LED调光装置及LED驱动电源制造方法及图纸

分开了一种LED调光装置和一种LED驱动电源。所述LED调光装置包括：旁路电路和解耦电路，所述旁路电路所述直流母线电压产生所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述旁路电路的导通状态以及导通时的旁路阻抗，在所述旁路电路导通时，所述直流母线电压经由所述旁路电路的主电流路径接地，所述解耦电路根据所述第一控制信号和所述电流检测信号，从直流母线电压中解析出调光数据信号，并且根据所述调光数据信号产生所述脉宽调制信号。该LED调光装置利用电力载波信号传输调光数据。由于独立于主电源电路的模块，该LED调光装置可以容易地添加至现有的LED驱动电源中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源控制技术，更具体地，涉及发光二极管(LED)调光装置。
技术介绍
在LED用于照明领域时，采用LED调光装置调节亮度以满足用户的个性化需求或者根据环境需要调光以降低能耗。LED调光装置例如是传统的可控硅调光器。然而，可控硅调光器存在维持电流一致性不一的问题，而且各个国家、各个品牌的产品也存在差异，容易出现调光器兼容性的问题。此外，在调光过程中还会出现闪烁等现象。一种现有的LED驱动电源100包括整流桥101、EMI滤波电路102、功率转换电路103，如图1所示。该驱动电源100从外部电源110获得交流电，然后经整流和滤波获得直流电压，对该直流电压进行降压以产生输出电流，从而驱动外部负载120，例如LED灯。进一步改进的LED驱动电源200还包括LED调光装置，如图2所示。该LED调光装置包括旁路电路204、过零检测电路205、数据采样电路206、MCU模块207。该LED调光装置可以通过数据解析模块传输数据，不存在兼容性的问题，可以取代可控硅调光器，还方便集成无线通信模块，容易实现智能调光等优点。然而，与现有的LED驱动电源相比，LED驱动电源200中的LED调光装置导致在PCB布局上走线比原来会复杂很多，元器件也会变多，而且布版的空间也会比原来大很多。因此，期望提供一种兼容现有的LED驱动电源的PCB布局的LED调光装置及LED驱动电源。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可以容易地在现有的LED驱动电源中添加调光功能的LED调光装置，从而避免PCB布局的重新设计，以降低使用成本和便于推广。根据本专利技术的一方面，提供一种LED调光装置，其中，包括：旁路电路，所述旁路电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第二控制信号的第二输入端、用于提供第一控制信号的第一输出端、以及用于提供电流检测信号的第二输出端，以及解耦电路，所述解耦电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第一控制信号的第二输入端、用于接收电流检测信号的第三输入端、用于提供脉宽调制信号的第一输出端、以及用于提供第二控制信号的第二输出端，其中，所述旁路电路根据所述直流母线电压产生所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述旁路电路的导通状态，在所述旁路电路导通时，所述直流母线电压经由所述旁路电路的主电流路径接地，所述电流检测信号表征所述主电流路径中流过的电流，所述解耦电路根据所述第一控制信号和所述电流检测信号，从直流母线电压中解析出调光数据信号，并且根据所述调光数据信号产生所述脉宽调制信号。优选地，所述解耦电路与所述旁路电路同步工作。优选地，所述旁路电路在导通时的阻抗根据所述第一控制信号改变。优选地，还包括供电电路，所述供电电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接地的第二输入端和用于提供稳定的供电电压的输出端。优选地，所述旁路电路还包括：旁路栅极控制电路，所述旁路栅极控制电路具有输入端和输出端，所述旁路栅极控制电路在输入端接收直流母线电压，将所述直流母线电压与第一参考电压相比较，以产生所述第一控制信号，以及在输出端提供所述第一控制信号；以及串联连接在所述旁路电路的第一输入端和地之间的第一MOS管、第一电阻和第二电阻，其中，所述旁路栅极控制电路的输出端连接第一MOS管的控制端，从而所述第一控制信号控制第一MOS管的导通时间，所述旁路栅极控制电路的输出端连接至所述旁路电路的第一输出端，从而在所述第一输出端提供所述第一控制信号，所述第一电阻和第二电阻的中间节点连接到所述旁路电路的第二输出端，从而在所述第二输出端提供所述电流检测信号。优选地，所述旁路电路还包括：第二MOS管，连接在所述第一电阻和第二电阻的中间节点与地之间；以及第三电阻，连接在所述旁路电路的第二输入端和所述第二MOS管的控制端之间，其中，所述第二MOS管在所述第二控制信号的控制下，至少在所述第一控制信号的高电平期间的一个时间段中处于导通状态，从而在所述一个时间段中为所述LED调光装置外部的调光器供电。优选地，所述旁路电路还包括：旁路过功率保护电路，所述旁路过功率保护电路具有输入端和输出端，所述旁路过功率保护电路在输入端接收直流母线电压，根据直流母线电压的高低产生不同的对地阻抗，以及在输出端提供所述对地阻抗，其中，当所述直流母线电压高于预定值时，所述旁路过功率保护电路呈现对地低阻抗，从而拉低所述第二MOS管的控制端电压，防止第二MOS管误导通，以保护第一MOS管。优选地，所述解耦电路还包括：迟滞比较器模块，所述迟滞比较器模块具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述迟滞比较模块在第一输入端接收第二参考电压，在第二输入端接收所述直流母线电压或者所述直流母线电压与直流偏置信号的叠加信号，将所述直流母线电压转换为模拟信号从所述模拟信号获得所述调光数据信号，并且在输出端提供所述调光数据信号；以及数据解析模块，所述数据解析模块具有第一输入端和第一输出端，所述数据解析模块在所述第一输入端接收所述调光数据信号，根据所述调光数据信号获得调光数据以产生所述脉宽调制信号，并且在所述第一输出端提供所述脉宽调制信号。优选地，所述数据解析模块在所述第一控制信号有效时解析，产生所述脉宽调制信号。优选地，所述迟滞比较器包括：高通滤波器，所述高通滤波器阻止所述直流母线电压的工频分量通过，仅仅允许所述直流母线电压上调制的高频信号通过；以及第一比较器，所述第一比较器用于将所述高频信号与第二参考电压相比较，以产生所述调光数据信号。优选地，所述解耦电路还包括：相位检测模块，所述相位检测模块具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，以及第一输出端和第二输出端，所述相位检测模块分别在所述第一输入端、所述第二输入端和所述第三输入端分别接收所述电流检测信号、所述供电电压和所述第一控制信号，根据所述第一控制信号产生同步信号，并且在所述第二输出端提供所述同步信号，其中，所述数据解析模块还具有第二输入端和第三输入端，分别接收所述过零检测信号和所述同步信号，以及执行相应的中断控制。优选地，所述相位检测模块根据所述电流检测信号获得过零检测信号，并且在所述第一输出端提供所述过零检测信号。优选地，所述直流母线电压为直流脉动电压，在所述旁路电路导通期间，利用所述直流母线电压的上升阶段为所述LED调光装置外部的调光器供电，利用所述直流母线电压的下降阶段为所述LED调光装置自身传输调光数据，以及在所述旁路电路断开期间，利用所述直流母线电压的中间阶段为所述LED调光装置外部的LED负载传输功率。优选地，将所述旁路电路、所述解耦电路和所述供电电路的至少一些元器件集成在一个芯片中。根据本专利技术的另一方面，提供一种LED驱动电源，用于将外部交流电源提供的交流输入电压转换成直流输出电压，以驱动外部的LED负载，其中，所述LED驱动电源包括：主电源电路，所述主电源电路连接在外部交流电源和LED负载之间；以及根据权利要求1至14中任一项所述的LED调光装置，其中，所述LED调光装置与所述主电源电路连接以控制主电源电路的输出电流。优选地，所述主电源电路包括：整流桥，用于将交流输入电压转换成直流脉动电压，作为直流母线电压；功率转换电路，用于在脉宽调制信号的控制下将直流母线电压转换成直流输出电压；EMI滤波电路，连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED调光装置，包括：旁路电路，所述旁路电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第二控制信号的第二输入端、用于提供第一控制信号的第一输出端、以及用于提供电流检测信号的第二输出端，以及解耦电路，所述解耦电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第一控制信号的第二输入端、用于接收电流检测信号的第三输入端、用于提供脉宽调制信号的第一输出端、以及用于提供第二控制信号的第二输出端，其中，所述旁路电路根据所述直流母线电压产生所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述旁路电路的导通状态，在所述旁路电路导通时，所述直流母线电压经由所述旁路电路的主电流路径接地，所述电流检测信号表征所述主电流路径中流过的电流，所述解耦电路根据所述第一控制信号和所述电流检测信号，从直流母线电压中解析出调光数据信号，并且根据所述调光数据信号产生所述脉宽调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种LED调光装置，包括：旁路电路，所述旁路电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第二控制信号的第二输入端、用于提供第一控制信号的第一输出端、以及用于提供电流检测信号的第二输出端，以及解耦电路，所述解耦电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接收第一控制信号的第二输入端、用于接收电流检测信号的第三输入端、用于提供脉宽调制信号的第一输出端、以及用于提供第二控制信号的第二输出端，其中，所述旁路电路根据所述直流母线电压产生所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述旁路电路的导通状态，在所述旁路电路导通时，所述直流母线电压经由所述旁路电路的主电流路径接地，所述电流检测信号表征所述主电流路径中流过的电流，所述解耦电路根据所述第一控制信号和所述电流检测信号，从直流母线电压中解析出调光数据信号，并且根据所述调光数据信号产生所述脉宽调制信号。2.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，所述解耦电路与所述旁路电路同步工作。3.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，所述旁路电路在导通时的阻抗根据所述第一控制信号改变。4.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，还包括供电电路，所述供电电路具有用于接收直流母线电压的第一输入端、用于接地的第二输入端和用于提供稳定的供电电压的输出端。5.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，所述旁路电路还包括：旁路栅极控制电路，所述旁路栅极控制电路具有输入端和输出端，所述旁路栅极控制电路在输入端接收直流母线电压，将所述直流母线电压与第一参考电压相比较，以产生所述第一控制信号，以及在输出端提供所述第一控制信号；以及串联连接在所述旁路电路的第一输入端和地之间的第一MOS管、第一电阻和第二电阻，其中，所述旁路栅极控制电路的输出端连接第一MOS管的控制端，从而所述第一控制信号控制第一MOS管的导通时间，所述旁路栅极控制电路的输出端连接至所述旁路电路的第一输出端，从而在所述第一输出端提供所述第一控制信号，所述第一电阻和第二电阻的中间节点连接到所述旁路电路的第二输出端，从而在所述第二输出端提供所述电流检测信号。6.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，所述旁路电路还包括：第二MOS管，连接在所述第一电阻和第二电阻的中间节点与地之间；以及第三电阻，连接在所述旁路电路的第二输入端和所述第二MOS管的控制端之间，其中，所述第二MOS管在所述第二控制信号的控制下，至少在所述第一控制信号的高电平期间的一个时间段中处于导通状态，从而在所述一个时间段中为所述LED调光装置外部的调光器供电。7.根据权利要求6所述的LED调光装置，其中，所述旁路电路还包括：旁路过功率保护电路，所述旁路过功率保护电路具有输入端和输出端，所述旁路过功率保护电路在输入端接收直流母线电压，根据直流母线电压的高低产生不同的对地阻抗，以及在输出端提供所述对地阻抗，其中，当所述直流母线电压高于预定值时，所述旁路过功率保护电路呈现对地低阻抗，从而拉低所述第二MOS管的控制端电压，防止第二MOS管误导通，以保护第一MOS管。8.根据权利要求1所述的LED调光装置，其中，所述解耦电路还包括：迟滞比较器模块，所述迟滞比较器模块具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述迟滞比较模块在第一输入端接收第二参考电压，在第二输入端接收所述直流母线电压或者所述直流母线...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶美盼，蔡拥军，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33