一種調光電路及照明系統的制作方法
【專利摘要】一種調光電路及照明系統。一種照明系統包括至少一個LED負載以及一個用于控制該LED負載亮度的調光電路。所述調光電路包括一個與電源輸入端Vin相連且用于產生調光信號的調光信號產生模塊，一個用于輸出供電的DC-DC電源模塊，一個開關信號轉換模塊，一個濾波模塊，以及一個連接在所述濾波模塊和所述DC-DC電源模塊之間的降噪模塊。所述開關信號轉換模塊用于將所述調光信號產生模塊的調光信號轉換為開關控制信號。所述濾波模塊通過公共接地端與所述降噪模塊相連且用于消除所述電源輸入端Vin的干擾。所述降噪模塊在接收到的所述開關控制信號為高電平時打開所述DC-DC電源模塊而在接收到的開關控制信號為低電平時關斷該DC-DC電源模塊并將該DC-DC電源模塊與所述濾波模塊隔離而阻止噪聲進入調光信號。
【專利說明】—種調光電路及照明系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燈具調光電路，特別是一種調光電路及照明系統。

【背景技術】
[0002]相比傳統照明燈具，LED燈具具有能耗低、光效高的優點，因此LED燈具得以迅速推廣應用。而在不同的場合需要不同燈具亮度，因而產生了對LED燈具的亮度進行調節的需求。
[0003]現有技術中，一般通過PWM信號控制DC-DC電源模塊而實現燈具亮度的調節。圖1為現有技術提供的一種LED調光電路，其通過PWM信號直接驅動DC-DC調光腳而實現LED負載的亮度調節。但是該LED調光電路需要三線輸入才能實現調光，使得PWM信號產生模塊無法與DC-DC模塊分開排布，進而增加了布線難度。
[0004]圖2為現有技術提供的另外一種LED調光電路，其通過PWM信號驅動開關管打開過關斷DC-DC線路而實現對LED負載的亮度調節，從而實現了兩線調光。但是，由于DC-DC線路輸入端通常需要接入濾波電容以減少電網的干擾，而該LED調光線路的開關管斷開時，該濾波電容無法及時關斷。當該濾波電容無法及時關斷時，該濾波電容與DC-DC輸出形成回路而放電，而開關管打開時，該濾波電容則會充電。因而，當開關管發生開關動作時，該濾波電容就反復充電，從而造成調光線性度差且噪聲大。


【發明內容】

[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種適合兩線輸入且噪聲小的LED調光電路，以解決上述技術問題。
[0006]—種調光電路，包括一個與電源輸入端Vin相連且用于產生調光信號的調光信號產生模塊，一個用于輸出供電的DC-DC電源模塊，一個與所述調光信號產生模塊電性連接的開關信號轉換模塊，一個濾波模塊，以及一個連接在所述開關信號轉換模塊和所述DC-DC電源模塊的信號接地端之間的降噪模塊。所述開關信號轉換模塊用于將所述調光信號產生模塊的調光信號轉換為開關控制信號。所述濾波模塊通過公共接地端與所述降噪模塊電性相連并用于消除所述電源輸入端Vin的干擾。所述降噪模塊在接收到的所述開關控制信號為高電平時使所述DC-DC電源模塊正常工作而在接收到的所述開關控制信號為低電平時關斷該DC-DC電源模塊，以將該濾波模塊與所述DC-DC電源模塊隔離而阻止噪聲信號進入到傳輸給該DC-DC電源模塊的調光信號。
[0007]所述濾波模塊包括一個濾波電容Cl，該濾波電容Cl 一端與所述DC-DC電源模塊的輸入端連接且該濾波電容Cl另一端連接公共接地端。
[0008]所述開關信號轉換模塊包括一個第一電阻R1，一個第二電阻R3，一個三極管Q2，以及一個二極管D9，所述第一電阻Rl連接在所述調光信號產生模塊和所述三極管Q2的基極之間，所述第二電阻R3分別與所述第一電阻Rl和所述三極管Q2的集電極相連接，所述二極管D9的負極與所述三極管Q2的基極相連后再與所述調光信號產生模塊的輸出端相連，所述二極管D9的正極與所述三極管Q2的發射極相連。
[0009]所述調光信號模塊包括一個PWM信號產生單兀,所述PWM信號產生單兀用于產生PWM信號。
[0010]所述調光信號模塊還包括一個第一電子開關Q1，該第一電子開關Q1根據所述PWM信號產生單元發出的高電平信號而導通而在低電平信號時關斷。
[0011]所述第一電子開關Q1為一個N溝道增強型M0S管。
[0012]所述降噪模塊包括一個第三電阻R4以及一個第二電子開關Q3，所述第三電阻R4分別與所述三極管Q2的集電極和發射極相連，所述第二電子開關Q3連接在所述第三電阻R4和所述DC-DC電源模塊的信號接地端且與所述第三電阻R4 —并接地。
[0013]所述第二電子開關Q3進一步可以為一個N溝道增強型M0S管，且該M0S管的柵極與所述第三電阻R4的一端相連，該M0S管的漏極與所述DC-DC電源模塊的信號接地端相連，而該M0S管的源極與所述第三電阻R4的另一端相連后再連接公共接地端。
[0014]一種照明系統，包括至少一個LED負載，以及一個用于控制所述LED負載的亮度的調光電路。所述調光電路包括一個與電源輸入端Vin相連且用于產生調光信號的調光信號產生模塊，一個用于輸出供電的DC-DC電源模塊，一個與所述調光信號產生模塊電性連接的開關信號轉換模塊，一個濾波模塊，以及一個連接在所述開關信號轉換模塊和所述DC-DC電源模塊的信號接地端之間的降噪模塊。所述開關信號轉換模塊用于將所述調光信號產生模塊的調光信號轉換為開關控制信號。所述濾波模塊通過公共接地端與所述降噪模塊電性相連并用于消除所述電源輸入端Vin的干擾。所述降噪模塊在接收到的所述開關控制信號為高電平時使所述DC-DC電源模塊正常工作而在接收到的所述開關控制信號為低電平時關斷該DC-DC電源模塊，以將該濾波模塊與所述DC-DC電源模塊隔離而阻止噪聲信號進入到傳輸給該DC-DC電源模塊的調光信號。
[0015]與現有技術相比，本實用新型濾波模塊不是直接并聯接所述DC-DC電源模塊的輸入端，而是通過連接所述降噪模塊之后在連接在所述DC-DC電源模塊的輸入端，從而使得所述降噪模塊將所述濾波模塊與所述DC-DC電源模塊得以隔離。所述降噪模塊連接在所述DC-DC電源模塊的信號接地端(SGND端)，而不是連接DC-DC電源模塊的調光腳(DM腳)。因而本實用新型能夠在關閉輸出時，能夠切斷所述濾波模塊與所述DC-DC電源模塊之間的回路，進而解決所述濾波模塊與該DC-DC電源模塊及負載形成回路而放電造成電量損失而產生因反復充放電而產生的噪聲問題。同時，本實用新型調光電路也不會產生因DC-DC電源模塊的硬件偏差而導致調光腳關閉后存在輸出延時關閉的問題，進而使得本實用新型調光電路能夠解決不同規格DC-DC電源模塊的兩線調光問題。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下結合附圖描述本實用新型的實施例，其中:
[0018]圖1為現有技術中的一種調光電路的電路圖。
[0019]圖2為現有技術中的另一種調光電路的電路圖。
[0020]圖3為本實用新型提供的一種調光電路的原理圖。
[0021]圖4為圖3所示的調光電路的電路圖。
[0022]

【具體實施方式】
[0023]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。應當理解的是，此處對本實用新型實施例的說明并不用于限定本實用新型的保護范圍。
[0024]請參閱圖3及圖4，其為本實用新型提供的一種照明系統1000的原理圖和電路圖。所述照明系統1000包括一個調光電路100和至少一個LED負載200。所述調光電路100包括一個調光信號產生模塊10，一個用于輸出供電的DC-DC電源模塊20，一個開關信號轉換模塊30, —個濾波模塊40,以及一個連接在所述開關信號轉換模塊30和所述DC-DC電源模塊20的輸入端的降噪模塊50。所述照明系統1000還包括用于給所述調光信號產生模塊10提供譬如24V直流電壓Vin的電源等，其為本領域技術人員所習知的技術，在此就不再贅述。
[0025]所述調光信號產生模塊10用于產生控制所述LED負載200的調光信號。所調光信號產生模塊10包括一個PWM(Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調制)信號產生單元11以及一個第一電子開關Q1。所述PWM信號產生單元11用于產生PWM信號以用于控制所述LED負載200的亮度等。所述PWM信號產生單元11的占空比根據實際需要而調節，即通過調節該PWM信號產生單元11的占空比來調節所述LED負載的參數，如亮度等。所述PWM信號產生單元11的器件選擇及原理都為現有技術，在此就不再贅述。所述第一電子開關Ql根據PWM信號產生單元11的PWM信號而通斷。所述第一電子開關Ql接收到高電平信號時導通，而在接收到低電平信號時而斷開。所述第一電子開關Ql可以為一個N溝道增強型MOS (Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體場效應晶體)管。
[0026]所述DC-DC電源模塊20用于將一定直流電壓值轉換為另一直流電壓值，且該DC-DC電源模塊20的輸出端Vied+、Vled-端與所述LED負載200相連而形成回路以給該LED負載200供電。所述DC-DC電源模塊20包括一個直流斬波器，該直流斬波器的規格、參數都為本領域技術人員所習知的技術，在此就不再贅述。
[0027]所述開關信號轉換模塊30用于將所述調光信號產生模塊10發出的調光信號轉換為開關控制信號。所述開關信號轉換模塊30包括一個第一電阻Rl，一個第二電阻R3，一個三極管Q2，以及一個二極管D9。所述第一電阻Rl連接在所述調光信號產生模塊10和所述三極管Q2的基極之間。所述第二電阻R3分別與所述第一電阻Rl和所述三極管Q2的集電極相連接。所述二極管D9的負極與所述三極管Q2的基極相連后再與所述調光信號產生模塊10的輸出端相連。所述二極管D9的正極與所述三極管Q2的發射極相連。在本實施例中，采用PWM信號作為調光信號，即所述調光信號產生模塊10包括一個PWM信號產生單元11以及一個作為第一電子開關Ql的N溝道增強型MOS管。因此，所述第一電阻Rl—端所述PWM信號產生單元11的VCC端相連后再與所述第二電阻R3相連，該第一電阻Rl的另一端所述三極管Q2的基極相連。所述二極管D9的負極與所述三極管Q2的基極相連后再與作為第一電子開關Ql的N溝道增強型MOS管的漏極相連。所述三極管Q2的集電極和發射極分別與所述第二電阻R3和所述二極管D9的正極相連。因而，所述開關轉換模塊30能夠將所述PWM信號產生單元11產生的PWM信號轉換為開關信號，且該開關控制信號與所述PWM信號具有相同的頻率。
[0028]所述濾波模塊40與所述調光信號產生模塊10的PWM信號產生單元11的VCC端相連之后并聯在所述DC-DC電源模塊20的VCC輸入端且接地。所述濾波模塊40連接在所述DC-DC電源模塊20的VCC端以濾波而避免所述DC-DC電源模塊20受到干擾。本領域技術人員可以理解的是，所述PWM信號產生單元11的VCC端與輸入供電端Vin相連，因而為了線路連接的方便，所述濾波模塊40與所述PWM信號產生單元11的VCC端相連。在本實施例中，所述濾波模塊40包括一個電容C1，且該電容C1接地。該電容C1也可以跟其他元器件配合以實現濾波功能。在本實施例中，所述降噪模塊50為高電平信號而打開所述DC-DC電源模塊20時，所述濾波模塊40的電容C1上的兩端電壓通過連接所述信號產生模塊10的電源VCC端而充電至24V。而當所述降噪模塊50為低電平信號而關斷所述DC-DC電源模塊20時，所述濾波模塊40的電容C1只能通過所述開關信號轉換模塊30的第一電阻R1放電，該電容C1上的兩端電壓為22V。因而，所述濾波模塊40的因放電產生的壓降非常小，從而在所述降噪模塊50再次根據高電平信號而打開所述DC-DC電源模塊20而使得該濾波模塊40充電的時間短、噪聲小。所述濾波模塊40的電容C1的規格、參數都為本領域技術人員所習知的技術，在此就不再贅述。
[0029]所述降噪模塊50連接在所述開關信號轉換模塊30和所述DC-DC電源模塊20的信號接地端(SGND端)之間，且通過連接公共接地端而與所述濾波模塊40相連以將該濾波模塊40與所述DC-DC電源模塊20相隔離以阻止噪聲信號進入傳輸給該DC-DC電源模塊50的所述調光信號。所述降噪模塊50在接收到的所述開關信號轉換模塊30的所述開關控制信號為高電平時以打開所述DC-DC電源模塊20，而在所述開關控制信號為低電平時關斷所述DC-DC電源模塊20。在本實施例中，所述降噪模塊50包括一個第二電子開關Q3,以及一個第三電阻R4。所述第三電阻R4分別與所述三極管Q2的集電極和發射極相連。所述第二電子開關Q3連接在所述第三電阻R4和所述DC-DC電源模塊的信號接地端之間且與所述第三電阻R4—并接地。所述第二電子開關Q3進一步可以為一個N溝道增強型M0S管。且該M0S管的柵極與所述第三電阻R4的一端相連，該M0S管的漏極與所述DC-DC電源模塊20的信號接地端(SGND端)相連，而該M0S管的源極與所述第三電阻R4的另一端相連后再連接公共接地端。
[0030]所述LED (Lighting Emitting D1de,發光二極管)負載200用于發光而提供照明。所述LED負載200的數量和規格根據照明需求而確定，其為本領域技術人員所習知的技術，在此就不再贅述。
[0031]本實用新型的調光電路100的具體原理分析如下:所述調光信號產生模塊10的PWM信號產生單元11發出的PWM信號為高電平時，所述第一電子開關Q1打開而導通而迅速拉低至零電位，即如圖2中所示的N溝道增強型M0S管的漏極a點的電位接近零電位時，使得所述開關信號轉換模塊30的三極管Q2截止。此時圖2中b點的電位根據第二電阻R3、第三電阻R4分壓而確定。通過設計所述第二電阻R3、第三電阻R4的阻值以及所述第二電子開關Q3的規格，使得所述降噪模塊50的第二電子開關Q3導通，從而打開所述DC-DC電源模塊20使該DC-DC電源模塊20正常工作。所述調光信號產生模塊10的PWM信號產生單元11發出的PWM信號為低電平時，所述第一電子開關Q1截止，使得a點懸空，所述二極管D9可以防止電流倒灌。而所述濾波模塊40的電容C1開始放電，進而使得所述開關信號轉換模塊30的第一電阻R1驅動所述三極管Q2導通。所述開關信號轉換模塊30的三極管Q2導通后，使得b點電位即該三極管Q2的集電極的電位因被迅速拉至地而降至零電位。當b點電位為零電位時，所述降噪模塊50的第二電子開關Q3迅速截止，從而關閉所述DC-DC電源模塊20。同時，所述濾波模塊40的電容C1只有通過所述開關信號轉換模塊30的第一電阻R1緩慢放電，從而使得所述調光信號產生模塊10的PWM信號產生單元11的高電平信號再次出現前，所述濾波模塊40的電容Cl放電量很少，該電容Cl兩端的電壓基本維持所述DC-DC電源模塊20的輸入電壓，從而阻止噪聲進入所述PWM信號中，即阻止噪聲進入到傳輸給所述DC-DC電源模塊20的調光信號中。因而，所述降噪模塊50實現了兩線調光又能夠與所述濾波模塊40隔離而降低因充放電而產生的噪聲。
[0032]與現有技術相比，本實用新型濾波模塊40不是直接并聯接所述DC-DC電源模塊20的輸入端，而是通過連接所述降噪模塊50之后在連接在所述DC-DC電源模塊20的輸入端，從而使得所述降噪模塊50將所述濾波模塊40與所述DC-DC電源模塊20得以隔離。所述降噪模塊50連接在所述DC-DC電源模塊20的信號接地端(SGND端)，而不是連接DC-DC電源模塊的調光腳(DIM腳)。因而本實用新型能夠在關閉輸出時，能夠切斷所述濾波模塊40與所述DC-DC電源模塊20之間的回路，進而解決所述濾波模塊與該DC-DC電源模塊20及負載200形成回路而放電造成電量損失而產生因反復充放電而產生的噪聲問題。同時，本實用新型調光電路100也不會產生因DC-DC電源模塊20的硬件偏差而導致調光腳關閉后存在輸出延時關閉的問題，進而使得本實用新型調光電路100能夠解決不同規格DC-DC電源模塊20的兩線調光問題。
[0033]以上僅為本實用新型的較佳實施例，并不用于局限本實用新型的保護范圍，任何在本實用新型精神內的修改、等同替換或改進等，都涵蓋在本實用新型的權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種調光電路，包括一個與電源輸入端Vin相連且用于產生調光信號的調光信號產生模塊，一個用于輸出供電的DC-DC電源模塊,其特征在于:所述調光電路還包括一個與所述調光信號產生模塊電性連接的開關信號轉換模塊，一個濾波模塊，以及一個連接在所述開關信號轉換模塊和所述DC-DC電源模塊的信號接地端之間的降噪模塊，所述開關信號轉換模塊用于將所述調光信號產生模塊的調光信號轉換為開關控制信號，所述濾波模塊通過公共接地端與所述降噪模塊電性相連并用于消除所述電源輸入端Vin的干擾，所述降噪模塊在接收到的所述開關控制信號為高電平時使所述DC-DC電源模塊正常工作而在接收到的所述開關控制信號為低電平時關斷該DC-DC電源模塊，以將該濾波模塊與所述DC-DC電源模塊隔離而阻止噪聲信號進入到傳輸給該DC-DC電源模塊的調光信號。
2.根據權利要求1所述的調光電路，其特征在于:所述濾波模塊包括一個濾波電容Cl，該濾波電容Cl 一端與所述DC-DC電源模塊的輸入端連接且該濾波電容Cl另一端連接公共接地端。
3.根據權利要求1所述的調光電路，其特征在于:所述開關信號轉換模塊包括一個第一電阻R1，一個第二電阻R3，一個三極管Q2，以及一個二極管D9，所述第一電阻Rl連接在所述調光信號產生模塊和所述三極管Q2的基極之間，所述第二電阻R3分別與所述第一電阻Rl和所述三極管Q2的集電極相連接，所述二極管D9的負極與所述三極管Q2的基極相連后再與所述調光信號產生模塊的輸出端相連，所述二極管D9的正極與所述三極管Q2的發射極相連。
4.根據權利要求1所述的調光電路，其特征在于:所述調光信號模塊包括一個PWM信號產生單元，所述PWM信號產生單元用于產生PWM信號。
5.根據權利要求4所述的調光電路，其特征在于:所述調光信號模塊還包括一個第一電子開關Q1，該第一電子開關Ql根據所述PWM信號產生單元發出的高電平信號而導通而在低電平信號時關斷。
6.根據權利要求5所述的調光電路，其特征在于:所述第一電子開關Ql為一個N溝道增強型MOS管。
7.根據權利要求3所述的調光電路，其特征在于:所述降噪模塊包括一個第三電阻R4以及一個第二電子開關Q3，所述第三電阻R4分別與所述三極管Q2的集電極和發射極相連，所述第二電子開關Q3連接在所述第三電阻R4和所述DC-DC電源模塊的信號接地端且與所述第三電阻R4—并接地。
8.根據權利要求7所述的調光電路，其特征在于:所述第二電子開關Q3進一步可以為一個N溝道增強型MOS管，且該MOS管的柵極與所述第三電阻R4的一端相連，該MOS管的漏極與所述DC-DC電源模塊的信號接地端相連，而該MOS管的源極與所述第三電阻R4的另一端相連后再連接公共接地端。
9.一種照明系統，包括至少一個LED負載，其特征在于:所述照明系統還包括根據權利要求I至8中任一項所述的調光電路。
【文檔編號】H05B37/02GK204157105SQ201420465153
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】俞劍鋒 申請人:寧波高新區賽爾富電子有限公司