一种调光器电路的制作方法

文档序号:12023302阅读:352来源:国知局
一种调光器电路的制作方法与工艺

本实用新型涉及调光器领域,尤其涉及一种调光器电路。



背景技术:

随着时代的发展,智能调光器应用已深入各行各业,对于智能家居,更是十分重要的一环,人们都希望能装上智能、安全、强大的智能调光器。但实际使用中,调光器的可靠性往往不如人意,故障率比开关等执行器高的多,而故障的发生通常是所接入灯具或供电不合理所致。

现有的调光器的调光执行器件主要是金属氧化物场效应管,而控制电路是通过强电控制MOS管。

然而通过强电控制MOS管,一旦强电输入过大或瞬间电流过大,可能会导致控制失败,发生意外,严重时可能会产生高温和火花,损坏调光器甚至威胁人身安全。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种调光器电路,通过与正激式变压器T1原级连接的初级电源电路提供电源,然后正激式变压器T1将电源电压按一定比例传输到次级,然后通过与次级连接的整流稳压电路为调光电路提供第一直流电压,用于驱动MOS管的通断,解决了现有技术中通过强电控制MOS管造成的一旦强电输入过大或瞬间电流过大可能会导致控制失败、发生意外以及严重时可能会产生高温和火花、损坏调光器甚至威胁人身安全的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种调光器电路,包括:与火线输入端L_IN和火线输出端L_LOAD分别电性连接的调光电路、隔离供电电路;

所述隔离供电电路与所述调光电路电性链接,用于为所述调光电路提供直流电源;

所述隔离供电电路包括:正激式变压器T1、与所述正激式变压器T1原级连接的初级电源电路、与所述正激式变压器T1次级输出端连接的整流稳压电路;

所述初级电源电路的电源输入端为初级直流电压电源;

所述整流稳压电路的输出端与所述调光电路电性连接,用于提供所述调光电路的第一直流电压。

优选地,

所述隔离供电电路还包括与所述整流稳压电路输出端连接的降压稳压电路;

所述降压稳压电路的输出端还与所述调光电路电性连接,用于提供所述调光电路的第二直流电压。

优选地,

所述调光器电路还包括与所述火线输入端L_IN和所述火线输出端L_LOAD分别电性连接的负载检测电路,用于检测负载类型。

优选地,

所述调光器电路还包括与零线连接的输入电压检测及零点检测电路,用于检测所述调光器电路的输入电压。

优选地,

所述初级电源电路具体包括:初级直流电压电源、二极管D19、二极管D20、电容C51、三极管Q4、电阻R50、电阻R56、电阻R73;

所述初级直流电压电源与所述正激式变压器T1的引脚1电性连接;

所述电阻R50设置在所述初级直流电压电源与所述正激式变压器T1的引脚1之间;

所述正激式变压器T1的引脚4与所述三极管Q4的集电极电性连接;

所述三极管Q4的基极与PWM控制脉冲连接,且在所述PWM控制脉冲和所述三极管Q4的基极之间连接有所述电阻R56和所述电容C51;

所述二极管D19和所述二极管D20设置在所述正激式变压器T1的引脚1和引脚4之间,且所述二极管D19与所述二极管D20阳极连接;

所述电阻R73设置在所述三极管Q4的发射极与所述三极管Q4的基极之间;

所述正激式变压器T1的引脚OUT-和所述三极管Q4的发射极分别接地。

优选地,

所述整流稳压电路具体包括:二极管D21、电阻R53、电容C14、有极性电容CE2、稳压二极管D18;

所述正激式变压器T1次级输出端与所述二极管D21、所述电阻R53、所述电容C14依次连接并最终接地;

所述有极性电容CE2和所述稳压二极管D18分别并联在所述电容C14两端,且所述有极性电容CE2的负极和所述稳压二极管D18阴极均接地;

所述有极性电容CE2正极端为第一直流电压输出端。

优选地,

所述降压稳压电路具体包括:降压芯片U3、电感L4、电容C12、电阻R38、电阻R45;

所述降压芯片U3的引脚4和引脚5均与所述整流稳压电路输出端连接;

所述降压芯片U3的引脚6和引脚7均接地;

所述电感L4设置在所述降压芯片U3的引脚1和引脚2之间;

所述电容C12和所述电阻R38并联在所述降压芯片U3的引脚2和引脚3之间;

所述降压芯片U3的引脚3连接有所述电阻R45并最终接地;

所述电容C12靠近所述降压芯片U3的引脚2的一端为第二直流电压输出端。

优选地,

所述负载检测电路具体包括:二极管D17、二极管D23、电阻R20、电阻R25、电阻R21、电阻R29、电阻R22、耦合电容C7、上拉电容R19、三极管Q2;

所述火线输入端L_IN依次与所述二极管D17阳极、所述电阻R20、所述电阻R21、所述电阻R22、所述三极管Q2基极连接;

所述火线输出端L_LOAD依次与所述二极管D23、所述电阻R25连接,并最终连入所述电阻R20和所述电阻R21之间;

所述电阻R29和所述耦合电容C7分别并联在第一连接点和地之间,其中所述第一连接点位于所述电阻R21和所述电阻R22之间的导线上任意一点;

所述三极管Q2的集电极依次与所述上拉电容R19和所述降压稳压电路的输出端连接,并且所述三极管Q2的集电极与处理芯片连接;

所述三极管Q2的发射极接地。

优选地,

所述输入电压检测及零点检测电路具体包括:二极管D3、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R16、二极管D16、电容C6、电阻R17;

所述零线依次与所述二极管D3阳极、所述电阻R9、所述电阻R10、所述电阻R11、所述二极管D16阳极、所述电阻R17连接,并最终与处理芯片连接;

所述二极管D16阳极通过所述电阻R16接地;

所述二极管D16阴极通过所述电容C6接地。

优选地,

所述调光电路具体包括:电阻R62、电阻R42、电阻R55、电阻R40、电阻R60、电阻R39、电阻R41、电阻R51、电阻R57、电阻R58、电阻R61、MOS管Q3、MOS管Q10、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D10、二极管D15、二极管D22、电容C9、电容C11、三极管Q8A、三极管Q9A、三极管Q8B、三极管Q9B、全关控制角HWClose_Ouput;

所述火线输入端L_IN和所述火线输出端L_LOAD分别与所述MOS管Q3漏极、所述MOS管Q10漏极连接;

所述MOS管Q3源极与所述MOS管Q10源极之间连接有电阻R62,且所述MOS管Q10源极接地,所述MOS管Q3源极与负载连接;

所述MOS管Q3栅极依次与所述电阻R42、所述电阻R40、所述三极管Q8A的发射极连接;

所述三极管Q8A的基极与所述三极管Q8B的集电极连接;

所述三极管Q8B的基极通过所述电阻R51与第一调光信号发射端连接;

所述MOS管Q3栅极还与所述二极管D7阳极连接并最终接地;

所述电容C9连接在第二连接点和地之间,所述第二连接点位于所述电阻R42和所述电阻R40之间的导线上任意一点;

所述二极管D6连接在所述三极管Q8A的发射极与所述三极管Q8B的集电极之间,且所述二极管D6阳极与所述三极管Q8A的发射极连接;

所述三极管Q8A的集电极与所述整流稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q8A的基极通过所述电阻R39与所述整流稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q8B的基极通过所述电阻41与所述降压稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q8B的基极接地;

所述MOS管Q10栅极依次与所述电阻R55、所述电阻R60、所述三极管Q9A的发射极连接;

所述三极管Q9A的基极与所述三极管Q9B的集电极连接;

所述三极管Q9B的基极通过所述电阻R61与第二调光信号发射端连接;

所述MOS管Q10栅极还与所述二极管D15阳极连接并最终接地;

所述电容C11连接在第三连接点和地之间,所述第三连接点位于所述电阻R55和所述电阻R60之间的导线上任意一点;

所述二极管D22连接在所述三极管Q9A的发射极与所述三极管Q9B的集电极之间,且所述二极管D22阳极与所述三极管Q9A的发射极连接;

所述三极管Q9A的集电极与所述整流稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q9A的基极通过所述电阻R57与所述整流稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q9B的基极通过所述电阻58与所述降压稳压电路的输出端连接;

所述三极管Q9B的基极接地;

所述MOS管Q3栅极和所述MOS管Q10栅极分别通过所述二极管D8、所述二极管D10与所述全关控制角HWClose_Ouput连接,其中所述MOS管Q3栅极和所述MOS管Q10栅极分别与所述二极管D8阳极、所述二极管D10阳极连接。

从以上技术方案可以看出,本实用新型实施例具有以下优点:

1、本实用新型实施例提供了一种调光器电路,通过与正激式变压器T1原级连接的初级电源电路提供电源,然后正激式变压器T1将电源电压按一定比例传输到次级,然后通过与次级连接的整流稳压电路为调光电路提供第一直流电压,用于驱动MOS管的通断,解决了现有技术中通过强电控制MOS管造成的一旦强电输入过大或瞬间电流过大可能会导致控制失败、发生意外以及严重时可能会产生高温和火花、损坏调光器甚至威胁人身安全的技术问题。

2、本实用新型实施例通过降压稳压电路为调光电路提供第二直流电压,用于供给包括单片机在内的相关通信电路的。

3、本实用新型实施例提供了一种调光器电路,还包括负载检测电路,用于检测负载类型,使得可以通过检测结果自动选择调光方式,用以适配调光灯具,避免产生闪烁、关不掉或其他意外的发生。

4、本实用新型实施例提供了一种调光器电路,还包括输入电压检测及零点检测电路,用于检测输入电压的多少,如果输入电压有异常就令调光器做相应的操作,这样就可以避免因输入电压过高而发生的调光器或外围器件损坏的意外发生。

5、调光电路简单可靠,成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的隔离供电电路的部分电路图;

图2为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的隔离供电电路的整流稳压电路的一个实施例的电路图;

图3为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的隔离供电电路的降压稳压电路的一个实施例的电路图;

图4为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的负载检测电路的一个实施例的电路图;

图5为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的输入电压检测及零点检测电路的一个实施例的电路图;

图6为本实用新型实施例提供的一种调光器电路的调光电路的一个实施例的电路图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种调光器电路,通过与正激式变压器T1原级连接的初级电源电路提供电源,然后正激式变压器T1将电源电压按一定比例传输到次级,然后通过与次级连接的整流稳压电路为调光电路提供第一直流电压,用于驱动MOS管的通断,解决了现有技术中通过强电控制MOS管造成的一旦强电输入过大或瞬间电流过大可能会导致控制失败、发生意外以及严重时可能会产生高温和火花、损坏调光器甚至威胁人身安全的技术问题。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6,本实用新型实施例提供了一种调光器电路,包括:与火线输入端L_IN和火线输出端L_LOAD分别电性连接的调光电路、隔离供电电路;

隔离供电电路与调光电路电性链接,用于为调光电路提供直流电源;

隔离供电电路包括:正激式变压器T1、与正激式变压器T1原级连接的初级电源电路、与正激式变压器T1次级输出端连接的整流稳压电路;

初级电源电路的电源输入端为初级直流电压电源;

整流稳压电路的输出端与调光电路电性连接,用于提供调光电路的第一直流电压,第一直流电压为如图2所示的11V,用于供给图6中附图标记为VDD_DRV的电压。

隔离供电电路还包括与整流稳压电路输出端连接的降压稳压电路;

降压稳压电路的输出端还与调光电路电性连接,用于提供调光电路的第二直流电压,第二直流电压为如图3所示的3V,用于供给图6中附图标记为VCC3V的电压。

调光器电路还包括与火线输入端L_IN和火线输出端L_LOAD分别电性连接的负载检测电路,用于检测负载类型。

调光器电路还包括与零线连接的输入电压检测及零点检测电路,用于检测调光器电路的输入电压。

如图1所示,初级电源电路具体包括:初级直流电压电源、二极管D19、二极管D20、电容C51、三极管Q4、电阻R50、电阻R56、电阻R73;

初级直流电压电源与正激式变压器T1的引脚1电性连接;

电阻R50设置在初级直流电压电源与正激式变压器T1的引脚1之间;

正激式变压器T1的引脚4与三极管Q4的集电极电性连接;

三极管Q4的基极与PWM控制脉冲连接,且在PWM控制脉冲和三极管Q4的基极之间连接有电阻R56和电容C51;

二极管D19和二极管D20设置在正激式变压器T1的引脚1和引脚4之间,且二极管D19与二极管D20阳极连接;

电阻R73设置在三极管Q4的发射极与三极管Q4的基极之间;

正激式变压器T1的引脚OUT-和三极管Q4的发射极分别接地;

需要说明的是,PWM控制脉冲用于控制三极管Q4的导通和截至,从而控制正激式变压器T1原级(管脚1-4)线圈的铜断电,由于是正激式,所以变压器T1导通时原级向次级传递能量,按一定电压比例传输到次级,图1中电路使用的是其中一组次级线圈,产生OUT+的电压。

如图2所示,整流稳压电路具体包括:二极管D21、电阻R53、电容C14、有极性电容CE2、稳压二极管D18;

正激式变压器T1次级输出端与二极管D21、电阻R53、电容C14依次连接并最终接地;

有极性电容CE2和稳压二极管D18分别并联在电容C14两端,且有极性电容CE2的负极和稳压二极管D18阴极均接地;

有极性电容CE2正极端为第一直流电压输出端;

需要说明的是,正激式变压器T1产生的OUT+电压经由二极管D21变成单向导通,电阻R53、有极性电容CE2、电容C14起到了整流的作用,D18用于稳压,最终输出VCC11V的电压,用以驱动图6中MOS管的通断,因为控制MOS管的电由初级电源电路提供,不用依附强电,所以可以控制电路在输入电压及电流一切正常后才开启MOS管,极大的提高了电路的安全性。

如图3所示,降压稳压电路具体包括:降压芯片U3、电感L4、电容C12、电阻R38、电阻R45;

降压芯片U3的引脚4和引脚5均与整流稳压电路输出端连接;

降压芯片U3的引脚6和引脚7均接地;

电感L4设置在降压芯片U3的引脚1和引脚2之间;

电容C12和电阻R38并联在降压芯片U3的引脚2和引脚3之间;

降压芯片U3的引脚3连接有电阻R45并最终接地;

电容C12靠近降压芯片U3的引脚2的一端为第二直流电压输出端;

需要说明的是,整流稳压输出的VCC11V的电压通过降压芯片U3、电感L4、电阻R38、电阻R45、电容C12的降压稳压产生控制包括单片机在内的相关通信电路的电压VCC3V。

如图4所示,负载检测电路具体包括:二极管D17、二极管D23、电阻R20、电阻R25、电阻R21、电阻R29、电阻R22、耦合电容C7、上拉电容R19、三极管Q2;

火线输入端L_IN依次与二极管D17阳极、电阻R20、电阻R21、电阻R22、三极管Q2基极连接;

火线输出端L_LOAD依次与二极管D23、电阻R25连接,并最终连入电阻R20和电阻R21之间;

电阻R29和耦合电容C7分别并联在第一连接点和地之间,其中第一连接点位于电阻R21和电阻R22之间的导线上任意一点;

三极管Q2的集电极依次与上拉电容R19和降压稳压电路的输出端连接,并且三极管Q2的集电极与处理芯片连接,用于检测Signal_LoadInOut的电平变化;

三极管Q2的发射极接地;

需要说明的是,负载连接在火线输入端L_IN和火线输出端L_LOAD一侧,二极管D17、二极管D23起单向导通作用,电阻R20、电阻R25、电阻R21、电阻R29、电阻R22起分压限流作用,当L_IN或L_LOAD为高电平时,Q2导通,Signal_LoadInOut为低电平,当L_IN或L_LOAD为低电平时,Q2截止,Signal_LoadInOut为高电平,从而通过Signal_LoadInOut电平的变化来判断负载是阻性、容性或者是感性,根据不同的负载类型选择不同的调光方式,解决了大部分灯具与调光器不适配问题。

如图5所示,输入电压检测及零点检测电路具体包括:二极管D3、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R16、二极管D16、电容C6、电阻R17;

零线依次与二极管D3阳极、电阻R9、电阻R10、电阻R11、二极管D16阳极、电阻R17连接,并最终与处理芯片连接;

二极管D16阳极通过电阻R16接地;

二极管D16阴极通过电容C6接地;

需要说明的是,二极管D3、电阻R9、电阻R10构成零点检测输入电路,电阻R11、电阻R16起分压的作用,二极管D16单向导通,电容C6、电阻R17起阻容滤波的作用,最终将检测到的电压值传给处理芯片,从而检测输入电压的多少,如果有异常就令调光器做相应的操作,就可以避免因输入电压过高而发生的调光器或外围器件损坏的意外发生。

如图6所示,调光电路具体包括:电阻R62、电阻R42、电阻R55、电阻R40、电阻R60、电阻R39、电阻R41、电阻R51、电阻R57、电阻R58、电阻R61、MOS管Q3、MOS管Q10、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D10、二极管D15、二极管D22、电容C9、电容C11、三极管Q8A、三极管Q9A、三极管Q8B、三极管Q9B、全关控制角HWClose_Ouput;

火线输入端L_IN和火线输出端L_LOAD分别与MOS管Q3漏极、MOS管Q10漏极连接;

MOS管Q3源极与MOS管Q10源极之间连接有电阻R62,且MOS管Q10源极接地,MOS管Q3源极与负载连接;

MOS管Q3栅极依次与电阻R42、电阻R40、三极管Q8A的发射极连接;

三极管Q8A的基极与三极管Q8B的集电极连接;

三极管Q8B的基极通过电阻R51与第一调光信号发射端连接;

MOS管Q3栅极还与二极管D7阳极连接并最终接地;

电容C9连接在第二连接点和地之间,第二连接点位于电阻R42和电阻R40之间的导线上任意一点;

二极管D6连接在三极管Q8A的发射极与三极管Q8B的集电极之间,且二极管D6阳极与三极管Q8A的发射极连接;

三极管Q8A的集电极与整流稳压电路的输出端连接;

三极管Q8A的基极通过电阻R39与整流稳压电路的输出端连接;

三极管Q8B的基极通过电阻41与降压稳压电路的输出端连接;

三极管Q8B的基极接地;

MOS管Q10栅极依次与电阻R55、电阻R60、三极管Q9A的发射极连接;

三极管Q9A的基极与三极管Q9B的集电极连接;

三极管Q9B的基极通过电阻R61与第二调光信号发射端连接;

MOS管Q10栅极还与二极管D15阳极连接并最终接地;

电容C11连接在第三连接点和地之间,第三连接点位于电阻R55和电阻R60之间的导线上任意一点;

二极管D22连接在三极管Q9A的发射极与三极管Q9B的集电极之间,且二极管D22阳极与三极管Q9A的发射极连接;

三极管Q9A的集电极与整流稳压电路的输出端连接;

三极管Q9A的基极通过电阻R57与整流稳压电路的输出端连接;

三极管Q9B的基极通过电阻58与降压稳压电路的输出端连接;

三极管Q9B的基极接地;

MOS管Q3栅极和MOS管Q10栅极分别通过二极管D8、二极管D10与全关控制角HWClose_Ouput连接,其中MOS管Q3栅极和MOS管Q10栅极分别与二极管D8阳极、二极管D10阳极连接;

需要说明的是,如图6所示的调光电路上下对称,所以以图中上半部分电路为例说明调光电路的工作原理,如下:图6中DIM1\DIM2为单片机产生的调光信号,电阻R51起限流分压的作用;当DIM1为高阻态时,三极管Q8B的基极为高电平,三极管Q8B导通,三极管Q8B的集电极电平由高变低,三极管Q8A截止不导通,经过电阻R40、电阻R42,MOS管Q3的栅极也为低电平,MOS管Q3截止不导通;相反,当DIM1为低电平时,三极管Q8B的基极为低电平,三极管Q8B截止,三极管Q8B的集电极电平由低变高,三极管Q8A导通,经过电阻R40、电阻R42,MOS管Q3的栅极也为高电平,MOS管Q3导通;二极管D6、二极管D7为电平防反的单向二极管,C9为去耦电容,R62用于通过采样实时检测流经灯具的电流大小,二极管D8单向导通,当全关控制脚HWClose_Ouput为低电平时MOS管Q3强制关掉。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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