一種led調(diào)光電源的制作方法
【專利摘要】一種LED調(diào)光電源，包括一個PWM信號產(chǎn)生模塊，一個與該PWM信號產(chǎn)生模塊電性連接的開關(guān)控制模塊，一個與該開關(guān)控制模塊電性連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器。所述PWM信號產(chǎn)生模塊包括一個比較運算器。所述開關(guān)控制模塊用于在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前關(guān)斷所述DC/DC轉(zhuǎn)換器。由于所述LED調(diào)光電源包括有所述PWM信號產(chǎn)生模塊，以及開關(guān)控制模塊，使得在所述PWM信號產(chǎn)生模塊的比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器一直處于關(guān)斷的狀態(tài)，從而使得負載在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前不會有電流流過，進而可以避免LED燈負載有閃爍的現(xiàn)象產(chǎn)生，提高LED燈具給人的使用感受。
【專利說明】—種LED調(diào)光電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種照明系統(tǒng)設(shè)備，特別是一種LED調(diào)光電源。

【背景技術(shù)】
[0002]在一般的日常生活中，隨處都可見到各種照明設(shè)備，例如，日光燈、路燈、臺燈、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，由于科技日新月異，已利用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光來源。甚者，除照明設(shè)備外，對于一般交通號志、廣告牌、車燈等，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，越來越多的場合開始使用LED燈具，如商場、酒店、居家。特別是酒店燈具的使用，客人對其燈光的使用提出的較為苛刻的要求，如光照均勻，沒有炫光，沒有閃爍。而對于LED燈具閃爍的問題，大多是由于LED燈具的電源本身的特性造成的，如電容的充放電時間與其他電子元件，如運算放大器的爬升時間的不一致，是不可避免的。而該LED燈具的閃爍問題會降低用戶的燈具使用感受。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，有必要提供一種阻止LED燈具閃爍的LED調(diào)光電源，以克服上述不足。
[0005]一種LED調(diào)光電源，包括一個PWM信號產(chǎn)生模塊，一個與該PWM信號產(chǎn)生模塊電性連接的開關(guān)控制模塊，一個與該開關(guān)控制模塊電性連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器，以及一個用于為所述PWM信號產(chǎn)生模塊、開關(guān)控制模塊以及DC/DC轉(zhuǎn)換器供電的內(nèi)部電源模塊。所述PWM信號產(chǎn)生模塊包括一個比較運算器。所述開關(guān)控制模塊用于在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前關(guān)斷所述DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于所述LED調(diào)光電源包括有所述PWM信號產(chǎn)生模塊，以及開關(guān)控制模塊，使得在所述PWM信號產(chǎn)生模塊的比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器一直處于關(guān)斷的狀態(tài)，從而使得負載在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前不會有電流流過，進而可以避免LED燈負載有閃爍的現(xiàn)象產(chǎn)生，提高LED燈具給人的使用感受。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]以下結(jié)合附圖描述本實用新型的實施例，其中。
[0008]圖1為本實用新型第一實施例提供的一種LED調(diào)光電源的電路原理圖。
[0009]圖2為圖1的LED調(diào)光電源的電路圖之一。
[0010]圖3為圖1的LED調(diào)光電源的電路圖之二。
[0011]圖4為本實用新型第二實施例提供的一種LED調(diào)光電源的電路圖。

【具體實施方式】
[0012]以下基于附圖對本實用新型的具體實施例進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅作為實施例，并不用于限定本實用新型的保護范圍。
[0013]請參閱圖1，其為本實用新型提供的第一實施例的LED調(diào)光電源100的電路原理圖。所述LED調(diào)光電源100包括一個PWM信號產(chǎn)生模塊10，一個與該PWM信號產(chǎn)生模塊10電性連接的信號隔離模塊11，一個與該信號隔離模塊11電性連接的開關(guān)控制模塊12，一個與該開關(guān)控制模塊電性12連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器13，以及一個用于為所述PWM信號產(chǎn)生模塊10、信號隔離模塊11、開關(guān)控制模塊12以及DC/DC轉(zhuǎn)換器13供電的內(nèi)部電源模塊14。當然可以想到的是，所述LED調(diào)光電源100用于為一個LED燈負載提供恒壓或恒流的電源。所述LED燈負載包括至少一個LED燈。同時該LED調(diào)光電源100還包括其他一些功能模塊，如EMI濾波電路，整流電路，變壓器等，其為一般電源都具有的功能模塊，在此不作詳述。
[0014]如圖2所示，所述PWM信號產(chǎn)生模塊10包括一個比較運算器N1A，一個與比較運算器NlA的同相輸入端電性連接的三角波發(fā)生電路101，以及一個與比較運算器NlA的反相輸入端電性連接的恒壓轉(zhuǎn)換電路102。所述三角波發(fā)生電路101輸出的是一種三角波，而所述恒壓轉(zhuǎn)換電路102輸出的是一種O至1V的恒定電壓，經(jīng)過所述比較運算器NlA的比較運算后，所述比較運算器NlA的輸出的是一種具有一定幅值的方波。通過調(diào)節(jié)所述恒壓轉(zhuǎn)換電路102的輸出電壓值的大小，即可調(diào)節(jié)所述比較運算器NlA的輸出方波的占空比，也即一定占空比的PWM信號。因此，所述PWM信號產(chǎn)生模塊10的輸出為具有一定占空比的PWM信號，當該具有一定占空比的PWM信號傳輸給DC/DC轉(zhuǎn)換器13后，該DC/DC轉(zhuǎn)換器13的輸出電壓值或電流大小由所述PWM信號調(diào)節(jié)，進而調(diào)節(jié)所述電性連接在所述DC/DC轉(zhuǎn)換器13上的LED燈的亮度，達到調(diào)光的目的。所述PWM信號產(chǎn)生模塊10還包括一個電容C3。該電容C3電性連接在所述比較運算器NlA的反相輸入端與地之間。設(shè)置該電容C3的原因在于因為同相輸入端的三角波的電壓上升速度小于反相輸入端的恒定電壓的上升速度，因此為了讓反相輸入端的電壓上升的速度慢一些，因此在其與地之間設(shè)置該電容C3，以保證比較運算器NlA的輸出有足夠長的高電平時間。
[0015]所述信號隔離模塊11的作用隔離所述PWM信號產(chǎn)生模塊10與DC/DC轉(zhuǎn)換器13，以使所述PWM信號產(chǎn)生模塊10與DC/DC轉(zhuǎn)換器13基本絕緣。這是因為市面上的PWM信號產(chǎn)生模塊10質(zhì)量參差不齊，絕緣難以保證，而為了保護整個LED調(diào)光電源100的質(zhì)量，就需要使所述DC/DC轉(zhuǎn)換器13與PWM信號產(chǎn)生模塊10達到基本絕緣。在本實施例中，所述信號隔離模塊11包括一個光耦合器N2和一個電阻R2。所述光耦合器N2包括一個二極管和一個光敏三極管。所述二極管的負極與比較運算器NlA的輸出端電性連接，正極與電阻R2電性連接。所述光敏三極管的集電極與開關(guān)控制模塊12電性連接，發(fā)射極接地。所述電阻R2電性連接在所述二極管的正極與比較運算器NlA的電源輸入端Vcc之間。所述光耦合器N2的隔離原理是顯而易見的，因為沒有直接的電連接，因此可以使所述PWM信號產(chǎn)生模塊10與DC/DC轉(zhuǎn)換器13相互之間絕緣，達到安規(guī)的要求。所述信號隔離模塊11在阻止LED燈負載閃爍所起的作用在于使信號隔離模塊11輸出的高低電平進行反轉(zhuǎn)。因為光敏三極管的存在，其對輸出的高低電平進行了反轉(zhuǎn)，即如果沒有R2時，比較運算器NlA的輸出為高電平時，光敏三極管導通，輸出為低電平，而比較運算器NlA的輸出為低電平時，光敏三極管截止，輸出為高電平。而具有所述電阻R2時，當所述比較運算器NlA的輸出為高電平時，在其輸入端Vcc與電阻R2的作用下，使得加載在二極管上的電壓為低電平，二極管截止，光敏三極管截止，輸出為高電平。同理，當所述比較運算器NlA的輸出為高電平時，信號隔離模塊11的輸出為低電平。從而達到高低電平反轉(zhuǎn)的目的?？梢韵氲降氖牵鐖D3所示，所述電阻R2還可以電性連接在所述二極管的負極與地之間，其作用是一樣的，都是使所述信號隔離模塊11輸出的高低電平進行反轉(zhuǎn)。只不過，此時，所述二極管的正極應(yīng)當與PWM信號產(chǎn)生模塊10的比較運算器NlA的輸出端電性連接。
[0016]所述內(nèi)部電源模塊14包括一個變壓器TRl，兩個分別并聯(lián)連接在所述變壓器TRl主次級上的電容C1、C2，以及兩個分別串聯(lián)在所述變壓器TRl的主次級上的二極管D1、D2。所述電容Cl、C2的作用是濾波，目的是使進入輸入到所述變壓器TRl以及從變壓器TRl輸出的電壓減少波動，達到穩(wěn)壓的目的。所述二極管D1、D2的作用是單向?qū)?，以配合所述電容Cl、C2濾波。因為如果所述電容Cl、C2兩端的電壓不是單向電壓的話，其將失去作用。
[0017]所述開關(guān)控制模塊12包括兩個串聯(lián)的電阻R3、R4，和一個MOS管Q2。所述電阻R3、R4串聯(lián)電性連接在所述內(nèi)部電源模塊14的輸出端。所述MOS管Q2可以為N溝道MOS管，也可以為P溝道MOS管。在本實施例中，所述MOS管Q2為N溝道MOS管，其源極接地，柵極與光敏三極管的集電極電性連接并電性連接在所述電阻R3、R4之間，漏極與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器13的EN腳電性連接。由于所述兩個電阻R3、R4串聯(lián)在內(nèi)部電源模塊14的高低電平兩端，從而可以通過對電阻R3和電阻R4的阻值的選取，采集到電阻R3、電阻R4兩端不同的電壓值，同時隨著內(nèi)部電源模塊10的輸出電壓的升高，所述電阻R3、R4兩端的電壓值也在變化。此時，所述電阻R3與電阻R4的阻值的比值成為所述開關(guān)控制模塊12的開關(guān)闕值，其決定的所述MOS管Q2的開關(guān)。當所述LED調(diào)光電源100上電后，所述內(nèi)部電源模塊14馬上工作，使得開關(guān)控制模塊12的兩個電阻R3、R4的兩端有電壓加載，而MOS管Q2的驅(qū)動由電阻R3、R4控制，所以MOS管Q2導通，將DC/DC轉(zhuǎn)換器13的EN腳的電平拉低，因此DC/DC轉(zhuǎn)換器13沒有輸出，不工作。而此時由于內(nèi)部電源模塊14的電容Cl、C2需要充電，比較運算器NlA的同相輸入端的三角波波形在緩慢爬升，同時反相輸入端的電壓也在緩慢爬升，因此所述比較運算器的輸出端在其輸入Vcc端及電阻R2的作用下保持高電平，信號隔離模塊11的內(nèi)部二極管截止，則沒有電流反饋到次級的光敏三極管上。而隨著時間的推移，內(nèi)部電源模塊14的電容Cl、C2上的電壓逐漸升高，比較運算器NlA的同相輸入端上的三角波波形趨于穩(wěn)定，即電壓趨于穩(wěn)定。反相輸入端上的電壓也會趨于穩(wěn)定，此時比較運算器NlA的輸出端為一個幅值不斷升高的穩(wěn)定PWM波形，即電壓幅值達到了穩(wěn)態(tài)的恒壓點。當然可以想到的是，當PWM信號產(chǎn)生模塊的恒壓轉(zhuǎn)換電路102的輸出電壓在O至10伏之間變化時，所述比較運算器NlA的輸出端的幅值也在變化，但在某一固定時刻，其幅值是恒定的，而不是一種上升的傾斜波。即PWM信號在變化，從而控制DC/DC轉(zhuǎn)換器13的輸出電壓，進而控制LED燈負載的亮度變化。當比較運算器NlA的輸出端的電壓幅值達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點后，其輸出的電壓值隨PWM信號在高低電平之間轉(zhuǎn)換，只是當恒壓轉(zhuǎn)換電路102的輸出電壓在O至10伏之間變化時，其占空比會變化。當比較運算器NlA的輸出端的電壓幅值達到了穩(wěn)態(tài)的恒壓點并為低電平時，信號隔離模塊11內(nèi)部二極管導通，有電流反饋到次級的光敏三極管，即光敏三極管導通，MOS管Q2截止，從而DC/DC轉(zhuǎn)換器13的EN腳為高電平，DC/DC轉(zhuǎn)換器13的輸出端有電壓輸出，進而負載兩端有電壓加載，LED燈負載開始工作。而當比較運算器NlA的輸出端電壓幅值達到了穩(wěn)態(tài)的恒壓點并為高電平時，信號隔離模塊11內(nèi)部二極管截止，沒有電流反饋到次級的光敏三極管，即光敏三極管截止，MOS管Q2導通，從而DC/DC轉(zhuǎn)換器13的EN腳為低電平，DC/DC轉(zhuǎn)換器13的輸出端沒有電壓輸出。
[0018]所述直流/直流變換器13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，當開關(guān)斷開時，電能再釋放給負載，提供能量。其輸出的功率或電壓的能力與占空比(由開關(guān)導通時間與整個開關(guān)的周期的比值)有關(guān)。當開關(guān)控制模塊12導通時，即MOS管Q2的源極與漏極導通，從而降為低電平，進而將該直流/直流變換器13的EN腳的電壓拉低，則該直流/直流變換器13的輸出端沒有輸出，負載不工作。而當開關(guān)控制模塊12截止時，MOS管Q2的漏極以及直流/直流變換器13的輸出端皆為高電平，則該直流/直流變換器13的輸出端有電壓輸出，進而在負載兩端有電壓加載，負載14開始工作。
[0019]請參閱圖4，其為本實用新型技術(shù)的第二實施例的LED調(diào)光電源200的電路圖。所述LED調(diào)光電源200包括一個PWM信號產(chǎn)生模塊20，一個與該PWM信號產(chǎn)生模塊20電性連接的信號隔離模塊21，一個與該信號隔離模塊21電性連接的開關(guān)控制模塊22，一個與該開關(guān)控制模塊電性22連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器23，一個用于為所述PWM信號產(chǎn)生模塊20、信號隔離模塊21、開關(guān)控制模塊22以及DC/DC轉(zhuǎn)換器23供電的內(nèi)部電源模塊24，以及一個電性連接在所述內(nèi)部電源模塊24的輸出端與DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳之間的欠壓保護電路25。同時第一實施例，所述LED調(diào)光電源200用于為一個LED燈負載提供恒壓或恒流的電源。所述LED燈負載包括至少一個LED燈。同時該LED調(diào)光電源200還包括其他一些功能模塊，如EMI濾波電路，整流電路，變壓器等，其為一般電源都具有的功能模塊，在此不作詳述。
[0020]當LED燈負載的額定電壓很低的時候，例如只有一顆LED燈，其額定電壓只有3.6伏，而DC/DC轉(zhuǎn)換器23內(nèi)部有一個最小的工作電壓要求，在整個LED調(diào)光電源200上電后，當輸出電壓上升到6伏后，因負載后小，且開關(guān)控制模塊22還沒有工作，故所述DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳還沒有被拉到低電平而有輸出時，所述只有一顆的LED燈也會亮一下，然后開關(guān)控制模塊22開始工作，該LED燈滅掉，造成閃爍的現(xiàn)象。因此增加所述欠壓保護電路25的目的在于當內(nèi)部電源模塊24的輸出電壓大于該欠壓保護電路25的闕值電壓時關(guān)斷所述DC/DC轉(zhuǎn)換器23，以在當所述開關(guān)控制模塊22還沒有工作時關(guān)斷該DC/DC轉(zhuǎn)換器23，即將該DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳拉至低電平。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于所述LED調(diào)光電源100包括有所述PWM信號產(chǎn)生模塊10，信號隔離模塊11，以及開關(guān)控制模塊12，使得在所述PWM信號產(chǎn)生模塊10的比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器一直處于關(guān)斷的狀態(tài)，從而使得負載在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值未達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前不會有電流流過，進而可以避免LED燈負載有閃爍的現(xiàn)象產(chǎn)生，提供LED燈具給人的使用感受。
[0022]如圖4所示，所述欠壓保護電路25包括兩個串聯(lián)的電阻R5、R6，一個電性連接在所述電阻R5、R6之間的穩(wěn)壓二極管D3，一個電性連接在穩(wěn)壓二極管D3的正極的三極管Q3，以及一個與三極管Q3的集電極電性連接的三極管Q4。所述穩(wěn)壓二極管D3的負極與電阻R5、R6連接。所述三極管Q3的基極與穩(wěn)壓二極管D3的正極連接，發(fā)射極接地。所述三極管Q3的集電極同時串聯(lián)一個電阻R8連接在內(nèi)部電源模塊24的輸出端以給所述三極管Q3、Q4供電。所述三極管Q4的基極串聯(lián)一個電阻R9與三極管Q3的集電極連接，發(fā)射極接地。所述三極管Q4的集電極與DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳電性連接。
[0023]所述欠壓保護電路25的工作原理如下。當內(nèi)部電源模塊24的輸出電壓大于所述穩(wěn)壓二極管D3的出穿電壓而小于所述開關(guān)控制模塊22的工作電壓時，所述穩(wěn)壓二極管D3被擊穿而導通，這時三極管Q3截止。而所述三極管Q4在DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳的電壓的驅(qū)動下使三極管Q4的集電極與發(fā)射極之間導通，從而將該DC/DC轉(zhuǎn)換器23的EN腳的電壓拉到低電平，進而關(guān)斷所述DC/DC轉(zhuǎn)換器23，阻止其向負載供電。而隨著內(nèi)部電源模塊24的輸出電壓進一步增大，所述開關(guān)控制模塊22開始工作，此后該LED調(diào)光電源200的工作原理與第一實施例的LED調(diào)查光電源200的工作原理相同，就不再詳述。
[0024]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED調(diào)光電源，其特征在于:所述LED調(diào)光電源包括一個PWM信號產(chǎn)生模塊，一個與該PWM信號產(chǎn)生模塊電性連接的開關(guān)控制模塊，以及一個與該開關(guān)控制模塊電性連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述PWM信號產(chǎn)生模塊包括一個比較運算器，所述開關(guān)控制模塊用于在所述比較運算器的輸出端的電壓幅值達到穩(wěn)態(tài)的恒壓點前關(guān)斷所述DC/DC轉(zhuǎn)換器。
2.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述PWM信號產(chǎn)生模塊還包括一個與比較運算器的同相輸入端電性連接的三角波發(fā)生電路，以及一個與運算器的反相輸入端電性連接的恒壓轉(zhuǎn)換電路，所述恒壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓為恒定電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述PWM信號產(chǎn)生模塊還包括一個電容，該電容電性連接在所述比較運算器的反相輸入端與地之間。
4.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述LED調(diào)光電源還包括一個欠壓保護電路，所述欠壓保護電路電性連接在所述內(nèi)部電源模塊與開關(guān)控制模塊之間，所述欠壓保護電路用于在內(nèi)部電源模塊的輸出電壓小于其闕值電壓時關(guān)斷所述開關(guān)控制模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述欠壓保護電路包括一個穩(wěn)壓二極管，該穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓即為所述的闕值電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述LED調(diào)光電源還包括一個信號隔離模塊，該信號隔離模塊電性連接在所述PWM信號產(chǎn)生模塊與開關(guān)控制模塊之間并用于隔離所述PWM信號產(chǎn)生模塊與DC/DC轉(zhuǎn)換器以使該PWM信號產(chǎn)生模塊與DC/DC轉(zhuǎn)換器之間絕緣。
7.如權(quán)利要求6所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述信號隔離模塊包括一個光耦合器，以及一個電阻R2，所述光耦合器包括一個二極管和一個光敏三極管，所述二極管的正極與比較運算器的輸出電性連接，負極接地，所述三極管的集電極與開關(guān)控制模塊電性連接，發(fā)射極接地，所述電阻R2電性連接在所述二極管的正極與比較運算器的電源輸入端之間。
8.如權(quán)利要求7所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述開關(guān)控制模塊包括兩個串聯(lián)的電阻R3、R4，和一個MOS管，所述電阻R3、R4電性連接在內(nèi)部電源模塊的輸出端，所述MOS管為N溝道MOS管，其源極接地，柵極與光敏三極管的集電極電性相連并電性連接在所述電阻R3、R4之間，漏極與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的EN腳電性連接。
9.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述信號隔離模塊包括一個光耦合器，以及一個電阻R2，所述光耦合器包括一個二極管和一個光敏三極管，所述二極管的正極與比較運算器的輸出電性連接，負極接地，所述三極管的集電極與開關(guān)控制模塊電性連接，發(fā)射極接地，所述電阻R2電性連接在所述二極管的負極與接地之間。
10.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光電源，其特征在于:所述LED調(diào)光電源還包括一個用于為所述PWM信號產(chǎn)生模塊、開關(guān)控制模塊以及DC/DC轉(zhuǎn)換器供電的內(nèi)部電源模塊。
【文檔編號】H05B37/02GK204046881SQ201420460942
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】吳其志 申請人:寧波高新區(qū)賽爾富電子有限公司