CN209824097U - 一种lcc谐振调光控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种LCC谐振调光控制电路，包括前级整流滤波电路、LCC半桥谐振腔电路、IC控制电路、次级整流滤波电路、拨码开关控制电路和调光电路；所述前级整流滤波电路的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路输入端连接；所述LCC半桥谐振腔电路分别与所述IC控制电路和次级整流滤波电路连接；所述IC控制电路与所述拨码开关控制电路的输入端连接；所述IC控制电路与所述调光电路连接。本实用新型提供一种LCC谐振调光控制电路，以解决现有的LLC谐振电路不能做调光的技术问题，同时能够在符合北美最新法则的基础下，准确且稳定地进行调光控制。

Description

一种LCC谐振调光控制电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种LCC谐振调光控制电路。

背景技术

目前的调光线路是通过次级侧用调光IC或者MCU来做转换，搭配光耦合器来进行信号隔离传输，从而达到调光功能。然而光耦合器对信号的传输延迟较大，影响信号传输精度，光耦合器的电-光-电传输容易受到温度的影响，温度越高，光耦合器的CTR越差。

现有技术中，一般电源谐振式的线路是以LLC谐振为主，LLC谐振电路具有：高PF值，低谐波，无频闪，效率高，成本低，变换器原边MOSFET、三极管ZVS开通，输出二极管ZCS关断，没有反向恢复问题，开关损耗小，适合应用于高频化、高功率密度设计。但是目前的LLC谐振线路做不了调光，因为架构限制LLC谐振线路没法做宽的负载变动。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种LCC谐振调光控制电路，以解决现有的LLC谐振电路不能做调光的技术问题，同时能够在符合北美最新法则的基础下，准确且稳定地进行调光控制。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种LCC谐振调光电路，包括前级整流滤波电路、LCC半桥谐振腔、IC控制电路、次级整流滤波电路、拨码开关控制电路和调光电路；

所述前级整流滤波电路的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路输入端连接；

所述LCC半桥谐振腔电路分别与所述IC控制电路和次级整流滤波电路连接；

所述IC控制电路与所述拨码开关控制电路的输入端连接；

所述调光电路与所述IC控制电路连接。

进一步地，所述前级整流滤波电路包括交流电的第一输入端、交流电的第二输入端和整流桥；

所述交流电的第一输入端与保险管F1、热敏电阻NTC、压敏电阻VR1、电容C1、电阻R2、电感L1、电容C2、整流桥的第一输入端连接；所述交流电的第二输入端与热敏电阻VR1、电容C1、电阻R1、电感L1、电感L2、电容C2、整流桥的第二输入端连接；

电阻R1与电阻R2串联连接；电感L2并联连接电阻R3；所述整流桥的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路输入端连接。

进一步地，所述LCC半桥谐振腔电路包括整流桥、电感L4B、电容C4和电容C19；

所述整流桥的第一输入端与电容C17连接；所述整流桥的第二输入端与电容C4连接；电容C4分别与电容C3、二极管D5并联连接，二极管D5与电容C5、电阻R5、电容C7三极管Q2的发射极、二极管D7、电容C8连接；

所述整流桥的第二输出端与电容C5、三极管Q1的集电极、二极管D6连接，三极管Q1的基极通过电容C6和电阻4与变压器T1连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接；

二极管D6与二极管D7之间的节点与电容D8、电感L4B、变压器T2的第一输入端、电容C19连接；

所述变压器T2的第二输入端分别与电阻R10、电阻R11、电阻R22、电阻R23并联连接。

进一步地，所述次级整流滤波电路包括变压器T2、二极管D10、二极管D11、电容C18和电阻R24；

所述次级整流滤波电路的第一端分别与电阻R24、电容C18、二极管D10、电容C19连接，电容C19与变压器T2串联连接；

电容C19与二极管D11连接，二极管D11与变压器T2串联连接；

所述次级整流滤波电路的第二输出端与变压器共地连接。

进一步地，所述拨码开关控制电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R36和电阻R37；

所述IC控制电路的CS脚与所述拨码开关控制电路地输入端、开关SW1连接，所述开关SW1的第一输出端分别与电阻R17、电阻R18并联连接，开关SW1的第二输出端分别与电阻R36、电阻R37并联连接，电阻R17与电阻R18、电阻R36、电阻R37并联连接并接地。

进一步地，所述调光电路包括电容C23、电阻R31、电感L5、整流二极管D12、稳压二极管ZD1；

所述调光电路的输入端与电容C23、电阻R31、电感L5连接，电感L5与二极管D9、二极管D15、二极管D16、电阻R26、IC控制电路的DIM脚连接；

电阻R26分别与电阻R33、电容C22并联连接；

电感L5与所述整流二极管D12、稳压二极管ZD1、电容C27、电阻R29连接；二极管D12分别与稳压二极管ZD1和所述电容C27并联连接，电容C27连接接地端。

本实用新型实施例的目的是提供一种LCC谐振调光控制电路，以解决现有的LLC谐振电路不能做调光的技术问题，同时能够在符合北美最新法则的基础下，准确且稳定地进行调光控制。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种LCC谐振调光控制电路的原理图；

图2是本实用新型提供的一种LCC谐振调光控制电路的功能模块框图；

图3是本实用新型提供的拨前级整流滤波电路图；

图4是本实用新型提供的LCC半桥谐振腔电路图；

图5是本实用新型提供的IC控制电路图；

图6是本实用新型提供的次级整流滤波电路图；

图7是本实用新型提供的拨码开关控制电路图；

图8是本实用新型提供的调光电路图。

其中，说明书附图中的附图标识如下：

101、前级整流滤波电路；102、LCC半桥谐振腔电路；103、IC控制电路；104、次级整流滤波电路；105、拨码开关控制电路；106、调光电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图8，本实用新型实施例提供一种LCC谐振调光电路106，包括前级整流滤波电路101、LCC半桥谐振腔电路102、IC控制电路103、次级整流滤波电路104、拨码开关控制电路105和调光电路106；

所述前级整流滤波电路101的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路102输入端连接；

所述LCC半桥谐振腔电路102分别与所述IC控制电路103和次级整流滤波电路104连接；

所述IC控制电路103与所述拨码开关控制电路105的输入端连接；

所述IC控制电路103与所述调光电路106连接。

在本实用新型实施例中，可以理解的是，LCC谐振调光电路106的工作原理为：T0-T1时刻，当HV电压建立，变压器T1驱动三极管Q1导通经电感L4给变压器T2的NP，C4充电储能，此时变压器T2的NP与NS进行耦合，NP电压被NS嵌位，嵌位电压为N*NS电压,同时给谐振电容C19充电再供给输出端，当控制芯片U1的CS脚检测达到阈值电压时控制变压器T1关断Q1；T1-T2时刻，当三极管Q1完全关断后驱动三极管Q2导通，此时由谐振电容C19反向给变压器T2,电感L4充电，变压器T2初级NP被消磁并感应出反向电压，变压器T2的NP与NS进行耦合，NP电压被NS嵌位，嵌位电压为N*NS电压,同时给谐振电容C19充电再供给输出端,当控制芯片U1的CS脚检测达到阈值电压时控制变压器T1关断三极管Q2，至三极管Q2完全关断后再次重复T0-T1时刻的动作。LCC通过改变开关频率从而改变输出增益，这样可以做到输出电流最小时最大频率变化不大，以实现宽的负载变动；LCC实现调光的原理是通过将IC控制电路103的DIM脚电压与CS、FB脚电压进行比较，并放大之后给IC控制电路103内部处理，再驱动控制三极管Q1和三极管Q2的开关频率来恒定初级侧的电流，进而实现调光。

优选地，调光电路106的工作原理：T0-T1变压器辅助绕组正电压对电容C23，电阻R32,和LP充电,此时电感L5的LP与LN进行耦合，LP电压被LN嵌位，嵌位电压为1-10V端口电压。T1-T2时刻变压器辅组绕组为负电压，对电容C23,电阻R31和电感L5进行反向充电，电感L5的LP被消磁并感应出反向电压,电容C23正电压被中和为零并充电到负电压。T2-T3时刻变压器辅助绕组正电压，重新对电容C23,电阻R31和电感L5进行充电，重复T0-T1时刻的动作。

请参阅图3，所述前级整流滤波电路101包括交流电的第一输入端、交流电的第二输入端和整流桥；

所述交流电的第一输入端与保险管F1、热敏电阻NTC、压敏电阻VR1、电容C1、电阻R2、电感L1、电容C2、整流桥的第一输入端连接；所述交流电的第二输入端与热敏电阻VR1、电容C1、电阻R1、电感L1、电感L2、电容C2、整流桥的第二输入端连接；

电阻R1与电阻R2串联连接；电感L2并联连接电阻R3；所述整流桥的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路102输入端连接。

在本实用新型实施例中，通过交流电输入端输入交流电，交流电经过电容C1与电感L2、电感L1、电容C2构成的滤波电路，然后连接到整流桥上达到滤波整流的目的。其中，电容C1为安规电容，电感L2为共模电感，电感L1为差模电感，电容C2为安规电容，电阻R1、电阻R2为放点电阻。

请参阅图4，所述LCC半桥谐振腔电路102包括整流桥、电感L4B、电容C4和电容C19；

所述整流桥的第一输入端与电容C17连接；所述整流桥的第二输入端与电容C4连接；电容C4分别与电容C3、二极管D5并联连接，二极管D5与电容C5、电阻R5、电容C7三极管Q2的发射极、二极管D7、电容C8连接；

所述整流桥的第二输出端与电容C5、三极管Q1的集电极、二极管D6连接，三极管Q1的基极通过电容C6和电阻4与变压器T1连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接；

二极管D6与二极管D7之间的节点与电容D8、电感L4B、变压器T2的第一输入端、电容C19连接；

所述变压器T2的第二输入端分别与电阻R10、电阻R11、电阻R22、电阻R23并联连接。

在本实用新型实施例中，变压器T1为驱动变压器，通过驱动变压器T1的第3脚和第4脚分别驱动三极管Q1和三极管Q2的开通和关断，并通过变压器T2进行储能，将能量传递到次级整流滤波电路104。其中，电感L4B为谐振电感，电容C4为谐振电容，电容C19为次级侧谐振电容，电容C5为储能滤波电解电容，三极管Q1和三极管Q2为两个相互交替开关的三极管，变压器T2为储能变压器。

请参阅图6，所述次级整流滤波电路104包括变压器T2、二极管D10、二极管D11、电容C18和电阻R24；

所述次级整流滤波电路104的第一端分别与电阻R24、电容C18、二极管D10、电容C19连接，电容C19与变压器T2串联连接；

电容C19与二极管D11连接，二极管D11与变压器T2串联连接；

所述次级整流滤波电路104的第二输出端与变压器共地连接。在本实用新型实施例中，电容C18为电解电容，电阻R24为放电电阻。

请参阅图7，其特征在于，所述拨码开关控制电路105包括电阻R17、电阻R18、电阻R36和电阻R37；

所述IC控制电路103的CS脚与所述拨码开关控制电路105地输入端、开关SW1连接，所述开关SW1的第一输出端分别与电阻R17、电阻R18并联连接，开关SW1的第二输出端分别与电阻R36、电阻R37并联连接，电阻R17与电阻R18、电阻R36、电阻R37并联连接并接地。

在本实用新型实施例中，通过拨码开关控制电路105来调节TC控制电路CS脚的电阻阻值，能够获得不同的输出电流。

请参阅8，所述调光电路106包括电容C23、电阻R31、电感L5、整流二极管D12、稳压二极管ZD1；

所述调光电路106的输入端与电容C23、电阻R31、电感L5连接，电感L5与二极管D9、二极管D15、二极管D16、电阻R26、IC控制电路103的DIM脚连接；

电阻R26分别与电阻R33、电容C22并联连接；

电感L5与所述整流二极管D12、稳压二极管ZD1、电容C27、电阻R29连接；二极管D12分别与稳压二极管ZD1和所述电容C27并联连接，电容C27连接接地端。

在本实用新型实施例中，输入调光信号时，电感L5次级侧上的电压改变，耦合到次级侧的电压根据电感L5次级侧上的电压按照1:1的比例改变，再经二极管D9，二极管D15，二极管D16，电阻R26，电阻R33分压得到调光信号电压传输到IC控制电路103的DIM脚。

可以理解的是，图5所示为本实用新型提供的IC控制电路103，1脚VFB主要用于检测输出电压，次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整流二极管D8、贴片电容C11、整流滤波电路，再通过电阻R16和电阻R17分压后反馈到IC控制芯片的VFB脚。2脚DIM主要接收调光信号，该信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当调光信号为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC控制电路103内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC控制电路103内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态。3脚TX1和4脚TX2主要是控制驱动变压器T1驱动三极管Q1和三极管Q2的开通和关断。5脚RC主要检测和调节起机时的频率。6脚VDD主要为IC控制芯片的供电脚。7脚GND为IC控制芯片的接地脚。8脚CS主要检测输出电流，当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC控制电路103内部控制三极管Q1和三极管Q2的开通和关断。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

(1)准确性：不同于次级侧用调光IC或MUC搭配光耦进行调光时光耦传输信号延时的问题，本实用新型通过共模电感传输实现信号的快速且精确传输。

(2)稳定性：不同于光耦由于温度不同时CTR的不同造成信号传输比的不同，本实用新型在不同的温度下，均能对信号1：1传输，不受温度影响。

(3)简洁性:次级反馈用调光IC或MCU搭配光耦进行调光的***器件相对较多且电路设计，计算比较复杂，本实用新型只用一个控制芯片原边恒流搭配共模电感耦合电路实现调光功能，设计简单。

(4)本实用新型的提供的一种LCC谐振电路符合北美最新法规，调光端口与次级输出端隔离。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种LCC谐振调光控制电路，其特征在于，包括前级整流滤波电路、LCC半桥谐振腔电路、IC控制电路、次级整流滤波电路、拨码开关控制电路和调光电路；

所述前级整流滤波电路的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路输入端连接；

所述LCC半桥谐振腔电路分别与所述IC控制电路和次级整流滤波电路连接；

所述IC控制电路与所述拨码开关控制电路的输入端连接；

所述IC控制电路与所述调光电路连接。

2.如权利要求1所述的LCC谐振调光控制电路，其特征在于，所述前级整流滤波电路包括交流电的第一输入端、交流电的第二输入端和整流桥；

所述交流电的第一输入端与保险管F1、热敏电阻NTC、压敏电阻VR1、电容C1、电阻R2、电感L1、电容C2依次连接，电容C2与整流桥的第一输入端连接；所述交流电的第二输入端与热敏电阻VR1、电容C1、电阻R1、电感L1、电感L2、电容C2连接，电容C2与整流桥的第二输入端连接；

电阻R1与电阻R2串联连接；电感L2与电阻R3并联连接；所述整流桥的输出端与所述LCC半桥谐振腔电路输入端连接。

3.如权利要求1所述的LCC谐振调光控制电路，其特征在于，所述LCC半桥谐振腔电路包括整流桥、电感L4B、电容C4和电容C19；

所述整流桥的第一输入端与电容C17连接；所述整流桥的第二输入端与电容C4连接；电容C4分别与电容C3、二极管D5并联连接，二极管D5与电容C5、电阻R5、电容C7三极管Q2的发射极、二极管D7、电容C8连接；

所述整流桥的第二输出端与电容C5、三极管Q1的集电极、二极管D6连接，三极管Q1的基极通过电容C6和电阻4与变压器T1连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接；

二极管D6与二极管D7之间的节点与电容D8、电感L4B、变压器T2的第一输入端、电容C19连接；

所述变压器T2的第二输入端分别与电阻R10、电阻R11、电阻R22、电阻R23并联连接。

4.如权利要求1所述的LCC谐振调光控制电路，其特征在于，所述次级整流滤波电路包括变压器T2、二极管D10、二极管D11、电容C18和电阻R24；

所述次级整流滤波电路的第一端分别与电阻R24、电容C18、二极管D10、电容C19连接，电容C19与变压器T2串联连接；

电容C19与二极管D11连接，二极管D11与变压器T2串联连接；

所述次级整流滤波电路的第二输出端与变压器共地连接。

5.如权利要求1所述的LCC谐振调光控制电路，其特征在于，所述拨码开关控制电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R36和电阻R37；

所述IC控制电路的CS脚与所述拨码开关控制电路地输入端、开关SW1连接，所述开关SW1的第一输出端分别与电阻R17、电阻R18并联连接，开关SW1的第二输出端分别与电阻R36、电阻R37并联连接，电阻R17与电阻R18、电阻R36、电阻R37并联连接并接地。

6.如权利要求1所述的LCC谐振调光控制电路，其特征在于，所述调光电路包括电容C23、电阻R31、电感L5、整流二极管D12、稳压二极管ZD1；

所述调光电路的输入端与电容C23、电阻R31、电感L5连接，电感L5与二极管D9、二极管D15、二极管D16、电阻R26、IC控制电路的DIM脚连接；

电阻R26分别与电阻R33、电容C22并联连接；

电感L5与所述整流二极管D12、稳压二极管ZD1、电容C27、电阻R29连接；二极管D12分别与稳压二极管ZD1和所述电容C27并联连接，电容C27连接接地端。