一種調(diào)光器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種調(diào)光器包括一個(gè)電源模塊，以及一個(gè)與該電源電性連接的開(kāi)關(guān)電路模塊，所述開(kāi)關(guān)電路模塊包括至少一個(gè)MOS管，一個(gè)電性連接在所述電源模塊與開(kāi)關(guān)電路模塊之間的智能驅(qū)動(dòng)電路模塊。該智能驅(qū)動(dòng)電路模塊包括一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，一個(gè)第一電阻，以及一個(gè)第二電阻。由于所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的存在，所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出電阻隨著所述MOS管的溫度升高而降低或溫度降低而升高，從而可以使MOS管的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太慢時(shí)，提高輸入驅(qū)動(dòng)功率，太快時(shí)又降低輸入驅(qū)動(dòng)功率，最后該輸入驅(qū)動(dòng)功率到達(dá)一個(gè)平衡值，所述MOS管的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度也到達(dá)一個(gè)平衡值，該平衡值使得所述調(diào)光器既能通過(guò)EMC測(cè)試又能達(dá)到溫度的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種調(diào)光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源設(shè)備，特別是一種適用于大功率小體積的調(diào)光器。

【背景技術(shù)】
[0002]在一般的日常生活中，隨處都可見(jiàn)到各種照明設(shè)備，例如，日光燈、路燈、臺(tái)燈、藝術(shù)燈等。在上述的照明設(shè)備中，傳統(tǒng)上大部分是以鎢絲燈泡做為發(fā)光光源。近年來(lái)，由于科技日新月異，已利用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光來(lái)源。甚者，除照明設(shè)備外，對(duì)于一般交通號(hào)志、廣告牌、車(chē)燈等，亦都改為使用發(fā)光二極管做為發(fā)光光源。如前所述，使用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源，其好處在于省電，且亮度更大，故于使用上已逐漸普通化。
[0003]隨著LED燈具的普及，越來(lái)越多的場(chǎng)合開(kāi)始使用LED燈具，而對(duì)于LED燈具，由于其直流低壓特征，必須為其配備相適應(yīng)的直流電源。同時(shí)，隨著人們生活水平及要求的提高，人們不再滿足單一亮度或顏色的LED燈具，因此，調(diào)光器應(yīng)運(yùn)而生。然而，為了適應(yīng)LED燈的功率增加，調(diào)光器的輸出功率也越來(lái)越大，但是為了美觀與裝配，體積卻要求越來(lái)越小。但是，當(dāng)調(diào)光器的功率變大后，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，一是發(fā)熱會(huì)大幅度增加，即MOS管開(kāi)關(guān)的發(fā)熱會(huì)大幅度增加，二是電磁干擾也會(huì)大幅度提高，這些因素制約了大功率小體積調(diào)光器的設(shè)計(jì)與制作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種適用于大功率小體積的調(diào)光器，以滿足上述需求。
[0005]一種調(diào)光器包括一個(gè)電源模塊，一個(gè)與該電源電性連接的開(kāi)關(guān)電路模塊，一個(gè)電性連接在所述電源模塊與開(kāi)關(guān)電路模塊之間的智能驅(qū)動(dòng)電路模塊。所述開(kāi)關(guān)電路模塊包括至少一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。該智能驅(qū)動(dòng)電路模塊包括一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，以及一個(gè)與該負(fù)溫度系數(shù)熱敏并聯(lián)的第一電阻。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的存在，所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出電阻隨著所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溫度升高而降低或溫度降低而升高，從而可以改變所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸入驅(qū)動(dòng)功率，進(jìn)而使得當(dāng)所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太快時(shí)，降低輸入驅(qū)動(dòng)功率，而開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太慢時(shí)，提高輸入驅(qū)動(dòng)功率，最后該輸入驅(qū)動(dòng)功率到達(dá)一個(gè)平衡值，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度也到達(dá)一個(gè)平衡值，該平衡值使得所述調(diào)光器既能通過(guò)EMC測(cè)試又能達(dá)到溫度的要求。

【專(zhuān)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為本發(fā)明提供的一種調(diào)光器的電路框圖。
[0009]圖2為圖1的調(diào)光器的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]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。
[0011]請(qǐng)參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明所提供的一種調(diào)光器100的電路框圖及電路原理圖。所述調(diào)光器100包括一個(gè)電源模塊10，一個(gè)與該電源模塊10電性連接的整形電路模塊11，一個(gè)與該整形電路模塊11電性連接的智能驅(qū)動(dòng)電路模塊12，一個(gè)與該智能驅(qū)動(dòng)電路模塊12電性連接的開(kāi)關(guān)電路模塊13，一個(gè)與該開(kāi)關(guān)電路模塊13電性連接的負(fù)載14，一個(gè)與所述整形電路模塊11電性連接并為該整形電路模塊11提供控制信號(hào)的信號(hào)輸入模塊15。
[0012]所述負(fù)載14可以是LED燈具,或其他相適應(yīng)的燈具,在本實(shí)施例中，所述負(fù)載為L(zhǎng)ED燈具。
[0013]所述電源模塊10提供恒壓電源。當(dāng)然可以想到的是，為該電源模塊10提供電力的電源可以為市電、發(fā)電機(jī)組等交流電，蓄電池等直流電等，其根據(jù)需要來(lái)設(shè)定。從圖2的電路原理圖可以看出該電源模塊10利用兩個(gè)二極管Dl、D2，以及一個(gè)電容Cl來(lái)對(duì)其輸入電源進(jìn)行濾波去峰，以輸出適合所述調(diào)光器100使用的恒壓電源。
[0014]所述整形電路模塊11包括三個(gè)三極管以、02、03，以及兩個(gè)電阻1?3、1?4，如圖2所示的電路圖。當(dāng)所述信號(hào)輸入模塊15的輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，所述三極管Q1、Q2將截止，該整形電路模塊11處于截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載14即LED燈具無(wú)電流不工作。當(dāng)所述信號(hào)輸入模塊15的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，所述三極管Q1、Q2將導(dǎo)通，該整形電路模塊11處于導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載14開(kāi)始工作。所述三極管Q1、Q2、Q3除了用作信號(hào)輸入的開(kāi)關(guān)還控制信號(hào)輸入的時(shí)間長(zhǎng)短。所述三極管Ql、Q2的導(dǎo)通與截止需要與電源模塊10的輸入電流的相位同步，從而可以通過(guò)控制Q1、Q2的導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制該調(diào)光器100的輸出功率的大小，進(jìn)而即可實(shí)現(xiàn)調(diào)光。
[0015]所述信號(hào)輸入模塊15可以為單片機(jī)或CPU等具有數(shù)據(jù)處理功能的單元，其根據(jù)用戶的要求進(jìn)行編程，取樣，數(shù)據(jù)處理或者根據(jù)用戶的手動(dòng)輸入，如改變阻值的大小等手段來(lái)輸出用戶所需要的負(fù)載14的輸出功率。所述信號(hào)輸入模塊15輸出的信號(hào)為控制信號(hào)，即控制該調(diào)光器100的輸出功率的大小。但由于該信號(hào)輸入模塊15輸出的控制信號(hào)與電源模塊10輸出的電源信號(hào)之間存在著壓差，因此需要一個(gè)隔離裝置來(lái)隔離，即如下所述的信號(hào)輸入隔離電路模塊16。
[0016]所述調(diào)光器100包括一個(gè)電性連接在所述信號(hào)輸入模塊15與整形電路模塊11之間的信號(hào)輸入隔離電路模塊16，用于隔離所述信號(hào)輸入模塊15的控制信號(hào)與電源模塊10的電源信號(hào)，即隔離所述信號(hào)輸入模塊15的控制信號(hào)的接地端與電源模塊10的電源信號(hào)的接地端。因?yàn)樗隹刂菩盘?hào)的接地端與電源信號(hào)的接地端之間具有電壓差，如果該兩個(gè)接地端導(dǎo)通，將或者損毀所述信號(hào)輸入模塊15或者損毀電源模塊10。該信號(hào)輸入隔離電路模塊16包括一個(gè)光耦器件NI用以實(shí)現(xiàn)以上要求，光耦器件NI為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的電子元器件，再此不再贅述。
[0017]所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊12包括一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC1，一個(gè)與該負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl并聯(lián)的第一電阻R6，以及一個(gè)與所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl及第一電阻R6串聯(lián)的第二電阻R7。所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl (NTC:Negative TemperatureCoefficient)是以猛、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類(lèi)似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。該負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC就是當(dāng)其溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少，所以其電阻值較高，但隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值會(huì)降低的一種電阻。所述第一、第二電阻R6、R7為一恒定電阻，即具有一個(gè)恒定阻值。所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊12的輸出電阻將由第一電阻R6與負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的即時(shí)電阻決定。由于第一電阻R6與負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl并聯(lián)設(shè)置，因此所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊12的輸出電阻將在第一電阻R6的電阻阻值與負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的最小電阻之間變化。
[0018]所述開(kāi)關(guān)電路模塊13包括兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,簡(jiǎn)稱(chēng)MOS 管)Q4、Q5。該兩個(gè)MOS管Q4、Q5分別用于開(kāi)關(guān)電源信號(hào)的輸入與調(diào)光器100的輸出。所述MOS管Q4、Q5是調(diào)光器100的主要發(fā)熱源，也是電磁干擾產(chǎn)生的主要發(fā)生源。MOS管Q4、Q5的發(fā)熱量主要由開(kāi)關(guān)損耗引起，如果MOS管Q4、Q5開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太快，其將產(chǎn)生很大的電磁波，因此導(dǎo)致調(diào)光器100的傳導(dǎo)干擾會(huì)很大，無(wú)法通過(guò)電磁兼容性測(cè)試EMC (Electro Magnetic Compatibility),因此無(wú)法做大所述調(diào)光器100的功率。而如果MOS管Q4、Q5開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太慢，雖然不會(huì)產(chǎn)生很大的電磁波，電磁兼容性測(cè)試EMC可以得到很好的解決，但是由該MOS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)損耗引起的發(fā)熱量將很大，因此為了散熱，必須增大調(diào)光器100的體積以利于散熱，這又不利于減小調(diào)光器的體積，因此這些原因成為現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)光器無(wú)法實(shí)現(xiàn)大功率小體積的原因。也因此當(dāng)MOS管Q4、Q5開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太快時(shí)，希望通過(guò)調(diào)整能夠慢一點(diǎn)，以通過(guò)EMC測(cè)試，而當(dāng)MOS管Q4、Q5開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太慢時(shí)，希望通過(guò)調(diào)整能夠快一點(diǎn)，以降低其發(fā)熱量。而所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊16的作用就在于此，所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl貼設(shè)在MOS管Q4或Q5上，當(dāng)MOS管Q4或Q5溫度變化時(shí)，該負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC的即時(shí)電阻也將變化，即當(dāng)溫度升高，電阻降低，而溫度降低，則電阻升高。當(dāng)MOS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太快時(shí)，MOS管Q4、Q5的溫度降低，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的即時(shí)電阻將增大，所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊16的輸出電阻將接近第一電阻R6與第二電阻R7的總阻值，從而降低整形電路模塊11的輸出驅(qū)動(dòng)功率，進(jìn)而將降低MOS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度，從而降低電磁干擾。而當(dāng)MOS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度太慢時(shí)，MOS管Q4、Q5的溫度升高，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的即時(shí)電阻將降低，所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊16的輸出電阻將接近負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的即時(shí)電阻與第二電阻R7的總阻值，從而提高所述整形電路模塊11的輸出驅(qū)動(dòng)功率，進(jìn)而提高M(jìn)OS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度，使得MOS管Q4、Q5的發(fā)熱量降低。因此通過(guò)設(shè)計(jì)所述第一電阻R6、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC1、以及第二電阻R7的參數(shù)，可以使所述MOS管Q4、Q5的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度達(dá)到一個(gè)既能通過(guò)EMC測(cè)試又能達(dá)到溫度要求的平衡值，而無(wú)需考慮信號(hào)輸入模塊15的參數(shù)。當(dāng)所述MOS管Q4、Q5達(dá)到所述的平衡值時(shí)，所述整形電路模塊的輸入驅(qū)動(dòng)功率也到達(dá)一個(gè)平衡值，該平衡值使得所述調(diào)光器100既能通過(guò)EMC測(cè)試又能達(dá)到溫度的要求。當(dāng)然可以想到的是，所述EMC測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)與溫度的要求是根據(jù)需要如使用場(chǎng)合，調(diào)光器100的輸出功率的大小，以及該調(diào)光器100的體積大小等因素來(lái)設(shè)定的，即其可以根據(jù)需要而變化。
[0019]所述調(diào)光器100還包括一個(gè)過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊17，該過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊17設(shè)置在所述開(kāi)關(guān)電路模塊13與信號(hào)輸入模塊15之間，用于當(dāng)負(fù)載14電流大于某值時(shí)，關(guān)閉該調(diào)光器100以保護(hù)該調(diào)光器100不被損壞，或者輸出反饋信號(hào)給所述信號(hào)輸入模塊15以讓信號(hào)輸入模塊15即時(shí)變更合適的輸出。所述過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊17包括兩個(gè)電阻R9、R10、以及一個(gè)光耦器件N2。所述兩個(gè)電阻R9、RlO用于過(guò)流保護(hù)取樣用，即當(dāng)負(fù)載14電流大于預(yù)設(shè)的某值時(shí)，則兩個(gè)電阻R9、R10上的電壓超過(guò)該預(yù)設(shè)值，該電壓被電路檢測(cè)到后即可進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作，如關(guān)閉驅(qū)動(dòng)信號(hào)或更改驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)或短路保護(hù)，使該調(diào)光器100不被損壞。同樣，所述光耦器件N2的作用也是隔離作用，即用來(lái)隔離所述信號(hào)輸入模塊15的接地端與該過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊17的接地端，以避免其導(dǎo)通而燒毀各電子元件。
[0020]所述調(diào)光器100還包括一個(gè)電性連接在所述開(kāi)關(guān)電路模塊13與負(fù)載14之間的防寄生振蕩電路18。寄生振蕩是指非工作頻率的振蕩。常見(jiàn)的寄生振蕩有兩種，即低于工作頻率的低頻寄生振蕩和聞?dòng)诠ぷ黝l率的聞?lì)l寄生振蕩。寄生振蕩的發(fā)生，是由于MOS管極間電容、引線電感以及引線、扼流圈、電容器等元件的分布參數(shù)構(gòu)成了振蕩電路而產(chǎn)生的。寄生振蕩如不及時(shí)排除，會(huì)導(dǎo)致燒毀振蕩管。因此需要加載該防寄生振蕩電路18。在本實(shí)施例中，所述防寄生振蕩電路18電性連接在所述開(kāi)關(guān)電路模塊13的輸入端，并包括一個(gè)電感LI，用于扼止所述開(kāi)關(guān)電路模塊13所引起的寄生振蕩以降低該開(kāi)關(guān)電路模塊13的溫度與屏蔽電磁干擾，其是利用電感的電磁感應(yīng)原理一方面吸收寄生振蕩能量，另一方面破壞寄生振蕩反饋的相位關(guān)系，從而抑制寄生振蕩發(fā)生。
[0021]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)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)光器，其包括一個(gè)電源模塊，以及一個(gè)與該電源模塊電性連接的開(kāi)關(guān)電路模塊，所述開(kāi)關(guān)電路模塊包括至少一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個(gè)電性連接在所述電源模塊與開(kāi)關(guān)電路模塊之間的智能驅(qū)動(dòng)電路模塊，該智能驅(qū)動(dòng)電路模塊包括一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，一個(gè)與該負(fù)溫度系數(shù)熱敏并聯(lián)的第一電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述電源模塊提供恒壓電源。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個(gè)整形電路模塊，該整形電路模塊電性連接在所述電源模塊與智能驅(qū)動(dòng)電路模塊之間以對(duì)所述電源模塊的輸出電源信號(hào)進(jìn)行濾波整形。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)光器，其特征在于:所述整形電路模塊包括至少一個(gè)三極管，該三極管用作信號(hào)輸入的開(kāi)關(guān)并控制信號(hào)輸入的時(shí)間長(zhǎng)短。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個(gè)信號(hào)輸入隔離電路模塊，以及一個(gè)電性連接在所述信號(hào)輸入隔離電路模塊的輸入端的信號(hào)輸入模塊，所述信號(hào)輸入模塊用于為所述調(diào)光器輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制該調(diào)光器的輸出，所述信號(hào)輸入隔離電路模塊用于隔離所述信號(hào)輸入模塊的控制信號(hào)與電源模塊的電源信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述智能驅(qū)動(dòng)電路模塊還包括一個(gè)第二電阻，該第二電阻與所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻及第一電阻串聯(lián)設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述第一電阻具有一個(gè)恒定阻值。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個(gè)過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊，該過(guò)載保護(hù)取樣電路模塊用于當(dāng)負(fù)載電流大于某值時(shí)，關(guān)閉該調(diào)光器以保護(hù)該調(diào)光器不被損壞。
9.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光器，其特征在于:所述調(diào)光器還包括一個(gè)防寄生振蕩電路模塊，所述防寄生振蕩電路模塊用于扼止所述開(kāi)關(guān)電路模塊所引起的寄生振蕩以降低該開(kāi)關(guān)電路模塊的溫度與屏蔽電磁干擾。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)光器，其特征在于:所述防寄生振蕩電路模塊電性連接在所述開(kāi)關(guān)電路模塊的輸入端，并包括一個(gè)電感。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104254170SQ201310287453
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月29日
【發(fā)明者】王其明, 吳東, 林萬(wàn)炯 申請(qǐng)人:林萬(wàn)炯