CN218243901U - 一种电流调节电路、调节装置及灯具 - Google Patents

一种电流调节电路、调节装置及灯具 Download PDF

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洪祖伦
刘宗源
吴伟强
李炎坤
叶和木
林起锵
吴永强
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Abstract

本申请属于电路技术领域,提供了一种电流调节电路、调节装置及灯具。电流调节电路包括:通过设置电压采样模块对负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成电压采样信号;然后比较模块将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;负载调节模块根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端连接的负载电阻。本申请的主要发明构思在于,通过调节负载供电电路的输出端连接的负载电阻,从而使得在输入电压不一致的情况下使得输出至负载的电流保持一致,此外,本申请只需要设置电压采样模块、比较模块以及负载调节模块,电路结构简单,并且提升了精度。

Description

一种电流调节电路、调节装置及灯具
技术领域
本申请属于电路技术领域,尤其涉及一种电流调节电路、调节装置及灯具。
背景技术
目前带有调光功能的LED灯具有着广泛应用。但是在不同的输入电压下,由于主控模块工作状态不一样,输出电流也会有所差异,使得整个产品的调光性能降低。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种电流调节电路、调节装置及灯具,旨在解决现有的灯具由于输入电流有差异而导致调光性能降低的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种电流调节电路,与负载供电电路连接,所述电流调节电路包括:
电压采样模块,与所述负载供电电路的输入端连接,用于对所述负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成电压采样信号;
比较模块,与所述电压采样模块连接,用于接收所述电压采样信号,并将所述电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;
负载调节模块,分别与所述比较模块和所述负载供电电路的输出端连接,用于接收所述电流控制信号,并根据所述电流控制信号生成电流调节信号,以调节所述负载供电电路的输出端连接的负载电阻。
在一个实施例中,所述电压采样模块包括:
电压采样单元,与所述负载供电电路的输入端连接,用于对所述负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成采样信号,并对所述采样信号进行分压处理,生成电压采样信号;
滤波单元,与所述电压采样单元连接,用于对所述电压采样信号进行滤波处理。
在一个实施例中,所述比较模块包括:
开关单元,与所述电压采样模块连接,用于接收所述电压采样信号,并将所述电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成所述电流控制信号;
稳压单元,与所述开关单元连接,用于对所述开关单元输入端的电压进行稳压处理。
在一个实施例中,所述负载调节模块包括:
光耦单元,与所述比较模块连接,用于接收所述电流控制信号,并对所述电流控制信号进行电气隔离传输,输出光耦信号;
调节单元,与所述光耦单元连接,用于接收所述光耦信号,并根据所述光耦信号生成所述电流调节信号,以调节所述负载供电电路的输出端连接的负载电阻。
在一个实施例中,所述电压采样单元包括:第一电阻、第二电阻以及第三电阻;其中,
所述第一电阻的第一端与所述负载供电电路的输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端共接于所述比较模块连接,所述第三电阻的第二端接地。
在一个实施例中,所述滤波单元包括:第一电容;其中,所述第一电容的第一端与所述第三电阻的第一端连接,所述第一电容的第二端接地。
在一个实施例中,所述开关单元包括:第四电阻和第一开关管;其中,所述第四电阻的第一端与预设基准电压端口连接,所述第四电阻的第二端与所述第一开关管的第一端连接,所述第一开关管的第二端与所述负载调节模块连接,所述第一开关管的控制端与所述电压采样模块连接。
在一个实施例中,所述光耦单元包括:第五电阻、第六电阻和第一光耦隔离芯片;其中,所述第一光耦隔离芯片的第一端与预设基准电压端口连接,所述第一光耦隔离芯片的第二端与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地,所述第一光耦隔离芯片的第三端和第四端均与所述调节单元连接。
本申请实施例的第二方面提供了一种电流调节装置,与负载供电电路连接,包括如上述任一项所述的电流调节电路。
本申请实施例的第三方面提供了一种灯具,与灯具供电电路连接,包括如上述任一项所述的电流调节电路;其中,所述灯具供电电路包括:依次连接的整流模块、滤波模块、主功率模块以及输出模块,所述电流调节电路用于对所述滤波模块的输出端的电压进行采样,并根据采样结果生成所述电流调节信号,以调节所述输出模块的输出端连接的负载电阻。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本申请通过设置电压采样模块对负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成电压采样信号;然后比较模块将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;负载调节模块根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端连接的负载电阻。本申请的主要发明构思在于,通过设置负载调节模块根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端连接的负载电阻,从而使得在输入电压不一致的情况下使得输出至负载的电流保持一致,此外,本申请只需要设置电压采样模块、比较模块以及负载调节模块,电路结构简单,并且本方案,由硬件电路实现,不需要软件的参与,使得故障率大大降低,并且提升了精度,并且可以解决现有的灯具由于输入电流有差异而导致调光性能降低的问题。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的电流调节电路结构示意图;
图2为本申请另一个实施例提供的电流调节电路结构示意图;
图3为本申请一个实施例提供的电流调节电路的具体结构示意图;
图4为本申请一个实施例提供的灯具的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
目前带有调光功能的LED灯具有着广泛应用。但是在不同的输入电压下,由于主控模块工作状态不一样,输出电流也会有所差异,使得整个产品的调光性能降低。
为了解决上述技术问题,参考图1所示,本申请实施例提供了一种电流调节电路,与负载供电电路连接,电流调节电路包括:电压采样模块10、比较模块20以及负载调节模块30。
具体的,电压采样模块10与负载供电电路的输入端VBUS连接,电压采样模块10用于对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,生成电压采样信号;比较模块20与电压采样模块10连接,比较模块20用于接收电压采样信号,并将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;负载调节模块30分别与比较模块20和负载供电电路的输出端连接,负载调节模块30用于接收电流控制信号,并根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻。
在本实施例中,电压采样模块10用于对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,生成电压采样信号,可以理解的是,电压采样模块10可以实时的对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,可以实时的了解到负载供电电路的输入端VBUS的电压变化情况。比较模块20将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号,负载调节模块30根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻。
在本实施例中,负载调节模块30可以根据负载供电电路的输入端VBUS的电压调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻,例如当负载供电电路的输入端VBUS的电压较大时,增加负载供电电路的输出端LED连接的电阻,减小输出到负载的电流,例如当负载供电电路的输入端VBUS的电压较小时,减小负载供电电路的输出端LED连接的电阻,以增大输出到负载的电流,如此操作,即使负载供电电路的输入端VBUS的电压大小不一样,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的电阻的多少,使得输出至负载的电流大小保持一致,并且本申请只需要通过设置电压采样模块10、比较模块20以及负载调节模块30即可使得在输入电压不一致的情况下使得输出至负载的电流保持一致,具有结构简单的优点,并且本方案,由硬件电路实现,不需要软件的参与,使得故障率大大降低,并且提升了精度。
在一个实施例中,负载供电电路的输出端LED包括LED-和LED+。
在一个实施例中,参考图2所示,电压采样模块10包括:电压采样单元11和滤波单元12。
具体的,电压采样单元11与负载供电电路的输入端VBUS连接,电压采样单元11用于对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,生成采样信号,并对采样信号进行分压处理,生成电压采样信号;滤波单元12与电压采样单元11连接,滤波单元12用于对电压采样信号进行滤波处理。
在本实施例中,电压采样单元11用于对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,生成采样信号,并将分压处理后的电压采样信号输出至比较模块20,在本实施例中,滤波单元12用于对电压采样信号进行滤波处理,可以滤除电压采样信号中的噪音干扰,例如,滤波模块可以滤除特定频段以外的信号,只保留下有用信号,可以使得比较模块20更好的接收电压采样信号并利用。
在一个实施例中,参考图2所示,比较模块20包括:开关单元21和稳压单元22。
具体的,开关单元21与电压采样模块10连接,开关单元21用于接收电压采样信号,并将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;稳压单元22与开关单元21连接,稳压单元22用于对开关单元21输入端的电压进行稳压处理。
在本实施例中,开关单元21用于接收电压采样信号,并将电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号。具体的,当电压采样信号的电压值大于预设基准电压值时,则开关单元21断开,输出对应的第一电平的电流控制信号,当电压采样信号的电压值小于预设基准电压值时,则开关单元21闭合,输出对应的第二电平的电流控制信号,负载调节模块30根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻,可以实现即使负载供电电路的输入端VBUS输入的电压不同,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻的数量,实现输出的电流大小一致,实现了输出电流的均流。
在一个实施例中,参考图2所示,负载调节模块30包括:光耦单元31和调节单元32。
具体的,光耦单元31与比较模块20连接,光耦单元31用于接收电流控制信号,并对电流控制信号进行电气隔离传输,输出光耦信号;调节单元32与光耦单元31连接,调节单元32用于接收光耦信号,并根据光耦信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻。
在本实施例中,光耦单元31设于调节单元32和开关单元21之间,光耦单元31用于对调节单元32和开关单元21进行电气隔离,防止调节单元32和开关单元21之间相互干扰,其中,光耦单元31用于接收电流控制信号,并对电流控制信号进行电气隔离传输,输出光耦信号,从而减小了调节单元32和开关单元21的相互干扰,提高了电路的稳定性,调节单元32根据光耦信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻。可以实现即使负载供电电路的输入端VBUS输入的电压不同,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻的数量,实现输出的电流大小一致,实现了输出电流的均流。
在一个实施例中,参考图3所示,电压采样单元11包括:第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。
具体的,第一电阻R1的第一端与负载供电电路的输入端VBUS连接,第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端共接于比较模块20连接,第三电阻R3的第二端接地。
在本实施例中,第一电阻R1用于对负载供电电路的输入端VBUS的电压进行采样,生成采样信号,第二电阻R2以及第三电阻R3对采样信号进行分压处理,生成电压采样信号。在本实施例中,通过设置第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3构成电压采样单元11简化了电路结构,提升了电路精度。
在一个实施例中,参考图3所示,滤波单元12包括:第一电容C1;其中,第一电容C1的第一端与第三电阻R3的第一端连接,第一电容C1的第二端接地。在本实施例中,第一电容C1与第三电阻R3并联,第一电容C1用于对电压采样信号进行滤波处理,可以滤除电压采样信号中的噪音干扰,例如,第一电容C1可以滤除特定频段以外的信号,只保留下有用信号,可以使得比较模块20更好的接收电压采样信号并利用,提高了电路的稳定性。
在一个实施例中,参考图3所示,稳压单元22包括第一二极管D1,具体的,第一二极管D1的第一端与第二电阻R2的第二端连接,第一二极管D1的第二端与开关单元21输入端连接,第一二极管D1用于对开关单元21输入端的电压进行稳压处理。
在一个实施例中,参考图3所示,开关单元21包括:第四电阻R4和第一开关管Q1。
具体的,第四电阻R4的第一端与预设基准电压端口VCC1连接,第四电阻R4的第二端与第一开关管Q1的第一端连接,第一开关管Q1的第二端与负载调节模块30连接,第一开关管Q1的控制端与电压采样模块10连接。在本实施例中,预设基准电压端口VCC1用于接入预设基准电压,在本实施例中当电压采样信号的电压值大于预设基准电压值时,则第一开关管Q1断开,输出对应的第一电平的电流控制信号,当电压采样信号的电压值小于预设基准电压值时,则第一开关管Q1闭合,输出对应的第二电平的电流控制信号,负载调节模块30根据电流控制信号生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻,可以实现即使负载供电电路的输入端VBUS输入的电压不同,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻的数量,实现输出的电流大小一致,实现了输出电流的均流。在一个实施例中,开关单元21还包括:第二二极管,其中,第二二极管的第一端与第四电阻R4的第二端连接,第二二极管的第二端与负载调节模块30连接,第二二极管用于对预设基准电压进行稳压处理。
在一个实施例中,参考图3所示,光耦单元31包括:第五电阻R5、第六电阻R6和第一光耦隔离芯片U1。
具体的,第一光耦隔离芯片U1的第一端与预设基准电压端口VCC1连接,第一光耦隔离芯片U1的第二端与第六电阻R6的第一端连接,第六电阻R6的第二端与第五电阻R5的第一端连接,第五电阻R5的第二端接地,第一光耦隔离芯片U1的第三端和第四端均与调节单元32串连,在本实施例中,第一光耦隔离芯片U1的第一端、第二端作为第一光耦隔离芯片U1的输入端,第一光耦隔离芯片U1的第三端、第四端作为第一光耦隔离芯片U1的输出端。
在本实施例中,当第一开关管Q1导通时,第一光耦隔离芯片U1导通,当第一开关管Q1断开时,第一光耦隔离芯片U1断开,第一光耦隔离芯片U1用于根据对电流控制信号进行电气隔离传输,输出光耦信号,例如,当第一光耦隔离芯片U1断开时,输出第一电平的光耦信号,当第一光耦隔离芯片U1导通时,输出第二电平的光耦信号,调节单元32根据光耦信号的电平状态生成电流调节信号,以调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻,如此操作,可以实现即使负载供电电路的输入端VBUS输入的电压不同,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻的数量,实现输出的电流大小一致,实现了输出电流的均流。
在一个实施例中,参考图3所示,调节单元32包括:第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第二电容C2以及第二开关管Q2。
具体的,第一光耦隔离芯片U1的第三端、第八电阻R8的第一端、第二电容C2的第一端、第九电阻R9的第一端以及第十电阻R10的第一端共接于负载供电电路的负极输出端(例如,LED-),第八电阻R8的第二端、第二电容C2的第二端以及第七电阻R7的第一端共接于第二开关管Q2的控制端,第七电阻R7的第二端与负载供电电路的正极输出端(例如,LED+)连接,第九电阻R9的第二端以及第十电阻R10的第二端共接于第二开关管Q2的第一端,第二开关管Q2的第二端与负载供电电路的正极输出端(例如,LED+)连接,第十一电阻R11的第一端与负载供电电路的负极输出端(例如,LED-)连接,第十一电阻R11的第二端与负载供电电路的正极输出端(例如,LED+)连接。
在本实施例中,当第一开关管Q1导通时,第一光耦隔离芯片U1导通,此时第二开关管Q2截止,此时电路中只有第七电阻R7和第十一电阻R11接入电路中,相反的,当第一开关管Q1断开时,第一光耦隔离芯片U1截止,此时第二开关管Q2导通,此时电路中第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11均接入电路中,如此操作,可以实现即使负载供电电路的输入端VBUS输入的电压不同,也可以通过调节负载供电电路的输出端LED连接的负载电阻的数量,实现输出的电流大小一致,实现了输出电流的均流。
本申请实施例还提供了一种电流调节装置,与负载供电电路连接,包括如上述任一项的电流调节电路。
本申请实施例还提供了一种灯具,与灯具供电电路连接,参考图4所示,包括如上述任一项的电流调节电路;其中,灯具供电电路包括:依次连接的整流模块110、滤波模块120、主功率模块130以及输出模块140,电流调节电路用于对滤波模块120的输出端的电压进行采样,并根据采样结果生成电流调节信号,以调节输出模块140的输出端连接的负载电阻。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电流调节电路,与负载供电电路连接,其特征在于,所述电流调节电路包括:
电压采样模块,与所述负载供电电路的输入端连接,用于对所述负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成电压采样信号;
比较模块,与所述电压采样模块连接,用于接收所述电压采样信号,并将所述电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成电流控制信号;
负载调节模块,分别与所述比较模块和所述负载供电电路的输出端连接,用于接收所述电流控制信号,并根据所述电流控制信号生成电流调节信号,以调节所述负载供电电路的输出端连接的负载电阻。
2.如权利要求1所述的电流调节电路,其特征在于,所述电压采样模块包括:
电压采样单元,与所述负载供电电路的输入端连接,用于对所述负载供电电路的输入端的电压进行采样,生成采样信号,并对所述采样信号进行分压处理,生成所述电压采样信号;
滤波单元,与所述电压采样单元连接,用于对所述电压采样信号进行滤波处理。
3.如权利要求1所述的电流调节电路,其特征在于,所述比较模块包括:
开关单元,与所述电压采样模块连接,用于接收所述电压采样信号,并将所述电压采样信号的电压值与预设基准电压值进行比较,并根据比较结果生成所述电流控制信号;
稳压单元,与所述开关单元连接,用于对所述开关单元输入端的电压进行稳压处理。
4.如权利要求1所述的电流调节电路,其特征在于,所述负载调节模块包括:
光耦单元,与所述比较模块连接,用于接收所述电流控制信号,并对所述电流控制信号进行电气隔离传输,输出光耦信号;
调节单元,与所述光耦单元连接,用于接收所述光耦信号,并根据所述光耦信号生成所述电流调节信号,以调节所述负载供电电路的输出端连接的负载电阻。
5.如权利要求2所述的电流调节电路,其特征在于,所述电压采样单元包括:第一电阻、第二电阻以及第三电阻;其中,
所述第一电阻的第一端与所述负载供电电路的输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端共接于所述比较模块连接,所述第三电阻的第二端接地。
6.如权利要求5所述的电流调节电路,其特征在于,所述滤波单元包括:第一电容;其中,所述第一电容的第一端与所述第三电阻的第一端连接,所述第一电容的第二端接地。
7.如权利要求3所述的电流调节电路,其特征在于,所述开关单元包括:第四电阻和第一开关管;其中,所述第四电阻的第一端与预设基准电压端口连接,所述第四电阻的第二端与所述第一开关管的第一端连接,所述第一开关管的第二端与所述负载调节模块连接,所述第一开关管的控制端与所述电压采样模块连接。
8.如权利要求4所述的电流调节电路,其特征在于,所述光耦单元包括:第五电阻、第六电阻和第一光耦隔离芯片;其中,
所述第一光耦隔离芯片的第一端与预设基准电压端口连接,所述第一光耦隔离芯片的第二端与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地,所述第一光耦隔离芯片的第三端和第四端均与所述调节单元连接。
9.一种电流调节装置,与负载供电电路连接,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的电流调节电路。
10.一种灯具,与灯具供电电路连接,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的电流调节电路;其中,所述灯具供电电路包括:依次连接的整流模块、滤波模块、主功率模块以及输出模块,所述电流调节电路用于对所述滤波模块的输出端的电压进行采样,并根据采样结果生成所述电流调节信号,以调节所述输出模块的输出端连接的负载电阻。
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