一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于：包括调光控制器、整流桥堆、PFC电路、AC输入电压检测电路、白炽灯和灯电流检测电路，整流桥堆交流一输入端与可控硅调光器连接，可控硅调光器与整流桥堆连接处还电连接AC输入电压检测电路，AC输入电压检测电路电连接调光控制器，整流桥堆直流输出端电连接PFC电路，PFC电路电连接白炽灯和调光控制器，白炽灯与灯电流检测电路电连接，灯电流检测电路电连接调光控制器。本实用新型基于L6574的镇流器，附加一个单级PFC电路，再通过L6574中的运算放大器对输入电压和灯平均电流进行感测，实现从20％～100％调光，大大提高了照明调光的灵活性。
【专利说明】 —种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及节能照明【技术领域】，尤其是涉及一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统。
【背景技术】
[0002]目前节能灯是应用最广泛的一种电光源。虽然因半导体照明的异军突起，电子节能灯已不再处于照明领域的技术前沿，但其发展潜力是不容置疑的。在普通照明领域，LED光源在相当长的时间内不可能完全取代节能灯。
[0003]面对全球能源短缺的严峻形势，调光技术在照明领域日益引起人们的关注。用户根据实际需要对节能灯进行调光，是一种节能的举措。对节能灯调光，有多种方案可供选择。但目前的调光技术应用范围较狭窄，使用不够灵活，严重制约了节能照明的广泛普及。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，本实用新型基于L6574的镇流器，附加一个单级PFC电路，再通过L6574中的运算放大器对输入电压和灯平均电流进行感测，借助于调频和调压双重作用，可以使用传统白炽灯Traic调光器，实现从20%?100%调光，大大提高了照明调光的灵活性，使其在节能方面发挥很大的优势。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:包括调光控制器、整流桥堆、PFC电路、AC输入电压检测电路、白炽灯和灯电流检测电路，所述整流桥堆交流一输入端与可控硅调光器连接，所述可控硅调光器与整流桥堆连接处还电连接AC输入电压检测电路，所述AC输入电压检测电路电连接调光控制器的运算放大器的同相端，所述整流桥堆直流输出端电连接PFC电路，所述PFC电路输出端电连接白炽灯和调光控制器，所述白炽灯与灯电流检测电路输入端电连接，所述灯电流检测电路输出端电连接调光控制器的运算放大器的反相端。
[0006]上述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述调光控制器为型号L6574的镇流器控制器。
[0007]上述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路由电容C2、C3，二极管VD5、VD6，电感L2和功率MOSFET管VTl、VT2组成，其中电容C2、C3相连接，MOSFET管VTl的源极与VT2的漏极连接；所述连接的电容C2、C3整体一端通过正向的二极管VD5与MOSFET管VTl的漏极连接，另一端通过反向的二极管VD6与MOSFET管VT2的源极连接；所述电感L2 —端与所述电容C2、C3的连接处连接，另一端与所述功率MOSFET管VT1、VT2的连接处连接。
[0008]上述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路输出端依次通过电容Cl、电感LI与白炽灯连接。
[0009]上述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路的MOSFET管VT1、VT2栅极分别与灯电流检测电路连接。
[0010]上述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述AC输入电压检测电路由电阻分压器和整流滤波网络组成。
[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012]本实用新型基于L6574的镇流器，附加一个单级PFC电路，再通过L6574中的运算放大器对输入电压和灯平均电流进行感测，借助于调频和调压双重作用，可以使用传统白炽灯Traic调光器，实现从20%?100%调光，大大提高了照明调光的灵活性，使其在节能方面发挥很大的优势。
[0013]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的整体结构框图；
[0015]图2为本实用新型的单个开关周期电感L2电流波形图；
[0016]图3为本实用新型的220VAC、50Hz条件下的调光特性图；
[0017]图4为本实用新型的AC输入电压和电流波形图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:包括调光控制器、整流桥堆、PFC电路、AC输入电压检测电路、白炽灯和灯电流检测电路，所述整流桥堆交流一输入端与可控硅调光器连接，所述可控硅调光器与整流桥堆连接处还电连接AC输入电压检测电路，所述AC输入电压检测电路电连接调光控制器的运算放大器的同相端，所述整流桥堆直流输出端电连接PFC电路，所述PFC电路输出端电连接白炽灯和调光控制器，所述白炽灯与灯电流检测电路输入端电连接，所述灯电流检测电路输出端电连接调光控制器的运算放大器的反相端。
[0019]本实施例中，所述调光控制器为型号L6574的镇流器控制器。
[0020]本实施例中，所述PFC电路由电容C2、C3，二极管VD5、VD6，电感L2和功率MOSFET管VT1、VT2组成，其中电容C2、C3相连接，MOSFET管VTl的源极与VT2的漏极连接；所述连接的电容C2、C3整体一端通过正向的二极管VD5与MOSFET管VTl的漏极连接，另一端通过反向的二极管VD6与MOSFET管VT2的源极连接；所述电感L2 —端与所述电容C2、C3的连接处连接，另一端与所述功率MOSFET管VT1、VT2的连接处连接。
[0021]本实施例中，所述PFC电路输出端依次通过电容Cl、电感LI与白炽灯连接。
[0022]本实施例中，所述PFC电路的MOSFET管VTl、VT2栅极分别与灯电流检测电路连接。
[0023]本实施例中，所述AC输入电压检测电路由电阻分压器和整流滤波网络组成。
[0024]系统工作原理是:如图1所示，C2、C3、VD5、VD6、L2、C3和功率M0SFETVT1、VT2则为单级PFC电路，实现系统平滑调光。
[0025]为了说明单级功率因数校正(PFC)电路的工作原理，我们假定开关的死区时间(即VTl关断后到VT2导通之间的时间间隔)可以忽略；VT1与VT2的占空比为50%;在一个开关周期内，电容C2和C3上的电压是恒定的
[0026]图2给出了一个开关周期中通过电感L2的电流iL2的波形。
[0027]iL2可以分为4个阶段。
[0028]t0?tl:该时段L2充电。在t = t0时，VTl已开通，VT2断开，C2通过VD5、VTl给L2充电，iL2线性增大，在tl时刻，VTl关断，VT2开通，iL2达到正向峰值。
[0029]tl〈t ( t2:由于iL2不能突变，VT2的体二极管VDS2导通，L2通过C2、VD5、Cl、VDS2放电(电压为UC2-UC1)，iL2线性减小。在t2时刻，iL2 = O, VDS2截止，VT2开通。
[0030]t2〈t ( t3:C3通过VT2和VD6，反向给L2充电，iL2负向线性增加。在t3时刻，VT2断开，VTl开通，iL2达到负向峰值。
[0031]t3〈t彡t4:由于iL2不能突变，VTl体二极管VDSl导通，L2通过C3、VD6、C1、VDS1放电(电压为UC3-UC1)，iL2线性降低。在t4时刻，iL2 = O。从t4时刻开始，进入新的开关周期。
[0032]事实上，单级PFC电路是由两个升压电路构成的，iL2双向工作，并且在临界不连续模式操作。加入单级PFC电路后，AC输入电流可连续通过整流器中的二极管，Triac几乎可以在0°?180°的任意时刻上被触发导通，直到AC正弦电压接近零时才被关断，这样就扩大了调光范围。
[0033]对于图1所示的电路，如果负载是20W的节能灯，并且AC输入电压范围为180?260VAC,最低开关频率是 45kHz, L2 = LI = 2.8mH, Cl = 10 μ F，C4 = 0.1 μ F, C5 =5.6nF, VTl和VT2为STD4NK50型MOSFET，在220V/50Hz下的调光特性如图3所示。其中，Ton为Triac在AC线路半周期(1ms)内的导通时间,Plamp是实测灯功率。从图3可以看至IJ，随着Triac导通时间的增加，灯功率相应增加，从而使灯亮度增加。反之，Ton越短，灯功率则越小，灯光也就越暗。
[0034]图4为AC输入电压和电流波形。由该图可以看出，虽然AC电流在其峰值附近出现了尖峰，但Triac在任意点上都可以导通，在半周期中的整流二极管导通几乎从0°到180°，而未采用单级PFC电路时的导通角仅为60°，线路功率因数达到0.9以上。当然，力口入单级PFC电路的目的最主要的还是使Triac在0°?180°之间的任意点都可以被触发导通。
[0035]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:包括调光控制器、整流桥堆、PFC电路、AC输入电压检测电路、白炽灯和灯电流检测电路，所述整流桥堆交流一输入端与可控硅调光器连接，所述可控硅调光器与整流桥堆连接处还电连接AC输入电压检测电路，所述AC输入电压检测电路电连接调光控制器的运算放大器的同相端，所述整流桥堆直流输出端电连接PFC电路，所述PFC电路输出端电连接白炽灯和调光控制器，所述白炽灯与灯电流检测电路输入端电连接，所述灯电流检测电路输出端电连接调光控制器的运算放大器的反相端。
2.按照权利要求1所述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述调光控制器为型号L6574的镇流器控制器。
3.按照权利要求1所述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路由电容C2、C3，二极管VD5、VD6，电感L2和功率MOSFET管VT1、VT2组成，其中电容C2、C3相连接，MOSFET管VTl的源极与VT2的漏极连接；所述连接的电容C2、C3整体一端通过正向的二极管VD5与MOSFET管VTl的漏极连接，另一端通过反向的二极管VD6与MOSFET管VT2的源极连接；所述电感L2 —端与所述电容C2、C3的连接处连接，另一端与所述功率MOSFET管VT1、VT2的连接处连接。
4.按照权利要求1所述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路输出端依次通过电容Cl、电感LI与白炽灯连接。
5.按照权利要求3所述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述PFC电路的MOSFET管VT1、VT2栅极分别与灯电流检测电路连接。
6.按照权利要求1所述的一种基于电子镇流器控制器的可调光照明系统，其特征在于:所述AC输入电压检测电路由电阻分压器和整流滤波网络组成。
【文档编号】H05B39/04GK204217189SQ201420536077
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】汪祖平, 张志华, 汪海源, 曹发生, 万明, 张志勇, 陈绍全, 韦兴标 申请人:安徽亮亮电子科技有限公司