專利名稱：調(diào)光調(diào)速控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明、電機(jī)與電子學(xué)相關(guān)的調(diào)光(調(diào)速)領(lǐng)域，具體地說，涉
及一種適用于可控硅調(diào)節(jié)的照明、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的調(diào)光調(diào)速控制電路，屬照明、電機(jī)電路及驅(qū)動(dòng) 方法制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CN1843061A、名稱"用于LED照明設(shè)備的調(diào)光電路以及保持TRIAC導(dǎo)通的裝置"，它 包括提供動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載，以當(dāng)由于啟動(dòng)問題或電路中的減幅振蕩、LED電子器件沒有提供充分 的負(fù)載時(shí)對(duì)調(diào)光器提供負(fù)載，當(dāng)LED及其轉(zhuǎn)換器電子器件提供了來自于調(diào)光器的充分電流 導(dǎo)入時(shí)，該動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載提供縮減的電流。該系統(tǒng)通常包括電氣地連接到相位控制調(diào)光器的 電源，該相位控制調(diào)光器電氣地連接到將所述調(diào)光器的AC功率輸出轉(zhuǎn)換成對(duì)LED照明供電 的DC功率輸出的轉(zhuǎn)換器電路，動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載與轉(zhuǎn)換器電路并行連接，鵬負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電 路的操作而改變其電流導(dǎo)入。其不足之處在于一是動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電路的操作 而改變其電流導(dǎo)入，所謂"轉(zhuǎn)換器電路的操作"就是電路對(duì)LED驅(qū)動(dòng)(輸出)操作，也就是 說動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載響應(yīng)于轉(zhuǎn)換器電路的LED驅(qū)動(dòng)輸出大小，LED驅(qū)動(dòng)輸出大時(shí)鵬負(fù)載動(dòng)態(tài)值減 小，反之則增大，由于該所述整個(gè)LED轉(zhuǎn)換器電路屬于電容性結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換器電路LED驅(qū)動(dòng)輸 出的變化時(shí)間點(diǎn)的值，并不一定與可控硅在該時(shí)間點(diǎn)的負(fù)載值一致，因?yàn)椋霈F(xiàn)LED轉(zhuǎn)換器 電路輸出減幅，一般是電路出現(xiàn)一個(gè)輸出高峰值后立即產(chǎn)生的一個(gè)低谷值(P麗開關(guān)模式 的輸出特征)，該低谷值的出現(xiàn)，動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載響應(yīng)，進(jìn)行負(fù)載值補(bǔ)償，但是，由于電路的電容 性特征，該變化反映到可控硅時(shí)存在一個(gè)電容充放電時(shí)間差，將造成動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載響應(yīng)在一 個(gè)不準(zhǔn)確(超前)的時(shí)間；二是在這個(gè)不準(zhǔn)確的時(shí)間里產(chǎn)生動(dòng)態(tài)鵬負(fù)載響應(yīng)，將出現(xiàn)不必要 的電功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目之一，設(shè)計(jì)一種一是解決節(jié)能燈具直接取代傳統(tǒng)白熾燈應(yīng)用 于調(diào)光照明場合，提供一種以普通白熾燈用的可控硅(TRIAC)調(diào)節(jié)市電交流切相輸出電源 為控制信號(hào)，產(chǎn)生節(jié)能燈脈沖寬度控制(P麗)的電子驅(qū)動(dòng)電路，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈具的照明亮 度調(diào)節(jié)，具有調(diào)光效果好、調(diào)光范圍大、工作穩(wěn)定可靠； 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的之二，實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)能燈燈具并聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大面積同步調(diào) 光； 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的之三，通過調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光器市電交流切相輸出，能控制 節(jié)能燈的驅(qū)動(dòng)電流，使節(jié)能燈達(dá)到預(yù)期亮度，節(jié)能燈的工作電流最大可以從小于1毫安到 大于1000毫安變化； 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的之四，通過調(diào)節(jié)可控硅調(diào)光器市電交流切相輸出，能控制
節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比，最大節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比調(diào)節(jié)范圍可從O到100%。 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的之五，通過調(diào)節(jié)可控硅市電交流切相輸出，能控制電機(jī)轉(zhuǎn)速、力矩。 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的之六，通過調(diào)節(jié)可控硅市電交流切相輸出，能控制電機(jī)轉(zhuǎn) 速、力矩調(diào)節(jié)范圍可從0到100%。 為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用一個(gè)獨(dú)立的可控硅補(bǔ)償電路，設(shè)置在驅(qū) 動(dòng)電路前端，采用可控硅觸發(fā)導(dǎo)通與過零關(guān)閉的工作狀態(tài)與全電路負(fù)載電流值檢測電路， 精確產(chǎn)生補(bǔ)償時(shí)間與補(bǔ)償值，達(dá)到節(jié)能、高效的目的。 首先，以LED節(jié)能燈為例，LED (Lighting Emitting Diode)即發(fā)光二極管，是一種 半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā) 生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，產(chǎn)生單色或復(fù)色光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作 為光源制造出來的照明器具。LED作為新型高效固體光源，具有壽命長、能效高、可靠性高、 色彩豐富、微型化等優(yōu)點(diǎn)，將成為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的節(jié)能、環(huán)保型照明產(chǎn)品。 LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn)， 可以廣泛應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。眾所周知LED燈具需要一個(gè)普通的P麗模式恒壓或恒 流驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路呈電容性工作狀態(tài)，不能直接以普通白熾燈用的可控硅調(diào)光器調(diào) 節(jié)交流電導(dǎo)通角的方式對(duì)LED燈具進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型以普通白熾燈用的可控硅 (TRIAC)調(diào)光器調(diào)節(jié)市電交流切相輸出為電源，并以此電源為控制信號(hào)，組成LED脈沖寬度 控制(P麗)電子驅(qū)動(dòng)的電路，從而使LED照明燈具可以直接取代普通白熾燈，應(yīng)用于各種需 要以可控硅(TRIAC)調(diào)光器進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)照明的場合。 技術(shù)方案1 :調(diào)光調(diào)速控制檢測補(bǔ)償電路，所述檢測與補(bǔ)償電路是以電壓檢測電 路、電流檢測電路、補(bǔ)償電路所構(gòu)成的可控硅工作狀態(tài)檢測與補(bǔ)償電路，電壓檢測電路檢測 到輸入電源過零時(shí)，補(bǔ)償電路產(chǎn)生一個(gè)低電阻狀態(tài)，提供可控硅形成觸發(fā)電流回路；電流檢 測電路與補(bǔ)償電路構(gòu)成一個(gè)恒流回路，控制可控硅觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)全電路電流在不小于可控硅 導(dǎo)通維持電流。 技術(shù)方案2 :調(diào)光調(diào)速控制電路，它包括驅(qū)動(dòng)控制電路，所述驅(qū)動(dòng)控制電路，包括 脈沖寬度控制電路和基準(zhǔn)控制電路，脈沖寬度控制電路控制負(fù)載的輸出占空比；基準(zhǔn)控制 電路控制負(fù)載的工作電流。 技術(shù)方案3 :調(diào)光調(diào)速專用脈沖寬度控制電路，脈沖寬度控制電路由脈沖上沿延 時(shí)和脈沖下沿延時(shí)兩級(jí)電路串聯(lián)連接構(gòu)成。 本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，一是將可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角切相后輸出的交流電
源，整流為電路工作直流電源；二是將可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角切相后輸出的交流電源，整流后
的直流不規(guī)整波形，整理成規(guī)整的與可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角同步變化的方波調(diào)寬脈沖信號(hào)；
三是將整理后的方波調(diào)寬脈沖信號(hào)，以占空比形式控制節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間，以此占空比調(diào)整
節(jié)能燈視覺亮度；四是將整理后的方波調(diào)寬脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電平，并以此電平值為基
準(zhǔn)控制節(jié)能燈工作電流，從而改變節(jié)能燈發(fā)光強(qiáng)度；五是至少有一個(gè)輸入電壓檢測電路，對(duì)
可控硅調(diào)光器切相后輸入的交流電源，進(jìn)行可控硅調(diào)光器導(dǎo)通、關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行檢測；六是至
少有一個(gè)輸入電流檢測電路，對(duì)可控硅調(diào)光器導(dǎo)通后的最小工作維持電流進(jìn)行檢測；七是 至少有一個(gè)晶體管組成可控硅調(diào)光器的觸發(fā)和最小導(dǎo)通維持電流控制電路；八是至少有一
個(gè)脈沖寬度一電平轉(zhuǎn)換電路，產(chǎn)生節(jié)能燈工作電流基準(zhǔn)，并以此電平值為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)節(jié)能燈 工作電流；九是本實(shí)用新型涉及一個(gè)可控硅調(diào)光器運(yùn)行狀態(tài)檢測、補(bǔ)償電路，分別對(duì)可控硅
4調(diào)光器的導(dǎo)通與關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行檢測、補(bǔ)償，并且，輸出一個(gè)與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步 變化的調(diào)寬脈沖信號(hào)；十是本實(shí)用新型涉及一個(gè)能產(chǎn)生與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步變 化的節(jié)能燈工作電流基準(zhǔn)電路；并且，控制節(jié)能燈工作電流與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同 步變化，達(dá)到節(jié)能燈發(fā)光亮度與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步變化的目的；十一是本實(shí)用 新型涉及一個(gè)能產(chǎn)生與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步變化的節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比脈沖 信號(hào)產(chǎn)生電路；并且，能控制節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步變化， 達(dá)到節(jié)能燈視覺亮度與可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角同步變化的目的；十二是本實(shí)用新型涉及 一個(gè)能產(chǎn)生節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比脈沖信號(hào)調(diào)整電路；能使信號(hào)脈沖占空比調(diào)整到零至百 分之百范圍自由調(diào)節(jié)，并且，能實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比從零至百分之百范圍自由調(diào)節(jié)； 十三是本實(shí)用新型涉及一種采用節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比大小與節(jié)能燈工作電流大小同步 調(diào)節(jié)的手段，實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈亮度調(diào)節(jié)范圍更趨于線性變化的方法。

附圖1是用可控硅調(diào)光的節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是普通壁式可控硅調(diào)光器電路結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖3是脈沖寬度控制電路的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4是輸出負(fù)載為LED市電隔離方式輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖5是輸出負(fù)載為三基色(氣體放電)節(jié)能燈輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖6是輸出負(fù)載為小功率直流電機(jī)輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖7、8是相關(guān)電路工作點(diǎn)輸出波形之示意圖。 附圖9、10、11分別列示了單純調(diào)節(jié)占空比、單純調(diào)節(jié)LED工作電流以及采用本實(shí)
用新型電路所產(chǎn)生調(diào)光效果的示意圖表。 具實(shí)施方式 實(shí)施例1 :參照附附圖1 3。調(diào)光調(diào)速控制檢測補(bǔ)償電路，所述檢測與補(bǔ)償電路 是以電壓檢測電路1、電流檢測電路3、補(bǔ)償電路2所構(gòu)成的可控硅工作狀態(tài)檢測與補(bǔ)償電 路，電壓檢測電路1檢測到輸入電源過零時(shí)，補(bǔ)償電路2產(chǎn)生一個(gè)低電阻狀態(tài)，提供可控硅 形成觸發(fā)電流回路；電流檢測電路1與補(bǔ)償電路構(gòu)2成一個(gè)恒流回路，控制可控硅觸發(fā)導(dǎo) 通時(shí)全電路電流在不小于可控硅導(dǎo)通維持電流。其調(diào)光調(diào)速控制電路的檢測補(bǔ)償方法通 過檢測電路1檢測可控硅關(guān)閉與導(dǎo)通的狀態(tài)和工作電流，通過補(bǔ)償電路2提供可控硅在關(guān) 閉狀態(tài)時(shí)的觸發(fā)電流回路和可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的維持電流回路。所述電壓檢測電路1通 過可控硅交流電輸出的電壓變化，檢測可控硅導(dǎo)通或關(guān)閉的狀態(tài)，并通過補(bǔ)償電路2對(duì)可 控硅關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的觸發(fā)電流進(jìn)行補(bǔ)償。所述電流檢測電路1通過檢測可控硅的負(fù)載電流變 化，并通過補(bǔ)償電路2對(duì)可控硅導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)通維持電流進(jìn)行補(bǔ)償。 用普通可控硅調(diào)節(jié)的LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)控制方法，它包括LED節(jié)能燈亮 度調(diào)節(jié)控制信號(hào)和LED節(jié)能燈輸出驅(qū)動(dòng)控制電路，所述LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)控制電路產(chǎn)生可控 硅切相導(dǎo)通角度值產(chǎn)生同步變化占空比電平脈沖信號(hào)，所述LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路以可控硅 切相導(dǎo)通角度值產(chǎn)生同步變化占空比脈沖電平為信號(hào)，控制LED節(jié)能燈的點(diǎn)亮?xí)r間占空 比；所述LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路以可控硅切相導(dǎo)通角度值產(chǎn)生同步變化占空比脈沖電平為信 號(hào)，產(chǎn)生LED節(jié)能燈工作電流基準(zhǔn)，控制LED節(jié)能燈的工作電流，并且采用LED節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比與LED節(jié)能燈工作電流同步復(fù)合調(diào)整的方式，使LED節(jié)能燈調(diào)光范圍大、調(diào)光過 程的線性好。 實(shí)施例1-1 :在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，以可控硅切相導(dǎo)通角度值產(chǎn)生同步變化占空比 脈沖信號(hào)通過脈沖寬控制整電路，調(diào)整LED節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比的調(diào)節(jié)范圍。 實(shí)施例1-2 :在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，通過基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅切相導(dǎo)通角 度大小同步變化的LED工作電流基準(zhǔn)。 實(shí)施例1-3 :在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與可控硅切相導(dǎo)通角度值產(chǎn)生同步變化占空比 脈沖信號(hào)，經(jīng)過脈沖寬度控制電路進(jìn)行移相調(diào)整，使占空比脈沖信號(hào)輸出可達(dá)0至100%范 圍變化。 實(shí)施例2 :參照附圖1 3。調(diào)光調(diào)速控制電路，它包括驅(qū)動(dòng)控制電路，所述驅(qū)動(dòng)控 制電路，包括脈沖寬度控制電路9和基準(zhǔn)控制電路，脈沖寬度控制電路9控制負(fù)載的輸出占 空比；基準(zhǔn)控制電路控制負(fù)載的工作電流。 實(shí)施例2-1 :在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，以可控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度同步 變化的調(diào)寬脈沖信號(hào)，通過脈沖寬度控制電路，擴(kuò)展負(fù)載的輸出功率占空比控制范圍；或一 個(gè)與可控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度同步變化的調(diào)寬脈沖信號(hào)，通過脈沖寬度控制電 路，擴(kuò)展負(fù)載的輸出功率占空比控制范圍可以達(dá)到0至100%。 實(shí)施例2-2 :在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，脈沖寬度控制電路，由兩級(jí)RC積分電路構(gòu)成，
其中一級(jí)RC積分電路對(duì)輸入脈沖寬度進(jìn)行縮小，另一級(jí)RC積分電路使輸入脈沖寬度達(dá)到
一定值時(shí)開始對(duì)脈沖寬度進(jìn)行擴(kuò)大，且擴(kuò)大值隨輸入脈沖寬度的增大而增大。 其調(diào)光調(diào)速控制電路的控制方法，以可控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度為依
據(jù)，控制負(fù)載的輸出功率。以一個(gè)與可控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度同步變化的調(diào)寬
脈沖信號(hào)，以時(shí)間占空比的方式，控制負(fù)載的輸出功率；以一個(gè)與可控硅輸出的交流電源切
相導(dǎo)通角度同步變化的調(diào)寬脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)信號(hào)來調(diào)整負(fù)載的工作電流。以一個(gè)與可
控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度同步變化的調(diào)寬脈沖信號(hào)，經(jīng)過脈沖寬度控制，擴(kuò)展負(fù)
載的功率調(diào)節(jié)范圍；或一個(gè)與可控硅輸出的交流電源切相導(dǎo)通角度同步變化的調(diào)寬脈沖信
號(hào)，經(jīng)過脈沖寬度控制，使負(fù)載輸出占空比范圍可以達(dá)到0至100%。 實(shí)施例3 :參照附圖3。調(diào)光調(diào)速專用脈沖寬度控制電路，脈沖寬度控制電路由脈 沖上沿延時(shí)和脈沖下沿延時(shí)兩級(jí)電路串聯(lián)連接構(gòu)成。脈沖寬度控制電路采用兩級(jí)RC積分 電路，其中一級(jí)RC積分電路，使輸入脈沖上沿產(chǎn)生一個(gè)滯后移相，脈沖下沿不變，另一級(jí)RC 積分電路使輸入脈沖上沿不變，輸入脈沖寬度達(dá)到一定值時(shí)開始對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行下沿滯后 移相，且滯后移相值隨輸入脈沖寬度的增大而增大。其調(diào)光調(diào)速控制電路的控制方法，負(fù)載 的輸出占空比與負(fù)載的工作電流采用復(fù)合調(diào)整的方法，使負(fù)載的輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào) 節(jié)過程線性好。 下面結(jié)合實(shí)施例1 5對(duì)本實(shí)用新型作以詳細(xì)的描述。 如附圖1所示附圖1電路101是交流市電輸入和可控硅調(diào)光器，具體電路見附圖 2，其輸出波形如附圖7 8之A欄所示，分別表示可控硅調(diào)光器輸出關(guān)系(提出該電路僅 僅為了說明本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路，本實(shí)用新型不包含該電路)。 附圖1電路102是標(biāo)準(zhǔn)EMC和橋式整流輸出電路。電路輸出波形見附圖7 8之 B欄所示。有抗電磁干擾和輸出直流電源電路。該電路為已有技術(shù)，在此不做描述。[0038] 附圖1電路103是完成可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角檢測，控制可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持電 流和觸發(fā)電流；并根據(jù)可控硅調(diào)光器正弦波導(dǎo)通角大小輸出相應(yīng)寬度的恒幅調(diào)寬脈沖。既 是保持可控硅調(diào)光器正常工作之關(guān)鍵；又是控制LED調(diào)光范圍的信號(hào)來源。電壓檢測電路 ①是一個(gè)電壓比較器電路，在輸入電壓過零后至可控硅調(diào)光器觸發(fā)導(dǎo)通前輸出低電平，當(dāng) 可控硅調(diào)光器觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)輸出高電平，相應(yīng)信號(hào)輸出至補(bǔ)償電路②、基準(zhǔn)電路⑤、脈沖寬度 控制電路⑨；市電過零后，且可控硅調(diào)光器觸發(fā)導(dǎo)通前，電壓檢測電路①輸出低電平，補(bǔ)償 電路②M0S管Q1導(dǎo)通，以確保可控硅調(diào)光器正確觸發(fā)(電流由可控硅調(diào)光器觸發(fā)充電值確 定)；可控硅調(diào)光器完成觸發(fā)導(dǎo)通后，電壓檢測電路①輸出高電平，補(bǔ)償電路②M0S管Ql關(guān) 閉，至此，補(bǔ)償電路②對(duì)可控硅調(diào)光器觸發(fā)補(bǔ)償過程完成。電流檢測電路③是全電路工作電 流檢測單元(插入損耗小于O. 6V)，當(dāng)電路有大于可控硅調(diào)光器導(dǎo)通維持電流通過時(shí)，Q1關(guān) 閉；當(dāng)電路產(chǎn)生容抗、感抗或驅(qū)動(dòng)LED節(jié)能燈產(chǎn)生電流波動(dòng)造成電路電流短時(shí)中斷時(shí)，全電 路工作電流檢測電路③控制可控硅調(diào)光器工作狀態(tài)補(bǔ)償電路中Ql導(dǎo)通，并控制在一個(gè)合 適的電流值，以維持可控硅調(diào)光器正常導(dǎo)通狀態(tài)；因而，該電路保證了可控硅調(diào)光器電路在 導(dǎo)通或關(guān)閉的情況下正常運(yùn)作。 需要注意的是1、本電路采用電壓、電流檢測電路，檢測可控硅調(diào)光器的關(guān)閉和導(dǎo) 通狀態(tài)，控制一個(gè)或多個(gè)晶體管的關(guān)閉、導(dǎo)通值，建立可控硅調(diào)光器在關(guān)閉或?qū)〞r(shí)的工作 條件，使可控硅調(diào)光器在本電路的控制下正常運(yùn)作。2、本電路利用可控硅調(diào)光器關(guān)閉或?qū)?通時(shí)的電壓或電流變化，產(chǎn)生與可控硅調(diào)光器關(guān)閉或?qū)ㄍ降恼{(diào)寬脈沖信號(hào)，并以此信 號(hào)作為LED節(jié)能燈的亮度控制信號(hào)源。 附圖1電路104包括電源濾波、無源功率因數(shù)補(bǔ)償、電路穩(wěn)壓源、基準(zhǔn)電位產(chǎn)生、 輸出占空比控制等部分，是LED亮度控制之關(guān)鍵。電路設(shè)置一個(gè)二極管是為了隔離前后電 路，防止后部電路干擾103電路工作；濾波穩(wěn)壓電路④是常規(guī)電源濾波、功率因數(shù)補(bǔ)償和一 個(gè)以三極管擴(kuò)流的齊納管穩(wěn)壓源，濾波電路對(duì)輸入電源進(jìn)行濾波、儲(chǔ)能，穩(wěn)壓源供應(yīng)各單元 電路穩(wěn)定的工作電源。基準(zhǔn)電路⑤是齊納管及積分電路，它根據(jù)電壓檢測電路①輸出的調(diào) 寬脈沖經(jīng)過積分得到一個(gè)相應(yīng)電平，輸入脈沖寬度的變化，積分所得到的電平隨之變化；因 此，就有了與可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角同步變化的基準(zhǔn)電平值；同時(shí)，齊納管給該電平設(shè)置一個(gè) 合適的上限(以限制LED節(jié)能燈最大工作電流)?；鶞?zhǔn)控制電路⑥，以基準(zhǔn)電路⑤輸出的 電平值為基準(zhǔn)，與105電路R2產(chǎn)生的電壓降進(jìn)行電平比較，輸出相應(yīng)信號(hào)至RS觸發(fā)器電 路⑧；RS觸發(fā)器電路⑧，根據(jù)延時(shí)非門電路⑦的觸發(fā)和基準(zhǔn)控制電路⑥的復(fù)位信號(hào)，形成 對(duì)與門電路⑩的輸出控制。從電壓檢測電路①輸出的觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)脈沖寬度控制電路⑨處 理后輸入至與門電路⑩Sl端、RS觸發(fā)器電路⑧的觸發(fā)信號(hào)輸入至S2端，當(dāng)Sl端為高電平 時(shí)，RS觸發(fā)器電路⑧的信號(hào)可以觸發(fā)Q2導(dǎo)通，LED節(jié)能燈被點(diǎn)亮；當(dāng)Sl端為低電平時(shí)，RS 觸發(fā)器電路⑧的信號(hào)不能觸發(fā)Q2，Q2關(guān)閉，LED節(jié)能燈熄滅。也就是說只有當(dāng)可控硅調(diào)光 器導(dǎo)通、脈沖寬度控制電路⑨輸出高電平時(shí)，LED節(jié)能燈點(diǎn)亮，反之則滅；可控硅調(diào)光器切 相導(dǎo)通角的大小，將改變電壓檢測電路①的輸出脈沖寬度大小，就決定LED節(jié)能燈的點(diǎn)亮 時(shí)間。從而，實(shí)現(xiàn)了由可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角為依據(jù)，產(chǎn)生調(diào)寬脈沖，完成由占空比調(diào)整的LED 節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間控制(該過程重復(fù)頻率為市電整流后的頻率，國內(nèi)通常為100Hz，有些國家 為120Hz)。但是，由于可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角度大小存在寬度變化范圍較小的缺點(diǎn)(調(diào) 節(jié)范圍一般在15 90%左右)，脈沖寬度控制電路⑨(具體電路邏輯結(jié)構(gòu)見附圖3，各連
7接點(diǎn)信號(hào)波形見附圖7 8)成功解決這一問題，該電路采用2級(jí)RC積分電路，第一級(jí)利用 RC積分電路，使輸入脈沖上沿產(chǎn)生一個(gè)固定的滯后移相，滯后移相的時(shí)間值一般設(shè)置為可 控硅調(diào)光器最小導(dǎo)通角時(shí)間，而且，該級(jí)電路對(duì)輸入脈沖下沿?zé)o滯后，U1輸出脈沖寬度等于 輸入脈沖寬度減去滯后時(shí)間寬度，當(dāng)輸入脈沖寬度大于滯后時(shí)間寬度時(shí)，U1有高電平輸出， 當(dāng)輸入脈沖寬度等于或小于滯后時(shí)間寬度時(shí)，Ul無輸出，由此可見，LED節(jié)能燈最小點(diǎn)亮?xí)r 間可以為零。Ul輸出脈沖分兩路至第二級(jí)電路，其中一路信號(hào)直接連接U2的Sl端，U2依 據(jù)Sl端信號(hào)直接產(chǎn)生脈沖上沿輸出，另一路信號(hào)經(jīng)第二級(jí)RC電路再次積分后，連接U2的 S2端，由于該積分電路的作用，使U2輸出脈沖下沿延長，并且其延長時(shí)間寬度根據(jù)輸入脈 沖寬度確定，輸入脈沖越寬，RC充電時(shí)間越長，輸出滯后的時(shí)間越長，反之則短，設(shè)置合適的 RC參數(shù)，能使電路在輸入脈沖寬度達(dá)到一定值時(shí)開始對(duì)脈沖信號(hào)寬度進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整值 隨輸入脈沖寬度的增大而增大，該脈沖寬控制整電路最大能夠達(dá)到100%高電平輸出。也就 是說可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角占空比信號(hào)，經(jīng)過脈沖寬度控制電路⑨的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)輸出占 空比在0到100%范圍變化。電路邏輯結(jié)構(gòu)見附圖3，各連接點(diǎn)信號(hào)波形見附圖7 8。 需要注意的是1、本電路利用前端電路提供的可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角度脈沖寬 度信號(hào)，控制LED節(jié)能燈的點(diǎn)亮?xí)r間，其突出點(diǎn)是設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖寬控制整電路，調(diào)整LED節(jié) 能燈點(diǎn)亮?xí)r間的可調(diào)節(jié)范圍，實(shí)現(xiàn)LED節(jié)能燈點(diǎn)亮占空比最大可達(dá)由零到百分之百的全程 自由調(diào)節(jié)。 附圖1電路105是LED節(jié)能燈非隔離驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)，當(dāng)與門電路⑩S1端為高電平，Q2 處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電源電壓通過LED節(jié)能燈、Q2、R2向電感L1充電，LED節(jié)能燈、電感Ll的 電流隨充電時(shí)間增加而增大，R2上的壓降電平相應(yīng)增大，當(dāng)R2上的壓降電平大于基準(zhǔn)電路 ⑤基準(zhǔn)電平值時(shí)，基準(zhǔn)控制電路⑥翻轉(zhuǎn)，使RS觸發(fā)器電路⑧復(fù)位，從而關(guān)斷與門電路⑩及 Q2 ;Q2關(guān)斷后，電感Ll通過由LED節(jié)能燈、二極管D2及電感Ll本身組成的環(huán)路對(duì)LED節(jié)能 燈放電；此時(shí)，與門電路⑩輸出為低電平，延時(shí)非門電路⑦經(jīng)一個(gè)固定時(shí)間重新觸發(fā)RS觸 發(fā)器電路⑧，RS觸發(fā)器電路⑧從而再次觸發(fā)與門電路⑩，Q2回到導(dǎo)通狀態(tài)，并重上述復(fù)導(dǎo) 通與關(guān)斷過程(該過程的重復(fù)頻率可達(dá)2MHz以上)。由此過程可見基準(zhǔn)電平高低決定基 準(zhǔn)控制電路⑥的翻轉(zhuǎn)時(shí)間，從而決定通過LED節(jié)能燈的電流大??；基準(zhǔn)電平由電壓檢測電 路①輸出脈沖經(jīng)基準(zhǔn)電路⑤積分產(chǎn)生，電壓檢測電路①輸出脈沖寬度越大(即可控硅調(diào) 光器導(dǎo)通角越大)，基準(zhǔn)電路⑤產(chǎn)生基準(zhǔn)電平值就越高，RS觸發(fā)器電路⑧的翻轉(zhuǎn)時(shí)間越長，
流過LED節(jié)能燈的電流就越大；反之可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角越小(電壓檢測電路①輸出脈
沖寬度就越小)，基準(zhǔn)電路⑤產(chǎn)生基準(zhǔn)電平值就越低，基準(zhǔn)控制電路⑥的翻轉(zhuǎn)時(shí)間越短，流
過LED節(jié)能燈的電流就越小。從而，實(shí)現(xiàn)了由可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角為依據(jù)，產(chǎn)生LED節(jié) 能燈工作電流基準(zhǔn)，以電流控制方式調(diào)節(jié)LED節(jié)能燈的發(fā)光亮度。 需要注意的是1、本電路利用電壓檢測電路輸出的可控硅調(diào)光器切相導(dǎo)通角度同 步的脈沖寬度信號(hào)，控制LED節(jié)能燈的工作電流，設(shè)計(jì)有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅調(diào) 光器切相導(dǎo)通角度大小同步變化的LED節(jié)能燈工作電流基準(zhǔn)；而且，關(guān)鍵是本實(shí)用新型采用 LED節(jié)能燈點(diǎn)亮?xí)r間占空比與LED節(jié)能燈工作電流同步調(diào)整的方式，使LED節(jié)能燈具有調(diào)光 范圍大、調(diào)光過程線性好，符合視覺對(duì)亮度變化的線性關(guān)系，較背景技術(shù)更具有優(yōu)勢。 附圖1電路106是LED節(jié)能燈發(fā)光單元，是由一個(gè)或多個(gè)LED串聯(lián)成組工作；也可 以由一組或多組LED并聯(lián)工作，以此設(shè)置LED燈具的功率大小。[0045] 經(jīng)過本電路進(jìn)行節(jié)能燈開關(guān)占空比和工作電流的雙重調(diào)節(jié)，大大拓寬了節(jié)能燈亮 度調(diào)節(jié)范圍，附圖9 11分別列示了單純調(diào)節(jié)占空比、單純調(diào)節(jié)LED工作電流以及采用本 實(shí)用新型產(chǎn)生效果的示列圖表。 實(shí)施例3 :參照附圖4是以變壓器隔離輸出的LED節(jié)能燈采用可控硅調(diào)節(jié)的應(yīng)用 實(shí)例，本例的前端標(biāo)準(zhǔn)EMC和橋式整流輸出電路、可控硅調(diào)光器導(dǎo)通與關(guān)閉的檢測補(bǔ)償方 法，以及采用占空比、輸出電流等控制電路及方法，與實(shí)施例1所采用的控制電路及方法相 同；所不同的是輸出級(jí)通過一個(gè)變壓器輸出到LED，增加了一個(gè)光耦Ul進(jìn)行LED過載保 護(hù)。這樣做可以提高LED節(jié)能燈電氣安全性；電路輸出是通過一個(gè)變壓器與負(fù)載耦合，由于 變壓器存在傳輸損耗原因，其整體能源效率指標(biāo)有所下降。 實(shí)施例4 :參照附圖5是一個(gè)三基色(氣體放電)節(jié)能燈采用可控硅調(diào)節(jié)的應(yīng)用實(shí) 例，本例的前端標(biāo)準(zhǔn)EMC和橋式整流輸出電路、可控硅調(diào)光器導(dǎo)通與關(guān)閉的檢測補(bǔ)償方法， 以及采用占空比、輸出電流等控制電路及方法，與實(shí)施例1所采用的控制電路及方法相同； 所不同的是通過一個(gè)三基色(氣體放電)節(jié)能燈的專門驅(qū)動(dòng)輸出電路(CN1386040，"一種 低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器")，驅(qū)動(dòng)三基色節(jié)能燈氣體放電燈管，實(shí)現(xiàn)可控硅調(diào)節(jié)的 目的。 實(shí)施例5 :參照附圖6是一個(gè)小功率直流電機(jī)可控硅調(diào)節(jié)的應(yīng)用實(shí)例，通過本實(shí)用 新型控制小功率直流電機(jī)，由于本實(shí)用新型的調(diào)寬脈沖控制信號(hào)和基準(zhǔn)電平信號(hào)，來源于 通過可控硅調(diào)節(jié)的電網(wǎng)頻率信號(hào)，該信號(hào)重復(fù)周期相對(duì)穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)輸出力 矩，其輸出力矩不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，通過設(shè)置基準(zhǔn)電路⑤和脈沖寬度控制電路⑨的RC 電路積分時(shí)間常數(shù)，可以獲得極好的輸出力矩調(diào)節(jié)線性，可以實(shí)現(xiàn)千瓦到毫瓦級(jí)的大范圍 輸出力矩自由調(diào)節(jié)范圍；同時(shí)，通過本實(shí)用新型控制小功率直流電機(jī)，即使在輸出力矩極小 的情況下，仍能保證可控硅正常工作。本例的前端標(biāo)準(zhǔn)EMC和橋式整流輸出電路、可控硅調(diào) 光器導(dǎo)通與關(guān)閉的檢測補(bǔ)償方法，以及采用占空比、輸出電流等控制電路及方法，與實(shí)施例 1所采用的控制電路及方法相同。 實(shí)施例6 :參照附圖1 6。調(diào)光調(diào)速控制電路，它包括驅(qū)動(dòng)控制電路，所述驅(qū)動(dòng)電 路是以可控硅切相角度脈寬為信號(hào)，控制負(fù)載輸出功率占空比；所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)來自 可控硅切相角度脈寬信號(hào)，控制負(fù)載工作電流，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅切相角度大小同步變化 的負(fù)載工作電流基準(zhǔn)，并且采用負(fù)載輸出功率占空比與負(fù)載工作電流同步調(diào)整的方式，使 負(fù)載輸出功率調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過程的線性好。 需要理解到的是由于本實(shí)用新型是以檢測交流(或直流)電源輸入電壓切相導(dǎo) 通角(或脈沖)占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能燈進(jìn)行調(diào)光(調(diào)速)；而且，對(duì)輸入電源的波形并不敏感， 不僅適合于采用普通可控硅通過本實(shí)用新型進(jìn)行調(diào)光(調(diào)速)，同樣適合于采用數(shù)控低頻 脈沖寬度調(diào)制的交流(或直流)電源通過本實(shí)用新型進(jìn)行調(diào)光(調(diào)速)；不僅適合于LED和 三基色(氣體放電)節(jié)能燈以及其他適應(yīng)于P麗驅(qū)動(dòng)模式的各類燈具采用普通可控硅調(diào)光 器通過本實(shí)用新型進(jìn)行調(diào)光，同樣適應(yīng)于直流電機(jī)采用普通可控硅調(diào)速器通過本實(shí)用新型 進(jìn)行調(diào)速，因此，上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是 這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡單文字描述，而不是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思 路的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍內(nèi)。
9
權(quán)利要求一種調(diào)光調(diào)速控制檢測補(bǔ)償電路，其特征是所述檢測與補(bǔ)償電路是以電壓檢測電路、電流檢測電路、補(bǔ)償電路所構(gòu)成的可控硅工作狀態(tài)檢測與補(bǔ)償電路，電壓檢測電路檢測到輸入電源過零時(shí)，補(bǔ)償電路產(chǎn)生一個(gè)低電阻狀態(tài)，提供可控硅形成觸發(fā)電流回路；電流檢測電路與補(bǔ)償電路構(gòu)成一個(gè)恒流回路，控制可控硅觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)全電路電流在不小于可控硅導(dǎo)通維持電流。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用可控硅調(diào)節(jié)的調(diào)光(調(diào)速)驅(qū)動(dòng)電路，它包括檢測、控制、基準(zhǔn)、調(diào)整電路，所述調(diào)光(調(diào)速)驅(qū)動(dòng)電路是檢測可控硅運(yùn)行狀態(tài)，提供可控硅運(yùn)行過程的必要條件；所述調(diào)光(調(diào)速)驅(qū)動(dòng)電路是以可控硅切相輸出交流電源，產(chǎn)生一個(gè)寬度與可控硅切相導(dǎo)通角度大小同步變化的脈沖信號(hào)，控制負(fù)載的功率輸出時(shí)間占空比；所述調(diào)光(調(diào)速)驅(qū)動(dòng)電路是以可控硅切相輸出交流電源，產(chǎn)生一個(gè)與可控硅切相導(dǎo)通角度大小同步變化的控制基準(zhǔn)，控制負(fù)載的工作電流，并且采用負(fù)載功率輸出時(shí)間占空比與負(fù)載工作電流復(fù)合調(diào)整的方式，使負(fù)載功率輸出調(diào)節(jié)范圍大、調(diào)節(jié)過程的線性好。
文檔編號(hào)H02P27/00GK201499347SQ20092012389
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者潘忠浩 申請(qǐng)人:潘忠浩