CN210075651U - 一种高兼容性可控硅调光电源电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高兼容性可控硅调光电源电路，采用控制单元向储能电路输出电平信号，同时控制单元输出一路调光信号到电源芯片控制开关电源的输出电流，其有益效果在于：实现在调节输出电流实现光源亮度变化时，保证电路输出电流稳定，极大改善调光***的兼容性。

Description

一种高兼容性可控硅调光电源电路

技术领域

本申请涉及LED技术领域，特别涉及一种高兼容性可控硅调光电源电路。

背景技术

用于替换可控硅调光***所用白炽灯的LED光源及灯具，兼容难度大，效果不佳，容易受不同调光***影响，且主要通过以下方法进行解决，方法一：通过可控硅调光***送入电压的切相角度调整LED驱动电流，单一电路架构，容易受调光***影响，出现闪烁，兼容性不佳；方法二：固定LED驱动传输能量的时间，输入电压大小发生改变时，传递到输出能量也发生改变，由此改变LED驱动电流，容易受输入电压波动而出现闪烁，兼容性不佳；以上方法在实际中，效果较差，难以满足越来越多元化的LED使用需求。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种高兼容性可控硅调光电源电路，包括：

控制单元，用于采集输入电源的切相信号，并向所述电路发送控制信号；

滤波整流电路，用于将输入电源进行整流滤波，并通过滤波整流电路的电源输出端输出；

电源转换电路，与所述电源输出端连接，且通过接收所述控制单元的控制信号进行输出电流调节；

输出电路，与所述电源转换电路连接，用于输出经所述电路处理的电源。

其中，所述电路还连接有储能电路，所述储能电路设置有电容、以及MOS管，所述储能电路用于接收所述控制单元的控制信号，通过MOS管控制电容通断，以储能滤波、稳定电路。

可选地，所述滤波整流电路包括与输入电源连接的共模电感、以及与共模电感连接的整流桥，所述整流桥的电源输出端与所述电源转换电路连接。

可选地，所述储能电路至少包括：

第一储能电路，连接在所述滤波整流电路的共模电感及整流桥之间回路上，所述第一储能电路的第一电平信号输入端与所述控制单元的电平信号输出端相连，用于稳定电路；

第二储能电路，连接在所述滤波整流电路的电源输出端，所述第二储能电路的第二电平信号输入端与所述控制单元的电平信号输出端相连，用于稳定电路；

可选地，所述第一储能电路包括一端连接在所述共模电感第一输出端的第一电容、以及连接所述第一电容另一端的第一MOS管；所述第一MOS管的栅极通过第一二极管与所述控制单元的电平信号输出端连接，漏级与所述第一电容连接，源级与所述共模电感第二输出端连接。

可选地，所述第一MOS管的栅极通过第二电容与所述共模电感第二输出端连接；所述第一MOS管的栅极通过第一二极管、第一电阻、第二二极管与所述共模电感第一输出端连接。

可选地，所述第一电容为薄膜电容。

可选地，所述第二储能电路包括三极管、第三电容、以及第二MOS管；所述三极管的基极通过第二电阻与所述控制单元的电平信号输出端连接，集电极通过第三二极管与所述第二MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第二MOS管的漏级与所述第三电容连接，源级与所述电源输出端连接；所述三极管的集电极还通过第三电阻与所述第二MOS管的漏级连接；所述第二MOS管的栅极还连接有驱动电压限制电路。

可选地，所述驱动电压限制电路包括互相并联在所述第二MOS管栅极和电源输出端的稳压二极管、第四电容。

可选地，所述第三电容为电解电容。

可选地，所述电源转换电路包括电源芯片、第三MOS管、以及变压器，所述变压器的第一初级线圈一端与所述电源输出端连接，所述第一初级线圈另一端通过所述第三MOS管与所述电源芯片的电源控制信号输出端连接，所述电源芯片的调光信号输入端与所述控制单元的调光信号输出端连接，且通过接收来自所述控制单元的调光信号控制电源转换电路的输出电流。

可选地，所述第一初级线圈还连接有尖峰吸收电路，所述尖峰吸收电路包括连接在所述第一初级线圈一端的第四二极管、并联在所述第一初级线圈另一端与所述第四二极管之间第五电容及第四电阻。

可选地，所述变压器的第二初级线圈通过第五二极管、第六电容与所述电源芯片的芯片电源输入端连接，用于所述电源芯片供电。

可选地，所述输出电路与所述变压器的次级线圈连接，且通过第六二极管、第七电容输出电源。

本申请的一种高兼容性可控硅调光电源电路，采用控制单元向储能电路输出电平信号，同时控制单元输出一路调光信号到电源芯片控制开关电源的输出电流，其有益效果在于：实现在调节输出电流实现光源亮度变化时，保证电路输出电流稳定，极大改善调光***的兼容性。

附图说明

图1为本申请实施例的电路图；

其中，1-滤波整流电路，2-电源转换电路，3-输出电路，4-第一储能电路，5-第二储能电路，U1-控制单元，U2-电源芯片，L、N-输入电源，LED+、LED--输出电源，A1、A2-信号采集端，B1-电平信号输出端，C1-调光信号输出端，VCC-芯片电源输入端，S-电源控制信号输出端，C2-调光信号输入端，F1-保险丝，LF1-共模电感，BD1-整流桥，C1-第一电容，C2-第二电容，Q1-第一MOS管，D1-第一二极管，D2-第二二极管，R1-第一电阻，C3-第三电容，Q2-第二MOS管，Q4-三极管，R2-第二电阻，R3-第三电阻，D3-第三二极管，D7-稳压二极管，C4-第四电容，Q3-第三MOS管，T1-变压器，D4-第四二极管，D5-第五二极管，C5第五电容，C6-第六电容，C7-第七电容，D6-第六二极管。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1所示的实施例中，本申请提供了一种高兼容性可控硅调光电源电路，包括：

控制单元U1，用于采集输入电源的切相信号，并向电路发送控制信号；

滤波整流电路1，用于将输入电源进行整流滤波，并通过滤波整流电路1的电源输出端输出；

电源转换电路2，与滤波整流电路1的电源输出端连接，且通过接收控制单元的控制信号进行输出电流调节；

输出电路3，与电源转换电路连接，用于输出经电路处理的电源。

其中，本电路还连接有储能电路，储能电路设置有电容、以及MOS管，储能电路用于接收控制单元的控制信号，通过MOS管控制电容通断，以储能滤波、稳定电路。

在本实施例中，滤波整流电路1通过接收输入电源，并将输入电源进行滤波整流，通过电源输出端向所述电源转换电路2进行输送，电源转换电路2接收来自控制单元U1的调光信息，调节向输出电路3输出的电流。在进行调光输出时，储能电路设置有电容、以及MOS管，储能电路用于接收控制单元的控制信号，通过MOS管控制电容通断，以储能滤波、稳定电路；在本电路中，采用控制单元向储能电路输出电平信号，同时控制单元输出一路调光信号到电源芯片控制开关电源的输出电流，实现在调节输出电流实现光源亮度变化时，保证电路输出电流稳定，极大改善调光***的兼容性。

在一实施例中，滤波整流电路1包括与输入电源连接的共模电感LF1、以及与共模电感LF1连接的整流桥BD1，整流桥BD1的电源输出端与电源转换电路连接。共模电感，用于过滤共模的电磁干扰信号，起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。整流桥，将整流管封在一个壳内了；分全桥和半桥；全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起；半桥是将四个二极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路，一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路。本电路通过共模电感进行滤波，通过整流桥进行整流，使电路更加稳定。其中，滤波整流电路还可包括连接在共模电感与输入电源L之间的保险管F1，以保护电路；由保险管F1、共模电感LF1、整流桥BD1组成输入滤波整流电路，具备高频滤波及整流功能。

在一实施例中，储能电路至少包括：

第一储能电路4，连接在滤波整流电路1的共模电感LF1及整流桥BD1之间回路上，第一储能电路4的第一电平信号输入端与控制单元U1的电平信号输出端B1相连，用于稳定电路；

第二储能电路5，连接在滤波整流电路1的电源输出端，第二储能电路5的第二电平信号输入端与控制单元U1的电平信号输出端B1相连，用于稳定电路；

在本实施例中，储能电路至少包括第一储能电路、第二储能电路，还可以在电路中，添加第三储能电路、第四储能电路等，用来稳定电路。第一储能电路、第二储能电路设置有电容、以及MOS管，储能电路用于接收控制单元的控制信号，通过MOS管控制电容通断，以储能滤波、稳定电路。

在一实施例中，第一储能电路4包括一端连接在共模电感LF1第一输出端的第一电容C1、以及连接第一电容C1另一端的第一MOS管Q1；第一MOS管Q1的栅极通过第一二极管D1与控制单元U1的电平信号输出端B1连接，漏级与第一电容C1连接，源级与共模电感LF1第二输出端连接。第一MOS管Q1的栅极通过第二电容C2与共模电感LF1第二输出端连接；第一MOS管Q1的栅极通过第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2与共模电感LF1第一输出端连接。第一电容C1为薄膜电容。其中，薄膜电容可为薄膜电容器，薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。而依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容，聚丙烯电容，聚苯乙烯电容和聚碳酸电容。

在本实施例中，由第一MOS管Q1、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1组成第一储能电路4，输入电源L、N的交流电通过第二二极管D2整流后，由第一电阻R1限流后经过第一二极管D1驱动MOS管Q1导通，当控制单元U1的电平信号输出端B1输出低电平时，第一电阻R1与第一二极管D1连接点的电压被拉低，第一MOS管Q1驱动电压为零，第一MOS管Q1断开，当控制单元U1的电平信号输出端B1输出高电平时，第一MOS管Q1的驱动电压为高电平，第一MOS管Q1导通，将第一电容C1，即薄膜电容接入主电路，由第一电容C1对电路进行滤波和储能。

在一实施例中，第二储能电路5包括三极管Q4、第三电容C3、以及第二MOS管Q2；三极管Q4的基极通过第二电阻R2与控制单元U1的电平信号输出端B1连接，集电极通过第三二极管D3与第二MOS管Q2的栅极连接，发射极接地；第二MOS管Q2的漏级与第三电容C3连接，源级与电源输出端连接；三极管Q4的集电极还通过第三电阻R3与第二MOS管Q2的漏级连接；第二MOS管Q2的栅极还连接有驱动电压限制电路。驱动电压限制电路包括互相并联在第二MOS管Q2栅极和电源输出端的稳压二极管D7、第四电容C4。第三电容C3为电解电容。电解电容是电容的一种，金属箔为正极，可以为铝或钽，与正极紧贴金属的氧化膜、或氧化铝或五氧化二钽是电介质，阴极由导电材料、电解质，和其他材料共同组成，其中，电解质可以是液体或固体，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。铝电解电容器可以分为四类：引线型铝电解电容器；牛角型铝电解电容器；螺栓式铝电解电容器；固态铝电解电容器。

在本实施例中，由第二MOS管Q2、第三电容C3、第四电容C4、三极管Q4，第二电阻R2，第三电阻R3，第三二极管D3，稳压二极管D7组成第二储能电路5；经整流滤波后的由电源输出端输出的直流电经过第二MOS管Q2的寄生二极管对第三电容C3即电解电容进行充电，再通过第三电阻R3、第三二极管D3对第二MOS管Q2驱动，使第二MOS管Q2导通，稳压二极管D7和第四电容C4为第二MOS管Q2的驱动电压限制电路，当控制单元U1的电平信号输出端B1输出低电平时，三极管Q4驱动电压为零，Q3断开，此时第三电容C3通过第三电阻R3、第三二极管D3对第二MOS管Q2驱动，使第二MOS管Q2导通，将第三电容C3连接上主电路，对主电路放电；控制单元U1的电平信号输出端B1输出高电平时，电平信号通过第二电阻R2驱动三极管Q4导通，三极管Q4将第三电阻R3与第三二极管D3连接点的电压拉低，使第二MOS管Q2驱动电压为零，第二MOS管Q2断开，断开第三电容C3与主电路的连接。

在一实施例中，电源转换电路2包括电源芯片U2、第三MOS管Q3、以及变压器T1，所述变压器T1的第一初级线圈一端与所述电源输出端连接，所述第一初级线圈另一端通过第三MOS管Q3与电源芯片U2的电源控制信号输出端S连接，电源芯片U2的调光信号输入端C2与控制单元U1的调光信号输出端C1连接，且通过接收来自控制单元U2的调光信号控制电源转换电路2的输出电流。第一初级线圈还连接有尖峰吸收电路，尖峰吸收电路包括连接在第一初级线圈一端的第四二极管D4、并联在第一初级线圈另一端与第四二极管D4之间第五电容C5、第四电阻R4。变压器T1的第二初级线圈通过第五二极管D5、第六电容C6与电源芯片U2的芯片电源输入端VCC连接，用于电源芯片U2供电。

在本实施例中，由电源芯片U2、变压器T1、第三MOS管Q3、第四二极管D4、第五二极管D5、第五电容C5、第六电容C6及第四电阻R4组成电源转换电路2，由电源芯片U2驱动第三MOS管Q3工作，驱动变压器T1工作，并在次级线圈由第六二极管D6整流第七电容C7滤波后输出，其中，第四二极管D4、第五电容C5、第四电阻R2为尖峰吸收电路。第五二极管D5、第六电容C6为电源芯片供电电路；在本实施例中，电源芯片为SY5882系列芯片，本身具有调光及恒定电流功能，它可根据可控硅调光控制模块的信号调整次级整流的输出电流。其中，尖峰吸收电路，开关电源中在开关管截止的瞬间，会在开关变压器初级感应出一个反向高脉冲电压，容易损坏开关管。为此在变压器初级并联一个由高压电容和快恢复二极管组成的脉冲吸收回路，给这个反向高脉冲电压提供一个放点通路，保护开关管。这个回路就叫尖峰吸收回路。

在一实施例中，输出电路3与变压器的次级线圈连接，且通过第六二极管D6、第七电容C7输出电源。由变压器T1、第六二极管D6、第七电容C7组成输出整流滤波电路，通输出电源LED+、LED-向外部LED元件或者其他用电器件提供稳定电源。

在一实施例中，控制单元U1为可控硅调光器。在本实施例中，控制单元U1检测到输入电源L、N线上的调光切相信号时，根据调光器当前的调光相位角度，输出相应的控制信号。当调光相位角为180度时，电平信号输出端B1输出高电平，一路通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1驱动第一MOS管Q1导通，将第一电容C1连接到主电路进行滤波；另一路通过第二电阻R2、三极管Q4、第三二极管D3控制第二MOS管Q2关断，使第三电容C3断开与主电路的连接；当调光相位角为90度时，控制信号输出低电平，一路通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1控制第一MOS管Q1关断，断开第一电容C1与主电路的连接；另一路通过第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1控制第二MOS管Q2导通，将第三电容C3连接上主电路，第三电容C3对电路放电，使得电路整体工作更加稳定。当控制单元U1检测到调光角度信号时，除了输出电平信号控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的导通和关断外，另外还通过调光信号输出端C1输出一路调光信号到电源芯片U2，用于控制变压器T1的输出电流，以达到调光目的。

在本实施例中，在常规整流滤波电路1中加入了滤波储能电路，当控制单元U1，即可控硅调光器调光切相至180度时，控制单元通过信号采集端A1、A2，检测到调光角度信号，电平信号输出端B1输出高电平，一路控制第一MOS管Q1导通，使薄膜电容C1连接上主电路，由电容C1进行滤波，另一路控制第二MOS管Q2关断，使电解电容C3断开与主电路的连接，同时控制单元U1输出一路调光信号到电源芯片U2控制电源转换电路2的输出电流；当控制单元U2调光切相至90度时，电平信号输出端B1输出低电平，一路控制第一MOS管Q1关断，使薄膜电容C1断开与主电路的连接，另一路控制第二MOS管Q2导通，使电解电容C3连接上主电路，由电解电容C3进行滤波储能，同时模块输出一路调光信号到电源芯片U2控制电源转换电路2的输出电流而实现亮度的变化，由此使电路具有较高的工作稳定性，从而获得较高的调光兼容性。

在本电路中，采用控制单元向滤波储能电路输出电平信号，同时控制单元输出一路调光信号到电源芯片控制开关电源的输出电流，实现在调节输出电流实现光源亮度变化时，保证电路输出电流稳定，极大改善调光***的兼容性。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，包括：

控制单元，用于采集输入电源的切相信号，并向所述电路发送控制信号；

滤波整流电路，用于将输入电源进行整流滤波，并通过滤波整流电路的电源输出端输出；

电源转换电路，与所述电源输出端连接，且通过接收所述控制单元的控制信号进行输出电流调节；

输出电路，与所述电源转换电路连接，用于输出经所述电路处理的电源；

其中，所述电路还连接有储能电路，所述储能电路设置有电容、以及MOS管，所述储能电路用于接收所述控制单元的控制信号，通过MOS管控制电容通断，以储能滤波、稳定电路。

2.根据权利要求1所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述滤波整流电路包括与输入电源连接的共模电感、以及与共模电感连接的整流桥，所述整流桥的电源输出端与所述电源转换电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述储能电路至少包括：

第一储能电路，连接在所述滤波整流电路的共模电感及整流桥之间回路上，所述第一储能电路的第一电平信号输入端与所述控制单元的电平信号输出端相连，用于稳定电路；

第二储能电路，连接在所述滤波整流电路的电源输出端，所述第二储能电路的第二电平信号输入端与所述控制单元的电平信号输出端相连，用于稳定电路。

4.根据权利要求3所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第一储能电路包括一端连接在所述共模电感第一输出端的第一电容、以及连接所述第一电容另一端的第一MOS管；所述第一MOS管的栅极通过第一二极管与所述控制单元的电平信号输出端连接，漏级与所述第一电容连接，源级与所述共模电感第二输出端连接。

5.根据权利要求4所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第一MOS管的栅极通过第二电容与所述共模电感第二输出端连接；所述第一MOS管的栅极通过第一二极管、第一电阻、第二二极管与所述共模电感第一输出端连接。

6.根据权利要求4所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第一电容为薄膜电容。

7.根据权利要求3所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第二储能电路包括三极管、第三电容、以及第二MOS管；所述三极管的基极通过第二电阻与所述控制单元的电平信号输出端连接，集电极通过第三二极管与所述第二MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第二MOS管的漏级与所述第三电容连接，源级与所述电源输出端连接；所述三极管的集电极还通过第三电阻与所述第二MOS管的漏级连接；所述第二MOS管的栅极还连接有驱动电压限制电路。

8.根据权利要求7所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述驱动电压限制电路包括互相并联在所述第二MOS管栅极和电源输出端的稳压二极管、第四电容。

9.根据权利要求7所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第三电容为电解电容。

10.根据权利要求1所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述电源转换电路包括电源芯片、第三MOS管、以及变压器，所述变压器的第一初级线圈一端与所述电源输出端连接，所述第一初级线圈另一端通过所述第三MOS管与所述电源芯片的电源控制信号输出端连接，所述电源芯片的调光信号输入端与所述控制单元的调光信号输出端连接，且通过接收来自所述控制单元的调光信号控制电源转换电路的输出电流。

11.根据权利要求10所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述第一初级线圈还连接有尖峰吸收电路，所述尖峰吸收电路包括连接在所述第一初级线圈一端的第四二极管、并联在所述第一初级线圈另一端与所述第四二极管之间第五电容及第四电阻。

12.根据权利要求10所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述变压器的第二初级线圈通过第五二极管、第六电容与所述电源芯片的芯片电源输入端连接，用于所述电源芯片供电。

13.根据权利要求10所述的一种高兼容性可控硅调光电源电路，其特征在于，所述输出电路与所述变压器的次级线圈连接，且通过第六二极管、第七电容输出电源。

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