一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器的制造方法
【專利摘要】一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器包括一個功率因數(shù)校正電路，一個與該功率因數(shù)校正電路電性連接的DC/DC降壓電路，一個與該DC/DC降壓電路電性連接的半橋驅(qū)動電路，以及一個與該半橋驅(qū)動電路電性連接的濾波電路。所述功率因數(shù)校正電路使輸入電壓轉(zhuǎn)換為高壓直流電。所述半橋驅(qū)動電路將直流電轉(zhuǎn)化為的方波。該調(diào)光器利用所述功率因數(shù)校正電路、DC/DC降壓電路、半橋驅(qū)動電路、濾波電路等功能模塊對電壓的幅值進行了調(diào)整以達(dá)到調(diào)光的目的，但由于沒有像前后切相調(diào)光器那樣對電壓波形進行切割而造成波形跳躍，即該調(diào)光器的輸出波形仍然是連續(xù)的波形，從而可以使得負(fù)載燈具可以通過諧波測試，進而提供整個燈具的品質(zhì)。
【專利說明】一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，特別是一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的燈具通常采用鹵素?zé)糇鳛殡姽庠?。鹵素?zé)艉碾娏看?，且溫度高，不利于?jié)能。隨著LED技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)LED是目前最好的照明光源之一，它具有發(fā)光亮度高、使用壽命長等優(yōu)點。LED作為光源已被廣泛應(yīng)用于照明燈。隨著人們生活水平的提高，包括居住、建筑、商業(yè)等越來越多的開始使用一些用于照明的燈具，特別是需要一種使用LED燈作為光源的燈具，以節(jié)省能源與增加燈具壽命。
[0003]隨著市場的需求，以及能級規(guī)定，可調(diào)光、高PF，高效率的LED驅(qū)動器應(yīng)運而生，但是市場上的可調(diào)光的LED驅(qū)動裝置，即調(diào)光器多為前切相和后切相兩種。而由于電子產(chǎn)品如LED燈具內(nèi)部使用較多開關(guān)電源，在提高電源利用效率的同時，由于非線性的電能轉(zhuǎn)換，會向電網(wǎng)里注入大量諧波電流，它不僅會干擾同一電網(wǎng)中的其他設(shè)備，還會使電網(wǎng)的中線電流超載，影響輸電能力。此外，對電源的相位控制還會引起電網(wǎng)有效值電流發(fā)生變化，導(dǎo)致負(fù)載側(cè)的有效值電壓產(chǎn)生波動，引起照明燈具的燈光閃爍，因此，必須對所使用的燈具進行諧波測試，其也是提高燈具品質(zhì)的必經(jīng)途徑之一。如圖1為前切相或后切相調(diào)光器的電壓波形圖與市電的電壓波形圖的比較圖。在圖1中的前后切相調(diào)光器輸出電壓波形圖中虛線表示為切去的部分，從圖1可知，對于前切相或后切相調(diào)光器，其是通過對每個波形切去的多少而調(diào)節(jié)通過負(fù)載的電壓的大小，從而達(dá)到調(diào)光的目的。從圖1也可看出，由于前后切相調(diào)光器將市電的連續(xù)的整形波根據(jù)所需要的亮度切去一部分，使得該前后切相調(diào)光器的輸出波形不再是連接的整形波，而是跳躍式的間隔波，從而造成該前后切相調(diào)光器的主要缺點是將影響電網(wǎng)質(zhì)量，特別是大范圍使用時，由于波形的疊加使得對電網(wǎng)影響相當(dāng)大。當(dāng)該前后切相調(diào)光器與可調(diào)光的LED電源或調(diào)光節(jié)能燈組電性連接時，與該LED電源連接的LED燈或調(diào)光節(jié)能燈組將很難通過燈具諧波測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種可以讓LED燈或調(diào)光燈組通過燈具諧波測試的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器。
[0005]一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其包括一個功率因數(shù)校正電路，一個與該功率因數(shù)校正電路電性連接的DC/DC降壓電路，一個與該DC/DC降壓電路電性連接的半橋驅(qū)動電路，以及一個與該半橋驅(qū)動電路電性連接的濾波電路。所述功率因數(shù)校正電路使輸入電壓轉(zhuǎn)換為高壓直流電，所述半橋驅(qū)動電路將直流電轉(zhuǎn)化為的方波，該濾波電路使半橋驅(qū)動電路輸出的方波轉(zhuǎn)化成正弦并為所述電壓降幅調(diào)光燈具供電。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器利用所述功率因數(shù)校正電路、DC/DC降壓電路、半橋驅(qū)動電路、濾波電路等功能模塊對電壓的幅值進行了調(diào)整，但由于沒有像前后切相調(diào)光器那樣對電壓波形進行切割而造成波形跳躍，即該調(diào)光器的輸出波形仍然是連續(xù)的波形，從而可以使得負(fù)載燈具可以通過諧波測試，進而提供整個燈具的品質(zhì)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例，其中:
[0008]圖1為前切相或后切相調(diào)光器的電壓波形圖與市電的電壓波形圖的比較圖。
[0009]圖2為本發(fā)明所提供的一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器的電路原理框圖。
[0010]圖3A-3G為圖2的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器在各功能單元處理后的波形圖。
【具體實施方式】
[0011]以下基于附圖對本發(fā)明的具體實施例進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅作為實施例，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。
[0012]請參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明所提供的一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器100的電路原理框圖。所述調(diào)光器100包括一個電源10，一個與該電源10電性連接的整流電路11，一個與所述整流電路11的輸出端電性連接的功率因數(shù)校正電路12，一個與該功率因數(shù)校正電路12的輸出端電性連接的DC/DC降壓電路13，一個與該DC/DC降壓電路13的輸出端電性連接的半橋驅(qū)動電路14，一個與該半橋驅(qū)動電路14電性連接的濾波電路15，一個設(shè)置在所述半橋驅(qū)動電路14與濾波電路15之間的隔直電容器16，一個與所述濾波電路15的輸出端電性連接的取樣反饋電路17，一個與所述取樣反饋電路17的輸出端電性連接的微處理器18,—個為所述微處理器18提供輸入的控制輸入單兀19。所述微處理器17的輸出與DC/DC降壓電路13與半橋驅(qū)動電路14電性連接以給所述DC/DC降壓電路13與半橋驅(qū)動電路14提供控制信號。需要進一步說明的是，所述調(diào)光器100的負(fù)載電性連接在所述濾波電路15的輸出端。所述負(fù)載可以是白熾燈、鹵素?zé)簦蛘甙序?qū)動電源的LED燈具。
[0013]所述電源10可以為市電、發(fā)電機組等交流電，蓄電池等直流電等，其根據(jù)需要來設(shè)定，在本實施例中，所述電源10為市電等交流電，如圖3A所示為該電源10的電壓波形圖，其為一條本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的正弦波，并在本實施例中以220伏電壓為例來說明該調(diào)光器100的工作原理。
[0014]所述整流電路11電性連接在電源10與功率因數(shù)校正電路12之間，其可以為一種橋式整流電路，其利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M行整流的電路，以將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。橋式整流電路利用四個二極管，并兩兩對接。當(dāng)輸入正弦波的正半部分時，所述四個二極管中的兩個導(dǎo)通，從而輸出正的半個正弦波。當(dāng)輸入正弦波的負(fù)半部分時，所述四個二極管中的另兩個導(dǎo)通。由于這兩只管是反接的，所以輸出還將是正弦波的正半部分，因而可以減少電量損失，如圖3B所示為經(jīng)整流電路11整流后的電壓波形圖，其為一條近似的直線?！敖啤钡囊馑际请m然經(jīng)過該整流電路11的整流，該直線仍有類似于正弦波的波動，因為整流電路不能將正弦波的交流變成絕對的直流電。
[0015]所述功率因數(shù)校正電路12用于調(diào)整整個調(diào)光器100的輸出。功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。因此，為了提高電源的功率校正因數(shù)，一般都電源都安裝功率因數(shù)校正電路以提高電源的轉(zhuǎn)換效率，故其為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)功率因數(shù)為I時，所述功率因數(shù)校正電路12的輸入輸出的電壓值將相同，當(dāng)功率因數(shù)小于I時，該功率因數(shù)校正電路12的輸出的電壓值將小于輸入的電壓值。對于本發(fā)明中的調(diào)光器100，所述功率因數(shù)校正電路12的功率因數(shù)大于或等于0.90，使輸入電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電，以保證該調(diào)光器100的功能符合負(fù)載要求。如圖3C為經(jīng)功率因數(shù)校正電路12校正后的電壓波形圖。
[0016]所述DC/DC降壓電路13可以為一種開關(guān)電源芯片，其利用電容、電感的儲能的特性，通過可控開關(guān)(M0SFET等)進行高頻開關(guān)的動作，將輸入的電能儲存在電容(感)里，當(dāng)開關(guān)斷開時，電能再釋放給負(fù)載，提供能量。其輸出的功率或電壓的能力與占空比(由開關(guān)導(dǎo)通時間與整個開關(guān)的周期的比值)有關(guān)。該DC/DC轉(zhuǎn)換電路13可以用于升壓和降壓，當(dāng)調(diào)光器100對電流大小進行調(diào)整時，該DC/DC轉(zhuǎn)換電路10直接檢測不到該調(diào)光器10的調(diào)整，從而也很難控制其輸出電流的大小，進而不能控制LED燈的輸入電流的大小，使得不能控制LED燈的亮度。因此需要聯(lián)樣反饋電路16與微處理器17來檢測調(diào)光器100的輸出，進而根據(jù)該輸出電壓值的大小對DC/DC降壓電路13的輸出電壓值進行調(diào)整，在本實施例中，所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路13為降壓式變換電路，并將電壓值將到一任意值，設(shè)為X。如圖3D為DC/DC降壓電路13降壓后的電壓波形圖，其為一條幅值小于或等于功率因數(shù)校正電路12輸出電壓幅值的直線。
[0017]所述半橋驅(qū)動電路14用于將DC/DC降壓電路13輸出的直流電再變成交流電。該半橋驅(qū)動電路14可以把直流電轉(zhuǎn)化為頻率為50Hz或60Hz的方波，同時所轉(zhuǎn)化成的方波的輸出高電平為直流電壓，該高電平幅值為X，輸出低電平為0V。如圖3E為所述半橋驅(qū)動電路14后的電壓波形圖。
[0018]所述隔直電容器16用于將半橋驅(qū)動電路14變換形成的方波進行移相，使該電壓方波的正負(fù)幅值的大小相等。經(jīng)過該隔直電容器16的調(diào)整，所輸出的電壓方法的正負(fù)幅值的大小皆為半橋驅(qū)動電路14的輸出高電平的一半，即X/2，如圖3F為所述隔直電容器16處理后的電壓方波波形圖。
[0019]所述濾波電路15用來將半橋驅(qū)動電路14輸出的交流方波電壓變?yōu)檎也妷?。?jīng)過所述濾波電路15的處理，變成所述負(fù)載可以使用的電壓，當(dāng)負(fù)載為白熾燈或鹵素?zé)魰r，則可以直接使用，而當(dāng)負(fù)載為LED燈時，則需要電性連接一個電源驅(qū)動器，再連接該LED燈。該電源驅(qū)動器的作用在于再次該濾波電路15輸出的交流電變換為直流電。如圖3G為經(jīng)濾波電路15變換后的電壓波形圖。
[0020]所述取樣反饋電路17用于檢測濾波電路15的輸出電壓幅值大小，并形成電信號，輸入給微處理器18，以便用戶根據(jù)該幅值與需要，決定需要調(diào)高還是調(diào)低濾波電路15的輸出電壓幅值。
[0021]所述微處理器18可以為單片機或CPU等具有數(shù)據(jù)處理功能的單元，其根據(jù)取樣飯電路17與控制輸入單元19的輸入來調(diào)整DC/DC降壓電路13與半橋驅(qū)動電路14的輸出。
[0022]所述控制輸入單元19用于用戶根據(jù)所需要燈具所發(fā)出的光的亮度為所述微處理器18輸入控制信號，以調(diào)節(jié)燈具的發(fā)光強度或亮度。該控制輸入單元19可以為電位器或開關(guān)，在本實施例中，所述控制輸入單元19為電位器。
[0023]還需要說明的是，所述的電源10、整流電路11、功率因數(shù)校正電路12、DC/DC降壓電路13、半橋驅(qū)動電路14、濾波電路15、隔直電容器16、取樣反饋電路17、微處理器18、控制輸入單元19等各單元模塊皆為現(xiàn)有技術(shù)，其具體的由各元器件所組成的電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，在此不再贅述。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器100用于所述功率因數(shù)校正電路12、DC/DC降壓電路13、半橋驅(qū)動電路14、濾波電路15，隔直電容器16以及取樣反饋電路17、微處理器18、控制輸入單元19等功能模塊的作用，即可以起到調(diào)整輸出電壓幅值的效果，同時由于沒有像前后切相調(diào)光器那樣對電壓波形進行切割而造成波形跳躍，該調(diào)光器100仍然是連續(xù)的波形，從而可以使得負(fù)載燈具可以通過諧波測試，進而提供整個燈具的品質(zhì)。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍的內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:該調(diào)光器包括一個功率因數(shù)校正電路，一個與該功率因數(shù)校正電路電性連接的DC/DC降壓電路，一個與該DC/DC降壓電路電性連接的半橋驅(qū)動電路，以及一個與該半橋驅(qū)動電路電性連接的濾波電路，所述功率因數(shù)校正電路使輸入電壓轉(zhuǎn)換為高壓直流電，所述半橋驅(qū)動電路將直流電轉(zhuǎn)化為的方波，該濾波電路使半橋驅(qū)動電路輸出的方波轉(zhuǎn)化成正弦波并為所述電壓降幅調(diào)光燈具供電。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個電源與一個整流電路，該整流電路電性連接在電源與功率因數(shù)校正電路之間。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個取樣反饋電路和一個微處理器，所述取樣反饋電路與濾波電路電性連接，所述微處理器與取樣反饋電路的輸出電性相連，微處理器的輸出與所述DC/DC降壓電路和半橋驅(qū)動電路電性相連。
4.如權(quán)利要求3所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個控制輸入單兀，該控制輸入單兀為所述微處理器輸入控制信號。
5.如權(quán)利要求3所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述微處理器為單片機或CPU。
6.如權(quán)利要求4所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述控制輸入單元為電位器或開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述DC/DC降壓電路為降壓式變換電路。
8.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述半橋驅(qū)動電路輸出高電平為直流電壓，低電平為0V。
9.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述功率因數(shù)校正電路的功率因數(shù)大于或等于0.90。
10.如權(quán)利要求1所述的用于電壓降幅調(diào)光燈具的調(diào)光器，其特征在于:所述經(jīng)半橋驅(qū)動電路轉(zhuǎn)化的交流電的頻率為50Hz或60Hz。
【文檔編號】H05B37/02GK104023428SQ201310085050
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】王其明, 林萬炯 申請人:林萬炯