调光电路及调光方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种调光电路及调光方法，该调光电路及调光方法可用于气体放电灯或同类型的其他灯，尤其涉及一种可进行三路调光的调光电路及应用该调光电路的调光方法。
【背景技术】
[0002]为了满足对照明不同应用条件的需求和节能减排的目标，已经出现了各种能控制气体放电灯亮度变化的调光镇流器。
[0003]气体放电灯是通过改变驱动气体放电灯的镇流器的工作频率来改变流过气体放电灯的电流进而达到调节气体放电灯亮度的目的。调光镇流器的核心可以归结为对镇流器逆变器进行频率控制，通过对镇流器内部逆变器的振荡频率进行控制，实现气体放电灯亮度的调节。
[0004]气体放电灯镇流器的调光分为渐变的连续调光和亮度逐级变化的分段调光。常见的分段调光可为三路调光式。
[0005]传统的分段调光的气体放电灯，大多通过使用一集成电路(IC)来控制不同的功率输出，进而对气体放电灯的亮度进行控制，达到节能的目的。美国专利US7109665揭露了在调光电路的直流-交流电路中使用集成电路(IR2156)控制直流-交流转换器的工作频率，进而达到紧凑型荧光灯(CFL)镇流器三路调光的目的。但是由于集成电路(IC)的单价较高，无法有效地降低气体放电灯的价格。
[0006]美国专利US5866993揭露了一种可以不使用集成电路(IC)的三路调光镇流器电路，该三路调光镇流器电路采用无源功率因数校正和复杂的电路连接，利用变频功能产生不同的高频信号来达到调光的目的。该拓扑使用了 EMI滤波器和比常规气体放电灯的元件数量更多且更复杂的电路。
[0007]因此，有必要提供一种改进的、使用简单电子元件的调光电路及调光方法，可以实现三路调光来解决上面提及的技术问题。
【发明内容】
[0008]本发明的主要目的在于提供一种调光电路及调光方法，可以通过简单电子元件的连接以实现对气体放电灯或同类型其他灯的三路调光。
[0009]本发明的一个方面在于提供一种调光电路。所述调光电路包括一多路输入端，用于接收交流电源的一交流电压，所述多路输入端选择性的耦合到所述交流电源的输入端使得所述调光电路工作在不同的耦合模式，所述耦合模式代表调光信息。一交流-直流转换电路，耦合到所述多路输入端并用于将所述交流电压转换成一第一直流电压。一调压电路，耦合到所述交流-直流转换电路并用于将所述第一直流电压转换为第二直流电压，所述调压电路包括一第一开关。一直流-交流转换电路，耦合到所述调压电路和一灯之间，所述直流-交流转换电路用于将所述第二直流电压转换成所述灯的工作电压。一控制电路，耦合到所述多路输入端，所述控制电路耦合到所述调压电路的所述第一开关，并提供一控制信号给所述第一开关。通过转换所述多路输入端的耦合模式来调节所述控制信号，以改变所述调压电路的所述第一开关的占空比，从而调节所述灯的亮度。
[0010]本发明的另一个方面在于提供一种调光方法，用于调节一灯的亮度，其包括通过一调光电路的一多路输入端接收一交流电源产生的交流电压。将所述交流电压转换成一第一直流电压。通过一调压电路将所述第一直流电压转换成一第二直流电压。通过一交流-直流转换电路将第二直流电压转换为所述灯的工作电压。通过调节所述第二直流电压来调节所述灯的亮度，调节所述第二工作电压具体包括:调节所述调压电路的一第一开关的占空比，所述第一开关的占空比由一控制信号决定；通过转换所述多路输入端与所述交流电源的耦合模式来调节所述控制信号，其中，所述耦合模式代表调光信息。
[0011]本发明主要通过转换所述多路输入端和交流电源的耦合模式，改变调压电路开关的占空比，从而改变直流母线两端的电压并调节灯的亮度，通过简单电子元件的连接达到气体放电灯三路调光的目的。
【附图说明】
[0012]为了更好地理解本发明，通过结合附图对本发明的【具体实施方式】进行进一步描述，其中:
[0013]图1是本发明调光电路的功能模块图。
[0014]图2为图1中调光电路的具体电路图。
[0015]图3为图1中调光电路中控制电路一个实施方式的功能模块图。
[0016]图4为图3中调光电路中控制电路的具体电路图。
[0017]图5所示为本发明调光电路的三路输入端接入交流电源的示意图。
【具体实施方式】
[0018]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0019]图1所不为本发明调光电路100的功能I旲块图。调光电路100具有一多路输入端，用以连接交流电源并将交流电源产生的交流电压提供给调光电路100。在本实施方式中，多路输入端为三路输入端，其包括第一接点N、第二接点J1和第三接点J2。所述多路输入端选择性的耦合到所述交流电源的输入端使得所述调光电路100工作在不同的耦合模式，所述耦合模式代表调光信息。调光电路100包括交流-直流转换电路101、调压电路103、直流-交流转换电路104和负载111。其中直流-交流转换电路104包括驱动电路105、转换电路107和谐振腔109。交流-直流转换电路101耦合到所述三路输入端。调压电路103耦合到交流-直流转换电路101，直流-交流转换电路104耦合在调压电路103和负载111之间。控制电路200耦合在三路输入端和调压电路103之间，接收调光信息并输出控制信号。所述交流-直流转换电路101将交流电压转换为第一直流电压。所述调压电路103将接收控制电路200输出的控制信号将第一直流电压转换为第二直流电压。其中所述调压电路103可以为降压电路(例如为Buck电路)或升压电路。直流-交流转换电路104将第二直流电压转换为负载111的工作电压。所述负载111可以为一灯，例如为气体放电灯、LED灯、紧凑型荧光灯(CFL)，也可以为同类型的其他灯。通过转换三路输入端和交流电源的的耦合模式来调节控制电路200输出的控制信号，以调节所述调压电路103产生的第二直流电压，进而调节负载111的亮度。
[0020]图2所示为本发明的调光电路100的具体电路图。三路输入端的第一接点N用以连接交流电源的第一端(例如为中性线的一端)，所述三路输入端的第二接点J1和第三接点J2用以连接交流电源的第二端(例如为火线的一端)。交流-直流转换电路101耦合到所述三路输入端。交流-直流转换电路101的两路输出端具有接点16和接点18。所述调光电路100还包括两条用以连接交流-直流转换电路101和灯VlampIll的第一导线12和基准导线14。交流_直流转换电路101是由开关01、02、03、04、05、06形成的桥式整流器。开关D1和开关D2串联，开关D3和开关D4串联，开关D5和开关D6串联，且这三个串联电路并联于接点16和接点18之间。开关D1和开关D2之间的接点15与三路输入端的第一接点N耦合。开关D3和开关D4之间的接点17与三路输入端的第二接点J1耦合。开关D5和开关D6之间的接点19与三路输入端的第三接点J2耦合。这些开关Dp D2、D3> D4, D5, D6可以是二极管、MOSFT, IGBT等定值，半可控或可控的开关器件。在备选实施方式中，开关Dp D2、D3、D4、D5、D6可共同或分别被去除并且由一对超快恢复二极管代替。在其他的实施方式中，开关DpD2、D3、D4、D5、D6可以集成在一个封装件中。
[0021]在图2所示的实施方式中，由于市电的不稳定，可设置电容C7、电容C8和电容C9以达到滤波的目的。电容C7设置在第一接点N和接点16之间，且电容C7与开关D1并联。在第一接点N和电容C7之间接入电感Lp电容C8设置在第二接点J1和接点18之间，且电容C8与开关D4并联。电容C9设置在第三接点J2和接点18之间，且电容C9与开关D6并联。在第二接点J1和电容C8之间设置熔丝F1，在第三接点J2和电容C9之间设置熔丝F2。在其他的实施方式中，所述电容C7、C8、C9可移动到电路中的其他点，例如但不限于与开关D1JpD6等并联。在其他实施方式中，可以没有电容或有更多电容与开关DpDpD6等并联连接。交流-直流转换电路101还包括储能电容E1，该储能电容E1的两端分别连接于接点16和接点18。在本实施方式中，储能电容E1为电解电容。
[0022]在图2所示实施方式中，调压电路103耦合到交流-直流转换电路101的两路输出端。该调压电路103包括第一开关Q1、二极管D7、储能电感L3和储能电容C1(l。其中，第一开关Q1的源极连接到接点18，第一开关Q1的栅极连接到控制电路200