双模式灯具及其切换电路的制作方法

文档序号:20871632发布日期:2020-05-22 22:22阅读:314来源:国知局
双模式灯具及其切换电路的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域,特别涉及一种双模式灯具的切换电路以及一种具有该切换电路的双模式灯具。



背景技术:

相关技术中,双模式灯具的模式切换方案一般采用mcu及其外围电路来实现,不仅成本较高,而且还不适合一些特殊的应用环境,造成了双模式灯具应用范围的限制,此外采用mcu进行模式切换控制,还会导致双模式灯具的待机功耗变高。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种双模式灯具的切换电路,直接采用机械开关以及相应的硬件电路,就能实现两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了双模式灯具的应用范围,并且待机功耗也低。

本实用新型的另一个目的在于提出一种双模式灯具。

为达到上述目的,本实用新型一方面提出的一种双模式灯具的切换电路,包括:整流单元,所述整流单元包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述整流单元的第三输入端连接到交流电源的零线,所述整流单元用于对所述交流电源进行整流;切换开关,所述切换开关的第一端连接到所述交流电源的火线,所述切换开关的第二端与所述整流单元的第一输入端相连,所述切换开关的第三端与所述整流单元的第二输入端相连,所述切换开关用于将所述交流电源的火线引入所述整流单元的第一输入端或第二输入端;ac-dc调整单元,所述ac-dc调整单元用于对所述整流单元的输出进行调整,以输出第一直流电;dc-dc调整模块,所述dc-dc调整模块包括第一dc-dc调整单元和第二dc-dc调整单元,所述第一dc-dc调整单元的输入端与所述ac-dc调整单元的输出端相连,所述第一dc-dc调整单元对所述第一直流电进行调整以输出第一驱动电压,所述第二dc-dc调整单元的输入端与所述ac-dc调整单元的输出端相连,所述第二dc-dc调整单元对所述第一直流电进行调整以输出第二驱动电压;模式切换控制单元,所述模式切换控制单元的第一输入端与所述整流单元的第二输入端相连,所述模式切换控制单元的第二输入端连接到所述交流电源的零线,所述模式切换控制单元的第一输出端与所述第一dc-dc调整单元的控制端相连,所述模式切换控制单元的第二输出端与所述第二dc-dc调整单元的控制端相连,所述模式切换控制单元根据所述切换开关的动作生成模式切换控制信号,并根据所述模式切换控制信号控制所述第一dc-dc调整单元或所述第二dc-dc调整单元进行工作,以便所述双模式灯具进行模式切换。

根据本实用新型提出的双模式灯具的切换电路,通过切换开关来实现将交流电源的火线引入整流单元的第一输入端或第二输入端,并且模式切换控制单元能够根据切换开关的动作生成模式切换控制信号,来控制第一dc-dc调整单元或第二dc-dc调整单元进行工作,实现两种驱动电压输出,从而实现双模式灯具进行模式切换,因此,无需采用mcu及外围电路,直接通过机械开关以及相应的硬件电路,就能实现两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了双模式灯具的应用范围,并且待机功耗也低。

另外,根据本实用新型上述提出的双模式灯具的切换电路还可以具有如下附加的技术特征:

进一步地,所述模式切换控制单元包括光耦组件和互补开关组件,所述光耦组件根据所述切换开关的动作进行导通或关断以输出所述模式切换控制信号,所述互补开关组件根据所述模式切换控制信号替换输出使能信号至所述第一dc-dc调整单元和所述第二dc-dc调整单元,以控制所述第一dc-dc调整单元或所述第二dc-dc调整单元进行工作。

可选地,所述光耦组件包括:整流桥堆,所述整流桥堆的第一输入端与所述整流单元的第二输入端相连,所述整流桥堆的第二输入端连接到所述交流电源的零线;第一电容,所述第一电容的一端与所述整流桥堆的第一输出端相连;第二电容,所述第二电容的一端与所述整流桥堆的第二输出端相连;第一电阻,所述第一电阻的一端与所述第一电容的另一端相连;单向光耦,所述单向光耦的第一端与所述第一电阻的另一端相连,所述单向光耦的第二端与所述第二电容的另一端相连,所述单向光耦的第三端作为所述光耦组件的输出端,所述单向光耦的第四端连接到参考地;第三电容,所述第三电容并联在所述单向光耦的第三端与第四端之间;第二电阻,所述第二电阻与所述第三电容并联。

可选地,所述光耦组件包括:第四电容,所述第四电容的一端与所述整流单元的第二输入端相连;第五电容,所述第五电容的一端连接到所述交流电源的零线;第三电阻,所述第三电阻的一端与所述第四电容的另一端相连;双向光耦,所述双向光耦的第一端与所述第三电阻的另一端相连,所述双向光耦的第二端与所述第五电容的另一端相连,所述双向光耦的第三端作为所述光耦组件的输出端,所述双向光耦的第四端连接到参考地;第六电容,所述第六电容并联在所述双向光耦的第三端与第四端之间;第四电阻,所述第四电阻与所述第六电容并联。

可选地,所述互补开关组件包括:第一三极管,所述第一三极管的基极与所述光耦组件的输出端相连,且通过第五电阻连接到预设电源,所述第一三极管的集电极连接到参考地,所述第一三极管的发射极与所述第一dc-dc调整单元的控制端相连;第二三极管,所述第二三极管的基极与所述光耦组件的输出端相连,且通过第六电阻连接到所述预设电源,所述第二三极管的发射极连接到参考地,所述第二三极管的集电极与所述第二dc-dc调整单元的控制端相连。

可选地,所述互补开关组件包括:第三三极管,所述第三三极管的基极与所述光耦组件的输出端相连,且通过第七电阻连接到预设电源,所述第三三极管的发射极连接到参考地,所述第三三极管的集电极通过第八电阻连接到所述预设电源;第四三极管,所述第四三极管的基极与所述第三三极管的集电极相连,所述第四三极管的发射极连接到参考地,所述第四三极管的集电极与所述第一dc-dc调整单元的控制端相连;第五三极管,所述第五三极管的基极与所述第四三极管的集电极相连,且通过第九电阻连接到所述预设电源,所述第五三极管的发射极连接到参考地,所述第五三极管的集电极通过第十电阻与所述第二dc-dc调整单元的控制端相连,且所述第五三极管的集电极通过第十电阻连接到所述预设电源。

可选地,所述互补开关组件包括:第六三极管,所述第六三极管的基极通过第十一电阻与所述光耦组件的输出端相连,所述第六三极管的发射极连接到参考地,所述第六三极管的集电极通过第十二电阻连接到预设电源;第七电容,所述第七电容连接在所述第六三极管的基极与发射极之间;第七三极管,所述第七三极管的基极与所述第六三极管的集电极相连,所述第七三极管的发射极连接到参考地,所述第七三极管的集电极与所述第一dc-dc调整单元的控制端相连;第八三极管,所述第八三极管的基极与所述光耦组件的输出端相连,且通过第十三电阻连接到所述预设电源,所述第八三极管的发射极连接到参考地,所述第八三极管的集电极与所述第二dc-dc调整单元的控制端相连。

进一步地,所述第一dc-dc调整单元的电路结构与所述第二dc-dc调整单元的电路结构相同。

具体地,所述双模式灯具包括照明模式和消菌模式。

为达到上述目的,本实用新型另一方面还提出了一种双模式灯具,其包括上述的双模式灯具的切换电路。

根据本实用新型提出的双模式灯具,通过上述的切换电路,无需采用mcu及外围电路,直接通过机械开关以及相应的硬件电路,就能实现两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了应用范围,并且待机功耗也低。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的双模式灯具的切换电路的方框示意图;

图2为根据本实用新型一个实施例的双模式灯具的切换电路的原理图;

图3为根据本实用新型一个实施例的模式切换控制单元的电路原理图;

图4为根据本实用新型另一个实施例的双模式灯具的切换电路的方框示意图;

图5为根据本实用新型又一个实施例的双模式灯具的切换电路的方框示意图;以及

图6为根据本实用新型实施例的双模式灯具的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,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,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型,并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面就参照附图来描述本实用新型实施例的双模式灯具的切换电路以及具有该切换电路的双模式灯具。

参考图1和图2所示,本实用新型实施例提出的双模式灯具的切换电路,包括整流单元10、切换开关20、ac-dc调整单元30、dc-dc调整模块40和模式切换控制单元50。

整流单元10包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,整流单元10的第三输入端连接到交流电源的零线n,切换开关20的第一端连接到交流电源的火线l,切换开关20的第二端与整流单元10的第一输入端相连,切换开关20的第三端与整流单元10的第二输入端相连,切换开关20用于将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端或第二输入端,整流单元10用于对交流电源进行整流。

根据本实用新型的一个具体示例,切换开关20可以是单刀单掷的机械开关,并且切换开关20还具有全关端,也就是说,在切换开关20切换到第一端与全关端连通时,整个切换电路关闭,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端。

并且,如图2所示,交流电源的火线l、零线n与切换开关20之间还依次连接有过压过流保护单元60和双槽共模滤波单元70,分别起到过压过流保护作用和电磁干扰抑制作用,整流单元10与ac-dc调整单元30之间还连接有π型滤波单元80,起到滤波稳压的作用。

ac-dc调整单元30用于对整流单元10的输出进行调整,即进行ac-dc变换,以输出第一直流电,其中,ac-dc调整单元30的具体电路可参见图2所示,并且,ac-dc调整单元30还输出第二直流电给mcu供电单元90,以便给双模式灯具的mcu供电,例如mcu供电单元90输出3.3v供电电源。dc-dc调整模块40包括第一dc-dc调整单元401和第二dc-dc调整单元402,第一dc-dc调整单元401的输入端与ac-dc调整单元30的输出端相连,第一dc-dc调整单元401对第一直流电进行调整以输出第一驱动电压,第二dc-dc调整单元402的输入端与ac-dc调整单元30的输出端相连,第二dc-dc调整单元402对第一直流电进行调整以输出第二驱动电压。

在本实用新型的一个实施例中,第一驱动电压与第二驱动电压可以不同,对应双模式灯具的切换电路的两种驱动电压输出,实现双模式灯具的两种工作模式。

可选地,如图2所示,第一dc-dc调整单元401的电路结构与第二dc-dc调整单元402的电路结构相同,均由dc-dc变换芯片及外围电路构成。

如图1或图2所示,模式切换控制单元50的第一输入端与整流单元10的第二输入端相连,模式切换控制单元50的第二输入端连接到交流电源的零线n,模式切换控制单元50的第一输出端与第一dc-dc调整单元401的控制端相连,模式切换控制单元50的第二输出端与第二dc-dc调整单元402的控制端相连,模式切换控制单元50根据切换开关的动作生成模式切换控制信号,并根据模式切换控制信号控制第一dc-dc调整单元401或第二dc-dc调整单元402进行工作,从而第一dc-dc调整单元401或第二dc-dc调整单元402进行驱动电压输出,以便双模式灯具进行模式切换。

因此,本实用新型实施例的双模式灯具的切换电路,直接采用机械开关以及相应的硬件电路,就能实现灯具两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了双模式灯具的应用范围,并且待机功耗也低。

根据本实用新型的一个实施例,如图2、图3、图4或图5所示,模式切换控制单元50包括光耦组件501和互补开关组件502,光耦组件501根据切换开关20的动作进行导通或关断以输出模式切换控制信号,互补开关组件502根据模式切换控制信号替换输出使能信号至第一dc-dc调整单元401和第二dc-dc调整单元402,以控制第一dc-dc调整单元401或第二dc-dc调整单元402进行工作。

也就是说,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,同时光耦组件501输出一种模式切换控制信号,互补开关组件502根据该模式切换控制信号输出使能信号至第一dc-dc调整单元401和第二dc-dc调整单元402中的一个;在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端,同时光耦组件501输出另一种模式切换控制信号,互补开关组件502根据该模式切换控制信号输出使能信号至第一dc-dc调整单元401和第二dc-dc调整单元402中的另一个。

可选地,根据本实用新型的一个实施例,如图3所示,光耦组件501包括整流桥堆br1、第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1、单向光耦op1、第三电容c3和第二电阻r2。

其中,整流桥堆br1的第一输入端与整流单元10的第二输入端相连,整流桥堆br1的第二输入端连接到交流电源的零线n,第一电容c1的一端与整流桥堆br1的第一输出端相连,第二电容c2的一端与整流桥堆br1的第二输出端相连,第一电阻r1的一端与第一电容c1的另一端相连,单向光耦op1的第一端与第一电阻r1的另一端相连,单向光耦op1的第二端与第二电容c2的另一端相连,单向光耦op1的第三端作为光耦组件501的输出端,单向光耦op1的第四端连接到参考地,第三电容c3(例如可以包括多个并联的小电容)并联在单向光耦op1的第三端与第四端之间,第二电阻r2与第三电容c3并联。

可选地,根据本实用新型的另一个实施例,如图2、图4或图5所示,光耦组件501包括第四电容c4、第五电容c5、第三电阻r3、双向光耦op2、第六电容c6和第四电阻r4。

其中,第四电容c4的一端与整流单元10的第二输入端相连,第五电容c5的一端连接到交流电源的零线n,第三电阻r3的一端与第四电容c4的另一端相连,双向光耦op2的第一端与第三电阻r3的另一端相连,双向光耦op2的第二端与第五电容c5的另一端相连,双向光耦op2的第三端作为光耦组件501的输出端,双向光耦op2的第四端连接到参考地,第六电容c6(例如可以包括多个并联的小电容)并联在双向光耦op2的第三端与第四端之间,第四电阻r4与第六电容c6并联。

可选地,根据本实用新型的一个实施例,如图3或图5所示,互补开关组件502包括第一三极管q1和第二三极管q2,其中,第一三极管q1为pnp型三极管,第二三极管q2为npn型三极管。

并且,第一三极管q1的基极与光耦组件501的输出端相连,且通过第五电阻r5连接到预设电源例如3.3v供电电源,第一三极管q1的集电极连接到参考地,第一三极管q1的发射极与第一dc-dc调整单元401的控制端相连;第二三极管q2的基极与光耦组件501的输出端相连,且通过第六电阻r6连接到预设电源,第二三极管q2的发射极连接到参考地,第二三极管q2的集电极与第二dc-dc调整单元402的控制端相连。

具体地,结合图2和图3所示,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,整流桥堆br1不工作,单向光耦op1不会导通,第一三极管q1截止,第一dc-dc调整单元401进行工作,第二三极管q2导通,将第二dc-dc调整单元402的控制端下拉到参考地,第二dc-dc调整单元402不工作;在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端,整流桥堆br1工作,单向光耦op1导通,第一三极管q1导通,将第一dc-dc调整单元401的控制端下拉到参考地,第一dc-dc调整单元401不工作,第二三极管q2截止,第二dc-dc调整单元402进行工作。

或者,结合图2和图5所示,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,双向光耦op2不会导通,第一三极管q1截止,第一dc-dc调整单元401进行工作,第二三极管q2导通,将第二dc-dc调整单元402的控制端下拉到参考地,第二dc-dc调整单元402不工作;在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端,双向光耦op2导通,第一三极管q1导通,将第一dc-dc调整单元401的控制端下拉到参考地,第一dc-dc调整单元401不工作,第二三极管q2截止,第二dc-dc调整单元402进行工作。

可选地,根据本实用新型的另一个实施例,如图4所示,互补开关组件502包括第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5,其中,第三三极管q3、第四三极管q4和第五三极管q5均为npn型三极管。

并且,第三三极管q3的基极与光耦组件501的输出端相连,且通过第七电阻r7连接到预设电源例如3.3v供电电源,第三三极管q3的发射极连接到参考地,第三三极管q3的集电极通过第八电阻r8连接到预设电源;第四三极管q4的基极与第三三极管q3的集电极相连,第四三极管q4的发射极连接到参考地,第四三极管q4的集电极与第一dc-dc调整单元401的控制端相连;第五三极管q5的基极与第四三极管q4的集电极相连,且通过第九电阻r9连接到预设电源,第五三极管q5的发射极连接到参考地,第五三极管q5的集电极通过第十电阻r10与第二dc-dc调整单元402的控制端相连,且第五三极管q5的集电极通过第十电阻r10连接到预设电源。

具体地,结合图2和图4所示,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,双向光耦op2不会导通,第三三极管q3导通,第四三极管q4截止,第一dc-dc调整单元401进行工作,第五三极管q5导通,将第二dc-dc调整单元402的控制端下拉到参考地,第二dc-dc调整单元402不工作;在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端,双向光耦op2导通,第三三极管q3截止,第四三极管q4导通,将第一dc-dc调整单元401的控制端下拉到参考地,第一dc-dc调整单元401不工作,第五三极管q5截止,第二dc-dc调整单元402进行工作。

可选地,根据本实用新型的又一个实施例,如图2所示,互补开关组件502包括第六三极管q6、第七电容c7、第七三极管q7和第八三极管q8,其中,第六三极管q6、第七三极管q7和第八三极管q8均为npn型三极管。

并且,第六三极管q6的基极通过第十一电阻r11与光耦组件501的输出端相连,第六三极管q6的发射极连接到参考地,第六三极管q6的集电极通过第十二电阻r12连接到预设电源例如3.3v供电电源,第七电容c7连接在第六三极管q6的基极与发射极之间;第七三极管q7的基极与第六三极管q6的集电极相连,第七三极管q7的发射极连接到参考地,第七三极管q7的集电极与第一dc-dc调整单元401的控制端相连;第八三极管q8的基极与光耦组件501的输出端相连,且通过第十三电阻r13连接到预设电源,第八三极管q8的发射极连接到参考地,第八三极管q8的集电极与第二dc-dc调整单元402的控制端相连。

具体地,如图2所示,在切换开关20切换到第一端与第二端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第一输入端,双向光耦op2不会导通,第六三极管q6导通,第七三极管q7截止,第一dc-dc调整单元401进行工作,第八三极管q8导通,将第二dc-dc调整单元402的控制端下拉到参考地,第二dc-dc调整单元402不工作;在切换开关20切换到第一端与第三端连通时,将交流电源的火线l引入整流单元10的第二输入端,双向光耦op2导通,第六三极管q6截止,第七三极管q7导通,将第一dc-dc调整单元401的控制端下拉到参考地,第一dc-dc调整单元401不工作,第八三极管q8截止,第二dc-dc调整单元402进行工作。

可选地,在本实用新型的一个实施例中,双模式灯具包括照明模式和消菌模式,通过上述切换电路,可实现照明模式与消菌模式之间相互切换。

可以理解的是,在本实用新型的其他实施例中,双模式灯具可以是具备任意两种模式的灯具,例如双模式灯具还可以是双色温灯具,本实用新型对此并不做具体限定。

综上所述,根据本实用新型实施例的双模式灯具的切换电路,通过切换开关来实现将交流电源的火线引入整流单元的第一输入端或第二输入端,并且模式切换控制单元能够根据切换开关的动作生成模式切换控制信号,来控制第一dc-dc调整单元或第二dc-dc调整单元进行工作,实现两种驱动电压输出,从而实现双模式灯具进行模式切换,因此,无需采用mcu及外围电路,直接通过机械开关以及相应的硬件电路,就能实现两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了双模式灯具的应用范围,并且待机功耗也低。

此外,如图6所示,本实用新型实施例还提出了一种双模式灯具100,其包括上述的双模式灯具的切换电路200。

根据本实用新型实施例的双模式灯具,通过上述的切换电路,无需采用mcu及外围电路,直接通过机械开关以及相应的硬件电路,就能实现两种模式的相互切换,不仅大大降低了成本,还拓宽了应用范围,并且待机功耗也低。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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