CN202696961U

CN202696961U - Led调光器

Info

Publication number: CN202696961U
Application number: CN 201220270680
Authority: CN
Inventors: 周凤金
Original assignee: SHENZHEN SOY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN SOY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-08

Abstract

本实用新型涉及一种LED调光器，包括电源输入端、电源输出端和调光电路，所述调光电路包括方波发生器、整流滤波电路、比较电路、三角波发生器，MOS管开关电路和电流调节电路，通过调节外部可调电阻的阻值或外部电压来改变电流调节电路的阻抗，从而改变方波发生器中方波的占空比，从而实现调光功能。本实用新型的LED调光器对输入电源的类型要求不高，不需要恒流电源即可同样实现对LED的调光作用。而且调光的效率高，损耗小，不会闪烁，节能省电，安全可靠。

Description

LED调光器

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，特别涉及一种LED调光器。

背景技术

目前市面上的调光器大致分为两大类，一类为可控硅调光，其缺点是调光有闪烁，EMI电磁干扰较大；另一类是降压恒流调光，其优点是，调光过程不会闪烁，且可以实现远程调光，缺点是成本较高，效率损耗较大，EMI干扰也较大。而且，降压调光方式的开关频率一般为50K以上，具有较大的开关损耗。

因此，亟需一种可以方便和高效调光的调光器，使其具有调光稳定，恒流效率高的特点，以满足人们的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种LED调光器，以解决上述现有技术中调光有闪烁，调光效率低损耗大的缺陷。

为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案。

本实用新型提供一种LED调光器，包括电源输入端、电源输出端和调光电路，所述调光电路包括：

方波发生器，与所述电源输入端连接，用于产生方波信号；

整流滤波电路，与所述方波发生器连接，用于对所述方波信号进行整流和滤波；

比较电路，与所述整流滤波电路连接，包括比较器和三角波发生器，所述比较电路用于将所述方波信号与所述三角波信号进行比较，对所述三角波信号进行斩波处理；

MOS管开关电路，与所述电源输出端连接，用于将所述比较电路的信号输出，和

电流调节电路，与所述方波发生器连接，用于调节所述方波信号的幅值。

优选地，还包括电压放大电路，所述电压放大电路设置于所述整流滤波电路与所述比较电路之间。

优选地，还包括波形整形电路，设置于所述比较电路与MOS管开关电路之间，用于将斩波后的所述三角波信号整形为方波信号。

优选地，所述电流调节电路包括一变压器，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈设置有可调电阻或PWM调制器。

优选地，所述可调电阻为电位器。

优选地，所述三角波信号的频率为120HZ～130HZ。

优选地，还包括一个或多个LED指示灯，所述LED指示灯串联设置于所述电源输入端与MOS管开关电路之间。

相比于上述现有技术，本实用新型具有以下优点。

本实用新型的LED调光器通过调节电压的大小使方波信号的幅值发生改变，再用变化的方波信号与三角波信号进行比较，从而改变MOS管的占空比，以实现无损调光，因此，本LED调光器对输入电源的类型要求不高，不需要恒流电源即可同样实现对LED的调光作用。而且调光的效率高，损耗小，节能省电，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例中LED调光器的电路结构方框图。

图2是本实用新型另一实施例中LED调光器的电路结构方框图。

图3是本实用新型又一实施例中LED调光器的电路原理示意图。

图4是图3所示实施例中LED调光器的整体结构示意图。

本实用新型目的的实现、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

以下将结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案，以便更清楚、直观地理解本实用新型的发明实质。

图1是本实用新型的一实施例中LED调光器的电路结构方框图。

参照图1所示，本实施例提供一种LED调光器100，其包括电源输入端1、电源输出端2和调光电路3，电源输入端1与电源输出端2之间可以接多种类型的电源，例如可以是恒流电源，也可以是普通的电源适配器，或者笔记本电脑电源，等等。即使采用普通的电源适配器作为电源输入，也可以通过调光电路3实现对LED的高效调光。

具体地，上述调光电路3包括方波发生器31、整流滤波电路32、比较电路33和MOS管开关电路34，其中，

方波发生器31与电源输入端1连接，主要用于产生方波信号，该方波信号的频率可以有较宽的范围，本实施例可以采用20KHZ左右的频率。

整流滤波电路32与上述方波发生器31连接，主要用于对方波信号进行整流和滤波，滤除方波信号中的高次谐波，并对电流信号进行整流。

比较电路33与上述整流滤波电路32相连接，其包括比较器和三角波发生器，比较器主要用于将上述方波信号与三角波信号进行比较，对三角波信号进行斩波处理，并输出处理结果。

MOS管开关电路34与电源输出端2连接，用于将上述处理结果通过MOS管输出，形成占空比可变的方波信号。

上述方波发生器31还与一电流调节电路35相连接，该电流调节电路35可用于调节方波信号的幅值。

因此，本实施例的LED调光器100采用上述调光电路3，利用电流调节电路35使方波信号的幅值发生改变，再用变化的方波信号与三角波信号进行比较，通过方波信号对三角波信号的斩波处理，实现MOS管输出信号的占空比的改变，从而实现稳定变化的输出电流，以用于LED的调光，且调光效果好，不闪烁，损耗也非常低，而且可以有效地节省电能。

图2是本实用新型另一实施例中LED调光器的电路结构方框图。

参照图2所示，本实施例基于图1所示实施例，其与图1所示实施例的不同之处在于，本实施例的调光电路3还包括电压放大电路36，该电压放大电路36设置于整流滤波电路32与比较电路33之间，用于对整流滤波后的方波信号进行适当的放大处理，以增大其幅值，从而使调光电路3的可调节范围更宽，实现更高的调光比率，在实际应用时，本实施例的LED调光器100可以达到1000∶1的调光比率，大大地拓宽了其应用范围。

同时，本实施例的调光电路3还包括波形整形电路37，该波形整形电路37一端与比较电路33连接，另一端与MOS管开关电路连接34，用于将斩波后的三角波信号整形为方波信号，使得该信号在进入MOS管前将其上升沿和下降沿尽可能地变陡峭，从而减小MOS管的接通损耗，提高效率。

此外，上述电流调节电路35包括一变压器，该变压器又包括初级线圈和次级线圈，在初级线圈上设置有可调电阻或PWM调制器，当调节上述可调电阻或PWM调制器时，可以改变初级线圈内的电流，根据电磁感应原理，次级线圈内的电流也随之改变，进而实现方波信号幅值的改变。为了简化结构，节约生产成本，本实施例的可调电阻可以采用电位器，其结构简单，性能可靠，而且可调范围大，非常适宜用于电流调节电路。

由以上可知，本实施例相对于上一实施例，增加了电压放大电路36和波形整形电路37，使调光效果更好，也提高了调光效率，减小了损耗。而且采用电位器对调光电路3的电压进行调节，不仅结构简单，调节方便，而且调节范围广，可以实现较大的调光比率。

图3是本实用新型又一实施例中LED调光器的电路原理示意图；图4是图3所示实施例中LED调光器的整体结构示意图。

参照图3和图4所示，本实施例提供的LED调光器100具有一电源输入端1、一电源输出端2和一调光电路3，该电源输入端1和电源输出端2均设置于一外壳4上，调光电路3则封闭在该外壳内，通过接线端子连接外电路。

进一步地，调光电路3包括依次连接的方波发生器31、电流调节电路35、整流滤波电路32、电压放大电路36、比较电路33、波形整形电路37和MOS管开关电路34。方波发生器31一端与电源输入端1连接，另一端通过上述电流调节电路35接入电源输出端2。该电流调节电路35包括一变压器351，该变压器351包括初级线圈和次级线圈，在初级线圈上设置有可调电阻352，当调节上述可调电阻351时，可以改变初级线圈内的电流，根据电磁感应原理，次级线圈内的电流也随之改变，进而实现方波信号幅值的改变。为了简化结构，节约生产成本，本实施例的可调电阻352采用的是电位器，其可调范围可以选择为0～100KΩ，可实现1000∶1的调光比率。

本实施例中，方波发生器31产生20KHZ的方波信号，幅值由输入电源的电压决定。方波信号经整流滤波电路32滤除高次谐波后，接入到电压放大电路，使整流后的方波信号增益放大，提高幅值，并输入到比较电路33当中。

比较电路33包括比较器331和三角波发生器332，三角波发生器332产生一定频率的三角波信号，将放大后的方波信号输入到比较器331中，并与上述三角波进行比较后，产生一个处理信号，该处理信号相当于依据上述方波的幅值对三角波进行斩波处理，因此上述处理信号的波形为类似切去尖端的三角形。

处理信号自所述比较器331输出后，输入到波形整形电路37中整形处理。上述经斩波后的处理信号经过整形后，上升沿和下降沿变得陡峭，成为近似理想的方波。波形整形电路37将上述整形后的方波输入到MOS管开关电路34当中，通过MOS管341的高频开关作用，将方波以一定的占空比输出。

经过上述波形处理，此时若在电源输入端1和电源输出端2的两端加上LED灯，只需调节上述电流调节电路35，即可实现对LED灯的调光。

表1是本实施例的调光器100的部分测试数据，具体如下：

表1

表1中，可调电阻为电流调节电路35中可调电阻352的阻值范围，控制电压为电源输入端1与电源输出端2之间的输入电压，占空比为经MOS管341输出的方波的占空比，效率为输出功率与输入功率的比值，描述的是LED调光效率。从表1可以看出，本实施例的LED调光器100可以实现较宽范围的调光，可以对输出方波的占空比进行0～100％的调节，而且，占空比越高，调光效率也就越高，输出功率也越高，LED灯的亮度也越大。

理论上，三角波的频率越高越好，因为频率越高，人的眼睛越越看不到闪烁，但是频率越高开关损耗越大，EMI干扰越大。如果频率设定比较合理(120-200HZ之间)人的眼睛是看不到闪烁的，且没有EMI干扰。从而可以实现更高的调光效率。但是实际上，三角波的频率不能超过1KHZ或低过120HZ，因为过高的频率会增加MOS管341的开关损耗，使功率转换效率变低，如太低，人眼睛能感觉到闪烁。因此，必须选择一个合适的范围。经实验验证，本实施例的三角波采用130HZ的频率时，可以达到较高的功率转换效率，而且开关损耗也非常小，人的眼睛也感觉不到闪烁，实现高效无闪烁调光。

综上所述，本实用新型的LED调光器通过调节电压的大小使方波信号的幅值发生改变，再用变化的方波信号与三角波信号进行比较，从而改变MOS管的占空比，以实现无损调光，因此，本LED调光器对输入电源的类型要求不高，不需要恒流电源即可同样实现对LED的调光作用。而且调光的效率高，损耗小，节能省电，安全可靠。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种LED调光器，包括电源输入端、电源输出端和调光电路，其特征在于，所述调光电路包括：

方波发生器，与所述电源输入端连接，用于产生方波信号；

三角波发生器，与所述电源输入端连接，用于产生三角波信号；

比较电路，与所述整流滤波电路和三角波发生器连接，用于整流滤波电压与所述三角波信号进行比较，从而产生一个以三角波为基准的方波；

电流调节电路，与所述方波发生器连接，用于调节所述方波信号的脉宽。

2.如权利要求1所述的LED调光器，其特征在于：还包括电压放大电路，所述电压放大电路设置于所述整流滤波电路与所述比较电路之间。

3.如权利要求1所述的LED调光器，其特征在于：还包括波形整形电路，设置于所述比较电路与MOS管开关电路之间，用于将斩波后的所述三角波信号整形为方波信号。

4.如权利要求1所述的LED调光器，其特征在于：所述电流调节电路包括一变压器，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈设置有可调电阻或PWM调制器。

5.如权利要求4所述的LED调光器，其特征在于：所述可调电阻为电位器。

6.如权利要求1所述的LED调光器，其特征在于：所述三角波信号的频率为120HZ～130HZ。

7.如权利要求1～6中任一项所述的LED调光器，其特征在于：还包括一个或多个LED灯，所述LED灯串联设置于所述电源输入端与MOS管开关电路之间。