灯具触电保护色温调节系统以及灯具的制作方法

文档序号:16016107发布日期:2018-11-20 21:32阅读:176来源:国知局

本实用新型涉及光源技术领域,特别是涉及一种灯具触电保护色温调节系统以及灯具。



背景技术:

目前,消费者对灯具的要求不断提高,不仅要求外形美观,而且要求功能强大,使用安全,例如,消费者要求灯具在使用安全的情况下具备色温调节功能。

虽然市面上已有可调色温的灯具,但是,在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:绝大数灯具色温调节操作繁琐复杂,而且会出现因接线端子会出现地线接触不良以及外壳接线会出现地线脱落而导致用户有触电的危险。



技术实现要素:

基于此,有必要针对传统的灯具色温调节操作繁琐复杂,使用安全性不高的问题,提供一种灯具触电保护色温调节系统以及灯具。

为了实现上述目的,一方面,本实用新型实施例提供了一种灯具触电保护色温调节系统,包括开关、整流电路、恒流隔离电源电路、色温调节电路、第一LED灯组以及第二LED灯组;

整流电路的输入端通过开关外接交流电源、输出端连接恒流隔离电源电路的电压输入端;

恒流隔离电源电路的电压输出端与色温调节电路的第一电压输出端之间串接第一LED灯组、电压输出端与色温调节电路的第二电压输出端之间串接第二LED灯组、信号输出端连接色温调节电路的信号输入端。

在其中一个实施例中,还包括EMC电路,

EMC电路的输入端通过开关外接交流电源、输出端连接整流电路的输入端。

在其中一个实施例中,恒流隔离电源电路为反激式恒流隔离电源电路。

在其中一个实施例中,EMC电路包括反馈电阻FR1、差模电容CX1;

反馈电阻FR1的一端通过开关连接交流电源的一端、另一端通过差模电容CX1连接交流电源的另一端;整流电路并联在差模电容CX1的两端。

在其中一个实施例中,整流电路包括整流桥D1、电感L1、电阻R1、电容C1以及电容C2;

整流桥D1的第一输入端连接差模电容CX1的一端、第二输入端连接差模电容CX1的另一端,输出端正极连接电感L1、电阻R1、以及电容C1的一端、输出端负极接地;电容C1的另一端接地;

电感L1、电阻R1的另一端连接电容C2的一端、FLYBACK恒流隔离电源电路的输入端;电容C2的另一端接地。

在其中一个实施例中,整流桥D1为全桥式整流桥或半桥式整流桥。

在其中一个实施例中,恒流隔离电源电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14,电容C3、C4、C5、C6,二极管D2、D3,电源管理芯片U1以及变压器T1;电源管理芯片U1为OB3395AP型电源管理芯片;

电源管理芯片U1的第一引脚通过电容C3接地、通过电阻R10连接电阻R11的一端并连接二极管D3的负极,第二引脚通过电容C4接地,第三引脚接地,第四引脚通过电阻R3接地并连接电阻R2的一端,第五引脚通过电阻R4连接电容C5的一端并通过电阻R12连接电阻R14的一端,第六引脚连接电阻R5、电阻R6以及电容C5的一端,第七引脚、第八引脚连接电容C5的另一端、电阻R9的一端以及变压器T1的第一线圈的一端;

二极管D2的负极连接电阻R7、电阻R8、电阻R13、电容C6的一端,正极通过电阻R9连接变压器T1的第一线圈的一端;电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电容C6以及变压器T1的第一线圈的另一端连接电感L1的另一端;

二极管D3的正极连接电阻R2的另一端、变压器T1的第二线圈的一端;变压器T1的第二线圈、电阻R5、电阻R6的另一端接地;

色温调节电路并联在变压器T1的第三线圈的两端。

在其中一个实施例中,色温调节电路包括电阻R15、R16、R17、R18,电容C7、C8、C9,二极管D4、D5以及电源管理芯片U2;电源管理芯片U2为S4225M型电源管理芯片;

电源管理芯片U2的第一引脚连接二极管D5的负极、电阻R18的一端,第二引脚连接电阻R17的一端,第三引脚连接二极管D5的正极、电容C9的一端,第四引脚接地,第五引脚、第六引脚连接第一LED灯组,第七引脚、第八引脚连接第二LED灯组;

二极管D4的负极连接电容C7的一端、电容C8的一端、电阻R16的一端、电阻R18的另一端,正极连接变压器T1的第三线圈的一端;电容C7的另一端连接电阻R15的一端;电阻R15、电阻R17的另一端连接二极管D4的正极;

电容C8、电阻R16、电容C9、变压器T1的第三线圈的另一端接地。

在其中一个实施例中,第一LED灯组包括若干串接的具有色温3000K的LED;第二LED灯组包括若干串接的具有色温5700K的LED。

另一方面,还提供了一种灯具,包括上述的灯具触电保护色温调节系统,以及灯架;

灯具触电保护色温调节系统的第一LED灯组及第二LED灯组设置在灯架上。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:

利用开关、恒流隔离电源电路、色温调节电路、第一LED灯组以及第二LED灯组构建成本实用新型灯具触电保护色温调节系统,其中,恒流隔离电源电路将色温调节电路与整流电路隔离,使得本实用新型不需要依靠不可靠的接地线提供触电保护,而具备良好触电保护功能,提高了灯具使用安全性,且本实用新型具备调节色温功能,还具备记忆功能,用户在下次开灯时能够直接调节出用户需求的色温,简化了用户调节色温的操作。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明,本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分,且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的第一结构示意图;

图2为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的第二结构示意图;

图3为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的EMC整流电路的电路原理图;

图4为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的FLYBACK恒流隔离电源电路的电路原理图;

图5为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的色温调节电路的电路原理图;

图6为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的电路原理图;

图7为在一个实施例中本实用新型灯具的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体,或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设置”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统的灯具色温调节操作繁琐复杂,使用安全性不高的问题,本实用新型实施例提供了一种灯具触电保护色温调节系统,图1为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的第一结构示意图,如图1所示,包括开关110、整流电路120、恒流隔离电源电路130、色温调节电路140、第一LED灯组150以及第二LED灯组160;

整流电路120的输入端通过开关110外接交流电源170、输出端连接恒流隔离电源电路130的电压输入端;

恒流隔离电源电路130的电压输出端与色温调节电路140的第一电压输出端之间串接第一LED灯组150、电压输出端与色温调节电路140的第二电压输出端之间串接第二LED灯组160、信号输出端连接色温调节电路140的信号输入端。

具体而言,开关110用于控制灯具触电保护色温调节系统是否接入交流电源,本实施例中的开关可以是各种类型的开关,如按钮开关、波动开关、薄膜开关、微动开关、行程开关等等。

整流电路120,用于将外界的交流电转换为单向脉动性直流电,并对转换后的直流电压进行滤波,抑制干扰信号,获得纯净的直流电压。

恒流隔离电源电路130用于隔离整流电路和色温调节电路,使得色温调节电路与整流电路没有直接的电气连接,避免用户有触电危险。进一步的,在一个实施例中,恒流隔离电源电路为反激式(FLYBACK)恒流隔离电源电路,反激式恒流隔离电源电路是隔离式开关电源的一种拓扑形式,在变压器原边导通时副边截止,变压器储能,而原边截止时则副边导通,能量释放到负载的工作状态,其结构简单,使得本实用新型实现简单。

色温调节电路140用于调节灯具的色温,并具备色温记忆功能,在用户最后关闭灯具时,灯具不会复位到初始的状态,用户下一次开启灯具后,灯具的色温状态为上一次关闭灯具的状态。进一步的,当灯具上电并通过开关调节出灯具为任意色温状态是,断开开关超过10S(秒),再闪接连通开关给灯具上电后,灯具输出色温为开关断开之前的最后一个输出色温状态。

第一LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯组150以及第二LED灯组160分别为不同色温的LED灯组,其中,灯组为若干个灯珠串联而成。

其中,调节灯具的色温状态具体分为:

状态1,电流通过反激式(FLYBACK)恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第一LED灯组流回色温调节电路的第一电压输出端,此时灯具开启的是第一LED灯组包含的色温;

状态2,电流通过FLYBACK恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第二LED灯组流回色温调节电路的第二电压输出端,此时灯具开启的是第二LED灯组包含的色温;

状态3,电流通过FLYBACK恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第一LED灯组流回色温调节电路的第一电压输出端,并经第二LED灯组流回色温调节电路的第二电压输出端,此时灯具开启的是第一LED灯组和第二LED灯组合成的色温。

本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,利用开关、恒流隔离电源电路、色温调节电路、第一LED灯组以及第二LED灯组构建成本实用新型灯具触电保护色温调节系统,其中,恒流隔离电源电路将色温调节电路与整流电路隔离,使得本实用新型不需要依靠不可靠的接地线提供触电保护,而具备良好触电保护功能,提高了灯具使用安全性,且本实用新型具备调节色温功能,还具备记忆功能,用户在下次开灯时能够直接调节出用户需求的色温,简化了用户调节色温的操作。

在一个实施例中,图2为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的第二结构示意图,如图2所示,还包括EMC电路210;

EMC电路210的输入端通过开关外接交流电源、输出端连接整流电路的输入端。

具体而言,EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)电路用于保证本实用新型灯具触电保护色温调节系统不受其他外界设备的电磁影响,同时也保证本实用新型灯具触电保护色温调节系统发射的电磁不影响外界其他设备

本本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,采用EMC电路增强本实用新型的抗干扰能力,使得本实用新型具备良好的抗干扰能力。

在一个实施例中,图3为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的EMC整流电路的电路原理图,如图3所示,EMC电路210包括反馈电阻FR1、差模电容CX1;

反馈电阻FR1的一端通过开关连接交流电源的一端、另一端通过差模电容CX1连接交流电源的另一端;整流电路并联在差模电容CX1的两端。

具体的,差模电容CX1可以消除输入线两端的差模干扰,可以有效滤除交流电源端的干扰信号,同时防止灯具触电保护色温调节系统产生的干扰信号污染电网。

本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,EMC电路的结构简单,功能强大,使得本实用新型能够免受外界电磁环境的干扰,并减少其对外界设备进行电磁干扰。

在一个实施例中,如图3所示,整流电路120包括整流桥D1、电感L1、电阻R1、电容C1以及电容C2;整流桥D1的第一输入端连接差模电容CX1的一端、第二输入端连接差模电容CX1的另一端,输出端正极连接电感L1、电阻R1、以及电容C1的一端、输出端负极接地;电容C1的另一端接地;

电感L1、电阻R1的另一端连接电容C2的一端、发激式恒流隔离电源电路的输入端;电容C2的另一端接地。

需要说明的是,整流桥D1的第一输入端为图3中整流桥D1的第4引脚,第二输入端为图3中整流桥D1的第3引脚,输出端正极为图3中整流桥D1的第1引脚,输出端负极为图3中整流桥D1的第2引脚。

在一个实施例中,整流桥D1为全桥式整流桥或半桥式整流桥。

具体的,整流桥D1用于将交流电转换为直流电,电感L1、电阻R1、电容C1以及电容C2构成的π型滤波器。因此本实用新型中的整流电路即能起到整流作用,又能起到了抑制干扰信号的作用。

本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,整流电路为本实用新型提供安全可靠的电源,使得本实用新型能够更平稳的工作。

在其中一个实施例中,图4为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的反激式恒流隔离电源电路的电路原理图,如图4所示,反激式恒流隔离电源电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14,电容C3、C4、C5、C6,二极管D2、D3,电源管理芯片U1以及变压器T1;电源管理芯片U1为OB3395AP型电源管理芯片;

电源管理芯片U1的第一引脚通过电容C3接地、通过电阻R10连接电阻R11的一端并连接二极管D3的负极,第二引脚通过电容C4接地,第三引脚接地,第四引脚通过电阻R3接地并连接电阻R2的一端,第五引脚通过电阻R4连接电容C5的一端并通过电阻R12连接电阻R14的一端,第六引脚连接电阻R5、电阻R6以及电容C5的一端,第七引脚、第八引脚连接电容C5的另一端、电阻R9的一端以及变压器T1的第一线圈的一端;

二极管D2的负极连接电阻R7、电阻R8、电阻R13、电容C6的一端,正极通过电阻R9连接变压器T1的第一线圈的一端;电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电容C6以及变压器T1的第一线圈的另一端连接电感L1的另一端;

二极管D3的正极连接电阻R2的另一端、变压器T1的第二线圈的一端;变压器T1的第二线圈、电阻R5、电阻R6的另一端接地;

色温调节电路并联在变压器T1的第三线圈的两端。

其中,当电源管理芯片U1选用OB3395AP型电源管理芯(图4中U1)时,OB3395AP型电源管理芯片中的VDD引脚为电源管理芯片U1的第一引脚,COMP(环路补偿)引脚为电源管理芯片U1的第二引脚,GND(接地)引脚为电源管理芯片U1的第三引脚,INV(辅助绕组电压反馈)引脚为电源管理芯片U1的第四引脚,CS(电流检测输入)引脚为电源管理芯片U1的第五引脚,SOURCE(高压金属氧化物半导体场效应晶体管源)引脚为电源管理芯片U1的第六引脚。OB3395AP型电源管理芯片还包括两个DRAIN(高压金属氧化物半导体场效应晶体管漏极)引脚,分别为电源管理芯片U1的第七引脚和第八引脚。

本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,反激式恒流隔离电源电路成功地隔离了EMC整流电路和色温调节电路,使得本实用新型不必依赖接地线就能良好保证灯具的安全性,避免用户受触电风险。

在其中一个实施例中,图5为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的色温调节电路的电路原理图,如图5所示,色温调节电路包括电阻R15、R16、R17、R18,电容C7、C8、C9,二极管D4、D5以及电源管理芯片U2;电源管理芯片U2为S4225M型电源管理芯片;

电源管理芯片U2的第一引脚连接二极管D5的负极、电阻R18的一端,第二引脚连接电阻R17的一端,第三引脚连接二极管D5的正极、电容C9的一端,第四引脚接地,第五引脚、第六引脚连接第一LED灯组,第七引脚、第八引脚连接第二LED灯组;

二极管D4的负极连接电容C7的一端、电容C8的一端、电阻R16的一端、电阻R18的另一端,正极连接变压器T1的第三线圈的一端;电容C7的另一端连接电阻R15的一端;电阻R15、电阻R17的另一端连接二极管D4的正极;

电容C8、电阻R16、电容C9、变压器T1的第三线圈的另一端接地。

需要说明的是,当电源管理芯片U2选用S4225M型电源管理芯片(图5中U2)时,S4225M型电源管理芯片的VCC引脚(IC供电脚)为电源管理芯片U2的第一引脚,CLK(开关信号检测脚)引脚为电源管理芯片U2的第二引脚,VDD引脚(外接电容,决定保持时间与记忆功能启动时间)为电源管理芯片U2的第三引脚,GND(信号和功率地)引脚为电源管理芯片U2的第四引脚。S4225M型电源管理芯片还包括两个D1引脚和两个D2引脚,其中,两个D1引脚分别为电源管理芯片U2的第五引脚和第六引脚;两个D2引脚分别为电源管理芯片U2的第七引脚和第八引脚。

关于二极管D5作用的特别说明:二极管D5为1N4148型二极管,其主要是作用是解决电源管理芯片U2的VDD引脚外接电容放电时间偏差造成芯片内部逻辑混乱(开关动作在5S内实现调色温,10S后实现记忆功能);在高温或低温条件的工作状态下,当开关关断的时候,电容C19放电并给芯片保持供电时,由于电容及芯片本身的漏电流发生变化,容易造成芯片内部判断的错误,引发逻辑混乱;增加二极管D5之后VDD的外接电容在放电时能通过二极管D5同时给VCC脚供电,从而确保IC的内部逻辑检测是一致的。

本实用新型包含三个工作状态,具体为:状态1,电流通过FLYBACK恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第一LED灯组流回色温调节电路的第一电压输出端,此时灯具开启的是第一LED灯组包含的色温;

状态2,电流通过FLYBACK恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第二LED灯组流回色温调节电路的第二电压输出端,此时灯具开启的是第二LED灯组包含的色温;

状态3,电流通过FLYBACK恒流隔离电源电路的输出端正极流出,经第一LED灯组流回色温调节电路的第一电压输出端,并经第二LED灯组流回色温调节电路的第二电压输出端,此时灯具开启的是第一LED灯组和第二LED灯组合成的色温。

具体灯具色调调节过程为:当灯具第一次上电时灯具输出为第一色温(第一LED灯组输出的),断开开关后5S内再次接通开关给灯具上电,灯具切换输出为第二色温(第二LED灯组输出的),又一次断开开关后5内再次接通开关给灯具上电,灯具切换输出为第三色温(第一LED灯组和第二LED灯组共同输出),再一次断开开关5S内再次接通开关给灯具上电,灯具输出色温切换为第一色温,形成色温切换循环。

本实用新型还具备开关复位功能,具体的,当灯具上电输出为任一色温状态时,在200ms(毫秒)内断开开关并再次闭合开关,灯具输出色温复位为初始设置的输出色温。

本实用新型还具备色温记忆功能,具体的,当电源管理芯片U2选用S4225M型电源管理芯片时,S4225M型电源管理芯片内部有一个状态存储器,当开关接通后,点亮LED光源,灯具触电保护色温调节系统内部给S4225M型电源管理芯片供电,S4225M型电源管理芯片内部的状态存储器记录下此次上电时的灯具输出状态。当灯具外部开关断开后,灯具触电保护色温调节系统停止供电时,S4225M型电源管理芯片内部的存储器记录下的状态不会被清除,会记忆下关灯前的输出状态,当灯具长时间(超过10S)断电后再次接通开关,S4225M型电源管理芯片将根据先前记录下的输出色温状态来控制灯具的输出色温为开关断开前的输出色温。

本实用新型灯具触电保护色温调节系统各实施例,色温调节电路具备色温调节功能,色温记忆功能,色温复位功能,使得本实用新型能够满足用户实际对灯具色温调节的要求,而且操作简单,不必每次在开启灯具时,重复调节操作,每一次开灯时都能直接输出上一次关灯前的输出色温状态。

在其中一个实施例中,图6为在一个实施例中本实用新型灯具触电保护色温调节系统的电路原理图,如图6所示,第一LED灯组包括若干串接的具有色温3000K的LED;第二LED灯组包括若干串接的具有色温5700K的LED。

具体而言,灯具上安装了色温为3000K(开尔文)的LED光源和色温为5700K的LED光源,满足用户对不同色温的需求。

在一个实施例中,图7为在一个实施例中本实用新型灯具的结构示意图,如图7所示,一种灯具,包括上述的灯具触电保护色温调节系统,以及灯架710;

灯具触电保护色温调节系统的第一LED灯组750及第二LED灯组760设置在灯架上

进一步的,在一个实施例总,如图7所示,系统壳体720设置在灯架710的底座712上;灯具触电保护色温调节系统的整流电路、恒流隔离电源电路及色温调节电路(整流电路、恒流隔离电源电路及色温调节电路为730)设置在系统壳体720的空腔内、开关740设置在灯架上、第一LED灯组750及第二LED灯组760设置在灯架上,系统壳体上包括用于接地的接线端子。

具体而言,灯具触电保护色温调节系统中的整流电路、恒流隔离电源电路及色温调节电路放置于系统壳体的腔内,系统壳体连接(粘结,螺栓固定链接等)到灯架的底座上,开关设置在灯架上,第一LED灯组、第二LED灯组安装在灯架上,系统壳体上设置有接线端子,用于将灯具触电保护色温调节系统与地连接。

本实用新型灯具,具有智能记忆功能,能记忆下用户关灯后的最后发光色温,而不会复位成最初始的色温状态,用户在关灯后下次打开时能够直接开启所需求的色温,而无需多次开关才能切换到所需求的色温状态。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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