一种峰谷电流控制的调光电路制造技术

本发明专利技术涉及电子电路技术领域，具体涉及一种峰谷电流控制的调光电路，包括调光电路、控制电路和调光器，调光电路包括采样电阻R、电感L、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，电子开关Q1一端与电源Vin连接，电子开关Q1另一端与电子开关Q2一端连接，电子开关Q2另一端接地，电容C1与负载RL并联，电容C1一端与电感L一端连接，电感L另一端与电子开关Q1以及电子开关Q2的连接端连接，电容C1另一端经过采样电阻R接地，采样电阻R与电容C1的连接点作为采样点并与控制电路连接。本发明专利技术的实质性效果是：提供了直流线性调光的技术方案，降低了对供电电源稳定性的要求，供电电源电能几乎均被LED灯消耗，电路的能耗小。

A peak valley current controlled dimming circuit

【技术实现步骤摘要】
一种峰谷电流控制的调光电路
本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种峰谷电流控制的调光电路。
技术介绍
发光二极管简称为LED，一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。LED可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。负载LED灯需要驱动电路驱动其工作。目前将交流电整流为稳定的直流电驱动负载LED灯是重要的调光技术。其中，采用PWM调光方式是目前最为主要的调光方式。然而现有技术中的恒流控制技术，要么存在功耗大、成本高的问题，要么存在调光精度差的问题。采用PWM调光需要专用芯片进行控制，芯片质量高低直接影响光线稳定性，而质量好的芯片成本较高。比如，当进行恒流值调大时，会等比例的扩大电流控制误差范围，无法将控制误差范围在调光过程中维持定值。因而灯光调亮时，灯光的闪烁也会变大，不利于眼部健康。因而需要研制在调光过程中，控制误差更为稳定的调光技术。如中国专利CN108235502A，公开日2018年6月29日，一种负载LED灯调光的恒流驱动方法和电路；基于包括三极晶体管和负载LED灯组成的电路，三极晶体管包括场效应管或三极管，负载LED灯与场效应管的源极或漏极或三极管的发射极或集电极电连接；方法包括如下步骤：设置与场效应管之栅极或三极管之基极电连接的电压调整模块，该电压调整模块通过调整场效应管之栅极或三极管之基极的电压来调整场效应管之源极或三极管之发射极的电压，从而调整输出到负载LED灯的电流发生变化来达到调光的目的。其负载LED灯调光的恒流驱动方法和电路可以将负载LED灯的亮度调到很低，负载LED灯也不会出现肉眼可见的闪烁。但其技术方案中，负载LED灯的闪烁情况对电源的稳定性要求很高。对于输入电源为交流电的情况下，需要较高的成本和功耗进行整流。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前的调光技术成本高、纹波大以及调光稳定性差的技术问题。提出了一种对电源电压稳定性要求低的功耗低的峰谷电流控制的调光电路。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种峰谷电流控制的调光电路，包括调光电路、控制电路和调光器，所述调光电路包括采样电阻R、电感L、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，电子开关Q1一端与电源Vin连接，电子开关Q1另一端与电子开关Q2一端连接，电子开关Q2另一端接地，电容C1与负载RL并联，电容C1一端与电感L一端连接，电感L另一端与电子开关Q1以及电子开关Q2的连接端连接，电容C1另一端经过采样电阻R接地，采样电阻R与电容C1的连接点作为采样点并与控制电路连接，调光器、电子开关Q1的控制端以及电子开关Q2的控制端均与控制电路连接。使用电感L存储电能，电容C1起到储能和滤除流经电感L的电流中的交流分量的作用，通过采样电阻R两端电压，能够获得流经电感L的电流，当电感L的电流低于设定下限值时，通过电路为电感L充电，当电感L的电流高于设定上限值时，停止充电，从而通过本技术方案获得电流波动幅度足够小的负载LED灯驱动电流。电源Vin可以为直流电源，也可以是经过半波整形的交流电。作为优选，所述控制电路包括集成运算放大器U1、集成运算放大器U2、集成运算放大器U3、集成运算放大器U4、集成运算放大器U5、采样电阻R1、采样电阻R2、采样电阻R3、二极管D1、二极管D2和RS触发器，采样点与集成运算放大器U1同相端以及采样电阻R3第一端连接，集成运算放大器U1反相输入端通过采样电阻R1接地，采样电阻R2一端与集成运算放大器U1反相输入端连接，采样电阻R2另一端与集成运算放大器U1输出端连接，集成运算放大器U1输出端与集成运算放大器U3同相端以及集成运算放大器U4反相输入端连接，集成运算放大器U3反相输入端与基准信号Ihigh连接，集成运算放大器U4同相端与基准信号Ilow连接，集成运算放大器U3输出端与RS触发器S端连接，集成运算放大器U4输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极与RS触发器R端连接，RS触发器Q端与电子开关Q2控制端连接，RS触发器Q非端与电子开关Q1控制端连接，采样电阻R3一端与采样点连接，采样电阻R3另一端与采样电阻R4一端以及集成运算放大器U2反相输入端连接，集成运算放大器U2同相端接地，集成运算放大器U2输出端与采样电阻R4另一端以及集成运算放大器U5同相端连接，集成运算放大器U5反相输入端与基准信号Ilow连接，集成运算放大器U5输出端与二极管D2阳极连接，二极管D2阴极与RS触发器R端连接，调光器调节并输出基准信号Ihigh以及基准信号Ilow。本电路的工作过程为：当采样点电流处于基准信号Ihigh以及基准信号Ilow之间时，RS触发器的R输入端以及S输入端均为低电平，RS触发器保持状态不变，电感L以及电容C1保持放电或充电；若电感L以及电容C1处于放电状态，则一段时间后，流经电感L的电流低于设定下限值，集成运算放大器U4输出高电平，使RS触发器翻转，电子开关Q1导通，电子开关Q2截止，电容C1经电感L充电，电子开关Q1导通瞬间，电感L也获得充能，流经采样电阻R的电流为从右至左，采样点为正电位，采样电流记为正电流，当电容C1不断充电且其电压高于设定上限值时，会导致负载LED灯的电流过大，进而使流经电感L以及采样电阻R的电流高于设定上限值，集成运算放大器U3将输出高电平，导致RS触发器翻转，电子开关Q1截止，电子开关Q2导通，电容C1开始放电，同时电感L也开始放电，至电容C1电压低于设定下限值时，负载LED灯的电流过小，进而导致流经电感L以及采样电阻R的电流小于设定下限值，RS触发器再次翻转；重复该过程，即保证了流经电感L的电流维持在基准信号Ihigh以及基准信号Ilow之间，从而达到稳定的驱动负载LED灯的效果。当负载LED灯亮度调到较高时，电感L放电结束前采样电流就会低于设定下限值，采样点处始终为正电位，当负载LED灯亮度调到较低时，若电感L放电完成，采样电流仍高于设定下限值，则电容C1会通过电感L以及采样电阻R放电，流经采样电阻R的电流为从左至右，采样点采集到负电位，即采集到负电流，当采样点采集到负电位时，集成运算放大器U3输出低电平，该负点位经过集成运算放大器U2反向放大后，与基准信号Ilow，若大于基准信号Ilow，则集成运算放大器U5输出高电平，使RS触发器翻转，电感L以及电容C1重新充电。设定上限以及设定下限决定了负载LED的亮度。作为优选，所述电子开关Q1和电子开关Q2均为N-MOS管。作为优选，所述电容C1为电解质电容，电解质电容正极与电感连接，电解质电容负极与采样电阻R连接。作为优选，所述调光器包括单片机U7和0-10V调光信号发生器，0-10V调光信号发生器通过分压电阻连接至单片机U7的端口，单片机U7将0-10V调光信号转换为两路PWM信号，两路PWM信号经RC滤波后作为基准信号Ihigh和Ilow，Ihigh和Ilow的差值为定值。作为替代，所述调光器包括导体座、绝缘架、若干个左电阻丝、若干个右电阻丝、左接触块、右接触块、绝缘滑柄、采样电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种峰谷电流控制的调光电路，其特征在于，/n包括调光电路、控制电路和调光器，所述调光电路包括采样电阻R、电感L、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，所述电子开关Q1一端与电源Vin连接，所述电子开关Q1另一端与所述电子开关Q2一端连接，所述电子开关Q2另一端接地，所述电容C1与所述负载LED灯并联，所述电容C1一端与所述电感L一端连接，所述电感L另一端与所述电子开关Q1以及所述电子开关Q2的连接端连接，所述电容C1另一端经过所述采样电阻R接地，所述采样电阻R与所述电容C1的连接点作为采样点并与控制电路连接，所述采样点采集流经所述电感L的电流，所述调光器、所述电子开关Q1的控制端以及所述电子开关Q2的控制端均与所述控制电路连接，所述控制电路周期性控制电子开关Q1和电子开关Q2的通断控制流过负载LED灯的电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种峰谷电流控制的调光电路，其特征在于，
包括调光电路、控制电路和调光器，所述调光电路包括采样电阻R、电感L、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，所述电子开关Q1一端与电源Vin连接，所述电子开关Q1另一端与所述电子开关Q2一端连接，所述电子开关Q2另一端接地，所述电容C1与所述负载LED灯并联，所述电容C1一端与所述电感L一端连接，所述电感L另一端与所述电子开关Q1以及所述电子开关Q2的连接端连接，所述电容C1另一端经过所述采样电阻R接地，所述采样电阻R与所述电容C1的连接点作为采样点并与控制电路连接，所述采样点采集流经所述电感L的电流，所述调光器、所述电子开关Q1的控制端以及所述电子开关Q2的控制端均与所述控制电路连接，所述控制电路周期性控制电子开关Q1和电子开关Q2的通断控制流过负载LED灯的电流。


2.根据权利要求1所述的一种峰谷电流控制的调光电路，其特征在于，
所述控制电路包括集成运算放大器U1、集成运算放大器U2、集成运算放大器U3、集成运算放大器U4、集成运算放大器U5、采样电阻R1、采样电阻R2、采样电阻R3、二极管D1、二极管D2和RS触发器，采样点与集成运算放大器U1同相端以及采样电阻R3第一端连接，集成运算放大器U1反相输入端通过采样电阻R1接地，采样电阻R2一端与集成运算放大器U1反相输入端连接，采样电阻R2另一端与集成运算放大器U1输出端连接，集成运算放大器U1输出端与集成运算放大器U3同相端以及集成运算放大器U4反相输入端连接，集成运算放大器U3反相输入端与基准信号Ihigh连接，集成运算放大器U4同相端与基准信号Ilow连接，集成运算放大器U3输出端与RS触发器S端连接，集成运算放大器U4输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极与RS触发器R端连接，RS触发器Q端与电子开关Q2控制端连接，RS触发器Q非端与电子开关Q1控制端连接，采样电阻R3一端与采样点连接，采样电阻R3另一端与采样电阻R4一端以及集成运算放大器U2反相输入端连接，集成运算放大器U2同相端接地，集成运算放大器U2输出端与采样电阻R4另一端以及集成运算放大器U5同相端连接，集成运算放大器U5反相输入端与基准信号Ilow连接，集成运算放大器U5输出端与二极管D2阳极连接，二极管D2阴极与RS触发器R端连接，调光器调节并输出基准信号Ihigh以及基准信号Ilow。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纪周，董云鹏，柯乃泉，毛昭祺，
申请(专利权)人：杭州优特电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33