驱动电路的输出电流。

与此同时，模拟调光PWM信号通过第一光耦U1输入至电流控制芯片U4，当第一光耦U1导通时，电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD为高电平，当第一光耦U1截止时，电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD为低电平。在此过程中，可以通过改变模拟调光PWM信号的占空比来改变输入至电流控制芯片U4的第二信号脚PWMD的PWM信号的占空比，进而改变落在电流控制芯片U4的第一信号脚APWM的电压，以使电流控制芯片U4调节交流驱动电路的输出电流。

这样，就实现了对交流驱动电路的数字隔离调光控制和模拟隔离调光控制。

本发明还提出一种交流驱动电路，该交流驱动电路包括驱动输出电路30及如上所述的调光接口电路，该调光接口电路的具体结构参照上述实施例，由于本交流驱动电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述电流控制芯片U4的输出脚OUT与所述驱动输出电路30的受控端连接，所述驱动输出电路30的驱动输出端与LED负载40连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种调光接口电路，用于交流驱动电路中，其特征在于，包括：

电流控制芯片，所述电流控制芯片包括第一信号脚及第二信号脚；

基准电流设定单元，所述基准电流设定单元的输入端与供电电源的电源端连接，所述基准电流设定单元的电流设定端与所述第一信号脚连接；

第一光耦，所述第一光耦的集电极与所述供电电源的电源端连接，所述第一光耦的发射极、第一电阻的第一端及所述第二信号脚互连，所述第一电阻的第二端接地；

第二光耦，所述第二光耦的集电极、第二电阻的第一端及第一开关管的受控端互连，所述第二电阻的第二端与所述供电电源的电源端连接，所述第一开关管的输入端与所述第一信号脚连接，所述第一开关管的输出端及所述第二光耦的发射极均接地；其中，

所述电流控制芯片，用于根据所述第一光耦输入的模拟调光PWM信号及所述第二光耦输入的数字调光PWM信号的占空比控制所述交流驱动电路的输出电流大小。

2.如权利要求1所述的调光接口电路，其特征在于，所述电流控制芯片的型号为AL1663。

3.如权利要求1所述的调光接口电路，其特征在于，所述供电电源包括辅助绕组、第一电容、稳压调整管及第三电阻，所述辅助绕组的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端、所述稳压调整管的阴极、所述稳压调整管的调整端及所述第一电容的第一端互连，其连接节点为所述供电电源的电源端，所述辅助绕组的第二端、所述第一电容的第二端及所述稳压调整管的阳极均接地。

4.如权利要求1所述的调光接口电路，其特征在于，所述基准电流设定单元包括电位器、第二开关管、第三开关管、第二电容、第四电阻及第五电阻，所述电位器的输入端与所述第二开关管的输入端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元的输入端，所述电位器的调整端与所述第二开关管的受控端连接，所述第二开关管的输出端、所述第四电阻的第一端及所述第三开关管的受控端互连；所述第三开关管的输入端、所述第五电阻的第一端及所述第二电容的第一端互连，其连接节点为所述基准电流设定单元的电流设定端，所述电位器的输出端、所述第四电阻的第二端、所述第三开关管的输出端、所述第五电阻的第二端及所述第二电容的第二端均接地。

5.如权利要求4所述的调光接口电路，其特征在于，所述基准电流设定单元还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二开关管的输入端连接，其连接节点为所述基准电流设定单元的输入端，所述第六电阻的第二端与所述电位器的输入端连接；所述第七电阻的第一端与所述电位器的输出端连接，所述第七电阻的第二端接地。

6.如权利要求4所述的调光接口电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN型三极管。

7.如权利要求4所述的调光接口电路，其特征在于，所述第三开关管为PNP型三极管。

8.如权利要求1-7任意一项所述的调光接口电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管。

9.一种交流驱动电路，包括驱动输出电路及如权利要求1-8任意一项所述的调光接口电路，所述电流控制芯片的输出脚与所述驱动输出电路的受控端连接，所述驱动输出电路的驱动输出端与LED负载连接。