本發(fā)明涉及一種切相調光電源，尤其是涉及一種寬輸入電壓切相調光電源。

背景技術：

切相調光有著用戶安裝布線方便以及舊建筑內已鋪設照明線路改造成具有調光功能的照明方案簡單等優(yōu)點而運用得越來越多。然而，目前的切相調光電源輸入電壓范圍都比較窄，例如適用中國、歐洲、澳洲等地區(qū)的切相調光電源輸入電壓范圍都是在170-265V內，適用于北美、日本等地區(qū)的切相調光電源輸入電壓范圍都是在90-130V范圍內，缺少一種適用于全球大部分電網的輸入電壓范圍在90-305V的切相調光電源。另外現在運用的切相調光電源有的還采用功率調節(jié)的方式實現切相調光，這個方式的切相調光電源存在負載功率限制、不能同時調節(jié)各種光色的LED燈、輸入電壓窄等問題，也有的采用PWM控制的方式，雖然能夠同時調節(jié)各種光色的LED燈，但是由于其采集輸入電壓的電壓幅值來產生控制信號，這種方式同樣只能運用在比較窄的輸入電壓的切相調光電源中。

綜上所述其他現有技術中的切相調光電源存在負載功率限制、不能同時調節(jié)多種光色的LED燈、輸入電壓范圍窄等缺陷。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的問題是克服現有技術的不足，提供一種對負載功率沒有限制、能同時調節(jié)多種光色的LED燈、效率高、與切相調光器兼容性強且能實現90-305V寬輸入電壓范圍等優(yōu)點的切相調光電源。

本發(fā)明的技術方案是：一種寬輸入電壓切相調光電源，它連接并工作在整體調光電路中，所述整體調光電路包括依次連接的電網供電電源、切相調光器、調光電源、LED燈，所述電網供電電源經過所述切相調光器輸入所述調光電源，所述調光電源向所述LED燈提供工作電源，所述調光電源包括抗干擾電路、主動式功率因數校正電路、功率轉換電路、調光器維持電流電路、寬輸入電壓切相調光控制電路、場效應管，所述抗干擾電路的輸入端連接所述切相調光器的輸出端，所述抗干擾電路的輸出端連接所述主動式功率因數校正電路、調光器維持電流電路、寬輸入電壓切相調光控制電路的輸入端，所述主動式功率因數校正電路的輸出端連接所述功率轉換電路的輸入端，所述功率轉換電路的輸出端經由所述場效應管的控制向所述LED燈提供工作電源，所述場效應管的控制極連接所述寬輸入電壓切相調光控制電路的輸出端。

所述寬輸入電壓切相調光控制電路包括二極管Ⅰ、二極管Ⅱ、電阻Ⅰ、電阻Ⅱ、比較器、基準源、PWM信號轉換電路、光電耦合器、PWM信號調整電路，所述二極管Ⅰ、二極管Ⅱ的正極分別連接所述抗干擾電路的輸出兩端，所述二極管Ⅰ、二極管Ⅱ的負極相連接并連接所述電阻Ⅰ的一端，所述電阻Ⅰ的另一端連接所述電阻Ⅱ的一端、所述比較器的正端，所述比較器的負端連接所述基準源的一端，所述基準源的另一端連接所述電阻Ⅱ的另一端、電路共地端，所述比較器的電源端連接VCC，所述比較器的輸出端連接所述PWM信號轉換電路的輸入端，所述PWM信號轉換電路的輸出端連接所述光電耦合器的發(fā)光管端，所述光電耦合器的三極管開關端連接所述PWM信號調整電路的輸入端，所述PWM信號調整電路的輸出端連接所述場效應管的控制極。

所述寬輸入電壓切相調光控制電路還可以包括二極管Ⅰ、二極管Ⅱ、電阻Ⅰ、電阻Ⅱ、電阻Ⅲ、比較器、基準源、光電耦合器、PWM信號轉換電路、PWM信號調整電路，所述二極管Ⅰ、二極管Ⅱ的正極分別連接所述抗干擾電路的輸出兩端，所述二極管Ⅰ、二極管Ⅱ的負極相連接并連接所述電阻Ⅰ的一端，所述電阻Ⅰ的另一端連接所述電阻Ⅱ的一端、所述比較器的正端，所述比較器的負端連接所述基準源的一端，所述基準源的另一端連接所述電阻Ⅱ的另一端、電路共地端，所述比較器的電源端連接VCC，所述比較器的輸出端連接所述光電耦合器的發(fā)光管端的正端，所述光電耦合器的發(fā)光管端的負端連接所述電阻Ⅲ的一端，所述電阻Ⅲ的另一端連接電路共地端，所述光電耦合器的三極管開關端連接所述PWM信號轉換電路的輸入端，所述PWM信號轉換電路的輸出端連接所述PWM信號調整電路的輸入端，所述PWM信號調整電路的輸出端連接所述場效應管的控制極。

本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明它連接并工作在整體調光電路中，所述整體調光電路包括依次連接的電網供電電源、切相調光器、調光電源、LED燈，所述電網供電電源經過所述切相調光器輸入所述調光電源，所述調光電源向所述LED燈提供工作電源，所述調光電源包括抗干擾電路、主動式功率因數校正電路、功率轉換電路、調光器維持電流電路、寬輸入電壓切相調光控制電路、場效應管，所述抗干擾電路的輸入端連接所述切相調光器的輸出端，所述抗干擾電路的輸出端連接所述主動式功率因數校正電路、調光器維持電流電路、寬輸入電壓切相調光控制電路的輸入端，所述主動式功率因數校正電路的輸出端連接所述功率轉換電路的輸入端，所述功率轉換電路的輸出端經由所述場效應管的控制向所述LED燈提供工作電源，所述場效應管的控制極連接所述寬輸入電壓切相調光控制電路的輸出端。所述主動式功率因數校正電路能起到功率因數校正，為所述功率轉換電路提供穩(wěn)定的工作電壓的作用，并且能夠實現寬輸入電壓范圍的要求，配合所述寬輸入電壓切相調光控制電路，本發(fā)明即所述寬輸入電壓切相調光電源能很容易實現90-305V的寬輸入電壓，且所述寬輸入電壓切相調光控制電路采用PWM輸出方式，能夠實現同時調節(jié)多種光色的LED燈的功能；所述主動式功率因數校正電路配合所述功率轉換電路也能讓所述寬輸入電壓切相調光電源很容易實現高的效率、高功率因數。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統結構方框示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1的電路示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例2的電路示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種寬輸入電壓切相調光電源，它連接并工作在整體調光電路中，所述整體調光電路包括依次連接的電網供電電源1、切相調光器2、調光電源3、LED燈4，所述電網供電電源1經過所述切相調光器2輸入所述調光電源3，所述調光電路3向所述LED燈4提供工作電源，所述調光電源3包括抗干擾電路31、主動式功率因數校正電路32、功率轉換電路33、調光器維持電流電路34、寬輸入電壓切相調光控制電路35、場效應管Q1，所述抗干擾電路31的輸入端連接所述切相調光器2的輸出端，所述抗干擾電路31的輸出端連接所述主動式功率因數校正電路32、調光器維持電流電路34、寬輸入電壓切相調光控制電路35的輸入端，所述主動式功率因數校正電路32的輸出端連接所述功率轉換電路33的輸入端，所述功率轉換電路33的輸出端經由所述場效應管Q1的控制向所述LED燈4提供工作電源，所述場效應管Q1的控制極連接所述寬輸入電壓切相調光控制電路35的輸出端。

如圖2所示，本實施例1中所述寬輸入電壓切相調光控制電路35包括二極管ⅠD1、二極管ⅡD2、電阻ⅠR1、電阻ⅡR2、比較器U1、基準源Ref、PWM信號轉換電路351、光電耦合器U2、PWM信號調整電路352，所述二極管ⅠD1、二極管ⅡD2的正極分別連接所述抗干擾電路31的輸出兩端，所述二極管ⅠD1、二極管ⅡD2的負極相連接并連接所述電阻ⅠR1的一端，所述電阻ⅠR1的另一端連接所述電阻ⅡR2的一端、所述比較器U1的正端，所述比較器U1的負端連接所述基準源Ref的一端，所述基準源Ref的另一端連接所述電阻ⅡR2的另一端、電路共地端，所述比較器U1的電源端連接VCC，所述比較器U1的輸出端連接所述PWM信號轉換電路351的輸入端，所述PWM信號轉換電路351的輸出端連接所述光電耦合器U2的發(fā)光管端，所述光電耦合器U2的三極管開關端連接所述PWM信號調整電路352的輸入端，所述PWM信號調整電路352的輸出端連接所述場效應管Q1的控制極。

如圖3所示，本實施例2中所述寬輸入電壓切相調光控制電路35還可以包括二極管ⅠD1、二極管ⅡD2、電阻ⅠR1、電阻ⅡR2、電阻ⅢR3、比較器U1、基準源Ref、光電耦合器U2、PWM信號轉換電路351、PWM信號調整電路352，所述二極管ⅠD1、二極管ⅡD2的正極分別連接所述抗干擾電路31的輸出兩端，所述二極管ⅠD1、二極管ⅡD2的負極相連接并連接所述電阻ⅠR1的一端，所述電阻ⅠR1的另一端連接所述電阻ⅡR2的一端、所述比較器U1的正端，所述比較器U1的負端連接所述基準源Ref的一端，所述基準源Ref的另一端連接所述電阻ⅡR2的另一端、電路共地端，所述比較器U1的電源端連接VCC，所述比較器U1的輸出端連接所述光電耦合器U2的發(fā)光管端的正端，所述光電耦合器U2的發(fā)光管端的負端連接所述電阻Ⅲ R3的一端，所述電阻Ⅲ R3的另一端連接電路共地端，所述光電耦合器U2的三極管開關端連接所述PWM信號轉換電路（351）的輸入端，所述PWM信號轉換電路（351）的輸出端連接所述PWM信號調整電路352的輸入端，所述PWM信號調整電路352的輸出端連接所述場效應管Q1的控制極。

本實施例中，電網供電電源1經過切相調光器2斬波后輸入到所述寬輸入電壓切相調光電源3的所述抗干擾電路31，所述抗干擾電路31起到抗浪涌、降低電磁干擾等作用，當所述抗干擾電路31加入由電容、電阻串聯組成的泄放電路時，還能起到提高所述寬輸入電壓切相調光電源3與切相調光器2的兼容性，經過切相調光器2斬波后的交流電源1經過所述抗干擾電路31后分別輸入到所述主動式功率因數校正電路32、所述調光器維持電流電路34和所述寬輸入電壓切相調光控制電路35，所述主動式功率因數校正電路32對功率因數進行校正，降低電路總諧波含量，并為所述功率轉換電路33提供穩(wěn)定的高壓直流電，所述功率轉換電路33通過能量轉換輸出一個恒壓或恒流的直流電，并通過所述場效應管Q1供給所匹配的LED燈4，同時也為所述主動式功率因數校正電路32、所述寬輸入電壓切相調光控制電路35等電路提供工作電壓。由于所述主動式功率因數校正電路32為所述功率轉換電路33提供了一個電壓較高的工作電壓，當所述功率轉換電路33在同等功率下，相對的工作電流減小，當所述功率轉換電路33再采用例如準諧振反激、有源嵌位正激、LLC、LCC、全橋等拓撲電路時，很容易實現高效率的功率轉換。所述調光器維持電流電路34為連接到所述寬輸入電壓切相調光電源3的切相調光器2提供維持電流，保證切相調光器2穩(wěn)定工作，并能提高所述寬輸入電壓切相調光電源3與前沿調光器和后沿調光器的兼容性。所述寬輸入電壓切相調光控制電路35先將經過斬波后的交流電整流后轉換成和整流后的交流電同頻率的PWM信號，PWM信號的脈寬受斬波后交流電的相位寬度影響，斬波后的交流電相位越窄，PWM信號的脈寬就越小，斬波后的交流電相位越寬，PWM信號的脈寬越寬，因此調節(jié)切相調光器2改變交流電斬波寬度，就影響這個PWM信號的脈寬，同時這個PWM信號的脈寬和交流電的電壓幅度沒有直接關系，因此可使所述寬輸入電壓切相調光控制電路35滿足寬的輸入電壓范圍。所述寬輸入電壓切相調光控制電路35將這個PWM信號轉換成頻率大于等于200Hz的PWM信號，轉換后的PWM信號的占空比受控于轉換前的PWM信號的占空比，所述寬輸入電壓切相調光控制電路35將轉換后頻率大于等于200Hz的PWM信號輸入到所述場效應管Q1的柵極，去控制所述場效應管Q1的開關周期，實現控制所述寬輸入電壓切相調光電源3的輸出量，并實現控制LED燈4的亮度。

實施例2和實施例1中的所述比較器U1產生PWM信號的方式是一樣的。實施例2和實施例1相比區(qū)別僅在于：實施例1是將所述比較器U1產生的PWM信號經過所述PWM信號轉換電路351轉換出頻率大于等于200Hz的PWM信號后，通過所述光電耦合器U2將頻率大于等于200Hz的PWM信號傳遞到所述寬輸入電壓切相調光電源3次級側的所述PWM信號調整電路352，而實施例2是將所述比較器U1產生的PWM信號先通過所述光電耦合器U2傳遞到所述寬輸入電壓切相調光電源3次級側的所述PWM信號轉換電路351，所述PWM信號轉換電路351再轉換出頻率大于等于200Hz的PWM信號，并直接輸入到所述PWM信號調整電路352。簡單地說就是，實施例1中所述PWM信號轉換電路351放在所述寬輸入電壓切相調光電源3初級側，在所述光電耦合器U2的前面，所述光電耦合器U2傳輸的是所述PWM信號轉換電路351轉換出的大于等于200Hz的PWM信號。而實施例2中所述PWM信號轉換電路351放在所述寬輸入電壓切相調光電源3次級側，在所述光電耦合器U2的后面，所述光電耦合器U2傳輸的是所述比較器U1產生的PWM信號。

與現有技術相比，本發(fā)明能實現90-305V寬的輸入電壓范圍，符合全球大部分電網電壓。且采用PWM控制方式，能實現同時控制多種顏色的LED燈的亮度，能兼容前沿、后沿調光器。

上述中的實施例僅是本發(fā)明較好的實施例，其不局限本發(fā)明的保護范圍，任何在本發(fā)明的思路、內容中做修改、改進或等同替換都落入本發(fā)明的權利要求保護范圍內。