LED双色调光内置电源的制作方法

文档序号:19971011发布日期:2020-02-18 15:03阅读:298来源:国知局
LED双色调光内置电源的制作方法

本实用新型涉及内置电源技术领域,特别涉及一种led双色调光内置电源。



背景技术:

随着开关电源技术的不断发展,电源小型化,高品质,低成本成为一种行业趋势。目前市场上内置电源功率因数低,存在频闪问题,特别是在对于调光内置电源上。频闪是光的强度或亮度在一定时间周期内的变化,在许多照明应用中都会出现频闪,包括电视上的慢动作拍摄,隧道照明,普通照明的各个领域以及使用快速旋转机械的工作场所。频闪会影响人体健康,影响程度取决于频闪的频率以及个人对频闪的敏感度,特别是对于亮度不同的光尤为严重,虽然高频率频闪不会对人体产生显著的影响,但120赫兹以下的低频率频闪则很容易影响到人体健康。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的是提出一种led双色调光内置电源,旨在解决led双色调光内置电源的双色输出的频闪现象。

为实现上述目的,本实用新型提出的一种led双色调光内置电源,所述led双色调光内置电源包括ac-dc电路、两路dc-dc电路及wifi模块;

所述ac-dc电路的输出端与所述wifi模块的电源输入端以及两路所述dc-dc电路的电源输入端分别连接,两路所述dc-dc电路的pwm信号输入端与所述wifi模块的输出端连接;两路所述dc-dc电路的电源输出端各自连接一路led灯;

所述ac-dc电路,用于将输入交流电源转换为第一直流电源输出,以给所述wifi模块供电;

所述wifi模块,用于在上电后将接收的无线终端发射的调光信号转换为pwm信号输出,并驱动两路所述dc-dc电路工作;

两路所述dc-dc电路,用于在工作时将所述第一直流电源对应转换为两路直流电源,以驱动两路led灯工作。

可选地,所述ac-dc电路包括依次连接的交流输入端、emc滤波电路、整流滤波电路、pfc电路和变压器隔离转换电路;

所述emc滤波电路,用于对输入的交流电源进行emc滤波处理;

所述整流滤波电路,用于将emc滤波处理后的交流电源整流成直流电源并滤波;

所述pfc电路,用于对整流、滤波后得到的直流电源进行功率因素校正;

所述变压器隔离转换电路,用于功率因素校正后的电源信号进行变压后输出。

可选地,所述整流滤波电路包括整流桥和第一电容,所述第一电容为cbb电容;

所述整流桥,用于将emc滤波处理后的交流电源整流成直流电源;

所述第一电容,用于对所述整流桥整流后的直流电源进行滤波处理。

可选地,所述变压器隔离转换电路包括依次连接的反激式变换器、驱动开关、启动电路和升压控制器;

所述启动电路,用于接收所述整流滤波电路输出的直流电源,并控制所述升压控制器上电;

所述升压控制器,用于在上电后输出pwm控制信号驱动所述驱动开关工作,以调节所述反激式变换器的输出电压大小;

所述反激式变换器,用于根据所述升压控制器的控制将所述将功率因素校正后的电源信号进行变压后输出。

可选地,所述驱动开关包括第一mos管,所述第一mos管的栅极连接所述升压控制器的输出端,所述第一mos管的源极接地,所述第一mos管的漏极连接所述反激式变换器初级绕组的下端。

可选地,所述启动电路包括启动开关、第二电容、第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端分别与所述整流滤波电路的输出端连接,所述启动开关的受控端与所述第一电阻的第二端连接,所述启动开关的输入端与所述第二电阻的第二端连接,所述启动开关的输出端经所述第二电容接地;所述启动开关的输出端还与所述升压控制器的电源输入端连接。

可选地,所述dc-dc电路包括恒流驱动芯片、第六二极管、第七二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容、第五电容、第六电容和第一电感;

所述pwm信号的输出端分别连接所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和第六二极管的负极,所述第四电阻的第二端、所述恒流驱动芯片的第三端、所述电源的输入端、所述第六电阻的第一端、所述第七二极管的负极和所述第六电容的第一端互相连接,且连接到led灯的正极,所述第五电阻的第二端、所述第四电容的第一端和所述恒流驱动芯片的第二端连接,所述第四电容的第二端和所述第六二极管的正极接地,所述第六电阻的第二端与所述第五电容的第一端连接,所述第五电容的第二端、所述第七二极管的正极、所述第一电感的第一端、所述恒流驱动芯片的第八端互相连接,所述第一电感的第二端与所述第七电阻的第一端连接,所述第七电阻的第二端和所述第六电容的第二端连接,且连接到led灯的负极。

可选地,所述恒流驱动芯片的型号为qw2032。

本实用新型技术方案通过采用led双色调光内置电源ac-dc电路、两路dc-dc电路及wifi模块;所述ac-dc电路的输出端与所述wifi模块的电源输入端以及两路所述dc-dc电路的电源输入端分别连接,两路所述dc-dc电路的pwm信号输入端与所述wifi模块的输出端连接;两路所述dc-dc电路的电源输出端各自连接一路led灯;所述ac-dc电路,用于将输入交流电源转换为第一直流电源输出,以给所述wifi模块供电;所述wifi模块,用于在上电后将接收的无线终端发射的调光信号转换为pwm信号输出,并驱动两路所述dc-dc电路工作;两路所述dc-dc电路,用于在工作时将所述第一直流电源对应转换为两路直流电源,以驱动两路led灯工作。以此使得ac-dc电路向两路dc-dc电路分别发出不同信号,第一路dc-dc电路连接到led灯的负极控制灯亮起同时按照ac-dc电路输出的信号达成灯的亮度,第二路dc-dc电路通过ac-dc电路输出不同的信号达成灯的亮度,dc-dc电路会按照ac-dc电路发出的信号指令,去调节灯光的亮度,实现了对led灯的双色亮度调节;由于dc-dc电路的中对ac-dc电路中输出的直流带能源的平均电流恒流,使得输出电流不受led灯电压和电感参数变化的影响,实现了led双色调光内置电源的双色无频闪输出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型led双色调光内置电源一实施例的结构示意图;

图2为led双色调光内置电源中ac-dc电路一实施例的结构示意图;

图3为图2的ac-dc电路中变压器隔离转换电路一实施例电路示意图;

图4为led双色调光内置电源中dc-dc电路一实施例的电路示意图。

附图标号说明:

本实用新型目的的实现、功能特点及可点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种led双色调光内置电源,然而,早期荧光灯的频闪是很常见的一个问题,随着时间的推移,日益强大的电子镇流器已经在很大程度上消除了频闪的干扰,让人感受不到频闪。如今led已涉足的各个领域,包括通用照明、信号灯提示作用等,人们再次面临频闪的问题。而想要实现尽可能无频闪的灯光,led驱动的作用至关重要。频闪是光的强度或亮度在一定时间周期内的变化,在许多照明应用中都会出现频闪,包括电视上的慢动作拍摄,隧道照明,普通照明的各个领域以及使用快速旋转机械的工作场所。频闪会影响人体健康,影响程度取决于频闪的频率以及个人对频闪的敏感度,特别是对于亮度不同的光尤为严重,虽然高频率频闪不会对人体产生显著的影响,但120赫兹以下的低频率频闪则很容易影响到人体健康。

为了解决上述问题,在本实用新型一实施例中,如图1所示,所述led双色调光内置电源包括ac-dc电路110、两路dc-dc电路120及wifi模块140;

所述ac-dc电路110的输出端与所述wifi模块140的电源输入端以及两路所述dc-dc电路120的电源输入端分别连接,两路所述dc-dc电路120的pwm信号输入端与所述wifi模块140的输出端连接;两路所述dc-dc电路120的电源输出端各自连接一路led灯130;

所述ac-dc电路110,用于将输入交流电源转换为第一直流电源输出,以给所述wifi模块140供电;

所述wifi模块140,用于在上电后将接收的无线终端发射的调光信号转换为pwm信号输出,并驱动两路所述dc-dc电路120工作;

两路所述dc-dc电路120,用于在工作时将所述第一直流电源对应转换为两路直流电源,以驱动两路led灯130工作。

本实施例中,如图2所示,所述ac-dc电路110包括依次连接的交流输入端111、emc滤波电路112、整流滤波电路113、pfc电路114和变压器隔离转换电路115;

所述emc滤波电路112,用于对输入的交流电源进行emc滤波处理;

所述整流滤波电路113,用于将emc滤波处理后的交流电源整流成直流电源并滤波;

所述pfc电路114,用于对整流、滤波后得到的直流电源进行功率因素校正;

所述变压器隔离转换电路115,用于功率因素校正后的电源信号进行变压后输出。

本实施例中,ac-dc电路110的输入端连接交流输入端111,可以理解的是,ac-dc电路110接入交流电源,也即是220v市电;这里即是ac-dc电路110的输入端为连接的220v市电,ac-dc电路110的交流输入端连接emc滤波电路112的输入端,通过ac-dc电路110的emc滤波电路112对输入的220v交流电源进行emc滤波处理,emc滤波电路112的输出端连接整流滤波电路113的输入端,将emc滤波处理后的交流电源整流成直流电源并滤波,整流滤波电路113的输出端连接pfc电路114的输入端,也即是对整流滤波后的直流电源进行功率因数校正,pfc电路114的输出端连接变压器隔离转换电路115的输入端,再通过变压器隔离转换电路115变压输出。

可以理解的是,emc(electromagneticcompatibility)即是电磁兼容性,是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,emc包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。本实施例中对输入的220v交流电源进行emc滤波即是滤除ac-dc电路一些电磁干扰。pfc(powerfactorcorrection)即是功率因数校正,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。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因数值越大,代表其电力利用率越高。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数,低功率因数代表低电力效能。本实施例中即是为了提高led双色调光内置电源的功率因数,采用功率因数校正使得此内置电源的输出可以被有效利用。

本实施例中,变压器隔离转换电路115通过对功率因数校正后的电源信号进行变压后输出,即是采用变压器隔离转换电路115使得ac-dc电路110可以输出不同的电压,从而分别输出到两路dc-dc电路120,然后两路dc-dc电路120就可以分别连接到led灯130的负极,此时led灯130接收到不同的电源输出信号,实现对led双色调光内置电源的亮度调节,达到双色调光处理。

上述实施例中,通过采用led双色调光内置电源ac-dc电路110、两路dc-dc电路120及wifi模块140;所述ac-dc电路110的输出端与所述wifi模块140的电源输入端以及两路所述dc-dc电路120的电源输入端分别连接,两路所述dc-dc电路120的pwm信号输入端与所述wifi模块140的输出端连接;两路所述dc-dc电路120的电源输出端各自连接一路led灯130;所述ac-dc电路110,用于将输入交流电源转换为第一直流电源输出,以给所述wifi模块140供电;所述wifi模块140,用于在上电后将接收的无线终端发射的调光信号转换为pwm信号输出,并驱动两路所述dc-dc电路120工作;两路所述dc-dc电路120,用于在工作时将所述第一直流电源对应转换为两路直流电源,以驱动两路led灯130工作。以此使得ac-dc电路110向两路dc-dc电路120分别发出不同信号,第一路dc-dc电路110连接到led灯的负极控制灯亮起同时按照ac-dc电路110输出的信号达成灯的亮度,第二路dc-dc电路120通过ac-dc电路110输出不同的信号达成灯的亮度,dc-dc电路120会按照ac-dc电路110发出的信号指令,去调节灯光的亮度,实现了对led灯130的双色亮度调节;由于dc-dc电路120的中对ac-dc电路110中输出的直流带能源的平均电流恒流,使得输出电流不受led灯130电压和电感参数变化的影响,实现了led双色调光内置电源的双色无频闪输出。

在一实施例中,如图3所示,所述整流滤波电路包括整流桥和第一电容c1,所述第一电容c1为cbb电容;

所述整流桥,用于将emc滤波处理后的交流电源整流成直流电源;

所述第一电容c1,用于对所述整流桥整流后的直流电源进行滤波处理。

本实施例中,整流桥即是包括4个二极管,实现对输入的220v交流电源进滤除ac-dc电路一些电磁干扰后,进行整流处理,也即是将emc滤波后的交流电源整流为直流电源;可以理解的是,cbb电容即是聚丙烯电容,电容量10pf-10uf,额定电压63v-2000v,能代替大部分聚苯或云母电容,这里即是代替整流桥后的电解电容,可以使得充电时间短,电能就可以被有效利用,实现了提高led双色调光内置电源的功率因素。

本实施例中,整流桥包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4,所述第一二极管d1的负极、所述第二二极管d2的负极、所述第一电容c1的第一端互相连接,所述第三二极管d3的正极、所述第四二极管d4的正极、所述第一电容c1的第二端互相连接,所述第一二极管d1的正极与所述第四二极管d4的负极连接,所述第二二极管d2的正极与所述第三二极管d3的负极连接,所述第二二极管d2的正极与所述第三二极管d3的负极之间连接交流电源正极,所述第一二极管d1的正极与所述第四二极管d4的负极之间连接交流电源负极。

在一实施例中,如图3所示,所述变压器隔离转换电路包括依次连接的反激式变换器t、驱动开关、启动电路和升压控制器u;

所述启动电路,用于接收所述整流滤波电路输出的直流电源,并控制所述升压控制器上电;

所述升压控制器u,用于在上电后输出pwm控制信号驱动所述驱动开关工作,以调节所述反激式变换器的输出电压大小;

所述反激式变换器t,用于根据所述升压控制器u的控制将所述将功率因素校正后的电源信号进行变压后输出。

本实施例中,所述驱动开关包括第一mos管q1,所述第一mos管q1的栅极连接所述升压控制器u的输出端,所述第一mos管q1的源极接地,所述第一mos管q1的漏极连接所述反激式变换器初级绕组的下端。可以理解的是,反激式变换器t初级绕组的下端即是反激式变换器t原边绕组的第三端。

本实施例中,所述启动电路包括启动开关q2、第二电容c2、第一电阻r1和第二电阻r2,所述第一电阻r1的第一端和所述第二电阻r2的第一端分别与所述整流滤波电路的输出端连接,所述启动开关q2的受控端与所述第一电阻r1的第二端连接,所述启动开关q2的输入端与所述第二电阻r2的第二端连接,所述启动开关q2的输出端经所述第二电容c2接地;所述启动开关q2的输出端还与所述升压控制器的电源输入端连接。

本实施例中,变压器隔离转换电路还包括第五二极管d5、第三电容c3和第三电阻r3,所述第五二极管d5的正极与所述反激式变换器t的次级绕组上端连接,所述第五二极管d5的负极与所述第三电容c3的第一端和所述第三电阻r3的第一端分别连接,并连接于所述变压器隔离转换电路的输出端正极,所述第三电容c3的第二端、所述第三电阻r3的第二端、所述反激式变换器t的次级绕组下端互相连接,并连接于所述变压器隔离转换电路的输出端负极。

本实施例中,驱动开关中的第一mos管q1由ac-dc电路中的pwm芯片控制,通过闭合与导通在变压器两端产生高频方波信号,变压器将产生的方波信号以磁场感应的方式传递到次级线圈,通过二极管和电容的整流滤波作用,在变压器隔离转换电路的输出端得到稳定的直流电源输出。进一步地,通过启动开关q2将vcc脚快速启动进入工作,升压控制器u工作后第一mos管q1导通变压器进行工作,使变压器隔离转换电路正常工作,也即是使ac-dc部分进入正常工作,可以理解的是,在驱动开关中第一mos管q1闭合阶段,反激式变换器t的初级绕组直接连接在经过整流滤波的输入直流电源上,初级线圈中的电流和反激式变换器t磁芯中的磁场增加,在磁芯中储存能量,在次级绕组中产生的电压是反向的,使得第五二极管d5处于反偏状态而不能导通,此时,由第三电容c3向负载提供电压和电流,也即是通过升压控制器u的控制,分别向两路dc-dc电路提供电源,开始控制两路dc-dc输出进行工作,dc-dc芯片根据pwm不同的宽度信号输入,使得dc-dc的输出端输出进行调节每一路led灯的亮度。在驱动开关第一mos管q1断开阶段,初级线圈中的电流为0,同时磁芯中的磁场开始下降,在次级线圈上感应出正向电压,此时第五二极管d5处于正偏状态,导通的电流流入第三电容c3和负载,磁芯中存储的能量转移至第三电容c3和负载中。可以理解的是,升压控制器u即是变压器隔离转换电路中的pwm芯片;ac-dc输出正常后也可向wifi模块进行供电,通过wifi模块进行正常工作后对led双色调光内置电源的电路进行控制以使得led双色的正常输出。

需要说明的是,此处通过pwm芯片的控制,向dc-dc电路提供电源,是采用pwm芯片的脉宽调制,使得可以输出不同的电压值,以调节所述反激式变换器的输出电压大小,从而达到不同的电压值分别输出到两路dc-dc电路,两路dc-dc电路对led灯的控制调节,实现对wifi双色led灯的亮度控制。在本实施例中ac-dc输出正常后,也可以为wifi模块供电,实现wifi模块进行正常工作后输出不同的pwm信号,开始控制两路dc-dc输出进行工作,以达到对led灯的控制调节,实现对wifi双色led灯的亮度控制,以此实现了对led双色调光内置电源的无线控制。可以理解的是,这里通过wifi模块控制可以应用于天猫精灵、echo等,此处不做限制。本实施例通过ac-dc电路的整流滤波、功率因素校正和反激式变换器的控制,实现提高了led双色调光内置电源的功率因素、降低了谐波失真。

在一实施例中,如图4所示,所述dc-dc电路包括恒流驱动芯片、第六二极管d6、第七二极管d7、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6和第一电感l1;

所述pwm信号的输出端分别连接所述第四电阻r4的第一端、所述第五电阻r5的第一端和第六二极管d6的负极,所述第四电阻r4的第二端、所述恒流驱动芯片的第三端vin、所述电源的输入端vin+、所述第六电阻r6的第一端、所述第七二极管d7的负极和所述第六电容c6的第一端互相连接,且连接到led灯的正极,所述第五电阻r5的第二端、所述第四电容c4的第一端和所述恒流驱动芯片的第二端dim连接,所述第四电容c4的第二端和所述第六二极管d6的正极接地,所述第六电阻r6的第二端与所述第五电容c5的第一端连接,所述第五电容c5的第二端、所述第七二极管d7的正极、所述第一电感l1的第一端、所述恒流驱动芯片的第八端sw互相连接,所述第一电感l1的第二端与所述第七电阻r7的第一端连接,所述第七电阻r7的第二端和所述第六电容c6的第二端连接,且连接到led灯的负极。

本实施例中,如图4所示,dc-dc电路的驱动信号输出电路连接到led灯的负极,产生恒定的电流去驱动led灯颗粒模组。恒流驱动芯片是一款集成降压型恒流led驱动器,所述恒流驱动芯片的型号为qw2032,采用先进的平均电流恒流模式,比峰值电流模式更精准,更稳定,解决了峰值电流模式下临界点电流升高问题,平均电流模式下,输出电流不受led灯中电压和电感参数变化的影响。恒流驱动芯片的输出电流可通过外部电阻进行设定,且可通过ac-dc电路中pwm芯片的脉宽调制信号进行调光控制,pwm调光功能的调光深度0-100%;恒流驱动芯片内置欠压保护,过温保护,led开路保护,以避免芯片在不正常运作的情况下损毁。本实施例实现了led双色调光内置电源的led灯输出无频闪。

本实施例中,在led双色调光内置电源中,图4中dc-dc电路的vin+/vou+输入端即是连接图3中的vout+,图3中的vout-即是连接图4中dc-dc电路的地线,图4中dc-dc电路的vin+/vou+输出端即是连接led灯的正极,也即dc-dc共阳极输出,图4中dc-dc电路的led-即是连接led灯的负极,也即dc-dc电路中恒流驱动芯片qw2032控制驱动信号输出电路输出到led双色调光内置电源的led灯负极;ac-dc电路中的pwm芯片输出连接到dc-dc电路中的pwm电源信号端口。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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