本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种用于照明装置的恒压调光电源及调光系统。
背景技术：
随着照明设备的广泛运用，照明电源也获得较大发展，如led电源能够响应于调光器而改变输出功率，进而改变led灯具的亮度。
由于led灯通常包含一个led阵列，为确保led间具有高匹配度和调光效果一致性，led灯须由恒流电源提供驱动，须对电流进行严格控制。
但调光器在进行切相调光时，输出的往往是缺角移相正弦波，内含高次谐波，输出的电压有效值与导通角呈非线性关系，这通常会造成电路电流不稳定，引起灯具灯闪烁、光照不均匀或烧毁损坏等，现有的电源无较好的对应处理措施；同时调光器进行切相调光时，容易引起电压突变，进一步造成电路不稳定，市电经整流滤波后电容会存储一定电量，导致母线电压没有降到零电平，继而影响输入交流电高压相位角判断，致使输出至灯具的电压幅值变化范围小，灯具无法进行宽范围的深度调光。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能输出恒压pwm信号，并监测电路异常，保护照明负载的用于照明装置的恒压调光电源。
本发明的目的还在于提供一种能对电源输入端进行吸收过滤，以提供稳定电压，同时与不同调光器具有良好匹配度的用于照明装置的恒压调光电源。
本发明的目的还在于提供一种能泄放电路中残余电压，保证电路中高压相位角判断准确性，使得照明装置的可调电压范围变宽，照明装置亮度可调节性好的恒压调光电源。
本发明的目的还在于提供一种对应的调光系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于照明装置的恒压调光电源，用于对调光器调控后的输出电压进行调节以实现恒压pwm输出，所述恒压调光电源包括，
整流电路，配置为对调光器调控后的输出电压进行整流滤波；
恒压电路，配置为与所述整流电路输出端电连接；
其特征还包括：
恒流电路，与所述整流电路输出端电性连接；
频率转换与保护取样电路，配置为与所述恒流电路输出端和恒压电路输出端均电性连接；以及开关电路，用于控制照明负载照明；
其中，所述频率转换与保护取样电路将恒流电路的输出信号转换成适于控制所述开关电路的占空比信号，并实时检测恒压电路的输出异常，据此控制开关电路通断。
由于市电经调光器调控后会产生尖峰电压，尖峰电压容易导致后端电路输出不稳定，造成照明负载输出一致性差，为了消除该影响，优选的，所述恒压调光电源还包括位于整流电路和恒流电路间的吸收电路，用于消除高次谐波，吸收尖峰电压，提供较为稳定的电压电流，提高电路与不同调光器间的匹配度。
因为线路中存在多个电容，而电容会吸收存储能量，当输入交流电为零时，母线电压并没有降到零电平，这会影响输入交流电的高压相位角判断，引起输入高压相位角与输出灯亮度不成比例问题造成负载亮度可调节范围大大缩小，为了解决该问题，优选的，所述恒压调光电源还包括电性连接于所述吸收电路和恒流电路间的低电压放电回路，在输入电压为低电压时导通，通过内置负载释放部分能量。
优选的，所述恒流电路包括与整流电路输出端电连接的恒流线路，以及由光耦隔离器件构成的恒流负载；
所述恒流负载输出与调光器调控后的输出电压切相角度成比例的输出信号由光耦隔离器件形成的恒流负载能将处于高压侧的恒流线路的输出隔离转换成适于频率转换与保护取样电路工作的电气信号，以满足电气隔离要求。
优选的，所述频率转换与保护取样电路包括接收恒流电路输出的脉冲信号并提供频率转换以输出相同占空比信号的频率转换电路，以及用于采集恒压电路输出信号并将其传输至频率转换电路的短路保护取样电路。
优选的，所述短路保护取样电路包括至少两个串联的电压采样电阻，所述频率转换电路由微处理器构成；
所述微处理器根据获取的至少其中一个电阻的分压信号，判断恒压电路异常与否进而控制开关电路通断。
优选的，所述频率转换与保护取样电路还包括由稳压块形成的稳压源，用于供频率转换电路使用。
优选的，所述恒流线路包括相互电连接以控制输出电流大小的第一恒流开关管、第二恒流开关管，及与第一恒流开关管电连接并控制恒流负载通断的稳压管；
所述第一恒流开关管导通且流过其上的电流足以引起第二恒流开关管导通时，第二恒流开关管导通进而抑制第一恒流开关管导通，通过二者相互抑制作用控制输出电流恒定；
所述稳压管于输出值低于稳定值时控制恒流负载关断。
优选的，所述第一恒流开关管、第二恒流开关管为npn型三极管；
所述第一恒流开关管基极分别电连接第一限流电阻和第二恒流开关管集电极，集电极连接稳压管正极，第二恒流开关管基极与第一恒流开关管发射极电连接并通过第二限流电阻接地，发射极接地，稳压管负极与所述光耦隔离器件电连接。
优选的，所述低电压放电回路包括电性连接的第四开关管、第五开关管以及与第四开关管配合用于释放线路残余电压的负载电路；
所述第四开关管在整流电路输出高电压时通过第五开关管抑制作用不导通，在整流电路输出低电压时导通，与其电连接的负载电路通电以消耗线路残余电压。
优选的，所述第四开关管、第五开关管为npn型三极管，负载电路由负载电阻构成；
所述第四开关管集电极通过负载电阻与整流电路输出端相连，基极与第五开关管集电极相连后通过第三限流电阻连接整流电路输出端，第五开关管基极连接上拉电阻和下拉电阻；
通过上拉电阻与下拉电阻的阻值配比控制第五开关管在整流电路输出高电压时导通，输出低电压时关断。
优选的，所述吸收电路由第五电阻和电容构成。
优选的，所述恒压电路包括位于整流电路后端的功率因素校正电路、与功率因素校正电路电性连接并通过变压器进行能量转换的反激线路、对反激线路输出进行整流滤波的第二整流电路以及限流电路。
一种用于照明装置的恒压调光系统，包括用于输出电压切相信号的调光器，其特征在于：
所述恒压调光系统采用如上述所述的恒压调光电源。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将以往位于反激线路后端的恒流电路提前至整流电路后端，并在恒流电路后端设置频率转换与保护采样电路，频率转换功能能保证输出至负载的脉冲信号占空比与恒流电路的一致，为负载输出提供一致性，保护采样电路能实时检测前端电路是否存在异常，并当有异常时及时关断负载，从而很好的保护负载不受影响。
附图说明
图1为本发明恒压调光电源一种实施例下的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1示出了本发明恒压调光电源的一种示例性电路图，但需要说明的是，本申请不仅仅对应该种电路结构，还可以是其他能实现本申请目的之功能的结构，均包含在本申请的范围内，此处仅对图1所示的一种用于照明装置的恒压调光源及对应的恒压调光系统进行阐述。
如图1所示，所述恒压调光电源包括整流电路1，配置为对调光器调控后的输出电压进行整流滤波；恒压电路2，配置为与所述整流电路1输出端电连接。以往恒压调光源仅是在恒压电路后端进行输出信号占空比转换，这种设计往往无法很好保证输出的占空比与输入的占空比具有一致性，且在电路出现短路等异常时，无法立刻监测到，很容易造成后端线路毁损。
为了避免上述问题，在本实施例中恒压调光电源包括与整流电路1输出端电性连接的恒流电路3、配置为与恒流电路3输出端和恒压电路2输出端均电性连接的频率转换与保护取样电路4，以及用于控制照明负载照明的开关电路5，其中，频率转换与保护取样电路4能将恒流电路3的输出信号转换成适于控制开关电路5的占空比信号，并实时检测负载异常，如当负载出现短路时，频率转换与保护取样电路4控制开关电路5关断，照明负载断电，从而能及时防止负载短路而引起线路被烧毁。
具体而言，所述频率转换与保护取样电路4包括接收恒流电路3输出的脉冲信号并提供频率转换以输出相同占空比信号的频率转换电路41，以及用于采集恒压电路2输出信号并将其传输至频率转换电路的短路保护取样电路42。如图1所示，所述频率转换电路41为微处理器n6，所述短路保护取样电路42包括至少两个串联的电压采样电阻r51、r52，分压电阻r52的采样电压传输给微处理器n6，采样电阻r51的另一端连接恒压电路的输出端，比如当负载短路时，电阻r52上的电压下降，一旦微处理器n6检测到该信息，便判断出负载过流或短路故障，继而控制与其相连的开关电路关断，从而防止线路被损坏。
为了保证微处理器具有稳定的工作电压，所述频率转换与保护取样电路4还包括由稳压块形成的稳压源43，参见图1，该稳压源43由二极管d8、电容c24、稳压块n4、电容c26构成，二极管d8正极连接恒压电路输出端，通过稳压块n4与微处理器n6相连，用于供微处理器使用。
为了控制电路具有较为稳定的电压，恒压调光电源在输入端均会接入调光器，通过对调光器调控后的输出电压进行调节能更好的实现恒压输出。很容易想到的是，该调光器既可以是前切相调光器，也可以是后切相调光器，在本实施例中采用双向可控硅调光器。但不论是哪种款式，调光器在每交流周期内开关时均会产生高压冲击，形成尖峰电压，而尖峰电压容易导致后端电路输出不稳定，造成照明负载输出一致性差。
为了消除该影响，作为改进，所述恒压调光电源包括位于整流电路1和恒流电路3间的的吸收电路6，具体到本实施例中，所述吸收电路6由第五电阻r48和电容c12构成，rc电路能用于吸收高次谐波，吸收尖峰电压，减少整流电路输出的电压对后级的影响，也是基于该原理，不论采用何样的调光器，rc电路均能发挥滤波效果，继而能提高恒压调光电源电路与不同调光器间的匹配度。
因为线路中存在多个电容，而电容会吸收存储能量，当输入交流电为零时或调光器调光时输入零电压时，母线a的电压并没有降到零电平，这会影响输入交流电的高压相位角判断，造成真正用于照明负载的最低电压范围远高于0v，使得负载亮度可调节范围大大缩小，为了解决该问题，本申请在所述恒压调光电源中还设计有电性连接于所述吸收电路6和恒流电路3间的低电压放电回路7，该回路在输入电压为低电压时导通，通过内置负载释放部分能量。
参见图1，在本实施例中所述低电压放电回路7由电性连接的第四开关管q6、第五开关管q5、与第四开关管q6配合用于释放线路残余电压的负载电路71以及电阻r55、r56、第三限流电阻r57构成。当然，该负载电路71可以由多个电阻相连构成，在本实施例中，所述负载电路71由负载电阻r58构成；同时，在本实施例中，所述第四开关管q6、第五开关管q5均为npn型三极管。当然，需要提及的是，该第四开关管、第五开关管不仅仅是三极管，也可以是如mos管等其他具有开关功能的电子器件。
第四开关管q6的集电极通过负载电阻r58与整流电路1的输出端相连，基极与第五开关管q5的集电极相连，然后通过第三限流电阻r57连接整流电路1的输出端，电阻r55与电阻r56分别作为上拉电阻、下拉电阻与第五开关管q5的基极连接，通过上拉电阻与下拉电阻的阻值配比可以控制第五开关管q5在整流电路输出高电压时导通，输出低电压时关断，而第四开关管q6的导通方式与q5相反，具体为，当整流桥后母线a为高电压时，经r55与r56衰减后开通q5，因q6基极为低电压，q6截止，负载电阻r58无电流，当整流桥后母线a为低电压，此时主要是残余电压，经r55与r56衰减后不足以开通q5，q6基极为高电压，q6导通，负载电阻r58通电消耗残余电压。
继续参见图1，所述恒流电路3包括与整流电路1输出端电连接的恒流线路31，以及由光耦隔离器件构成的恒流负载32，所述恒流负载32输出与调光器调控后的输出电压切相角度成比例的输出信号
所述恒流线路31包括相互电连接以控制输出电流大小的第一恒流开关管、第二恒流开关管，及与第一恒流开关管电连接并控制恒流负载32通断的稳压管，当所述第一恒流开关管导通且流过其上的电流足以引起第二恒流开关管导通时，第二恒流开关管导通，进而抑制第一恒流开关管导通，通过二者相互抑制作用控制输出电流恒定，与此同时，稳压管的作用是输入电压低于稳压值时关闭光耦导通，也即控制恒流负载32的导通与关断。
具体到本实施例中，如图1所示，所述第一恒流开关管、第二恒流开关管分别为三极管q8、三极管q7，所述稳压管为稳压管d10；q8基极电连接第一限流电阻r49和q7的集电极，集电极连接d10的正极，q7基极与q8发射极电连接并通过第二限流电阻r50接地，发射极接地，d10的负极与光耦隔离器件n7电连接。当母线a为高电压时，经r49限流使q8导通，当q8的集电极电流ie大于0.7v/r50时，q7导通，进而限制q8继续导通，进而使得ie降到0.7v/r50以下，q7再次截止，q8又导通，因此通过q7与q8的相互作用能使得q8的ice约为0.7v/r50a，从而形成恒流。
同时，由光耦隔离器件形成的恒流负载32能将处于高压侧的恒流线路31的输出隔离转换成适于频率转换与保护取样电路5工作的电气信号，以满足电气隔离要求，当母线电压小于d10的稳压值时，光耦不导通，当母线a的电压大于d10的稳压值时，光耦导通，而该导通电流则受控于前端的恒流线路31，进而能控制在1ma左右，光耦的输出端输出与输入相位相同的方波信号，该方波的占空比受控于输入调光器状态。
而n6能将光耦输出的pwm信号做频率转换，使得输出pwm的占空比基本同输入的pwm，同时转换后的频率越高，照明负载的纹波电流对人危害就越小。
继续参见图1，所述恒压电路2包括位于整流电路1后端的功率因素校正电路21、与功率因素校正电路21电性连接并通过变压器triac进行能量转换的反激线路22、对反激线路22输出进行整流滤波的第二整流电路23以及限压电路24，而这些均属于现有技术，在此就不再赘述。
同时，本申请还涉及一种用于照明装置的恒压调光系统，该恒压调光系统包括用于输出电压切相信号的调光器，所述恒压调光系统采用如前述所述的恒压调光电源。
需要说明的是，本实施例中的开关管、开关器件均只是一种列举或者只是一种具体实施方式下对应的器件运用，但这并不代表只能采用本实施例中所述的器件，其他具有开关功能，能实现本申请技术效果的器件均在本申请的保护范围之内，比如mos管、igbt管等。
除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本发明的改进范围内，此处就不再赘述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形。