一种发光二极管照明产品调光控制装置及其实现方法

文档序号:1865303 发布日期:2021-11-19 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 一种发光二极管照明产品调光控制装置及其实现方法 (Light-adjusting control device for light-emitting diode lighting product and implementation method thereof ) 是由 冷邦红 黄志英 丁宗强 钟正欣 胡江亮 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种发光二极管照明产品调光控制装置,包括与照明装置连接的调光装置,调光装置包括交直流转换电路,交直流转换电路的输出端与驱动隔离电路的输入端连接,驱动隔离电路的输出端分别与照明装置以及电压检测电路的输入端连接,调光装置还包括信号转换电路,信号转换电路的输出端与电压检测电路的输入端连接,电压检测电路的输出端与信号反馈电路的输入端连接,信号反馈电路的输出端与驱动隔离电路的输入端连接。本发明还公开了一种发光二极管照明产品调光控制装置的实现方法。本发明不需要改变照明产品的任何设计,即可实现调光功能,使用方便,节省改造资源,成本低廉,不影响照明产品的本身安全特性。(The invention discloses a light-dimming control device of a light-emitting diode lighting product, which comprises a light-dimming device connected with a lighting device, wherein the light-dimming device comprises an alternating current-direct current conversion circuit, the output end of the alternating current-direct current conversion circuit is connected with the input end of a driving isolation circuit, the output end of the driving isolation circuit is respectively connected with the lighting device and the input end of a voltage detection circuit, the light-dimming device also comprises a signal conversion circuit, the output end of the signal conversion circuit is connected with the input end of the voltage detection circuit, the output end of the voltage detection circuit is connected with the input end of a signal feedback circuit, and the output end of the signal feedback circuit is connected with the input end of the driving isolation circuit. The invention also discloses an implementation method of the dimming control device of the LED lighting product. The invention can realize the dimming function without changing any design of the lighting product, is convenient to use, saves the reconstruction resources, has low cost and does not influence the safety characteristic of the lighting product.)

一种发光二极管照明产品调光控制装置及其实现方法

技术领域

本发明属于二极管照明调光技术领域,具体涉及一种发光二极管照明产品调光控制装置及其实现方法。

背景技术

随着社会的发展,使用发光二极管照明的节能环保的光源应用越来越广,国内外针对发光二极管照明应用的法律法规越来越完善,针对不同应用,可调光发光二极管照明产品应用场景越来越多。

但现有技术中存在以下技术问题:

1、由不可调光的产品变成可调光的产品,需要对产品本身升级,造成资源浪费。

2、改用可调光的新产品,成本提升,造价高昂。

3、在某些环境下,需要对整体布线产生改造,增加额外的成本。

4、某些产品替换后,会影响产品本身的安全设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光二极管照明产品调光控制装置,以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种发光二极管照明产品调光控制装置,具有使用方便,改造节省资源,成本低廉以及不影响照明产品的本身安全特性的特点。

本发明另一目的在于提供一种发光二极管照明产品调光控制装置的实现方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种发光二极管照明产品调光控制装置,包括与照明装置连接的调光装置,调光装置包括交直流转换电路,交直流转换电路的输出端与驱动隔离电路的输入端连接,驱动隔离电路的输出端分别与照明装置以及电压检测电路的输入端连接,调光装置还包括信号转换电路,信号转换电路的输出端与电压检测电路的输入端连接,电压检测电路的输出端与信号反馈电路的输入端连接,信号反馈电路的输出端与驱动隔离电路的输入端连接。

进一步地,电压检测电路包括芯片U4,芯片U4的1脚和2脚分别与电阻R56以及电阻R55连接,电阻R55的另一端为输入端,芯片U4的3脚与场效应管Q6的S极连接,场效应管Q6的G极与信号转换电路连接,场效应管Q6的D极与电阻R58连接。

进一步地,电压检测电路还包括双运算放大器U7-B,电阻R56和电阻R58的另一端分别与双运算放大器U7-B的5脚以及电阻R57连接,双运算放大器U7-B的6脚分别与电阻R52以及电容C31连接,电阻R52以及电容C31的另一端分别与双运算放大器U7-B的7脚以及电阻R53连接,电阻R53分别与电容C23和电阻R54连接,电阻R54的另一端分别与二极管D11和电容C24连接。

进一步地,信号转换电路包括芯片U5,芯片U5的5脚分别与电容C25、二极管ZD3以及二极管D14连接,芯片U5的8脚分别与电阻R66以及电阻R67连接,二极管D14的另一端与电阻R62连接,电阻R62与电感L5的1脚连接,电感L5的3脚和4脚为调光信号输入端,电阻R66的另一端与三极管Q9的集电极连接,电阻R67的另一端与二极管Z5以及三极管Q9的基极连接。

进一步地,信号转换电路还包括芯片U8,三极管Q9的发射极分别与电容C29以及芯片U8的1脚,,芯片U8的3脚与芯片U5的6脚连接,芯片U8的8脚分别与三极管Q8的发射极以及电容C41连接,芯片U8的6脚与电压检测电路连接,三极管Q8的基极分别与二极管Z4以及电阻R65连接,三极管Q8的集电极与电阻R64连接,电阻R64的另一端与电阻R65的另一端连接。

进一步地,信号反馈电路包括芯片U3,芯片U3的1脚与电阻R46以及电阻R45连接,芯片U3的2脚以及电阻R46的另一端与二极管D12连接,二极管D12的另一端与电压检测电路连接,芯片U3的4脚与驱动隔离电路连接。

进一步地,调光装置还包括脉冲发生电路,脉冲发生电路的输出端与电压检测电路的输入端连接。

进一步地,脉冲发生电路包括场效应管Q7,场效应管Q7的G极与二极管Z6、电阻R59以及电容C32连接,场效应管Q7的D极与电阻R68、电阻R69以及电容C36连接,电阻R68的另一端与电压检测电路连接。

进一步地,驱动隔离电路的输出端连接有输出滤波电路,输出滤波电路包括三极管Q5,三极管Q5的集电极分别与驱动隔离电路和电阻R44连接,三极管Q5的基极分别与电阻R44的另一端以及二极管Z2连接,二极管Z2的另一端与电容C20连接,三极管Q5的发射极分别与电容C20以及电压检测电路连接。

在本发明中进一步地,所述的一种发光二极管照明产品调光控制装置的实现方法,包括以下步骤:

(一)、交直流转换电路将交流电转换成直流电输出至驱动隔离电路,驱动隔离电路输出电压至输出滤波电路;

(二)、电压检测电路采样输出滤波电路的输出电压,同芯片U4产生的参考电压比较,得出反馈信号,通过信号反馈电路输送至驱动隔离电路,调整电压稳定性和一致性;

(三)、照明装置上电后,脉冲发生电路产生一个脉冲高电压信号输出至电压检测电路,此脉冲高电压信号作为参考电压信号的补充信号,与参考电压合成具有脉冲波形的电压,通过信号反馈电路输送至驱动隔离电路,提供一个短时的高脉冲输出电压启动照明装置;

(四)、当信号转换电路接受到调光信号时,将该调光信号转换成PWM脉宽信号并输出至电压检测电路,电压检测电路将该PWM脉宽信号合成为直流控制信号,并通过信号反馈电路输送至驱动隔离电路,通过输出滤波电路输出直流电压信号对照明装置进行调光控制。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明通过驱动隔离电路实现输入与输出电气隔离,且输出整流滤波后,得到一个稳定的直流电压,分别实现给电压检测电路和信号转换电路供电;

2、本发明通过电压检测电路实现输出电压采样,与比较器基准电压比较形成反馈控制信号,接于信号反馈电路,同时PWM信号转换成稳定的直流参考电压信号,给比较电路做基准,实现了启动的脉冲基准电压信号发生;

3、本发明通过脉冲发生电路实现了启动瞬间,一个阶跃信号S_VCC3转换成一个脉冲电压基准信号,与双运算放大器U7的3脚相接,作为启动时,输出脉冲电压的控制信号;

4、本发明通过信号转换电路实现了调光信号,如PWM,0-10V等信号转换成统一的PWM控制信号,同时实现控制信号电路部分与其他线路之间相互隔离,并且实现了信号的隔离传输,得到PWM信号,芯片U8的6脚与场效应管Q6的栅极相连,实现调光信号到电压检测电路之间的信号传输与处理;

5、本发明不需要改变照明产品的任何设计,即可实现调光功能,使用方便,节省改造资源,成本低廉,不影响照明产品的本身安全特性。

附图说明

图1为本发明的结构框图;

图2为本发明调光装置结构框图;

图3为本发明EMI滤波电路的电路示意图;

图4为本发明PF校正电路的电路示意图;

图5为本发明电压检测电路的电路示意图;

图6为本发明交直流转换电路的电路示意图;

图7为本发明脉冲发生电路的电路示意图;

图8为本发明驱动隔离电路的电路示意图;

图9为本发明输出滤波电路的电路示意图;

图10为本发明信号反馈电路的电路示意图;

图11为本发明信号转换电路的电路示意图;

图中:1、调光装置;2、照明装置;3、调光信号;4、EMI滤波电路;5、交直流转换电路;6、PF校正电路;7、驱动隔离电路;8、电压检测电路;9、脉冲发生电路;10、信号转换电路;11、信号反馈电路;12、输出滤波电路。

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做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。

实施例1

请参阅图1-11,本发明提供以下技术方案:一种发光二极管照明产品调光控制装置,包括与照明装置2连接的调光装置1,照明装置2为发光二极管照明产品,调光装置1包括EMI滤波电路4,EMI滤波电路4的输入端与市电连接,EMI滤波电路4的输出端与交直流转换电路5的输入端连接,交直流转换电路5的输出端与PF校正电路6的输入端连接,PF校正电路6的输出端与驱动隔离电路7的输入端连接,驱动隔离电路7的输出端与输出滤波电路12的输入端连接,输出滤波电路12的输出端分别与照明装置2以及电压检测电路8的输入端连接,还包括脉冲发生电路9和信号转换电路10,脉冲发生电路9和信号转换电路10的输出端分别与电压检测电路8的输入端连接,电压检测电路8的输出端与信号反馈电路11的输入端连接,信号反馈电路11的输出端与驱动隔离电路7的输入端连接。

具体的,EMI滤波电路4包括电感L1和电感L2,其中,电感L1的1脚分别与零线N、可调电阻ZV1和可调电阻ZV3,可调电阻ZV3的另一端分别与阻抗Z7和可调电阻ZV2连接,电感L1的2脚分别与可调电阻ZV1和可调电阻ZV2的另一端以及模压电阻RN1连接,模压电阻RN1的另一端与保险丝F1连接,保险丝F1的另一端与火线L连接,电感L1的4脚电容CY4、电容CX1、电阻R1以及电感L2的3脚连接,电容CX1的另一端与电容CY3、电感L1的3脚、电阻R3以及电感L2的1脚连接,电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接,电阻R3的另一端与电阻R1的另一端连接,电容CY3、电容CY4以及阻抗Z7的另一端均与GND端连接,电感L2的2脚与电容CX3连接,电容CX3的另一端与电感L2的4脚连接,电感L2的2脚和4脚还与交直流转换电路5连接。

通过采用上述技术方案,通过EMI滤波电路4对交流市电进行滤波。

具体的,交直流转换电路5包括整流桥D1,整流桥D1的3脚和4脚与EMI滤波电路4连接,整流桥D1的1脚接地,整流桥D1的2脚分别与电阻R4、电感L4以及电容C1连接,电容C1的另一端接地,电阻R4和电感L4的另一端与PF校正电路6连接。

通过采用上述技术方案,将交流电转换成直流电。

具体的,PF校正电路6包括芯片U1,芯片U1的1脚分别与电阻R18、电阻R19以及电容C7连接,电阻R18的另一端与电阻R17连接,电阻R17的另一端与电阻R16连接,电阻R16的另一端与驱动隔离电路7连接,芯片U1的2脚分别与电容C8和电容C9连接,电容C9的另一端与电阻R20连接,芯片U1的4脚分别与电容C4和电阻R13连接,电阻R13的另一端分别与电阻R7、电阻R8、场效应管Q1的S极、电容C2、电阻R9和电阻R21连接,电容C7、电阻R19、电容C8、电阻R20、芯片U1的6脚、电容C4、电阻R9、电阻R8和电阻R21的另一端分别与接地端连接,芯片U1的7脚分别与电阻R5和电阻R6连接,电阻R5的另一端与二极管D4连接,二极管D4、电阻R6以及电阻R7的另一端分别与场效应管Q1的G极连接,场效应管Q1的D极和电容C2的另一端与电阻BD1连接,电阻BD1的另一端与电阻BD2和电感T1的4脚连接,芯片U1的5脚与电阻R14连接,电阻R14的另一端分别与电容C34和电感T1的3脚连接,芯片U1的8脚分别与电阻R10、电容C6、三极管Q10的发射极,电阻R10的另一端与电阻R12连接,电阻R12的另一端与电阻R11连接,电阻R11的另一端与电容C33和交直流转换电路5、电感T1的1脚、二极管D2和电容C27连接,电容C6的另一端分别与二极管Z8、电容C5和接地端连接,二极管Z8的另一端分别与三极管Q10的基极以及电阻R70连接,三极管Q10的集电极和电阻R70的另一端分别与电容C5的另一端以及电阻R15连接,电阻R15的另一端连接二极管D5,二极管D5的另一端分别与电容C34和二极管D7,电容C34的另一端与电感T1的3脚连接,二极管D7的另一端以及电感T1的2脚分别与接地端连接,电阻BD2的另一端分别与二极管D3和二极管D15连接,二极管D15的另一端与电容C3连接,二极管D3的另一端与驱动隔离电路7、电容C38以及二极管D2、电容C27的另一端连接,电容C3和电容C38的另一端与接地端连接。

通过采用上述技术方案,调整输入电路相位和整流电流波形,输出稳定的直流电压。

具体的,驱动隔离电路7包括芯片U2,芯片U2的1脚与接地端连接,芯片U2的2脚分别与二极管D13和电阻R26连接,二极管D13的另一端与电阻R27连接,电阻R27和电阻R26的另一端分别与电阻R28和场效应管Q2的G极连接,电阻R28的另一端分别与电阻R31、电阻R34、电阻R35和电阻R36以及场效应管Q2的S极连接,电阻R31的另一端与芯片U2的8脚连接,电阻R34、电阻R35和电阻R36的另一端接地,场效应管Q2的D极分别与二极管D6、电容C10以及电感T2的3脚连接,电容C10的另一端与二极管D6的另一端以及电阻R29、电阻R30连接,电阻R29和电阻R30的另一端分别与电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R71以及电容C13连接,芯片U2的4脚与电阻R37连接,电阻R37、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R71以及电容C13的另一端分别与电感T2的1脚以及PF校正电路6连接,芯片U2的5脚分别与电容C12以及三极管Q4的发射极连接,三极管Q4的基极分别与电阻R25和二极管Z3连接,三极管Q4的集电极分别与电阻R25的另一端、电阻R38以及电容C11连接,电容C11和二极管Z3的另一端接地,电阻R38的另一端与二极管D10连接,二极管D10的另一端与电阻R33以及电感T2的5脚连接,电阻R33的另一端分别与芯片U2的6脚、电阻R32以及电容C15连接,电容C15、电阻R32、电容C12分别与接地端连接,芯片U2的7脚与电容C14以及信号反馈电路11连接,电容C14的另一端接地,电感T2的2脚分别与电阻R40、电阻R39、二极管D8和二极管D16连接,二极管D8和二极管D16的另一端与电阻R41、电容C37、电容C21、电感L3的1脚、电容C28以及输出滤波电路12连接,电容C28的另一端分别与电阻R40和电阻R39的另一端连接,电感L3的3脚和4脚与照明装置2连接,电感T2的6脚与二极管D9连接,二极管D9的另一端与电阻R42连接,电阻R42的另一端分别与电容C18、电阻R43和三极管Q3的集电极连接,电阻R43的另一端分别与三极管Q3的基极以及二极管Z1连接,二极管Z1、电容C18以及电感T2的8脚接地;输出滤波电路12包括三极管Q5,三极管Q5的集电极分别与驱动隔离电路7和电阻R44连接,三极管Q5的基极分别与电阻R44的另一端以及二极管Z2连接,二极管Z2的另一端与电容C20连接,三极管Q5的发射极分别与电容C20以及电压检测电路8连接。

通过采用上述技术方案,驱动隔离电路7从PF校正电路6输出的高压直流电得到能量,实现输入与输出电气隔离,且输出整流滤波后,得到一个稳定的直流电压;并且通过上述方案,分别实现给电压检测电路8和信号转换电路10供电,电压检测电路8与信号转换电路10之间相互隔离。

具体的,电压检测电路8包括芯片U4,芯片U4的1脚和2脚分别与电阻R56、电阻R55以及脉冲发生电路9连接,电阻R55的另一端与输出滤波电路12,芯片U4的3脚与场效应管Q6的S极连接,场效应管Q6的G极与信号转换电路10连接,场效应管Q6的D极与电阻R58连接,电阻R56和电阻R58的另一端分别与双运算放大器U7-B的5脚以及电阻R57连接,电阻R57的另一端接地,双运算放大器U7-B的6脚分别与电阻R52以及电容C31连接,电阻R52以及电容C31的另一端分别与双运算放大器U7-B的7脚以及电阻R53连接,电阻R53分别与电容C23和电阻R54连接,电阻R54的另一端分别与二极管D11和电容C24连接,电容C23和电容C24的另一端接地,二极管D11的另一端与双运算放大器U7-A的3脚以及电容C35连接,双运算放大器U7-A的2脚分别与电阻R50、电阻R51、电阻R48、电阻R49以及电容C22连接,电容C22的另一端与电阻R47连接,电阻R47、电阻R48和双运算放大器U7-A的1脚均与信号反馈电路11连接。

通过采用上述技术方案,实现输出电压采样,与比较器基准电压比较形成反馈控制信号,接于信号反馈电路11;同时PWM信号转换成稳定的直流参考电压信号,给比较电路做基准;且实现了启动的脉冲基准电压信号发生。

具体的,脉冲发生电路9包括场效应管Q7,场效应管Q7的G极与二极管Z6、电阻R59以及电容C32连接,场效应管Q7的D极与电阻R68、电阻R69以及电容C36连接,电容C36、电阻R69、电阻R59以及二极管Z6均接地,电阻R68的另一端与电压检测电路8连接。

通过采用上述技术方案,实现了启动瞬间,一个阶跃信号S_VCC3转换成一个脉冲电压基准信号,与双运算放大器U7的3脚相接,作为启动时,输出脉冲电压的控制信号。

具体的,信号转换电路10包括芯片U5,芯片U5的2脚与电阻R60连接,电阻R60的另一端分别与芯片U5的3脚以及电阻R61连接,芯片U5的4脚与电容C16连接,芯片U5的5脚分别与电容C25、二极管ZD3以及二极管D14连接,芯片U5的7脚与电阻R63连接,芯片U5的8脚分别与电容C17、电阻R66以及电阻R67连接,芯片U5的1脚、电阻R61、二极管ZD3、电容C16、电容C25、电阻R63以及电容C17的另一端分别接地,二极管D14的另一端与电阻R62连接,电阻R62分别与电容C26以及电感L5的1脚连接,电感L5的2脚以及电容C26的另一端接地,电感L5的3脚和4脚分别与调光信号3连接,电阻R66的另一端与三极管Q9的集电极连接,电阻R67的另一端与二极管Z5以及三极管Q9的基极连接,三极管Q9的发射极分别与电容C29以及芯片U8的1脚,电容C29、芯片U8的4脚以及二极管Z5的另一端接地,芯片U8的3脚与芯片U5的6脚连接,芯片U8的8脚分别与三极管Q8的发射极以及电容C41连接,芯片U8的5脚以及电容C41的另一端接地,芯片U8的6脚与电压检测电路8连接,三极管Q8的基极分别与二极管Z4以及电阻R65连接,二极管Z4的另一端接地,三极管Q8的集电极与电阻R64连接,电阻R64的另一端与电阻R65的另一端连接。

通过采用上述技术方案,实现了调光信号,如PWM,0-10V等信号转换成统一的PWM控制信号,同时实现控制信号电路部分与其他线路之间相互隔离,并且实现了信号的隔离传输,得到PWM信号,芯片U8的6脚与场效应管Q6的栅极相连,实现调光信号到电压检测电路8之间的信号传输与处理。

具体的,信号反馈电路11包括芯片U3,芯片U3的3脚接地,芯片U3的1脚与电阻R46以及电阻R45连接,芯片U3的2脚以及电阻R46的另一端与二极管D12连接,二极管D12的另一端与电压检测电路8连接,芯片U3的4脚与驱动隔离电路7连接。

通过采用上述技术方案,实现了电压检测电路8的反馈控制信号与驱动隔离电路7相连,反馈信号实现初次级隔离,同时实现反馈信号向驱动隔离电路7的芯片U2传输。

实施例2

进一步地,本发明所述的一种发光二极管照明产品调光控制装置的实现方法,包括以下步骤:

(一)、EMI滤波电路4对交流市电进行滤波后输出至交直流转换电路5;

(二)、交直流转换电路5将交流电转换成直流电输出至PF校正电路6;

(三)、PF校正电路6调整输入电路相位和整流电流波形,输出稳定的直流电压至驱动隔离电路7;

(四)、驱动隔离电路7输出电压至输出滤波电路12;

(五)、电压检测电路8采样输出滤波电路12的输出电压,同芯片U4产生的参考电压比较,得出反馈信号,通过信号反馈电路11输送至驱动隔离电路7,调整电压稳定性和一致性;

(六)、照明装置2上电后,脉冲发生电路9产生一个脉冲高电压信号输出至电压检测电路8,此脉冲高电压信号作为参考电压信号的补充信号,与参考电压合成具有脉冲波形的电压,通过信号反馈电路11输送至驱动隔离电路7,提供一个短时的高脉冲输出电压启动照明装置2;

(七)、当信号转换电路10接受到调光信号3时,将该调光信号转换成PWM脉宽信号并输出至电压检测电路8,电压检测电路8将该PWM脉宽信号合成为直流控制信号,并通过信号反馈电路11输送至驱动隔离电路7,通过输出滤波电路12输出直流电压信号对照明装置2进行调光控制。

本发明中芯片U1的型号为BP2628;芯片U2的型号为SY5019;芯片U4的型号为TL431;双运算放大器U7的型号为LM358;芯片U8的型号为PAI120。

综上所述,本发明通过PF校正电路调整输入电路相位和整流电流波形,从而实现输出稳定的直流电压;本发明通过驱动隔离电路实现输入与输出电气隔离,且输出整流滤波后,得到一个稳定的直流电压,分别实现给电压检测电路和信号转换电路供电;本发明通过电压检测电路实现输出电压采样,与比较器基准电压比较形成反馈控制信号,接于信号反馈电路,同时PWM信号转换成稳定的直流参考电压信号,给比较电路做基准,实现了启动的脉冲基准电压信号发生;本发明通过脉冲发生电路实现了启动瞬间,一个阶跃信号S_VCC3转换成一个脉冲电压基准信号,与双运算放大器U7的3脚相接,作为启动时,输出脉冲电压的控制信号;本发明通过信号转换电路实现了调光信号,如PWM,0-10V等信号转换成统一的PWM控制信号,同时实现控制信号电路部分与其他线路之间相互隔离,并且实现了信号的隔离传输,得到PWM信号,芯片U8的6脚与场效应管Q6的栅极相连,实现调光信号到电压检测电路之间的信号传输与处理;本发明不需要改变照明产品的任何设计,即可实现调光功能,使用方便,节省改造资源,成本低廉,不影响照明产品的本身安全特性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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