本發(fā)明涉及一種切相調(diào)光電源，尤其是涉及一種高功率因數(shù)切相調(diào)光電源。

背景技術(shù)：

切相調(diào)光方式有著用戶安裝布線方便以及將舊建筑內(nèi)已鋪設(shè)的照明線路改造成具有調(diào)光功能的照明方案簡單等優(yōu)點(diǎn)而運(yùn)用得越來越多。然而，目前的切相調(diào)光電源為了滿足好的調(diào)光效果以及提高與調(diào)光器的兼容性，一般會(huì)犧牲掉功率因數(shù)或效率。現(xiàn)在使用的方案一般是采用單極pfc反激式開關(guān)電源通過調(diào)節(jié)限功率方式實(shí)現(xiàn)調(diào)光，雖然可以實(shí)現(xiàn)高的功率因數(shù)，但是其效率較低，一般只有80%的轉(zhuǎn)換效率，而且還有負(fù)載范圍限制，當(dāng)負(fù)載功率低于電源額定輸出功率70%時(shí)調(diào)光效果將變差，在同時(shí)接多種不同光色的led燈時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)光不同步，且這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了不適合做100w以上的調(diào)光電源，特別是切相調(diào)光電源；還有一些方案采用沒有功率因數(shù)校正電路的反激式或正激式開關(guān)電源加上pwm控制輸出方式實(shí)現(xiàn)調(diào)光，這種方式雖然效率相對(duì)采用單極pfc反激式開關(guān)電源的切相調(diào)光電源要高一些，負(fù)載也沒有了限制，但其因?yàn)闆]有功率因數(shù)校正電路，所以功率因數(shù)都比較低，一般在0.5-0.8之間，諧波含量非常高，高達(dá)100%以上，對(duì)電網(wǎng)干擾比較大，且輸入峰值電流比較高，對(duì)調(diào)光器的額定功率或額定電流要求高；另外還有部分采用電子變壓器的方式的切相調(diào)光電源，其缺點(diǎn)是輸出沒有經(jīng)過濾波，紋波非常大，并且電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率都比較高，當(dāng)用在led燈上，對(duì)led燈珠的傷害非常大，縮短led燈珠的壽命，且頻閃非常明顯。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的高功率因數(shù)切相調(diào)光電源存在負(fù)載功率有限制、同時(shí)接多種不同光色的led燈調(diào)光不同步、效率低、輸出功率不能做大，一般小于100w的缺陷；而沒有功率因數(shù)校正的切相調(diào)光電源存在功率因數(shù)低、諧波含量高、對(duì)電網(wǎng)干擾大、對(duì)調(diào)光器的要求高等缺陷。

需要說明的是：切相調(diào)光器有多種種類、接法以及其他叫法，比如可控硅調(diào)光器、前沿調(diào)光器、后沿調(diào)光器、正切或反切調(diào)光器等；led燈或led燈具也可以有很多形式和種類，也可以單個(gè)或多個(gè)連在一起使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問提是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供提供一種功率因數(shù)高、對(duì)負(fù)載功率沒有限制、效率高、輸出功率可達(dá)幾百瓦（甚至上千瓦）、諧波含量低、與切相調(diào)光器或可控硅調(diào)光器兼容性強(qiáng)、紋波小等優(yōu)點(diǎn)的高功率因數(shù)切相調(diào)光電源。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高功率因數(shù)切相調(diào)光電源，它包括交流電源、切相調(diào)光器、高功率因數(shù)切相調(diào)光電源、led燈或led燈具，所述交流電源連接所述切相調(diào)光器的輸入端，所述切相調(diào)光器的輸出端連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸入端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸出端連接所述led燈或led燈具，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源包括相互對(duì)應(yīng)適配連接的抗干擾電路、主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路、功率轉(zhuǎn)換電路、調(diào)光器維持電流電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、光電耦合器、pwm信號(hào)放大電路及場效應(yīng)管，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸入l端連接切相調(diào)光器輸出端，切相調(diào)光器輸入端接市電火線l端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸入n端連接市電零線n端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出端連接led燈或燈具，所述抗干擾電路連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸入l、n端，所述抗干擾電路連接所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路、所述調(diào)光器維持電流電路和所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路連接所述功率轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接所述光電耦合器，所述光電耦合器連接所述pwm信號(hào)放大電路，所述pwm信號(hào)放大電路連接所述場效應(yīng)管的柵極，所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的正極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出的正極，所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的負(fù)極連接所述場效應(yīng)管的源極，所述場效應(yīng)管的漏極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出的負(fù)極。

所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路有著提高功率因數(shù)、降低電流諧波含量對(duì)電網(wǎng)的干擾，并為所述功率轉(zhuǎn)換電路提供工作電壓等作用，同時(shí)配合所述功率轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)大功率、小紋波。

所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出采用pwm控制調(diào)光方式，其不會(huì)因負(fù)載功率大小而影響調(diào)光效果，接多種不同光色的led燈時(shí)也能實(shí)現(xiàn)同步調(diào)光，且有單獨(dú)的調(diào)光器維持電流電路，能提高與調(diào)光器的兼容性。

本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明它包括交流電源、切相調(diào)光器、高功率因數(shù)切相調(diào)光電源、led燈或led燈具，所述交流電源連接所述切相調(diào)光器的輸入端，所述切相調(diào)光器的輸出端連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸入端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸出端連接所述led燈或led燈具，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源包括相互對(duì)應(yīng)適配連接的抗干擾電路、主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路、功率轉(zhuǎn)換電路、調(diào)光器維持電流電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、光電耦合器、pwm信號(hào)放大電路及場效應(yīng)管，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸入l端連接切相調(diào)光器輸出端，切相調(diào)光器輸入端接市電火線l端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸入n端連接市電零線n端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出端連接led燈或燈具，所述抗干擾電路連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源的輸入l、n端，所述抗干擾電路連接所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路、所述調(diào)光器維持電流電路和所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路連接所述功率轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接所述光電耦合器，所述光電耦合器連接所述pwm信號(hào)放大電路，所述pwm信號(hào)放大電路連接所述場效應(yīng)管的柵極，所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的正極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出的正極，所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的負(fù)極連接所述場效應(yīng)管的源極，所述場效應(yīng)管的漏極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出的負(fù)極。所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路有著提高功率因數(shù)、降低電流諧波含量對(duì)電網(wǎng)的干擾，并為所述功率轉(zhuǎn)換電路提供工作電壓等作用，同時(shí)配合所述功率轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)大功率、小紋波。所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出采用pwm控制調(diào)光方式，其不會(huì)因負(fù)載功率大小而影響調(diào)光效果，接多種不同光色的led燈時(shí)也能實(shí)現(xiàn)同步調(diào)光，且有單獨(dú)的調(diào)光器維持電流電路，能提高與調(diào)光器的兼容性。所述本發(fā)明是一種功率因數(shù)高、對(duì)負(fù)載功率沒有限制、效率高、輸出功率可達(dá)幾百瓦（甚至上千瓦）、諧波含量低、與切相調(diào)光器或可控硅調(diào)光器兼容性強(qiáng)、紋波小等優(yōu)點(diǎn)的高功率因數(shù)切相調(diào)光電源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)方框示意圖；

圖2是本發(fā)明的高功率因數(shù)切相調(diào)光電源電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明它包括交流電源1、切相調(diào)光器2、高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3、led燈或led燈具4，所述交流電源1連接所述切相調(diào)光器2的輸入端，所述切相調(diào)光器2的輸出端連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的輸入端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的輸出端連接所述led燈或led燈具4，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3包括相互對(duì)應(yīng)適配連接的抗干擾電路301、主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302、功率轉(zhuǎn)換電路303、調(diào)光器維持電流電路304、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305、光電耦合器306、pwm信號(hào)放大電路307及場效應(yīng)管308，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸入l端連接切相調(diào)光器2輸出端，切相調(diào)光器2輸入端接市電1火線l端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸入n端連接市電1零線n端，所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸出端連接led燈或燈具4，所述抗干擾電路301連接所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的輸入l、n端，所述抗干擾電路301連接所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302、所述調(diào)光器維持電流電路304和所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305，所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302連接所述功率轉(zhuǎn)換電路303，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305連接所述光電耦合器306，所述光電耦合器306連接所述pwm信號(hào)放大電路307，所述pwm信號(hào)放大電路307連接所述場效應(yīng)管308的柵極，所述功率轉(zhuǎn)換電路303輸出的正極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸出的正極，所述功率轉(zhuǎn)換電路303輸出的負(fù)極連接所述場效應(yīng)管308的源極，所述場效應(yīng)管308的漏極即為所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸出的負(fù)極。

所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302有著提高功率因數(shù)、降低電流諧波含量對(duì)電網(wǎng)的干擾，并為所述功率轉(zhuǎn)換電路303提供工作電壓等作用，同時(shí)配合所述功率轉(zhuǎn)換電路303實(shí)現(xiàn)大功率、小紋波。

所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源輸出采用pwm控制調(diào)光方式，其不會(huì)因負(fù)載功率大小而影響調(diào)光效果，接多種不同光色的led燈時(shí)也能實(shí)現(xiàn)同步調(diào)光，且有單獨(dú)的調(diào)光器維持電流電路，能提高與調(diào)光器的兼容性。

本實(shí)施例中，市電1經(jīng)過切相調(diào)光器2斬波后輸入到所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸入端，經(jīng)過所述抗干擾電路301后，輸入到所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302，所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路一般采用升壓調(diào)整的有源功率因數(shù)校正電路，當(dāng)然這里也不限制使用其他方式的有源功率因數(shù)校正電路，通過有源功率因數(shù)校正電路可以降低諧波含量、提升功率因數(shù)、為所述功率轉(zhuǎn)換電路303提供恒定的工作電壓，所述功率轉(zhuǎn)換電路303通過能量轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)恒壓的直流電通過所述場效應(yīng)管308供給所匹配的led燈或燈具4，所述功率轉(zhuǎn)換電路303可以是已知或未來新發(fā)明的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源，如反激、正激、llc、lcc、半橋、全橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或經(jīng)改進(jìn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)市電1經(jīng)過切相調(diào)光器2斬波后的交流電再經(jīng)過所述抗干擾電路301后，輸入到所述調(diào)光器維持電流電路304和所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305，所述調(diào)光器維持電流電路304給切相調(diào)光器2提供一個(gè)穩(wěn)定的維持電流，保證切相調(diào)光器2正常工作，提高所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3和切相調(diào)光器2的兼容性，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305先將輸入的交流電通過電阻分壓、濾波轉(zhuǎn)換成一個(gè)低電平的直流電信號(hào)，這個(gè)直流電信號(hào)的電平是和輸入到所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的交流電的平均電壓或有效電壓有直接關(guān)系，即改變交流電的平均電壓或有效電壓就可以改變所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換出的直流電信號(hào)的電壓，因此通過調(diào)節(jié)切相調(diào)光器2改變斬掉交流電的深度就可以改變所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換出的直流電信號(hào)的電壓；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305然后將這個(gè)直流電信號(hào)再經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換出一個(gè)pwm信號(hào)，pwm信號(hào)的頻率固定，pwm信號(hào)的占空比或者說脈沖寬度由直流電信號(hào)的電平高低決定，pwm信號(hào)的頻率可以通過設(shè)置信號(hào)轉(zhuǎn)換電路來改變頻率，其頻率一般會(huì)設(shè)置在200hz以上，其目的是避免人的肉眼對(duì)亮暗變化周期為5毫秒以上的燈光會(huì)感覺到有閃爍。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305既可以用比較器、放大器等之類的純硬件電路實(shí)現(xiàn)，又可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用單片機(jī)的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路其通過采集直流電信號(hào)的電平，經(jīng)過內(nèi)部程序處理就能輸出一個(gè)與直流電信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的pwm信號(hào)，pwm信號(hào)的頻率由單片機(jī)內(nèi)部程序來設(shè)置，有時(shí)所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305會(huì)包含一個(gè)反相電路將pwm信號(hào)反相之后再輸入到所述光電耦合器306，這取決于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器305轉(zhuǎn)換出的pwm信號(hào)的相位是否和所需要的pwm信號(hào)極性相反；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305產(chǎn)生的pwm信號(hào)輸入到所述光電耦合器306，并將pwm信號(hào)傳遞到所述pwm信號(hào)放大電路307，pwm信號(hào)經(jīng)過所述pwm信號(hào)放大電路307放大后輸入到所述場效應(yīng)管308的柵極，去控制與所述場效應(yīng)管308的開和關(guān)，由于所述場效應(yīng)管308的漏極是所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的輸出負(fù)極，所述場效應(yīng)管308的源極連接所述功率轉(zhuǎn)換電路303的負(fù)極，所以pwm信號(hào)控制所述場效應(yīng)管308的開和關(guān)即為控制所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸出的開和關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)控制與所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3輸出相連接的所述led燈或燈具4的亮度，其開和關(guān)的頻率和占空比與pwm信號(hào)的頻率和占空比一致，所以pwm信號(hào)的占空比決定所述led燈或燈具4的亮度。所述主動(dòng)式功率因數(shù)校正電路302和采用llc電路加上同步整流電路組成的所述功率轉(zhuǎn)換電路303，很容易實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)高、效率高、諧波低的大功率切相調(diào)光電源；

本實(shí)施例中采用運(yùn)算放大器和比較放大器等元件組成所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電信號(hào)后再轉(zhuǎn)換成pwm信號(hào)，通過所述光電耦合器306傳遞到由三極管組成的所述pwm信號(hào)放大電路307，所述pwm信號(hào)放大電路307將放大的pwm信號(hào)去控制所述場效應(yīng)管308，所述場效應(yīng)管308控制所述功率轉(zhuǎn)換電路303的輸出，即控制所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3的輸出，應(yīng)用pwm控制調(diào)光能很好地解決當(dāng)負(fù)載功率小于額定負(fù)載功率70%以下調(diào)光效果差的問題，還解決了所述高功率切相調(diào)光電源3輸出接不同光色的led燈時(shí)也能實(shí)現(xiàn)同步調(diào)光，在一些實(shí)施例中所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305也可以用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，所述pwm信號(hào)放大器也可以用三極管以為的放大器件或者使用一些邏輯器件也能達(dá)到相同效果；另外圖2中所述抗干擾電路301中還包含一些由電容電阻等組成的泄放電路，這些泄放電路既能降低干擾又能提高所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3與切相調(diào)光器2的兼容性，特別是提高了與后沿調(diào)光器的兼容性，配合所述調(diào)光器維持電流電路304，可以使所述高功率因數(shù)切相調(diào)光電源3與大多數(shù)前切相、后切相的切相調(diào)光器2兼容良好。圖2所示只是一個(gè)較好的典型實(shí)施例，只是為了更加具體的說明本發(fā)明，其并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過所述主動(dòng)功率因數(shù)校正電路302提升了功率因數(shù)、降低了諧波含量，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中切相調(diào)光電源功率因數(shù)低、對(duì)電網(wǎng)造成干擾的問題；同時(shí)本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換電路303運(yùn)用llc、lcc、正激、半橋、全橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路，很容易制作出紋波小、大功率的切相調(diào)光電源，解決了現(xiàn)有技術(shù)中切相調(diào)光電源功率小的問題，特別是當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換電路303運(yùn)用llc、lcc等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路時(shí)的轉(zhuǎn)換效率非常高，可使整機(jī)效率很容易做到90%以上；本發(fā)明中所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路305先將輸入的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成pwm信號(hào)，運(yùn)用pwm信號(hào)去控制本發(fā)明的輸出實(shí)現(xiàn)調(diào)光，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)負(fù)載功率小于額定負(fù)載功率70%以下調(diào)光效果差的問題，負(fù)載功率為額定負(fù)載功率的1%時(shí)也能實(shí)現(xiàn)好的調(diào)光效果，沒有負(fù)載功率限制，并且當(dāng)輸出接不同光色的led燈時(shí)也能實(shí)現(xiàn)同步調(diào)光；本發(fā)明中所述調(diào)光器維持電流電路304能提高與切相調(diào)光器2的兼容性，所述抗干擾電路301中的泄放電路也能提高與切相調(diào)光器2的兼容性，因此本發(fā)明也是一種與各種切相調(diào)光器兼容性非常強(qiáng)的高功率因數(shù)切相調(diào)光電源。

上述中的實(shí)施例僅是本發(fā)明較好的實(shí)施例，其不局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何在本發(fā)明的思路、內(nèi)容中做修改、改進(jìn)或等同替換都落入本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。