一种用于LED灯的调光控制电源的制作方法

本实用新型涉及一种LED灯具的电源，特别是一种用于LED灯的调光控制电源。

背景技术：

一般的日常生活中，随处都可见到各种照明设备，例如，日光灯、路灯、台灯、艺术灯等。在上述的照明设备中，传统上大部分是以钨丝灯泡做为发光光源。近年来，由于科技日新月异，已利用发光二极管(LED)作为发光来源。甚者，除照明设备外，对于一般交通号志、广告牌、车灯等，亦都改为使用发光二极管作为发光光源。如前所述，使用发光二极管作为发光光源，其好处在于省电，且亮度更大，故于使用上已逐渐普通化。

随着LED灯具的普及，越来越多的场合开始使用LED灯具，但是众所周知的， LED灯具都是由专用的LED电源来提供电力的。同时，随着生活水平的提高，人们需要输出亮度可变的LED灯，因此就需要输出功率可变的LED电源。在现有技术中，可以改变LED灯的输出亮度的输出功率可变的LED电源很多，然而，这些 LED电源在某此场合却给用户不太好的用光体验，如在陈列展示照明，如博物馆中，很多用户喜欢用手机或相机去拍摄所展示的物品，但是，现有的输出功率可变的LED电源使得LED灯所提供的光源往往会在手机或相机所拍摄的照片中形成很多的条纹，使得照片失真，从而影响用户的用光体验。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种可避免拍摄照片时产生条纹的用于LED灯的调光控制电源，以解决上述问题。

一种用于LED灯的调光控制电源，其包括一个第一次级供电模块，一个由该第一次级供电模块供电的输出控制模块，一个控制所述输出控制模块的输出电流大小的PWM信号接收模块，以及一个电性连接在所述PWM信号接收模块与输出控制模块之间的控制信号转换模块。所述输出控制模块用于根据接收到的幅值可变的恒定直流电压信号调整其输出电流的大小。所述控制信号转换模块将所述PWM信号接收模块所述接收到的PWM信号转换为幅值可变的恒定直流电压信号。所述输出控制模块根据该幅值可变的恒定直流电压信号调整其输出电流的大小以调整所述LED灯的亮度。

进一步地，所述控制信号转换模块包括一个电性连接在所述第一次级供电模块的输出端的降压滤波电路，一个与所述降压滤波电路电性连接的分压电路，以及一个电性连接在所述分压电路与输出控制模块之间的滤波电路。

进一步地，所述滤波电路包括至少一级RC电路，所述RC电路包括串联的一个电阻和一个电容，所述电阻的自由端与分压电路电性连接，所述电容的自由端接地。

进一步地，所述滤波电路包括二级RC电路，每一级所述RC电路包括串联的一个电阻和一个电容，所述二级RC电路的一级RC电路中的电阻R74的自由端与分压电路电性连接，电容C35的自由端接地，另一级RC电路中的电阻R73的自由端电性连接在电阻R74与电容C35之间，电容C27的自由端接地。

进一步地，所述PWM信号接收模块包括一个光耦二极管的光接收器，所述光接收器的发射极接地，集电极通过一个电阻R53与所述控制信号转换模块电性连接。

进一步地，所述用于LED灯的调光控制电源还包括一个PWM信号产生模块，所述PWM信号产生模块包括一个PWM信号产生器，以及一个与该 PWM信号产生器电性连接的PWM信号发射单元，所述PWM信号发射单元包括一个光耦二极管的光发射器，所述光耦二极管的光发射器输出PWM信号，所述光耦二极管的光接收器接收来自所述光发射器的PWM信号。

进一步地，所述用于LED灯的调光控制电源还包括一个与所述PWM信号产生模块电性连接的调光信号输入模块，所述调光信号输入模块用于为所述 PWM信号产生模块输入控制信号以控制所述PWM信号的占空比。

进一步地，所述调光信号输入模块包括一个第二次级供电电路，一个由该第二次级供电电路供电的信号输入电路，以及一个接收所述信号输入电路的输出信号的信号输出采样电路，所述PWM信号产生器与该信号输出采样电路电性连接以根据该信号输出采样电路的输出值输出某一占空比的PWM信号。

进一步地，所述用于LED灯的调光控制电源还包括一个初级供电模块，所述初级供电模块与所述第一次级供电模块耦合以给该第一次级供电模块供电。

进一步地，所述用于LED灯的调光控制电源还包括一个初级供电模块，所述初级供电模块与所述第二次级供电电路耦合以给该第二次级供电电路供电。

与现有技术相比，由于用于LED灯的调光控制电源具有所述的控制信号转换模块，其先将用于调光的PWM信号耦合到一基准电压上，再把该耦合有 PWM信号的基准电压转换为具有一定幅值的恒定电流电压信号，所述输出控制模块根据该恒定电流电压信号进行调光，由于没有PWM信号的脉冲，则使得由该用于LED灯的调光控制电源所供电的LED灯所提供的光源不会在手机或相机所拍摄的照片中形成条纹，从而提高用户的用光体验。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型提供的一种用于LED灯的调光控制电源的原理框图。

图2为图1的用于LED灯的调光控制电源的应用电路图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参阅图1及图2，其为本实用新型所提供的一种用于LED灯的调光控制电源100的原理框图及应用电路图。所述用于LED灯的调光控制电源100包括一个初级供电模块10，一个与所述初级供电模块10耦合的第一次级供电模块20，一个由该第一次级供电模块20供电的输出控制模块30，一个控制该输出控制模块30的输出电流大小的PWM信号接收模块40，一个电性连接在所述PWM信号接收模块40与输出控制模块30之间的控制信号转换模块50，一个用于为所述PWM信号接收模块40提供PWM信号的PWM信号产生模块 60，以及一个与所述PWM信号产生模块60电性连接的调光信号输入模块70。可以想到的是，所述用于LED灯的调光控制电源100还可以包括其他的一些功能模块，如指示灯电路，报警电路，甚至是显示输出电路等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述初级供电模块10用于与市电连接，其作用在于将交流电转换为直流电以供负载即LED灯使用，因为LED灯所使用的电流必须为直流。所述初级供电模块10为一种AC/DC转换电路，其包括滤波电路，整流电路，功率因数校正电路，功率转换电路，以及反馈电路等等。上述的各电路模块皆应为本领域技术人员所习知的技术，因此下面仅对其进行简单说明。所述滤波电路用来滤除杂波和抗浪涌的冲击，以满足电磁兼容的要求，其一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器，或与负载串联电感器，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。所述整流电路可以为一种桥式整流电路，其利用二极管的单向导通性进行整流的电路，以将交流电转变为直流电。桥式整流电路通常是利用四个二极管，并两两对接。当输入正弦波的正半部分时，所述四个二极管中的两个导通，从而输出正的半个正弦波。当输入正弦波的负半部分时，所述四个二极管中的另两个导通。所述功率因数校正电路用于根据反馈电路的输入信号，来调整功率转换电路的输出。功率因数指的是有效功率与总耗电量 (视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。因此，为了提高电源的功率校正因数，一般都电源都安装功率因数校正电路以提高电源的转换效率。所述功率转换电路用于将高压直流转化为适用于调光控制输出电路的低压直流。所述反馈电路电性连接于功率转换电路与功率因数校正电路之间，以将功率转换电路的输出信号反馈给功率因数校正电路。该功率因数校正电路通过与功率转换电路的输出信号的一部分或全部比较后再调整所述功率转换电路的输出信号，例如加强功率转换电路的输出信号或减弱功率转换电路的输出信号。经过多次的校正，功率转换电路的输出信号才输出给调光控制输出电路。需要说明的是，所述初级供电模块11所包含的滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、功率转换电路、反馈电路的由实际电子元器件组成的电路图，皆为现有技术，其组成结构及工作原理再此不再赘述。另外，可以理解的是，上述各个功能电路都具有输入和输出，同时每一个功能电路都电性连接前一个功能电路的输出和后一个功能电路的输入。

所述第一次级供电模块20与所述初级供电模块10耦合，并通过其所包含的变压电路将所述高压直流转换为LED灯适用的低压直流。在本实施例中，从图2中可以看出，所述第一次级供电模块20所输出的低压直流为50伏。该 50伏的低压直流提供给所述输出控制模块30。至于所述第一次级供电模块50 的电路组成以及元器件的连接方式应当为本领域技术人员根据实际的需要所掌握的技术，在此不再一一列举出来。

所述输出控制模块30的输出与LED灯电性连接，并输出直流电流为该 LED灯供电。该输出控制模块30在为所述LED灯供电的同时，还用于根据接收到的下述的幅值可变的恒定直流电压信号调整其输出电流的大小以调整所述LED灯的亮度。在本实施例中，为了简化电路，所述输出控制模块30包括一个单片机来完成控制的功能。当然，可以理解的是，也可以通过三极管、二极管等基本元器件来搭建电路来完成该单片机的功能，从而可以将第一次级供电模块20的输出电流与所述的幅值可变的恒定直流电压进行耦合，进而输出大小可变的电流，从而使得当恒定直流电压信号的幅值变化时，该输出控制模块30的输出电流值也相应变化，进而使所述LED灯的亮度发生变化，达到调光的目的。

所述PWM信号接收模块40用于接收来自其他功能模块如PWM信号产生模块60所产生的PWM信号。将该PWM信号耦合到其他信号中，便可以得到上述的幅值可变的恒定直流电压信号，该工作原理会下面进行详细说明。在本实施例中，所述PWM信号接收模块40包括一个光耦二极管的光接收器 N6B。所述光耦二极管作为一种现有技术，其结构及工作原理不再这里详细说明。通过该光耦二极管的光接收器来接收所述PWM信号产生模块60所产生的PWM信号。所述光耦二极管的集电极与控制信号转换模块50连接，发射极接地。当然可以想到的是，还可以通过其他工作方式来传输该PWM信号，如在没有隔离的安全规定要求下，导线也可以一传输该PWM信号。众所周知， PWM信号是具有一定占空比的脉冲电压信号，其产生、传输、以及工作原理应为本领域技术人员所习知的技术，在此不再详细说明。而需要进一步说明的是，可以通过调节所述PWM信号的占空比，即可以调节输出电压值的改变。

所述控制信号转换模块50接收来自所述PWM信号接收模块40的PWM 信号，并用于将该PWM信号转换为幅值可变的恒定电流电压信号。同时，还将该转换后的幅值可变的恒定电流电压信号传输给输出控制模块30以调整 LED灯的亮度。所述控制信号转换模块50包括一个电性连接在所述第一次级供电模块20的输出端的降压滤波电路51，一个与所述降压滤波电路51电性连接的分压电路52，以及一个电性连接在所述分压电路52与输出控制模块30 之间的滤波电路53。当然可以理解的是，所述控制信号转换模块50的功能还可以通过其他方式来完成，如利用单片机，结合软件操作的微处理器等。在本实施例中，基于成本的考虑，使用基本电子元器件来完成上述的转换功能。如图2所示，所述降压滤波电路51包括一个集电极与第一次级供电电路20电性连接的三极管Q5，一个连接在该三极管Q5的集电极与基极的电阻R82，一个阳极与三极管Q5的基极连接的可控精密稳压源N8，两个串联在所述三极管 Q5的发射极与可控精密稳压源N8的阴极之间的电阻R80、R81，以及一个与所述两个电阻R80、R81并联的电容C37。所述可控精密稳压源N8的参考极连接在两个串联的电阻R80、R81之间。通过上述的电路设计，并参考图2，本领域的技术人员应当明白该降压滤波电路51的工作原理，在此不再赘述。经过所述降压滤波电路51的作用，该降压滤波电路51输出一个没有噪声的电压值，在本实施例中，所述降压滤波电路51输出的电压值为30伏，其成为一个基准电压。

所述分压电路52包括两个串联的电阻R46、R47，所述电阻R46的一端与降压滤波电路51的输出端连接，所述电阻R47的一端接地。所述分压电路52 还包括一个电阻R53，该电阻R53的一端连接在所述电阻R46、R47之间，另一端与PWM信号接收模块40的输出端连接，在本实施例中，所述电阻R53 的另一端与光耦二极管的光接收器的集电极连接。优选的是，所述电阻R53 还串联一个可调电阻W1，以当需要的时候对加压到所述电阻R46、R47之间的电压进行调节。可以理解的是，通过设计所述电阻R46、R47的阻值，即可知道该电阻R46、R47之间流过的电流的大小。而当PWM信号接收模块40 有PWM信号产生时，该PWM信号的电压也将加载在该电阻R46、R47之间，从而即可以将该PWM信号耦合到所述控制信号转换模块50中。所述滤波电路53包括至少一级RC电路，即包括串联的一个电阻和一个电容，该电阻的自由端与分压电路电性连接，所述电容的自由端接地。在本实施例中，所述滤波电路53包括两级RC电路，每一级RC电路都包括串联的一个电阻和一个电容。在本实施例中，所述两级RC电路的一级RC电路中的电阻R74的自由端与分压电路电性连接，即电性连接在所述电阻R46、R47之间，电容C35的自由端接地，另一级RC电路的电阻R73的自由端电性连接在电阻R74与电容 C35之间，电容C27的自由端接地。通过所述滤波电路53即可以将来自分压电路52的耦合PWM脉冲电压的直流电压转换为恒定直流电压信号。而当所述PWM信号的占空比变化时，所述恒定直流电压信号就变成了一种幅值变化的恒定直流电压信号，也因此，该幅值变化的恒定直流电压信号称之为幅值变化的恒定直流电压信号。该幅值变化的恒定直流电压信号传输给所述输出控制模块30以便该输出控制模块30调节所述LED灯的亮度。所述输出控制模块 30的单片机的使能端连接在电阻R73与电容C27之间。

所述PWM信号产生模块60用于为所述调光控制电源100提供调光所用的PWM信号，其包括一个PWM信号产生器61，以及一个与PWM信号产生器61电性连接的PWM信号发射单元62。所述PWM信号产生器61可以包括一个单片机。单片机产生PWM信号的工作原理为本领域技术人员所习知，在此不再详述。当所述PWM信号产生器61收到所述调光信号输入70一定值的输入信号时，所述PWM信号产生器61便会输出某一占空比的PWM信号。所述PWM信号发射单元62包括一个光耦二极管的发光射器N6A。该光耦二极管的发光射器N6A与PWM信号接收模块40的发接收器N6B一起构成一个光耦。通过该光耦二极管的发光射器N6A将PWM信号传输给PWM信号接收模块40，同时利用该光耦的作用，起到一个隔离的作用，以符合安全规定的要求。需要说明的是，所述PWM信号产生模块60还包括用于给单片机提供电力的供电电路，对于单片机来说，其应当为本领域技术人员所习知。

所述调光信号输入模块70包括一个与所述初级供电模块10耦合的第二次级供电电路71，一个由该第二次级供电电路71供电的信号输入电路72，以及一个接收所述信号输入电路72的输出信号的信号输出采样电路73。所述第二次级供电电路71主要用于为所述信号输入电路72提供电源，其作为一个降压电路，应为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。根据所述第二次级供电电路71所输出的电压，通过增加电阻的方式，再通过改变该电阻的阻值，便可以改变整个回路上的电流大小。所述信号输入电路72即该改变电阻的阻值的电路，如图2所示，在此不详细说明。因此，通过简单的换算，便可以算出所改变的电阻阻值的大小所对应的加载在所述输出控制模块30上的恒定电流电压的值，即现有技术中所说的1至10伏调光。所述信号输出采样电路73 包括两个串联的电阻R51、R52。该两个串联的电阻R51、R52电性连接在第二次级供电电路71与信号输入电路72的回路中，该电阻R51、R52便为所要输出的采样电压。即所述PWM信号产生器61的输入端电性连接在所述信号输出采样电路73的两个电阻R51、R52之间。所述PWM信号产生器61根据所述电阻R51、R52之间的电压大小即所述信号输出采样电路73的输出值输出某一占空比的PWM信号。

与现有技术相比，由于用于LED灯的调光控制电源100具有所述的控制信号转换模块50，其先将用于调光的PWM信号耦合到一基准电压上，再把该耦合有PWM信号的基准电压转换为具有一定幅值的恒定电流电压信号，所述输出控制模块30根据该恒定电流电压信号进行调光，由于没有PWM信号的脉冲，则使得由该用于LED灯的调光控制电源100所供电的LED灯所提供的光源不会在手机或相机所拍摄的照片中形成条纹，从而提高用户的用光体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。