本實用新型涉及LED燈具領域,尤其涉及一種LED無頻閃調光控制電路。
背景技術:
LED燈的出現,極大地降低照明所需要的電力,同樣瓦數的LED燈,所需電力只有白熾燈的1/10,同時LED燈具具有壽命長、環保、免維護等優點,而可控硅調光器廣泛使用于白熾燈等傳統照明市場,簡單容易被消費者所使用,符合人們的使用習慣,如果LED燈想要取代可控硅調光的白熾燈等傳統照明燈具的位置,就需要和可控硅調光器兼容。
目前市場上的LED可控硅調光控制電路在進行調光時破壞了正弦波的波形,導致LED燈出現各種問題。具體的,可控硅調光控制電路因控制可控硅的導通角,會使電壓波形變為不規則的正弦波,而白熾燈的熱慣性使得人眼根本看不出這種不規則引起的振蕩,但是對于LED的驅動電源就會產生音頻噪聲和閃爍,導致在開關切換狀態下該LED燈會出現燈閃的問題,也降低了電路的功率因數(PF)值,而且導通角越小時功率因數值越低。
技術實現要素:
鑒于上述問題,本實用新型提供了一種LED無頻閃調光控制電路,以避免LED燈出現燈閃的問題,且該電路具有高功率因數,易于實現控制調節,結構簡單,所需成本較低。
為了解決上述技術問題,本申請采用如下技術方案:
一種LED無頻閃調光控制電路,包括:LED光源,可控硅調光器,整流處理模塊,第一LED恒流控制器處理模塊,第二LED恒流控制器處理模塊,電解電容器處理模塊,以及第一調光控制模塊;其中,所述LED光源包括兩個以上LED燈珠;所述可控硅調光器與外接電源相連,用于調節LED光源的亮度;所述第一調光控制模塊,用于保證所述LED光源正極電壓波形變化時流過所述LED光源的電流為恒定值。
優選的,所述整流處理模塊,通過所述可控硅調光器與外接電源相連,用于對輸入外接電源進行整流;
所述第一LED恒流控制器處理模塊,與所述整流處理模塊相連,用于提供維持所述可控硅調光器導通所需的陽極正向電流;
所述第二LED恒流控制器處理模塊,與所述電解電容器處理模塊以及所述第一調光控制模塊相連,用于為所述LED光源提供恒流驅動;
所述電解電容器處理模塊,所述LED光源和第一調光控制模塊的組合與其電解電容器并聯,用于在整流后的母線電壓小于LED光源的導通壓降時,向所述LED光源供電;
所述第一調光控制模塊,其第一端與所述LED光源串聯,其第二端與所述電解電容器的負極相連接,用于控制所述LED光源電流恒定。
優選的,所述第一調光控制模塊包括第一調光控制器、第二電容、第三采樣電阻、第四采樣電阻和第五采樣電阻,所述第三采樣電阻和所述第四采樣電阻串聯,所述第三采樣電阻一端連接所述第一調光控制器的第一端,所述第三采樣電阻和第四采樣電阻的連接點與所述第一調光控制器的第三端連接,所述第四采樣電阻的另一端連接所述第一調光控制器的第二端;所述第二電容與所述第四采樣電阻并聯;當所述第一調光控制器第三端的電壓小于第一設定值時,流過所述第一調光控制器第一端的電流與其第一端的電壓成對應關系,當所述第一調光控制器第三端的電壓大于等于第一設定值時,流過所述第一調光控制器第一端的電流為第一恒定值;所述第五采樣電阻一端連接所述第一調光控制器第四端,另一端連接所述第一調光控制器第二端,其阻值大小決定所述第一恒定值的大小。
優選的,所述第四采樣電阻的阻值遠小于所述第三采樣電阻的阻值;所述第四采樣電阻與所述第二電容用于保證所述第一調光控制器第三端的電壓為第二恒定值。
優選的,所述電解電容器處理模塊具體包括電解電容器和整流二極管,所述整流二極管的陽極連接所述整流處理模塊的正相輸出端,所述整流二極管的陰極連接所述電解電容器的正極以及所述LED光源的陽極。
優選的,所述第一LED恒流控制器處理模塊具體包括:第一LED恒流控制器和第一采樣電阻,所述第二LED恒流控制器處理模塊具體包括:第二LED恒流控制器和第二采樣電阻;所述第一LED恒流控制器一端與所述整流處理模塊的正相輸出端以及所述整流二極管的陽極相連,另一端接地,其控制端A通過所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻接地,所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻之間通過B點相連;所述第二LED恒流控制器的一端與所述電解電容器的負極及第一調光控制模塊的第二端相連,另一端接地,其控制端D通過第二電阻接地。
一種LED無頻閃調光控制電路,包括:LED光源、整流處理模塊、可控硅調光器、第一LED恒流控制器、第二LED恒流控制器、電解電容器、整流二極管、第一采樣電阻、第二采樣電阻、第一調光控制器;其中,所述LED光源包括兩個以上的LED燈珠;所述可控硅調光器與外接電源相連,用于調節LED光源的亮度;所述第一調光控制器,用于調節流過所述LED光源的電流,保證在所述LED光源輸入端的電壓波形變化時流過所述LED光源的電流為恒定值。
優選的,所述整流處理模塊通過所述可控硅調光器與外接電源相連,所述整流處理模塊的正相輸出端連接所述第一LED恒流控制器的一端及所述整流二極管的陽極,所述整流處理模塊的負相輸出端與所述第一LED恒流控制器的另一端相連后接地,所述第一LED恒流控制器的控制端A通過第一采樣電阻和第二采樣電阻接地,所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻通過B點相連,所述整流二極管的陰極連接所述LED光源的陽極,同時所述整流二極管的陰極也連接所述電解電容器的正極,所述電解電容器的負極連接所述第二LED恒流控制器的一端,所述第二LED恒流控制器的另一端接地,同時所述第二LED恒流控制器的控制端D通過所述第二采樣電阻接地;所述LED光源與所述第一調光控制器串聯,其串聯組合與所述電解電容器并聯;
其中,當所述第一LED恒流控制器控制端A點電壓大于B點電壓時,所述第一LED恒流控制器導通以提供維持所述可控硅調光器導通所需的陽極正向電流;當整流后的母線電壓小于所述LED光源的導通壓降時,所述電解電容器向所述LED光源供電;所述第一調光控制器根據其第一端的電壓調節流過其第一端的電流,即調節流過所述LED光源的電流。
優選的,所述控制電路還包括:第二電容、第三采樣電阻、第四采樣電阻和第五采樣電阻,所述第三采樣電阻和第四采樣電阻串聯后與所述第一調光控制器并聯,所述第三采樣電阻和所述第四采樣電阻的連接點同時連接所述第一調光控制器的控制端F;當所述第一調光控制器控制端F的電壓小于第一設定值時,流過所述第一調光控制器的電流與所述LED光源的陰極電壓成對應關系,當所述第一調光控制器控制端F的電壓大于等于第一設定值時,流過所述第一調光控制器的電流為第一恒定值;所述第二電容與所述第四采樣電阻并聯;所述第五采樣電阻一端連接所述第一調光控制器電流設定端,另一端連接所述第一調光控制器第二端,其阻值大小決定所述第一恒定值的大小;第三采樣電阻與第四采樣電阻及第二電容用于保證所述第一調光控制器控制端F的電壓穩定,從而實現流過所述LED光源的電流穩定。
優選的,所述第三采樣電阻的阻值遠大于所述第四采樣電阻的阻值。
綜上可見,本實用新型提供了一種LED無頻閃調光控制電路,主要包括LED光源、可控硅調光器、整流處理模塊、第一LED恒流控制器處理模塊、第二LED恒流控制器處理模塊、電解電容器處理模塊、第一調光控制模塊。其中,所述第一調光控制模塊根據電壓變化調節流過LED光源的電流,其控制端電壓的穩定決定了流過LED光源電流的恒定,從而克服了現有技術中存在的燈閃等種種問題。
附圖說明
附圖1為本實用新型一個實施例中LED無頻閃調光控制電路的電路結構圖;
附圖2為附圖1所述實施例中調光控制模塊的電壓電流特性曲線圖;
附圖3為附圖1所述實施例中G點電壓、K點電壓、及LED燈串電流的波形圖;
附圖4為本實用新型另一個實施例中LED無頻閃調光控制電路的電路結構圖。
具體實施方式
現有技術中,由于LED光源在電壓大于導通電壓時才有電流,當其兩端的電壓小于導通電壓時無電流通過;可控硅LED燈調光控制電路中導通角的大小對于白熾燈影響較小因而是無所謂的,但是對于LED的驅動電源就會產生音頻噪聲和閃爍,導致該LED燈具會出現燈閃的問題,也降低了電路的功率因數(PF)值。
為了解決上述問題,本實用新型的核心在于LED無頻閃調光控制電路,附圖1為本實用新型一個實施例中LED無頻閃調光控制電路的電路結構圖,該LED無頻閃調光控制電路主要包括LED光源、可控硅調光器、整流處理模塊、第一LED恒流控制器處理模塊、第二LED恒流控制器處理模塊、電解電容器處理模塊、第一調光控制模塊。
該電路中上述各個模塊具有其相應的功能:所述LED光源,用于提供LED光源;所述可控硅調光器,用于控制外接電源的導通角大小以調節LED光源的亮度;所述整流處理模塊,通過所述可控硅調光器與外接電源相連,用于對輸入外接電源進行整流;所述第一LED恒流控制器處理模塊,與所述整流處理模塊相連,用于提供維持所述可控硅調光器導通所需的陽極正向電流;所述第二LED恒流控制器處理模塊,與所述電解電容器處理模塊以及所述第一調光控制模塊相連,用于為所述LED光源提供恒流驅動;所述電解電容器處理模塊包括電解電容器,所述LED光源和所述第一調光控制模塊的組合與該電解電容器并聯,用于在整流后的母線電壓小于LED光源的導通壓降時,向所述LED光源供電;所述第一調光控制模塊包括調光控制器,其第一端與所述LED光源串聯,其第二端與所述電解電容器的負極相連接,所述第一調光控制模塊用于控制流過所述LED光源的電流為不隨電壓波形變化的恒定值。
在具體的實施方式中,會對上述各個模塊的具體組成和電連接進行進一步設計,具體的,所述LED光源為LED燈串結構,所述電解電容器處理模塊具體包括電解電容器和整流二極管,所述整流二極管的陽極連接所述整流處理模塊的正相輸出端,所述整流二極管的陰極連接所述電解電容器的正極以及所述LED光源的陽極。所述第一LED恒流控制器處理模塊具體包括:第一LED恒流控制器和第一采樣電阻。所述第二LED恒流控制器處理模塊具體包括:第二LED恒流控制器和第二采樣電阻。所述第一LED恒流控制器一端與所述整流處理模塊的正相輸出端以及所述整流二極管的陽極相連,另一端接地,同時,所述第一LED恒流控制器的控制端A通過所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻接地,所述第一采樣電阻和所述第二采樣電阻之間通過B點相連,所述第二LED恒流控制器的一端與所述電解電容器的負極及第一調光控制模塊的第二端相連,另一端接地,同時所述第二LED恒流控制器的控制端D通過第二采樣電阻接地。
其中,所述LED無頻閃調光控制電路的供電控制工作主要有:通過可控硅調光器控制外接電源的導通角大小以調節LED燈串的亮度;通過整流處理模塊對輸入外接供電電源進行整流;通過第一LED恒流控制器處理模塊提供維持所述可控硅調光器導通所需的陽極正向電流;通過第二LED恒流控制器處理模塊為所述LED燈串提供恒流驅動;通過電解電容器處理模塊,在整流后的母線電壓小于LED燈串的導通壓降時,向所述LED燈串供電;以及通過第一調光控制模塊,控制所述LED燈串的電流恒定。
所述第一調光控制模塊是本實用新型的重點之一,其包括具有控制端的調光控制器,其控制端的電壓決定其流過的電流,其電壓電流特性曲線如圖2所示,在調光控制模塊控制端的電壓從零開始增大時,流過調光控制模塊的電流也相應的增大,當控制端的電壓增大到大于等于設定值V0時,流過調光控制模塊的電流達到恒定值IO,此后控制端的電壓增大流過調光控制模塊的電流不再發生變化,因而只要確保調光控制模塊控制端的電壓恒定就可以保證流過調光控制模塊的電流恒定,即流過所述LED燈串的電流恒定。
本電路中所述第一調光控制模塊根據控制端的電壓變化調節流過LED燈串的電流,當控制端的電壓恒定時流過LED燈串的電流恒定,從而克服了現有技術中存在的燈閃等種種問題。
該LED無頻閃調光控制電路的具體工作過程如下:
如圖3所示,當電源開關閉合,在T1周期內,調節可控硅調光器BG1在t1時刻觸發導通,當電源電壓增大時,電解電容器C1通過母線進行充電,流過LED光源與電解電容器C1的電流之和由LED恒流控制器2控制,其大小等于VD/R2,其中VD表示D點的電壓;當電解電容器C1上的電壓大于母線電壓時,電解電容器C1通過LED燈串、調光控制器3放電;不論在電解電容器C1充電還是放電的過程中,流過LED燈串的電流由調光控制器3控制;同時,LED恒流控制器1檢測控制端A點電壓,當A點電壓小于等于D點電壓時,LED恒流控制器1關斷,LED恒流控制器2導通,當A點電壓大于D點電壓時,LED恒流控制器1導通,LED恒流控制器2關斷,在t3時刻,可控硅調光器BG1關斷,LED恒流控制器1提供用于維持可控硅調光器BG1導通所必需的陽極正向電流;圖中波形101表示整流二極管D1正極的電壓波形,波形102表示整流二極管D1負極、電解電容器C1正極的電壓波形。
此外,本實用新型中另一個實施例中還對所述第一調光控制模塊進行了相應的設計,如附圖4所示。在該實施例中,所述第一調光控制模塊1包括第一調光控制器3、第二電容C2、第三采樣電阻R3、第四采樣電阻R4和第五采樣電阻R5,所述第三采樣電阻R3和第四采樣電阻R4串聯后與所述第一調光控制器3的第一端與第二端并聯,所述第三采樣電阻R3和第四采樣電阻R4的連接點同時連接所述第一調光控制器3的控制端F;所述第二電容C2與所述第四采樣電阻R4并聯,其一端連接控制端F,另一端連接第一調光控制器3的第二端;第五采樣電阻R4一端連接第一調光控制器3的第四端,另一端第一調光控制器3的第二端;控制端F的電壓與流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流的關系如圖2所示,控制端F的電壓由零開始增大時,流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流逐漸增大,當控制端F的電壓增大到大于等于設定值VO時,流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流達到恒定值IO,隨后控制端F的電壓增大而流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流保持恒定值IO不變,而恒定值IO的大小由第五采樣電阻R5的大小決定;由圖2可以看出,只要保持控制端F的電壓恒定,流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流也就恒定,即流過LED燈串的電流恒定。
合理設定第三采樣電阻R3和第四采樣電阻R4的阻值,使第三采樣電阻R3的阻值遠大于第四采樣電阻R4的阻值,此時第一調光控制器3控制端F的電壓很小,比如小于10V,由于第二電容C2的存在,那么控制端F的電壓紋波就很小,不足以引起流過第一調光控制器3的第一端與第二端的電流變化,從而實現流過LED燈串的電流恒定。
合理設定第二電容C2的電容值,可適當的減小電解電容器C1的電容值,從而減小電解電容器C1體積,降低成本。
綜上所述,本實用新型提供了一種LED無頻閃調光控制電路,主要包括LED光源、可控硅調光器、整流處理模塊、第一LED恒流控制器處理模塊、第二LED恒流控制器處理模塊、電解電容器處理模塊、第一調光控制模塊。其中,所述第一調光控制模塊控制流過LED光源的電流,保證LED光源的電流不隨電壓波形變化保持恒定,從而克服了現有技術中存在的燈閃等種種問題。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解;其依然可以對上述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替代;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。