本實用新型涉及LED驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED調(diào)光電路。

背景技術(shù)：

LED照明具有節(jié)能、高光效等突出優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于各種照明場所。在LED照明的使用過程中，面對調(diào)節(jié)LED負(fù)載亮度的不同要求，現(xiàn)有的LED驅(qū)動器通常需要具備調(diào)光功能。

如圖1所示，目前大部分的LED驅(qū)動器，通常采用PWM或數(shù)字編碼的方式將調(diào)光信號通過光耦傳遞到主功率控制單元，從而實現(xiàn)LED驅(qū)動的輸出電流控制。

現(xiàn)有的調(diào)光電路，雖然通過光耦將調(diào)光控制電路和主功率處理電路進行了隔離，但是用戶要接觸到的調(diào)光控制電路通常接收采樣電阻Rs對輸出電流信號的采樣信號，不可避免的與功率輸出電路有電氣連接，因此調(diào)光控制電路和功率輸出電路之間沒有隔離；而且部分LED驅(qū)動器的輸出電壓或電流已經(jīng)超出了安全范圍，此時，如果用戶進行調(diào)節(jié)，可能會產(chǎn)生危險，存在安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種LED調(diào)光電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因調(diào)光控制電路和功率輸出電路之間沒有隔離而導(dǎo)致的存在安全隱患的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案如下：

一種LED調(diào)光電路，包括：主功率處理電路、主功率控制電路、光耦、調(diào)光控制電路、采樣電路及輸出端與負(fù)載連接的功率輸出電路；所述主功率處理電路包括：處理單元和變壓器；所述采樣電路包括：電流互感器和采樣電阻；其中：

所述處理單元的輸出端與所述變壓器的原邊繞組相連；

所述變壓器的副邊繞組與所述功率輸出電路的輸入端相連；

所述電流互感器的原邊繞組串聯(lián)在所述功率輸出電路的輸出回路中，且所述電流互感器的原邊繞組上的電流周期性變換；

所述采樣電阻連接于所述電流互感器的副邊繞組的兩端之間，所述采樣電阻兩端的采樣信號輸入到所述調(diào)光控制電路的第一輸入端；

所述調(diào)光控制電路的第二輸入端接收調(diào)光信號；

所述調(diào)光控制電路的輸出端通過所述光耦與所述主功率控制電路的輸入端相連；

所述主功率控制電路的輸出端與所述處理單元的控制端相連。

優(yōu)選的，所述采樣電路還包括：防止所述電流互感器的去磁電流流過所述采樣電阻的第二二極管；所述第二二極管串聯(lián)在所述電流互感器的副邊繞組和所述采樣電阻之間。

優(yōu)選的，當(dāng)所述處理單元輸出的電壓為正負(fù)周期變化的高頻電壓時，所述電流互感器的原邊繞組采用中心抽頭的方式串接于所述功率輸出電路和所述負(fù)載之間。

優(yōu)選的，所述采樣電路還包括：全橋整流器；

所述全橋整流器的輸入端與所述電流互感器的副邊繞組相連；

所述全橋整流器的輸出端與所述采樣電阻相連。

優(yōu)選的，所述LED調(diào)光電路還包括與所述負(fù)載并聯(lián)的第一電容，所述電流互感器的原邊繞組串聯(lián)在所述變壓器的副邊繞組、所述功率輸出電路和所述第一電容組成的串聯(lián)回路中。

優(yōu)選的，所述主功率處理電路為反激主電路；所述主功率控制電路為反激控制電路；所述處理單元包括第一開關(guān)管；其中：

所述變壓器的原邊繞組的同名端為所述反激主電路的輸入端正極；

所述變壓器的原邊繞組的異名端與所述第一開關(guān)管的第一端相連；

所述第一開關(guān)管的第二端為所述反激主電路的輸入端負(fù)極；

所述第一開關(guān)管的控制端作為所述處理單元的控制端、與所述反激控制電路的輸出端相連。

優(yōu)選的，所述功率輸出電路包括：第一二極管；其中：

所述第一二極管的陽極為所述功率輸出電路的輸入端、與所述變壓器的副邊繞組的異名端相連；

所述第一二極管的陰極為所述功率輸出電路的輸出端、與所述負(fù)載的正極相連。

優(yōu)選的，所述主功率處理電路為LLC電路或者LCC電路。

優(yōu)選的，所述主功率處理電路為LLC電路；所述主功率控制電路為LLC控制電路；

所述處理單元包括：第四電容、第一電感、第二電感、第二開關(guān)管和第三開關(guān)管；其中：

所述第二開關(guān)管的第一端連接所述LLC電路的輸入端正極；

所述第二開關(guān)管的第二端與所述第三開關(guān)管的第一端相連，連接點通過所述第一電感與所述第二電感的一端及所述變壓器的原邊繞組的異名端相連；

所述第二電感的另一端與所述變壓器的原邊繞組的同名端和所述第四電容的一端相連；

所述第四電容的另一端與所述第三開關(guān)管的第二端相連，連接點連接所述LLC電路的輸入端負(fù)極；

所述第二開關(guān)管的控制端與所述第三開關(guān)管的控制端均與所述LLC控制電路相連；

所述第二電感為所述變壓器的勵磁電感。

優(yōu)選的，所述功率輸出電路包括：第三二極管和第四二極管；其中：

所述第三二極管的陽極與所述變壓器的副邊繞組的異名端相連；

所述第三二極管的陰極與所述電流互感器的原邊繞組的異名端相連；

所述電流互感器的原邊繞組的中心抽頭與所述負(fù)載的正極相連；

所述變壓器的中心抽頭與所述負(fù)載的負(fù)極相連；

所述第四二極管的陽極與所述變壓器的副邊繞組的同名端相連；

所述第四二極管的陰極與所述電流互感器的原邊繞組的同名端相連。

本申請?zhí)峁┮环NLED調(diào)光電路，通過電流互感器采樣功率輸出電路的輸出信號，生成的采樣信號作為調(diào)光控制電路的一個輸入信號的同時，實現(xiàn)了所述功率輸出電路與調(diào)光控制電路之間的隔離；即便當(dāng)所述LED調(diào)光電路的輸出電壓或電流超過安全范圍時，依舊能保證調(diào)光控制電路的安規(guī)要求，不會給用戶造成安全隱患。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種LED調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例提供的一種LED調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請另一實施例提供的另外一種LED調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請另一實施例提供的另外一種LED調(diào)光電路的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本申請另一實施例提供的另外一種LED調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型提供了一種LED調(diào)光電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因調(diào)光控制電路和功率輸出電路之間沒有隔離而導(dǎo)致的存在安全隱患的問題。

具體的，所述LED調(diào)光電路，如圖2所示，包括：主功率處理電路101、主功率控制電路102、功率輸出電路103、光耦104、調(diào)光控制電路105和采樣電路106；主功率處理電路101包括：處理單元和變壓器T1；采樣電路106包括：電流互感器T2和采樣電阻Rs；其中：

所述處理單元的輸出端與變壓器T1的原邊繞組相連；

變壓器T1的副邊繞組與功率輸出電路103的輸入端相連；

功率輸出電路103的輸出端與負(fù)載相連；

電流互感器T2的原邊繞組串聯(lián)在功率輸出電路103的輸出回路中，且電流互感器T2的原邊繞組上的電流周期性變換；

采樣電阻Rs連接于電流互感器T2的副邊繞組的兩端之間；

采樣電阻Rs的兩端電壓即為采樣信號，輸入到調(diào)光控制電路105的第一輸入端；

調(diào)光控制電路105的第二輸入端接收調(diào)光信號；

調(diào)光控制電路105的輸出端通過光耦104與主功率控制電路102的輸入端相連；

主功率控制電路102的輸出端與所述處理單元的控制端相連。

具體的工作原理為：

主功率處理電路101用于將所述LED調(diào)光電路的輸入電壓Vin轉(zhuǎn)化為第一高頻電壓U1，變壓器T1將第一高頻電壓U1轉(zhuǎn)化為第二高頻電壓U2，并輸入到副邊的功率輸出電路103，功率輸出電路103對第二高頻電壓U2進行整流后得到所述負(fù)載所需的直流電壓或電流。

電流互感器T2和采樣電阻Rs組成采樣電路106；電流互感器T2的原邊繞組串聯(lián)在所述負(fù)載和功率輸出電路103的輸出回路中，其副邊繞組的兩端與采樣電阻Rs的兩端相連；采樣電阻Rs兩端的電壓Vs即為功率輸出電路103的輸出電流(也即所述負(fù)載的電流)的采樣信號。

調(diào)光控制電路105接收采樣信號Vs和調(diào)光信號Vp，并根據(jù)采樣信號Vs和調(diào)光信號Vp輸出反饋信號Vf；反饋信號Vf經(jīng)過光耦104傳遞到主功率控制電路102。

主功率控制電路102接收反饋信號Vf，并根據(jù)反饋信號Vf控制所述處理單元，使得所述處理單元的輸出電參數(shù)滿足調(diào)光要求。具體的，主功率控制電路102可以控制改變所述處理單元輸出的第一高頻電壓U1的頻率、幅值或者占空比等。

本實施例提供的所述LED調(diào)光電路，利用變壓器T1實現(xiàn)原副邊的隔離，利用電流互感器T2實現(xiàn)調(diào)光控制電路105與功率輸出電路103的隔離，用戶調(diào)光時，僅接觸到調(diào)光控制電路105；即使功率輸出電路103的輸出電壓/電流高于安全電壓/電流，也能保證用戶的安全。

需要說明的是，電流互感器T2所在回路的電流必須是周期性變換的，所以當(dāng)LED調(diào)光電路含有輸出濾波電容時，電流互感器T2的原邊繞組不能串在輸出濾波電容和負(fù)載組成的回路中，必須串聯(lián)在所述輸出濾波電容、功率輸出電路和變壓器的副邊繞組組成的回路中。

本實用新型另一具體的實施例中，在圖2的基礎(chǔ)之上，如圖3所示，采樣電路106還包括：防止電流互感器T2的去磁電流流過采樣電阻Rs的第二二極管D2；第二二極管D2串聯(lián)在電流互感器T2的副邊繞組和采樣電阻Rs之間。

優(yōu)選的，如圖3所示，所述LED調(diào)光電路還包括與所述負(fù)載并聯(lián)的第一電容C1，所述第一電容C1主要用于濾波，此時，電流互感器T2的原邊繞組串聯(lián)在所述變壓器T1的副邊繞組、所述功率輸出電路103和所述第一電容C1組成的串聯(lián)回路中。

優(yōu)選的，如圖3所示，主功率處理電路101為反激主電路；主功率控制電路102為反激控制電路；所述處理單元包括：第一開關(guān)管K1；其中：

變壓器T1的原邊繞組的同名端為所述反激主電路的輸入端正極；

變壓器T1的原邊繞組的異名端與第一開關(guān)管K1的第一端相連；

第一開關(guān)管K1的第二端為所述反激主電路的輸入端負(fù)極；

第一開關(guān)管K1的控制端作為所述處理單元的控制端、與所述反激控制電路的輸出端相連。

較佳的，如圖3所示，所述LED調(diào)光電路還包括第二電容C2；

第二電容C2的兩端分別與所述反激主電路的輸入端正負(fù)極相連，用于對輸出電源Vin進行濾波。

此時，功率輸出電路103如圖3所示，包括：第一二極管D1；

第一二極管D1的陽極為功率輸出電路103的輸入端、與變壓器T1的副邊繞組的異名端相連；

第一二極管D1的陰極為功率輸出電路103的輸出端、與第一電容C1的一端和負(fù)載的正極Vo+相連。

此時，為了保證電流互感器T2所在回路的電流必須周期性變換的，所以電流互感器T2的原邊繞組如圖3所示，其同名端與第一電容C1和負(fù)載的負(fù)極Vo-相連，其異名端與變壓器T1的副邊繞組的同名端相連?；蛘撸娏骰ジ衅鱐2的原邊繞組的同名端與第一二極管D1的陰極相連，其異名端與第一電容C1和負(fù)載的正極Vo+相連也可。此處不做具體限定，均在本申請的保護范圍內(nèi)。

參見圖4，理想的電流互感器的原邊電流Ip和副邊電流Is滿足Ip*Np＝Is*Ns(Np和Ns分別為原邊繞組和副邊繞組的線圈匝數(shù))。因此采樣電阻Rs上的電壓Vs與原邊電流應(yīng)成線性比例：Vs＝Ip*Rs*Np/Ns，原邊電流Ip即為負(fù)載電流。

調(diào)光控制電路105對采樣信號Vs實施閉環(huán)反饋，根據(jù)采樣信號Vs和調(diào)光信號Vp產(chǎn)生反饋信號Vf，并通過光耦104傳遞到所述反激控制電路。

所述反激控制電路根據(jù)反饋信號Vf控制所述反激主電路的輸出電參數(shù)，使得所述反激主電路反激電路的輸出參數(shù)經(jīng)過變化變壓器T1轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過轉(zhuǎn)化和第一二極管D1與輸出及第一電容C1濾波后的，其輸出電流與調(diào)光信號Vp相對應(yīng)，調(diào)光信號Vp改變，所述輸出電流也相應(yīng)改變。

具體的，所述反激控制電路可以根據(jù)調(diào)光信號Vf改變所述反激主電路中第一開關(guān)管K1的占空比或者頻率，以達(dá)到改變其輸出參數(shù)的目的。

但是，實際應(yīng)用中的電流互感器都會存在勵磁電感(如圖4中的Lp)，因此原邊的勵磁電流Ia加上耦合到副邊的電流Ip才等于實際的被測電流(即負(fù)載電流Io)，也即Io＝Ip+Ia；但勵磁電流Ia并不耦合到電流互感器的副邊，因此采樣電流的誤差就與勵磁電流的大小有決定性的關(guān)系；電流互感器的副邊設(shè)計的采樣電壓越高，導(dǎo)致其原邊的勵磁電壓升高，從而勵磁電流越大，采樣電流的誤差隨之變大。

因此，電流互感器T2原邊繞組的電流Ip與負(fù)載電流Io并不相等，Io＝Ip+Ia＝Is*Ns/Np+Ia(Ia為勵磁電感Lp的勵磁電流)；采樣電壓Vs與負(fù)載電流Io呈非線性關(guān)系，且采樣電阻Rs上出現(xiàn)負(fù)壓，這會導(dǎo)致采樣電壓Vs與整個LED調(diào)光電路的輸出電流(即負(fù)載電流)的線性關(guān)系出現(xiàn)偏差，采樣精度降低。

基于此，本實施例所述的LED調(diào)光電路中，如圖3或圖4所示，通過采樣電路106增加第二二極管D2，使得電流互感器T2的勵磁電感Lp無法通過其副邊的電路進行復(fù)位，只能通過變壓器T1的副邊、第一二極管D1和所述負(fù)載進行復(fù)位，因此采樣電阻Rs上不會出現(xiàn)消耗勵磁電流Ia的負(fù)壓，不會導(dǎo)致采樣電壓Vs偏低。且復(fù)位電流仍然經(jīng)過了所述負(fù)載，依舊能被采樣電阻Rs采樣，提高了采樣精度。

如圖3所示，第二二極管D2的陽極與電流互感器T2的副邊繞組的同名端相連；第二二極管D2的陰極與采樣電阻Rs的一端相連。在具體的實際應(yīng)用中，第二二極管D2也可以以另一種方式進行連接：其陰極可以連接于電流互感器T2的副邊繞組的異名端，相應(yīng)的，其陽極與采樣電阻Rs相連；只要第二二極管D2的存在能夠使得電流互感器T2的勵磁電感Lp無法通過其副邊的電路進行復(fù)位即可，均在本申請的保護范圍內(nèi)。

本實用新型另一具體的實施例中，所述LED調(diào)光電路，當(dāng)所述處理單元輸出的電壓為正負(fù)周期變化的高頻電壓時，所述LED調(diào)光電路如圖5所示，電流互感器T2的原邊繞組采用中心抽頭的方式串接于功率輸出電路103和所述負(fù)載之間；

采樣電路106還包括：全橋整流器；

所述全橋整流器的輸入端與電流互感器T2的副邊繞組相連；

所述全橋整流器的輸出端與采樣電阻Rs相連。

具體的，主功率處理電路101可以為LLC電路或者LCC電路。

優(yōu)選的，如圖5所示，主功率處理電路101為LLC電路；主功率控制電路102為LLC控制電路；

所述處理單元包括：第四電容C4、第一電感L1、第二電感L2、第二開關(guān)管K2和第三開關(guān)管K3；其中：

第二開關(guān)管K2的第一端連接所述LLC電路的輸入端正極；

第二開關(guān)管K2的第二端與第三開關(guān)管K3的第一端相連，連接點通過第一電感L1與第二電感L2的一端及變壓器T1的原邊繞組的異名端相連；

第二電感L2的另一端與變壓器T1的原邊繞組的同名端和第四電容C4的一端相連；

第四電容C4的另一端與第三開關(guān)管K3的第二端相連，連接點連接所述LLC電路的輸入端負(fù)極；

第二開關(guān)管K2的控制端與第三開關(guān)管K3的控制端均與所述LLC控制電路相連。

在具體的實際應(yīng)用中，第二電感L2可以為額外的電感，也可以為變壓器T1的勵磁電感。

優(yōu)選的，如圖5所示，所述LED調(diào)光電路還包括與所述負(fù)載并聯(lián)的第一電容C1；功率輸出電路103包括：第三二極管D3和第四二極管D4；其中：

第三二極管D3的陽極與變壓器T1的副邊繞組的異名端相連；

第三二極管D3的陰極與電流互感器T2的原邊繞組的異名端相連；

電流互感器T2的原邊繞組的中心抽頭與負(fù)載的正極Vo+及第一電容C1的一端相連；

變壓器T1的中心抽頭與負(fù)載的負(fù)極Vo-及第一電容C1的另一端相連；

第四二極管D4的陽極與變壓器T1的副邊繞組的同名端相連；

第四二極管D4的陰極與電流互感器T2的原邊繞組的同名端相連。

由上述實施例可知，勵磁電流將會引起采樣誤差；另外，勵磁電流的大小與原邊繞組的感量成反比，如果電流互感器的感量因磁芯破損或其他原因造成感量下降，勵磁電流也會逐漸上升，將會造成測量誤差的不可控。

針對勵磁電流所引起的誤差，當(dāng)本實施例所述的電流互感器T2應(yīng)用在主功率輸出為正負(fù)周期性變化的高頻交流電壓時，也即第一高頻電壓U1和第二高頻電壓U2為高頻交流電壓時，其原邊繞組不再采用現(xiàn)有技術(shù)常用的單繞組，而是采用雙初級繞組實現(xiàn)，并使用全橋整流器進行原邊的電流采樣，原邊的勵磁電流正負(fù)抵消，從而消除勵磁電流所產(chǎn)生的誤差，極大的降低了電流互感器采樣的誤差，并且不會隨感量的下降而提高誤差，增加了系統(tǒng)的可靠性。

此時，變壓器T1原邊輸入的電壓為正負(fù)交替的第三高頻電壓，所述處理單元可以是LLC或者LCC電路，只要它的輸出為正負(fù)交替的高頻電壓即可，此處不做具體限定，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定。

區(qū)別于前述反激主電路及相應(yīng)控制電路的實施例，本實施例中電流互感器T2的原邊繞組所在回路是周期性正負(fù)交替變化的，而不是同一個方向有無(0/1，0/1變化)的周期性變化。因此電流互感器T2的勵磁電流也是正負(fù)交替變化的，在一個周期內(nèi)勵磁電流的影響相互抵消，誤差減小，從而采樣電壓的大小可以靈活設(shè)計，不會因為采樣電壓的太高加大誤差，并且誤差不會隨感量變化而變化，使得調(diào)光控制電路的反饋單元的設(shè)計變得容易，而且可靠性高。

本實用新型中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。