降压电路和包含该降压电路的分段开关盒的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种在分段开关盒中使用的降压电路，其特征在于，所述分段开关盒耦接在调光器和光源驱动器之间，所述降压电路包括：接收端口，其耦接至调光器，并被配置为接收所述调光器输出的交流调光信号，所述交流调光信号的范围位于22V至240V之间，所述交流调光信号还用于提供给所述光源驱动器；整流滤波模块，其耦接至所述接收端口，并被配置为对所述接收端口接收到的所述交流调光信号进行整流滤波，并生成经整流滤波后的直流信号；降压模块，其耦接至所述整流滤波模块，并被配置为接收所述整流滤波模块输出的所述直流信号，并对所述直流信号进行降压后输出第一信号，所述第一信号用于提供给所述分段开关盒中的分段控制电路。
【专利说明】降压电路和包含该降压电路的分段开关盒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明领域，尤其涉及在分段开关盒中使用的降压电路以及包含该降压电路的分段开关盒。
【背景技术】
[0002]在照明领域，分段开关盒可用于实现对多个区域中的照明设备进行分区域控制的功能。目前，市场上传统的分段开关盒中一般采用RC降压(RC buck)电路作为供电电路，该RC降压电路中使用的电容的容值通常较高，如果将传统的分段开关盒与现有的调光电路中的调光器相连接，那么，该具有较高容值的电容会导致调光器的交流调光信号产生失真，从而使得照明设备(例如，LED)的驱动器无法获得正确的斩波波形和占空比，导致无法实现正常的调光。
实用新型内容
[0003]基于现有技术中存在的上述问题，提供一种能够与调光器协同工作的分段开关盒以在分段控制的基础上实现理想的调光是十分有利的。
[0004]根据本实用新型的一个方面的一个实施例，提出了一种在分段开关盒中使用的降压电路，其特征在于，所述分段开关盒耦接在调光器和光源驱动器之间，所述降压电路包括:接收端口，其耦接至调光器，并被配置为接收所述调光器输出的交流调光信号，所述交流调光信号的范围位于22V至240V之间，所述交流调光信号还用于提供给所述光源驱动器；整流滤波模块，其耦接至所述接收端口，并被配置为对所述接收端口接收到的所述交流调光信号进行整流滤波，并生成经整流滤波后的直流信号；以及降压模块，其耦接至所述整流滤波模块，并被配置为接收所述整流滤波模块输出的所述直流信号，并对所述直流信号进行降压后输出第一信号，所述第一信号用于提供给所述分段开关盒中的分段控制电路。
[0005]在一个例子中，所述降压模块包括LNK305芯片以及第一电阻，第二电阻，第一电容和第一电感，其中，所述第一电阻与所述第一电容串联后跨接在所述LNK305芯片的反馈管脚及输出管脚之间，所述第二电阻跨接在所述LNK305芯片的所述反馈管脚和输出管脚之间，所述第一电感的一端耦接至所述LNK305的所述输出管脚，另一端耦接至所述分段控制电路用于向其提供所述第一信号，其中所述第一电阻和第二电阻的阻值被配置以使得所述反馈管脚处的反馈电压为1.65V，所述第一电感的电感值基于所述输出管脚处的输出波形以及所述第一信号的大小来确定。
[0006]在一个例子中，所述第一电阻和第二电阻的阻值可通过下式确定:
[_7]
[0008]其中，V0代表所述第一信号的电压值，Vfb代表所述反馈管脚处的所述反馈电压的电压值，R1代表第一电阻的阻值，R2代表第一电阻的阻值。
[0009]在传统的分段开关盒中使用的RC降压电路，其能够接受的交流输入电压仅限制在IOOV或240V单点。而通过使用本实用新型的降压电路，其能够接受的交流输入电压的范围可扩展至22V至240V，也就是说，本实用新型的降压电路能够在调光器输出的交流斩波波形的10%至95%占空比(也即，10%至95%)的范围内稳定的工作。
[0010]在一个例子中，所述降压模块还包括旁路电容，所述旁路电容跨接在所述LNK305芯片的旁路管脚及所述输出管脚之间。通过该旁路电容，可以在一定程度上去除纹波。
[0011]在一个例子中，所述降压电路还包括EMI滤波模块，其耦接在所述接收端口和所述降压模块之间。例如，所述EMI滤波模块可以为π型滤波模块，其中，所述π型滤波模块中的第二电容跨接在所述整流滤波模块的两个输入端，第二电感跨接在所述LNK305芯片的输入管脚和所述整流滤波模块的正输出端，第三电容跨接在所述LNK305芯片的输入管脚和所述整流滤波模块的负输出端，其中，所述第二电感的电感值位于ImH至5mH之间，所述第三电容的电容值不大于I μ F。有利的，所述第二电感的电感值可以为3.3mH，所述第三电容的电容值可以为680nF。
[0012]由于本实用新型的降压电路中的第三电容的电容值被设置为不大于I μ F(有利的，设置为680nF)，其相对于传统的分段开关盒中使用的RC降压电路中的电容的电容值要减少很多，因此，可以有效地改善交流调光信号的失真。
[0013]由于减少第三电容的电容值在一定程度上会影响到电路中的电磁干扰问题，因此，在本实用新型的降压电路中，可将第二电感的电感值相应的增大，设置在ImH至5mH之间(有利的，设置为3.3mH)，这样，在保持交流调光信号不失真的基础上同时可以有效地控制电磁干扰。
[0014]根据本实用新型的另一个方面的一个实施例，提出了一种分段开关盒，其特征在于，所述分段开关盒包括:根据上述任一项实施例所述的降压电路；以及与所述降压电路耦接的分段控制电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过阅读以下结合附图对非限定性实施例的描述，本实用新型的其它目的、特征和优点将变得更为明显和突出。
[0016]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的分段开关盒的模块图；以及
[0017]图2示出了根据本实用新型的降压电路的一个示例的电路图。
[0018]其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征/装置(模块)。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。
[0020]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的示例性分段开关盒，该分段开关盒包括根据本实用新型的一个实施例的示例性降压电路。
[0021]参照图1，示例性分段开关盒10包括降压电路12和与其耦接的分段控制电路14。该降压电路12作为供电电路为分段控制电路14提供直流电压。
[0022]降压电路12包括接收端口 122a和122b，该接收端口 122a和122b耦接至调光器(未不出)的输出端，用于接收调光器输出的交流调光信号。调光器输出的交流调光信号还用于提供给光源驱动器，以通过光源驱动器实现对光源进行调光控制。例如，该光源可以是LED光源，相应的，光源驱动器可以是LED驱动器。
[0023]降压电路12还包括整流滤波模块124，该整流滤波模块124耦接至接收端口 122a和122b，用于对接收端口 122a和122b接收到的交流调光信号进行整流滤波，以生成经整流滤波后的直流信号。任何合适的整流滤波模块可以在此使用，例如可以是全波桥式整流电各丰吴块。
[0024]降压电路12还包括降压模块126，该降压模块126耦接至整流滤波模块124，用于接收整流滤波模块124输出的直流信号，并且对该直流信号进行降压后输出第一信号。该降压模块126的输出端与分段控制电路14的输入端耦接，为分段控制电路14提供第一信号。
[0025]降压电路12中的降压模块126可以通过多种方式实现。在一个实施例中，该降压模块126可以由LNK305芯片实现，这将在下文中进行详细描述。
[0026]有利的，降压电路12还可包括EMI滤波模块123，其耦接在接收端口 122a和122b以及降压模块126之间，用于去除电路中的电磁干扰。任何合适的EMI滤波模块可在此使用，例如，可以是η型滤波模块，该η型滤波模块中的一个电容的电容值可设置为相对较小的值，以减少交流调光信号的失真，同时该η型滤波模块中的电感的电感值可设置为相对较大的值，从而在保持交流调光信号基本不失真的基础上有效地控制电磁干扰。这将在下文中进行详细描述。
[0027]有利的，降压电路12还可包括防浪涌模块125，其耦接在接收端口 122a和122b以及降压模块126之间，用于抑制电路中的浪涌电流。该防浪涌模块125可以例如由一个或多个电阻组成。
[0028]有利的，降压电路12还可以包括过流保护模块127，用于实现过流保护。
[0029]如果调光器能够在较宽的范围内实现调光，例如，调光器的输出斩波波形的10%至95 %占空比，那么，该调光器输出的交流调光信号的最小值将低至220V*10 % = 22V，最大值将为220V*95%= 209V。也就是说，调光器输出的交流调光信号将在22V至209V的范围内。由于调光器的输出提供给降压电路12，继而提供给降压电路12中的降压模块126，因此，降压电路12 (也即，降压模块126)必须能够承受在22V至209V范围内变化的交流输入电压。考虑到市电可能在220V周围发生波动，有利的，降压电路12 (也即，降压模块126)必须能够承受在22V至240V范围内变化的交流输入电压。
[0030]以降压模块126采用LNK305芯片为例，为了使得芯片LNK305在调光器输出的交流调光信号在最低值时也能够正常工作，必须将该芯片的反馈管脚处的反馈电压设置为某一特定值。例如，当调光器输出的交流调光信号为最低值22V时，为使得芯片LNK305能够正常工作，必须将其反馈管脚处的反馈电压Vfb设置为1.65V。
[0031]以下参照图2对本实用新型的分段开关盒的一个例子进行描述。
[0032]参照图2，EMI滤波模块123为π型滤波模块，其包括第二电容Cl，第二电感LI和第三电容C2。第二电容Cl跨接在整流滤波模块124的两个输入端；第二电感LI跨接在芯片LNK305的输入管脚和整流滤波模块124的正输出端；第三电容C2跨接在芯片LNK305的输入管脚和整流滤波模块124的负输出端。为了改善交流调光信号的失真，可以将第三电容C2的电容值设置为相对较小的值，例如，可以将其设置为不大于I μ F，有利的，可以为680nF。由于将第三电容C2的电容值设置为较小值，为了在保持交流调光信号基本不失真的基础上有效地控制电磁干扰，可以相应的增大第二电感LI的电感值，例如，可以将其设置在ImH至5mH之间，有利的，可以为3.3mH。
[0033]降压模块126包括芯片LNK305,第一电阻Rl,第二电阻R2,第一电容C4和第一电感L2。芯片LNK305包括8个管脚，其中，管脚I为输入管脚，其耦接至EMI滤波模块123，管脚2为空，管脚3为反馈管脚，管脚4为旁路管脚，管脚5-8连接在一起作为输出管脚。
[0034]第一电阻Rl与第一电容C4串联后跨接在LNK305芯片的反馈管脚及输出管脚之间；第二电阻R2跨接在LNK305芯片的反馈管脚和输出管脚之间；第一电感L2的第一端耦接至LNK305芯片的输出管脚，第二端耦接至分段控制电路14用于向其提供第一信号V。。该第一信号V。可以是例如12V，120mA的直流电压信号。
[0035]LNK305芯片的旁路管脚及输出管脚之间还可跨接有旁路电容C3，用于去除纹波。例如，该旁路电容C3的取值可以为100nF。
[0036]第一电感L2的第二端还可以通过相互之间并联的电容C53和电容C6接地。其中，电容C5的取值可以是例如220 μ F，用于滤除较大的纹波；电容C6的取值可以是例如IOOnF,用于滤除小纹波。此外，在第一电感L2的第一端和地之间还可连接有整流二极管Dl，在第一电阻Rl与第一电容C4的节点处与第一电感L2的第二端之间还可连接有整流二极管D2。
[0037]通过设置第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值，可使得LNK305芯片的反馈管脚处的反馈电压Vfb为1.65V。第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值通过下式确定:
【权利要求】
1.一种在分段开关盒中使用的降压电路，其特征在于，所述分段开关盒耦接在调光器和光源驱动器之间，所述降压电路包括: 接收端口，其耦接至调光器，并被配置为接收所述调光器输出的交流调光信号，所述交流调光信号的范围位于22V至240V之间，所述交流调光信号还用于提供给所述光源驱动器； 整流滤波模块，其耦接至所述接收端口，并被配置为对所述接收端口接收到的所述交流调光信号进行整流滤波，并生成经整流滤波后的直流信号； 降压模块，其耦接至所述整流滤波模块，并被配置为接收所述整流滤波模块输出的所述直流信号，并对所述直流信号进行降压后输出第一信号，所述第一信号用于提供给所述分段开关盒中的分段控制电路。
2.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述降压模块包括LNK305芯片以及第一电阻，第二电阻，第一电容和第一电感，其中，所述第一电阻与所述第一电容串联后跨接在所述LNK305芯片的反馈管脚及输出管脚之间，所述第二电阻跨接在所述LNK305芯片的所述反馈管脚和输出管脚之间，所述第一电感的一端耦接至所述LNK305的所述输出管脚，另一端耦接至所述分段控制电路用于向其提供所述第一信号，其中所述第一电阻和第二电阻的阻值被配置以使得所述反馈管脚处的反馈电压为1.65V，所述第一电感的电感值基于所述输出管脚处的输出波形以及所述第一信号的大小来确定。
3.根据权利要求2所述的降压电路，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻的阻值通过下式确定:
4.根据权利要求2所述的降压电路，其特征在于，所述降压模块还包括旁路电容，所述旁路电容跨接在所述LNK305芯片的旁路管脚及所述输出管脚之间。
5.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述降压电路还包括EMI滤波模块，其耦接在所述接收端口和所述降压模块之间。
6.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述EMI滤波模块为π型滤波模块，其中，所述η型滤波模块中的第二电容跨接在所述整流滤波模块的两个输入端，第二电感跨接在所述LNK305芯片的输入管脚和所述整流滤波模块的正输出端，第三电容跨接在所述LNK305芯片的输入管脚和所述整流滤波模块的负输出端，其中，所述第二电感的电感值位于ImH至5mH之间，所述第三电容的电容值不大于I μ F。
7.根据权利要求6所述的降压电路，其特征在于，所述第二电感的电感值为3.3mH，所述第三电容的电容值为680nF。
8.根据权利要求1所述的降压电路，其特征在于，所述降压电路还包括防浪涌模块，其耦接在所述接收端口和所述降压模块之间。
9.一种分段开关盒，其特征在于，所述分段开关盒包括: 根据权利要求1至8中任一项所述的降压电路；以及与所述降压电路耦接的分段控制电路。
【文档编号】H02M3/06GK203482453SQ201320506074
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】黄海权 申请人:皇家飞利浦有限公司