自适应宽电压Triac调光LED电源

技术领域

本申请涉及调光电源技术领域，特别是涉及一种自适应宽电压Triac调光LED电源。

背景技术

目前，非节能照明调光主要是利用TRIAC调光器，也即利用三端双向可控硅进行调光，TRIAC调光器也是目前应用最为广泛的调光器。

市面上关于Triac调光的技术方案多种多样，如公开号为CN211457467U的发明专利公开了一种用于传统Triac调光灯的适配器及新型的Triac调光灯，适配器连接于一供电线路与传统Triac调光灯之间，适配器安装于传统Triac调光灯上，适配器的一端连接Triac调光灯的供电输入端，另一端连接供电线路，适配器内设置一控制电路，控制电路包括电源模块，电压检测模块，可控硅控制模块，可控硅控制模块包括可控硅控制单元与可控硅驱动单元。

虽然上述技术方案中能够将传统Triac调光灯的接线方式改进，以及实现亮度调节和开关调节的功能，但是其仍然和现416有技术中其他产品存在相同的技术问题，如Triac调光LED电源不能实现宽电压输入，只能做到固定AC电压调光，进而导致影响使用。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现AC宽电压输入调光的自适应宽电压Triac调光LED电源。

本发明技术方案如下：

一种自适应宽电压Triac调光LED电源，包括EMC输入电路、整流电路、PFC控制电路、变压器和输出电路，所述整流电路与所述EMC输入电路连接，所述PFC控制电路与所述整流电路连接，所述变压器与所述PFC控制电路连接，所述输出电路与所述变压器连接，所述输出电路还用于连接LED灯，还包括相位采集电路和降压调光电路，其中，所述相位采集电路用于对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并用于根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号；所述降压调光电路与所述相位采集电路连接，所述降压调光电路用于根据所述脉宽调制信号生成电流调整信号，并将所述电流调整信号调整所述输出电路的输出电流，以对LED灯调光。

具体而言，所述相位采集电路包括信号采集电路和光耦隔离电路，所述光耦隔离电路与所述信号采集电路连接，所述信号采集电路用于对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并用于根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号，所述脉宽调制信号经所述光耦隔离电路发送至所述降压调光电路。

具体而言，所述信号采集电路包括第二整流桥、第一电阻、第二电阻、相位采集芯片和调制信号输出端，所述第二整流桥的输入端与交流电连接；所述第一电阻与所述第二整流桥连接，所述第二电阻与所述第一电阻连接，所述相位采集芯片的第五引脚与所述第二电阻连接，所述相位采集芯片的第七引脚和第十引脚之间设有第四电容，所述调制信号输出端与所述相位采集芯片的第八引脚连接，所述调制信号输出端还与所述光耦隔离电路连接。

具体而言，所述信号采集电路还包括第六电阻和第十电阻，所述第六电阻的两端分别连接所述相位采集芯片的第七引脚和所述第四电容，所述第十电阻的两端分别连接所述相位采集芯片的第十引脚和所述第四电容。

具体而言，所述光耦隔离电路包括信号连接端口、稳压芯片和光耦，所述信号连接端口与所述调制信号输出端连接，所述稳压芯片与所述信号连接端口连接，所述光耦U4的输入端与所述信号连接端口的第一引脚连接，所述光耦的输出端与所述降压调光电路连接。

具体而言，所述光耦隔离电路还包括第三十八电阻和第三十九电阻，所述第三十八电阻的一端与所述光耦的输入端，所述第三十八电阻的另一端与所述信号连接端口的第一引脚连接；所述第三十九电阻的两端分别连接所述光耦的输出端和所述降压调光电路。

具体而言，所述降压调光电路包括调光芯片和MOS管，所述调光芯片的第五引脚与所述光耦的输出端连接，所述MOS管的栅极与所述调光芯片的第六引脚连接，所述MOS管的源极还与所述输出电路连接；所述MOS管的漏极还与所述调光芯片的第一引脚连接；所述调光芯片的第三引脚和第四引脚与所述输出电路连接。

具体而言，所述EMC输入电路包括零线输入端、火线输入端和工模电感，所述零线输入端和所述火线输入端分别与所述工模电感的输入端连接，所述工模电感的输出端与所述整流电路连接。

具体而言，所述整流电路包括第一整流桥，所述第一整流桥的输入端与所述工模电感的输出端连接，所述第一整流桥的输出端与所述PFC控制电路连接；所述PFC控制电路包括主控芯片和电感，所述电感与所述第一整流桥连接，所述主控芯片与所述电感连接，所述主控芯片还与所述变压器连接。

具体而言，所述输出电路包括第一二极管、正极输出端和负极输出端；所述第一二极管与所述变压器的次级绕组连接，所述正极输出端和负极输出端与所述第一二极管连接，所述正极输出端和负极输出端还用于与LED灯连接；所述第一二极管与第十三电阻和第二十一电阻连接后与所述降压调光电路中调光芯片的第三引脚和第四引脚连接。

本发明实现技术效果如下：

本发明通过设置相位采集电路和降压调光电路，进而使所述相位采集电路对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号；同时通过设置所述降压调光电路与所述相位采集电路连接，所述降压调光电路根据所述脉宽调制信号生成电流调整信号，并将所述电流调整信号调整所述输出电路的输出电流，以对LED灯调光，进而实现通过所述相位采集电路的设置实现对AC宽电压输入的Triac切相角获取，进而实现AC宽电压输入调光的自适应宽电压调光LED电源。

附图说明

图1为一个实施例中自适应宽电压Triac调光LED电源的整体结构框图；

图2为一个实施例中相位采集电路的电路示意图；

图3为一个实施例中EMC输入电路、整流电路、PFC控制电路、变压器、降压调光电路和输出电路的电路示意图。

附图标记：

100、EMC输入电路；200、整流电路；300、PFC控制电路；400、输出电路；500、相位采集电路；510、信号采集电路；520、光耦隔离电路；600、降压调光电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在一个实施例中，如图1-图3所示，提供了一种自适应宽电压Triac调光LED电源，包括EMC输入电路100、整流电路200、PFC控制电路300、变压器和输出电路400，所述整流电路200与所述EMC输入电路100连接，所述PFC控制电路300与所述整流电路200连接，所述变压器与所述PFC控制电路300连接，所述输出电路400与所述变压器连接，所述输出电路400还用于连接LED灯。本实施例中，所述变压器的编号为T1，如图3所示。

所述自适应宽电压Triac调光LED电源还包括相位采集电路500和降压调光电路600，其中，所述相位采集电路500用于对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并用于根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号；所述降压调光电路600与所述相位采集电路500连接，所述降压调光电路600用于根据所述脉宽调制信号生成电流调整信号，并将所述电流调整信号调整所述输出电路400的输出电流，以对LED灯调光。

本发明通过设置相位采集电路500和降压调光电路600，进而使所述相位采集电路500对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号；同时通过设置所述降压调光电路600与所述相位采集电路500连接，所述降压调光电路600根据所述脉宽调制信号生成电流调整信号，并将所述电流调整信号调整所述输出电路400的输出电流，以对LED灯调光，进而实现通过所述相位采集电路500的设置实现对AC宽电压输入的Triac切相角获取，进而实现AC宽电压输入调光的自适应宽电压调光LED电源。

如图1-图3所示，所述相位采集电路500包括信号采集电路510和光耦隔离电路520，所述光耦隔离电路520与所述信号采集电路510连接，所述信号采集电路510用于对Triac切相角进行实时采集监测并获取Triac切相角，并用于根据所述Triac切相角生成脉宽调制信号，所述脉宽调制信号经所述光耦隔离电路520发送至所述降压调光电路600。

如图1-图3所示，所述信号采集电路510包括第二整流桥BD2、第一电阻R1、第二电阻R2、相位采集芯片U3和调制信号输出端PWM，所述第二整流桥BD2的输入端与交流电连接；所述第一电阻R1与所述第二整流桥BD2连接，所述第二电阻R2与所述第一电阻R1连接，所述相位采集芯片U3的第五引脚与所述第二电阻R2连接，所述相位采集芯片U3的第七引脚和第十引脚之间设有第四电容C4，所述调制信号输出端PWM与所述相位采集芯片U3的第八引脚连接，所述调制信号输出端PWM还与所述光耦隔离电路520连接。

如图1-图3所示，所述信号采集电路510还包括第六电阻R6和第十电阻R10，所述第六电阻R6的两端分别连接所述相位采集芯片U3的第七引脚和所述第四电容C4，所述第十电阻R10的两端分别连接所述相位采集芯片U3的第十引脚和所述第四电容C4。

如图1-图3所示，所述光耦隔离电路520包括信号连接端口P1、稳压芯片U5和光耦U4，所述信号连接端口P1与所述调制信号输出端PWM连接，所述稳压芯片U5与所述信号连接端口P1连接，所述光耦U4的输入端与所述信号连接端口P1的第一引脚连接，所述光耦U4的输出端与所述降压调光电路600连接。

如图1-图3所示，所述光耦隔离电路520还包括第三十八电阻R38和第三十九电阻R39，所述第三十八电阻R38的一端与所述光耦U4的输入端，所述第三十八电阻R38的另一端与所述信号连接端口P1的第一引脚连接；所述第三十九电阻R39的两端分别连接所述光耦U4的输出端和所述降压调光电路600。

如图1-图3所示，所述降压调光电路600包括调光芯片U2和MOS管Q1，所述调光芯片U2的第五引脚与所述光耦U4的输出端连接，所述MOS管Q1的栅极与所述调光芯片U2的第六引脚连接，所述MOS管Q1的源极还与所述输出电路400连接；所述MOS管Q1的漏极还与所述调光芯片U2的第一引脚连接；所述调光芯片U2的第三引脚和第四引脚与所述输出电路400连接。

本步骤中，通过设置所述第一电阻R1、第二电阻R2，使通过Triac切相角信号通过第一电阻R1、第二电阻R2的电阻衰减加载到相位采集芯片U3的5脚(正向输入端)，相位采集芯片U3的7脚(反向输入端)是一个基准电压(1.5V)；通过比较两端电压给C4充放电，得到一个电压信号；C4电压信号加载到相位采集芯片U3的10脚，加载到相位采集芯片U3的9脚(反向输入脚)的为时钟信号；C4电压信号加载到相位采集芯片U3的10脚(正向输入端)，通过比较两端的电压输出一个pwm信号。

在一个实施例中，如图1-图3所示，所述EMC输入电路100包括零线输入端ACN、火线输入端ACL和工模电感LF1，所述零线输入端ACN和所述火线输入端ACL分别与所述工模电感LF1的输入端连接，所述工模电感LF1的输出端与所述整流电路200连接。

如图1-图3所示，所述整流电路200包括第一整流桥BD1，所述第一整流桥BD1的输入端与所述工模电感LF1的输出端连接，所述第一整流桥BD1的输出端与所述PFC控制电路300连接；所述PFC控制电路300包括主控芯片U1和电感L1，所述电感L1与所述第一整流桥BD1连接，所述主控芯片U1与所述电感L1连接，所述主控芯片U1还与所述变压器连接。

如图1-图3所示，所述输出电路400包括第一二极管D1、正极输出端LED+和负极输出端LED-；所述第一二极管D1与所述变压器的次级绕组连接，所述正极输出端LED+和负极输出端LED-与所述第一二极管D1连接，所述正极输出端LED+和负极输出端LED-还用于与LED灯连接；所述第一二极管D1与第十三电阻R13和第二十一电阻R21连接后与所述降压调光电路600中调光芯片U2的第三引脚和第四引脚连接。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。