一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路，所述調(diào)光電源包括一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路，所述功率轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路。所述相位檢測(cè)電路包括一個(gè)二極管，一個(gè)電容，以及一個(gè)穩(wěn)壓管。所述二極管的陽(yáng)極與功率轉(zhuǎn)換電路的輸出端電性連接，陰極與電容的正極連接，電容的正極同時(shí)與穩(wěn)壓管的陽(yáng)極電性連接，所述二極管的陰極、電容的負(fù)極，以及穩(wěn)壓管的陰極接地。本發(fā)明所提供的相位檢測(cè)電路所需要的電子元器件相對(duì)很少，在可以達(dá)到相應(yīng)的功能的同時(shí)，由于電子元器件的減少可以使所述LED調(diào)光電源做的體積更小，更輕薄，更符合人們的使用要求。
【專利說(shuō)明】一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子電路，特別是一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明正在逐步取代傳統(tǒng)光源，如白熾燈、鹵素?zé)舻?，而這些傳統(tǒng)光源都可以用一種調(diào)光器配合使用，使白熾燈或鹵素?zé)舻牧炼扔砂档搅粱蛴闪恋桨档淖兓?，因此如果LED燈也能跟這種調(diào)光器兼容，這樣用戶在用LED燈替換白熾燈、鹵素?zé)魰r(shí)，就不必同時(shí)更換調(diào)光器或和調(diào)光器與LED燈之間的連接線路，從而節(jié)約安裝成本，同時(shí)也更符合用戶的使用習(xí)慣，而傳統(tǒng)調(diào)光器根據(jù)采用的電子技術(shù)的不同，主要有以下兩種類(lèi)型的調(diào)光器。一種是前移相調(diào)光器，又稱可控硅調(diào)光器，采用雙向可控硅作為電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)通或切斷電源對(duì)負(fù)載的供電。另一種是后移相調(diào)光器，其采用場(chǎng)效應(yīng)管或絕緣柵雙極型三極管作為電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)通或切斷電源對(duì)負(fù)載的供電。
[0003]圖1為一種現(xiàn)有的調(diào)光電源的電路圖，其虛線框中所示出的電路即為該電路中的相位檢測(cè)電路I?？梢钥吹贸鲈撓辔粰z測(cè)電路I包括很多電子元器件，導(dǎo)致做出來(lái)的電源體積很大，不符合現(xiàn)代輕薄的潮流，而且很難在PCB板排布，因此不僅不利于美觀，而且還增加人力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種電子元器件少的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路。
[0005]一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路，所述調(diào)光電源包括一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路，所述功率轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路。所述相位檢測(cè)電路包括一個(gè)二極管，一個(gè)電容，以及一個(gè)穩(wěn)壓管。所述二極管的陽(yáng)極與功率轉(zhuǎn)換電路的輸出端電性連接，陰極與電容的正極連接，電容的正極同時(shí)與穩(wěn)壓管的陽(yáng)極電性連接，所述二極管的陰極、電容的負(fù)極，以及穩(wěn)壓管的陰極接地。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的相位檢測(cè)電路所需要的電子元器件相對(duì)很少，在可以達(dá)到相應(yīng)的功能的同時(shí)，由于電子元器件的減少可以使所述LED調(diào)光電源做的體積更小，更輕薄，更符合人們的使用要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0008]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED燈調(diào)光電源的中的相位檢測(cè)電路的電路原理圖。
[0009]圖2為本發(fā)明提供的一種LED調(diào)光電源的電路原理圖。
[0010]圖3為圖2的LED調(diào)光電源所具有的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路的電路圖。[0011]圖4為圖3的電路圖在a點(diǎn)、b點(diǎn)的波形對(duì)比圖。
[0012]圖5為圖3的電路圖在a點(diǎn)、c點(diǎn)的波形。
[0013]圖6為圖3的電路圖在a點(diǎn)、d點(diǎn)的波形。
[0014]圖7為圖3的電路圖在d點(diǎn)與運(yùn)算單元的輸出波形的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅作為實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明所提供的一種LED調(diào)光電路100的電路原理圖。所述LED調(diào)光電路100包括一個(gè)調(diào)光器10，一個(gè)與該調(diào)光器10電性連接的功率轉(zhuǎn)換電路11，以及一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路11電性連接的相位檢測(cè)電路12。當(dāng)然可以想到的是，作為負(fù)載的LED燈(圖未示)是電性連接在調(diào)光控制輸出電路12的輸出端上。也需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，該LED調(diào)光電路100還包括諸如整流電路，濾波電路，以及DC/DC轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)算單元如單片機(jī)等功能電路，以形成一個(gè)完整的LED調(diào)光電路100，但其屬于現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例中，不作過(guò)多說(shuō)明。在本實(shí)施例中，僅對(duì)相位檢測(cè)電路12的工作原理及組成電路進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)然該相位檢測(cè)電路12還可以用在其他適合的場(chǎng)合，而不限于調(diào)光電路。
[0017]所述調(diào)光器10為電子調(diào)光器，其主要作用在于可控整流，以調(diào)整燈光不同的亮度，即通過(guò)減少或增加RMS電壓促使平均功率的燈光產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的光輸出。所述調(diào)光器10可以為前移相調(diào)光器或后移相調(diào)光器的一種。所述前移相調(diào)光器又稱為可控硅或晶閘管，特別地，采用雙向可控硅來(lái)控制電路的開(kāi)通與切斷電源對(duì)負(fù)載的供電。所述后移項(xiàng)調(diào)光器采用場(chǎng)效應(yīng)管或絕緣柵雙極型三極管來(lái)作為電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制導(dǎo)能或切斷電源對(duì)負(fù)載的供電。在本實(shí)施例中，所述調(diào)光器10為雙向可控硅，其為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。
[0018]所述功率轉(zhuǎn)換電路11用于將高壓直流轉(zhuǎn)化為適用于LED燈適用的低壓直流。為與所述相位檢測(cè)電路12相適應(yīng)，所述功率轉(zhuǎn)換電路11還包括一個(gè)單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路111，其可以為一個(gè)單級(jí)反激高PFC電路。該單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路111是在開(kāi)關(guān)管T關(guān)斷期間變壓器向輸出電容器和負(fù)載提供能量，且供電過(guò)程中電流的方向是單一的。由于所述單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路111是單級(jí)的，使得整個(gè)電路中的a點(diǎn)的波形與調(diào)光器10的輸出波形是相同的，變化的可能僅是幅值的大小，也可以說(shuō)a點(diǎn)的波形與調(diào)光器10的輸出波形是等比例縮放。所述功率轉(zhuǎn)換電路11還包括一個(gè)變壓器繞阻112，該變壓器繞阻112的輸入與輸出的相位相反，幅值與輸入和輸出所對(duì)應(yīng)的線阻的匝比成比例，從而為L(zhǎng)ED燈提供一個(gè)合適的低電壓。
[0019]所述相位檢測(cè)電路12用于檢測(cè)所述功率轉(zhuǎn)換電路114輸出的電流波形是否受到調(diào)光器10調(diào)整電流的影響，或?yàn)榱烁淖僉ED燈的亮度，所述調(diào)光器10是否對(duì)輸出電流進(jìn)行了調(diào)整。當(dāng)調(diào)光器10降低輸出電壓或增加輸出電壓時(shí)，就需要該相位檢測(cè)電路122檢測(cè)到該輸出電壓的升降，并將該檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)輸入到運(yùn)算單元中，經(jīng)該運(yùn)算單元處理后，輸出脈沖信號(hào)以調(diào)制所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出電流，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載LED燈的亮度變化。如圖3所示，所述相位檢測(cè)電路12包括一個(gè)二極管D5，一個(gè)電容C2，一個(gè)穩(wěn)壓管D7，以及至少一個(gè)阻抗。所述二極管D5的陽(yáng)極與功率轉(zhuǎn)換電路11的輸出端的高電平端電性連接，陰極與電容C2的正極連接，電容C2的正極同時(shí)與穩(wěn)壓管D7的陽(yáng)極電性連接。所述二極管D5的陰極、電容C2的負(fù)極，以及穩(wěn)壓管D7的陰極與功率轉(zhuǎn)換電路11的輸出端的低電平端電性連接或接地。所述至少一個(gè)阻抗在本實(shí)施例中，包括四個(gè)電阻R1、R2、R3、以及R4。所述電阻Rl串聯(lián)在二極管D5與電容C2之間，電阻R2并聯(lián)在二極管D5與電容C2之間，電阻R3串聯(lián)在電容C2與穩(wěn)壓管D7之間，以及電阻R4串聯(lián)在穩(wěn)壓管D7與相位檢測(cè)電路12的高電平輸出端之間。該相位檢測(cè)電路12的工作原理如下所述。
[0020]如圖4所示，為功率轉(zhuǎn)換電路11在a點(diǎn)及b點(diǎn)的波形圖以及比較，可以看出經(jīng)調(diào)光器10切波后，a點(diǎn)波形仍為2倍于負(fù)載額定頻率的全波“饅頭波”，顯然，該a點(diǎn)處的波形是不能直接加載到負(fù)載LED燈上的，因?yàn)長(zhǎng)ED燈需要的是恒流電源。由于功率轉(zhuǎn)換電路11的變壓器繞組Lpl與Ls相位相反，相位檢測(cè)電路12與功率轉(zhuǎn)換電路11的輸入輸出連接點(diǎn)即b點(diǎn)波形與a點(diǎn)波形將反相。同時(shí)在功率轉(zhuǎn)換電路11的單級(jí)反控制開(kāi)關(guān)管關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，b點(diǎn)為正向且和該相位檢測(cè)電路12的輸出電壓相差0.7V的高電壓。但是，二極管D5隔離或阻斷了 b點(diǎn)的正向電壓，同時(shí)電容C2起到了消除功率轉(zhuǎn)換電路11中的單級(jí)反激開(kāi)關(guān)管控制電路111開(kāi)關(guān)時(shí)所形成的脈沖，從而穩(wěn)定了 c點(diǎn)電壓的作用，從而得到c點(diǎn)的波形，如圖5所示，其仍與a點(diǎn)波形相似但反相。假設(shè)穩(wěn)壓管D7所處回路處于電性斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，R4、R3、R2通過(guò)三個(gè)電阻的分壓比使得d點(diǎn)的電壓將按比例抬高，即Ud = Uc+Uout*(Rl+R3)/(R1+R3+R4)
[0021]其中:Ud為穩(wěn)壓管兩端的電壓；
[0022]Uc為當(dāng)R3斷開(kāi)時(shí)電容兩端的電壓；
[0023]Uout為所述相位檢測(cè)電路的輸出電壓。
[0024]但是，由于穩(wěn)壓管D7的存在，即該穩(wěn)壓管D7所處回路處于電性連接時(shí)，該穩(wěn)壓管D7反向?qū)?，使得超過(guò)穩(wěn)壓管D7兩端的電壓即d點(diǎn)的電壓被限制在穩(wěn)壓管D7的穩(wěn)壓值。而當(dāng)b點(diǎn)的電壓為負(fù)向時(shí)，該穩(wěn)壓管D7正向?qū)?，該相位檢測(cè)電路12的輸出電壓即d點(diǎn)的電壓則被限制在穩(wěn)壓管D7的正向壓降約為0.7V左右，從而得到d點(diǎn)的波形，如圖6所示。這里的“約”是指由于電路本身存在的特性，該正向壓降會(huì)有起伏，而不是一個(gè)絕對(duì)不變的值。從該圖6可以看出，經(jīng)過(guò)該相位檢測(cè)電路12的作用，輸出的波形成為方波，即成為運(yùn)算單元所需要的相位角檢測(cè)信號(hào)，從而利于后續(xù)電路的調(diào)整變換。需要說(shuō)明的是，由于功率轉(zhuǎn)換電路11的單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路111是反激電路，可以使b點(diǎn)的波形與a點(diǎn)的波形相比僅僅是相位相反而已，從而可以使得該相位檢測(cè)電路12的輸出信號(hào)正確地反映功率轉(zhuǎn)換電路11的輸入與輸出，進(jìn)而可以準(zhǔn)確由運(yùn)算單元輸出的PWM脈沖信號(hào)來(lái)調(diào)整DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的相位檢測(cè)電路12所需要的電子元器件相對(duì)很少，在可以達(dá)到相應(yīng)的功能的同時(shí)，由于電子元器件的減少可以使所述LED調(diào)光電源做的體積更小，更輕薄，更符合人們的使用要求。
[0026]已經(jīng)說(shuō)明的各種部件可以以任意方式封裝。例如，包括單片機(jī)的部件可以與其它的有源和無(wú)源部件封裝在單個(gè)集成電路中，與其它有源和無(wú)源部件封裝在一組集成電路中，或者與其它有源和無(wú)源部件封裝在一組分立電路中。
[0027]已經(jīng)說(shuō)明的全部各種電路可以通過(guò)任意的或者全部的組合相互連接使用。
[0028]已經(jīng)討論過(guò)的部件、步驟、益處和優(yōu)點(diǎn)僅是說(shuō)明性的。它們及其相關(guān)的討論都不意圖以任何方式限定保護(hù)范圍。多種其它的實(shí)施方式也是可以預(yù)期的，包括具有更少的、另外的和/或不同的部件、步驟、特性、益和和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式。所述部件和步驟也可以通過(guò)不同的方式來(lái)布置和排序。
[0029]類(lèi)似“用于......的裝置”當(dāng)用在權(quán)利要求中時(shí)包括已經(jīng)說(shuō)明的結(jié)構(gòu)和材料及它
們的等同物。類(lèi)似地，短語(yǔ)“用于......的步驟”當(dāng)用在權(quán)利要求中時(shí)包括已經(jīng)說(shuō)明的行
為及其等同行為。沒(méi)有這些短語(yǔ)則意味著該權(quán)利要求不局限于任意相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料、或行為或其等同內(nèi)容。
[0030]已經(jīng)聲明或說(shuō)明的內(nèi)容不意圖使任意的部件、步驟、特性、目標(biāo)、益處、優(yōu)點(diǎn)或者對(duì)于公眾等同的內(nèi)容是專有的，這與它們是否在權(quán)利要求中提到無(wú)關(guān)。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位檢測(cè)電路，所述調(diào)光電源包括一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路，所述功率轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于:所述相位檢測(cè)電路包括一個(gè)二極管，一個(gè)電容，以及一個(gè)穩(wěn)壓管，所述二極管的陽(yáng)極與功率轉(zhuǎn)換電路的輸出端電性連接，陰極與電容的正極連接，電容的正極同時(shí)與穩(wěn)壓管的陽(yáng)極電性連接，所述二極管的陰極、電容的負(fù)極，以及穩(wěn)壓管的陰極接地。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:所述相位檢測(cè)電路包括四個(gè)電阻，一個(gè)電阻Rl串聯(lián)二極管與電容之間，一個(gè)電阻R2并聯(lián)在二極管與電容之間，一個(gè)電阻R3串聯(lián)在電容與穩(wěn)壓管之間，以及一個(gè)電阻R4串聯(lián)在穩(wěn)壓管與負(fù)載之間。
3.如權(quán)利要求2所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:當(dāng)所述穩(wěn)壓管所處回路處于電性斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，該穩(wěn)壓管兩端的電壓值與所述四個(gè)電阻的關(guān)系如下:
Ud = Uc+Uout*(Rl+R3)/(Rl+R3 = R4) 其中:Ud為穩(wěn)壓管兩端的壓降； Uc為在R3處斷開(kāi)時(shí)電容兩端的壓降； Uout為所述相位檢測(cè)電路的輸出壓降。
4.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:當(dāng)所述穩(wěn)壓管所處回路處于電性連接時(shí)，該穩(wěn)壓管反向?qū)ㄇ覂啥说恼驂航档扔谠摲€(wěn)壓管的額定穩(wěn)壓值。
5.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:當(dāng)所述穩(wěn)壓管處回路處于電性連接時(shí)，該穩(wěn)壓管正向?qū)ㄇ覂啥说呢?fù)向壓降約為`0.7V。
6.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:所述LED調(diào)光電源包括一個(gè)運(yùn)算單元。
7.如權(quán)利要求6所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:所述運(yùn)算單元為一單片機(jī)，其根據(jù)所述穩(wěn)壓管的輸出信號(hào)以輸出額定的脈沖波。
8.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:所述單級(jí)反激開(kāi)關(guān)控制電路為單級(jí)反激高PFC電路。
9.如權(quán)利要求1所述的適用于單級(jí)反激前后切相調(diào)光電源的相位角檢測(cè)電路，其特征在于:所述功率轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)變壓器繞阻，該變壓器繞阻的輸入與輸出的相位相反，幅值與輸入和輸出所對(duì)應(yīng)的線阻的匝比成比例。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103869160SQ201210586415
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月15日
【發(fā)明者】潘黃鋒, 王林吉, 林萬(wàn)炯 申請(qǐng)人:林萬(wàn)炯