專利名稱：具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，尤指一種可在單級(jí)電源轉(zhuǎn)換 電路(AC/DC)架構(gòu)下提供調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器。
背景技術(shù)：
如圖3所示，是一種已知的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其包括一交直流(AC/DC) 電源轉(zhuǎn)換器70及一直流對(duì)直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器80 ；其中，該交直流電源轉(zhuǎn)換器70包括一 變壓器T，變壓器T的一次側(cè)分設(shè)一濾波電路71、一整流電路72、一功率開關(guān)73及一脈寬調(diào) 變控制器74，交流市電經(jīng)由濾波電路71及整流電路72作濾波整流為直流電源后送至變壓 器T 一次側(cè)，又變壓器T的一次側(cè)是與功率開關(guān)73連接，其二次側(cè)則透過一輸出電路75與 該直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器80連接，而前述功率開關(guān)73是受脈寬調(diào)變控制器74控制以決定變壓 器T 一次側(cè)的導(dǎo)通周期，從而由二次側(cè)的輸出電路75輸出直流電壓，又輸出電路75的輸出 電流將回授至脈寬調(diào)變控制器74，由脈寬調(diào)變控制器74調(diào)整功率開關(guān)73的開關(guān)周期，以達(dá) 到穩(wěn)定輸出電壓的目的。由于發(fā)光二極管燈具的輸出亮度和工作電源的電流強(qiáng)度有關(guān)，因此必須進(jìn)一步采 用直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器80進(jìn)行穩(wěn)流。該直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器80含有內(nèi)建脈寬調(diào)變(PWM)控制 器的控制單元81，以進(jìn)行直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換；又前述控制單元81進(jìn)一步提供一調(diào)光控制接腳 (DIM)，以接受外部送入的PWM形式調(diào)光訊號(hào)，透過內(nèi)部邏輯間的控制，改變輸出至發(fā)光二 極管燈具的電流大小，以調(diào)整發(fā)光二極管燈具的亮度。前述發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器提供了交流市電供電及調(diào)光等功能，為了滿足前 述功能，必須采用兩級(jí)電路，前一級(jí)作交直流轉(zhuǎn)換，后一級(jí)作穩(wěn)流處理及調(diào)光功能，但兩級(jí) 電路都會(huì)有能量損耗，無論從整體效率或成本來看，都有可待改進(jìn)的空間。又請(qǐng)參閱圖4所示，揭示有另一種發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其可在單級(jí)架構(gòu) 下達(dá)成穩(wěn)定輸出電流的目的，該發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器包括一變壓器T，變壓器T的一 次側(cè)分設(shè)一濾波電路91、一整流電路92、一功率開關(guān)93、一功率因數(shù)校正電路94及一內(nèi)建 脈寬調(diào)變控制器的控制單元90，交流市電經(jīng)由濾波整流及功率因數(shù)校正后將直流電源后送 至變壓器T 一次側(cè)，且變壓器T的一次側(cè)是與功率開關(guān)93連接，其二次側(cè)則透過一輸出電 路95與發(fā)光二極管燈具(圖中未示)連接，而前述功率開關(guān)93是受控制單元90控制以決 定變壓器T 一次側(cè)的導(dǎo)通周期，從而由二次側(cè)的輸出電路95輸出直流電壓，又輸出電路95 的輸出端是透過一穩(wěn)流穩(wěn)壓(CC/CV)電路96、一光耦合器97回授至控制單元90，由控制單 元90調(diào)整功率開關(guān)93的開關(guān)周期，以穩(wěn)定輸出電壓及電流。由于前述發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器的輸出電路95透過穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器96回授 至控制單元90，使控制單元90調(diào)節(jié)功率開關(guān)93的開關(guān)周期，而在單級(jí)轉(zhuǎn)換電路架構(gòu)下提供 穩(wěn)壓穩(wěn)流功能。然而所述電源供應(yīng)器依然不具有調(diào)光功能，無法滿足目前發(fā)光二極管燈具 漸被要求具備調(diào)光功能的要求。由上述可知，現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器仍有未盡周延實(shí)用之處，故有待進(jìn)一步檢討，并謀求可行的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本發(fā)明主要目的在于提供一種具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng) 器，其可在單級(jí)電源轉(zhuǎn)換電路(AC/DC)的架構(gòu)下，達(dá)成調(diào)光及穩(wěn)流目的。為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令前述具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具 電源供應(yīng)器包括有一交直流電源轉(zhuǎn)換模塊，主要是于一變壓器的一次側(cè)分設(shè)一濾波電路、一整流電 路、一功率開關(guān)、一功率因數(shù)校正電路及一內(nèi)建脈寬調(diào)變控制器的控制單元；其中，該功率 開關(guān)受控制單元控制以決定變壓器一次側(cè)的導(dǎo)通周期；且變壓器的二次側(cè)設(shè)有一輸出電 路，該輸出電路又透過一穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器與前述控制單元的回授端連接；一調(diào)光模塊，具有一調(diào)光訊號(hào)輸入端及一補(bǔ)償電壓輸出端，該補(bǔ)償電壓輸出端是 連接至穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器的回授電流輸入端；前述交直流電源轉(zhuǎn)換模塊是以其輸出電路的輸出端與一發(fā)光二極管燈具連接，該 調(diào)光模塊的調(diào)光訊號(hào)輸入端是與一調(diào)光器連接，以接受該調(diào)光器輸入的PWM形式調(diào)光訊 號(hào)，當(dāng)調(diào)光模塊收到一調(diào)光訊號(hào)時(shí)，將在電壓輸出端產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電壓，并施加在穩(wěn)流 穩(wěn)壓控制器回授電流輸入端上，由此改變穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器自輸出電路取得的回授電流大 小，該回授電流經(jīng)回授至交直流電源轉(zhuǎn)換模塊的控制單元，隨即透過調(diào)整功率開關(guān)的導(dǎo)通 周期，以調(diào)整輸出電路輸出至發(fā)光二極管燈具的輸出電流，由于發(fā)光二極管燈具的亮度與 電流強(qiáng)度相關(guān)，當(dāng)交直流電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流改變，發(fā)光二極管燈具的亮度也同時(shí)改 變，如此一來，本發(fā)明僅采用單級(jí)電源轉(zhuǎn)換電路架構(gòu)，就可同時(shí)達(dá)成穩(wěn)流及調(diào)光的目的，就 整體效率而言已大幅提升。

圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。圖2為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。圖3為現(xiàn)有兩級(jí)式發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器的詳細(xì)電路圖。圖4為現(xiàn)有單級(jí)式發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器的詳細(xì)電路圖。[主.要元件符號(hào)說明[0018]10交直流電源轉(zhuǎn)換模塊[0019]11濾波電路12整流電路[0020]13功率開關(guān)14功率因數(shù)校正電路[0021]15控制單元16輸出電路[0022]17穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器18光華禹合器[0023]20調(diào)光模塊21整流電路[0024]22驅(qū)動(dòng)電路23調(diào)光訊號(hào)輸入端[0025]24補(bǔ)償電壓輸出端30發(fā)光二極管燈具[0026]40無極性調(diào)光器50模擬式有極性調(diào)光器[0027]70交直流電源轉(zhuǎn)換器71濾波電路[0028]72整流電路73功率開關(guān)[0029]74脈寬調(diào)變控制器75輸出電路[0030]80直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器81控制單元[0031]90控制單元91濾波電路[0032]92整流電路93功率開關(guān)[0033]94功率因數(shù)校正電路95輸出電路[0034]96穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器97光耦合器
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括一交直流電源轉(zhuǎn)換模塊10及一調(diào)光模塊20，該交直流電 源轉(zhuǎn)換模塊10的輸出端是與一發(fā)光二極管燈具30連接，該調(diào)光模塊20的輸入端則與一無 極性調(diào)光器40連接，以接受該調(diào)光器輸入的PWM形式調(diào)光訊號(hào)；其中該交直流電源轉(zhuǎn)換模塊10主要是在一變壓器T的一次側(cè)分設(shè)一濾波電路11、一 整流電路12、一功率開關(guān)13、一功率因數(shù)校正電路14及一內(nèi)建脈寬調(diào)變控制器的控制單元 15 ；其中，該功率開關(guān)13是受控制單元15控制以決定變壓器T 一次側(cè)的導(dǎo)通周期；又變壓 器T的二次側(cè)設(shè)有一輸出電路16，該輸出電路16的輸出端分別連接有數(shù)個(gè)電阻Rsense、R2、 R3-R5，其中電阻Rsense、R2構(gòu)成一輸出電流檢出回路，該電阻R2的輸出節(jié)點(diǎn)連接至一穩(wěn)流穩(wěn) 壓控制器17。該穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17內(nèi)具有兩組0P1、0P2，分別執(zhí)行穩(wěn)流穩(wěn)壓控制，其中一 0P2 執(zhí)行穩(wěn)壓控制，其正端輸入連接一齊納二極管，以提供一 2. 5V的參考電壓，其負(fù)端透過分 壓電阻R7、R8自輸出電路16輸出端的電阻R3上檢出一輸出電壓V。ut ；而另一 OPl執(zhí)行穩(wěn) 流控制，其正端是一參考電壓端，本實(shí)施例中，該參考電壓端上的參考電壓是由0P2正 端提供2. 5V的參考電壓V,ef經(jīng)電阻R4、R5分壓后所供應(yīng)，其負(fù)端是構(gòu)成一回授電流輸入端 A，并與前述輸出電流檢出回路連接；再者，兩0P1、0P2的輸出端是共同透過一光耦合器18與控制單元15的回授端連 接，通過將自輸出電路16檢出的輸出電流、輸出電壓回授至控制單元15，以調(diào)節(jié)輸出電流/ 電壓，達(dá)到穩(wěn)流與穩(wěn)壓的目的。該調(diào)光模塊20具有一調(diào)光訊號(hào)輸入端23及一補(bǔ)償電壓輸出端24，其中，調(diào)光訊 號(hào)輸入端23是與一外部的無極性調(diào)光器40連接，以接受無極性調(diào)光器40所送入脈寬調(diào)變 (PWM)形式的調(diào)光訊號(hào)，又該補(bǔ)償電壓輸出端24是連接至穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17的回授電流輸 入端A上，在本實(shí)施例中，該補(bǔ)償電壓輸出端24產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓VC6是透過分壓電阻R1、 R2分壓后施加在穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17的回授電流輸入端A上，藉以視無極性調(diào)光器40送出 的調(diào)光訊號(hào)產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電壓VC6，進(jìn)而使控制單元15調(diào)整輸出電路16的輸出電流， 從而改變發(fā)光二極管燈具的亮度，進(jìn)而達(dá)到調(diào)光的目的。前述調(diào)光模塊20的具體構(gòu)造及工作原理進(jìn)一步詳述如后在本實(shí)施例中，該調(diào)光模塊20包括一整流電路21、一驅(qū)動(dòng)電路22及一充放電容 C6，該整流電路21是由一橋式整流器構(gòu)成，其輸入端是與無極性調(diào)光器40連接，其輸出端 是連接至驅(qū)動(dòng)電路22，本實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)電路22的驅(qū)動(dòng)電源端P是與前述穩(wěn)流穩(wěn)壓控制 器17其中一 0P2的正端取得2. 5V的工作電源，由此可無須再另外提供一輔助電源。且驅(qū)動(dòng)電路22是由一 NPN晶體管Q18、一 PNP晶體管Q17組成，兩晶體管Q18、Q17的基極是分 別透過一電阻R45、R53連接至整流電路21的輸出端，NPN晶體管Q18發(fā)射極與PNP晶體管 Q17發(fā)射極的連接節(jié)點(diǎn)則連接至充放電容C6，又NPN晶體管Q18、PNP晶體管Q17是分別操 作在飽和區(qū)與截止區(qū)，以決定充放電容C6的充放電，當(dāng)NPN晶體管Q18導(dǎo)通時(shí)，充放電容C6 的電容電壓VC6上升，又當(dāng)PNP晶體管Q17導(dǎo)通時(shí)，充放電容C6的電容電壓VC6則下降，由 此，該充放電容C6的電容電壓VC6可隨PWM調(diào)光訊號(hào)的周期(duty)寬度所決定，平均值在 0 2. 5V (忽略 BJT 的 VCE)。當(dāng)PWM調(diào)光訊號(hào)的Duty = 0，也就是未執(zhí)行調(diào)光功能，該穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17回授 電流輸入端A上的電壓(Vsense)由輸出電流I。*電阻Rsense決定，由于穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17內(nèi) 部一 OPl是以負(fù)端與前述回授電流輸入端A連接，其正端則透過分壓電阻R4、R5取得一參 考電壓，由于OPl負(fù)端的穩(wěn)態(tài)值必須等于正端的參考電壓，由此達(dá)到穩(wěn)定電流的功能。當(dāng)PWM調(diào)光訊號(hào)的Duty不等于0，故將執(zhí)行調(diào)光功能，前述執(zhí)行穩(wěn)定電流的OPl正 端仍透過分壓電阻R4、R5取得參考電壓Vref,，由于OPl負(fù)端電壓Vsense的穩(wěn)態(tài)值必須等于 正端的參考電壓\ef‘，而原本OPl負(fù)端的電壓Vsense為I。*RSENSE，但在PWM調(diào)光訊號(hào)加入后， 驅(qū)動(dòng)電路22導(dǎo)通后使充放電容C6充放電，故有一電壓(VC6(R2/(R1+R2))施加在OPl的負(fù) 端上，此時(shí)OPl的負(fù)端電壓即為V' SENSE = VC6 (R2/ (R1+R2)) +I。*RS臓，且 V' SENSE > Vsenseo在前述狀況下，穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17回授至控制單元15的訊號(hào)將使控制單元15判 斷輸出電流I0為過高的狀態(tài)，因而將調(diào)降輸出電路16的輸出電流(透過改變輸出電壓)， 進(jìn)而調(diào)整了發(fā)光二極管燈具30的亮度，由于調(diào)光模塊20輸出的補(bǔ)償電壓值(即VC6)是根 據(jù)PWM調(diào)光訊號(hào)的周期大小而有不同，故輸出的補(bǔ)償電壓值不同，即可將發(fā)光二極管燈具 30調(diào)整至不同亮度。利用前述設(shè)計(jì)，本發(fā)明可以在單級(jí)的交直流電源轉(zhuǎn)換電路架構(gòu)下兼具 穩(wěn)流與調(diào)光功能。再者，在前述實(shí)施例中，調(diào)光模塊20中驅(qū)動(dòng)電路22的工作電源、穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器 17中穩(wěn)流用OPl的參考電壓V,ef,均是來自穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17中穩(wěn)壓用0P2的參考電壓端 所供應(yīng)，此狀況下，即無須基于前述工作電源及參考電壓的需求而另外提供一輔助電源，故 具有降低成本、簡化電路構(gòu)造的效果。另外，當(dāng)穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17中穩(wěn)壓用0P2的參考電 壓端所供應(yīng)的參考電壓較低時(shí)，則無須經(jīng)過電阻R4、R5分壓，即可供應(yīng)參考電壓V,ef給0卩1 ； 另一方面，補(bǔ)償電壓輸出端24的補(bǔ)償電壓也可無須經(jīng)過電阻Rl、R2分壓，即可直接施加在 穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器17的回授電流輸入端A上。又請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，其整體架構(gòu)與前一實(shí)施例大致 相同，不同之處在于該調(diào)光模塊20的補(bǔ)償電壓輸出端上進(jìn)一步并聯(lián)設(shè)有一模擬式有極性 調(diào)光器50，如此一來，本發(fā)明的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器除可接受無極性的調(diào)光訊號(hào)執(zhí) 行調(diào)光功能外，也可接受模擬式且有極性的調(diào)光訊號(hào)執(zhí)行調(diào)光。
權(quán)利要求一種具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，包括有一交直流電源轉(zhuǎn)換模塊，主要是于一變壓器的一次側(cè)分設(shè)一濾波電路、一整流電路、一功率開關(guān)、一功率因數(shù)校正電路及一內(nèi)建脈寬調(diào)變控制器的控制單元；其中，該功率開關(guān)受控制單元控制以決定變壓器一次側(cè)的導(dǎo)通周期；又變壓器的二次側(cè)設(shè)有一輸出電路，該輸出電路又透過一穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器與前述控制單元的回授端連接；一調(diào)光模塊，具有一調(diào)光訊號(hào)輸入端及一補(bǔ)償電壓輸出端，該補(bǔ)償電壓輸出端連接至穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器的回授電流輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 輸出電路的輸出端分別連接有數(shù)個(gè)電阻，以分別構(gòu)成一輸出電流檢出回路及一輸出電壓檢 出回路，并分別連接至穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器；該穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器內(nèi)具有兩組0P1、0P2，分別執(zhí)行穩(wěn)流穩(wěn)壓控制，其中一 0P2執(zhí)行穩(wěn)壓 控制，其正端輸入連接一齊納二極管，以提供參考電壓，其負(fù)端透過一組分壓電阻自輸出電 路輸出端上檢出一輸出電壓；另一 OPl執(zhí)行穩(wěn)流控制，其正端是一參考電壓端，其負(fù)端是構(gòu)成一回授電流輸入端，并 與前述輸出電流檢出回路連接；兩0P1、0P2的輸出端是共同透過一光耦合器與控制單元的回授端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 調(diào)光模塊包括一整流電路、一驅(qū)動(dòng)電路及一充放電容，該整流電路的輸入端是與一無極性 調(diào)光器連接，其輸出端是連接至驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路輸出端是與充放電容連接，以控制其 充放電。
4.如權(quán)利要求3所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 驅(qū)動(dòng)電路是由一NPN晶體管、一PNP晶體管組成，兩晶體管的基極是分別透過一電阻分別連 接至整流電路的輸出端，NPN晶體管發(fā)射極與PNP晶體管發(fā)射極的連接節(jié)點(diǎn)則連接至充放 電容。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供 應(yīng)器，其特征在于，該調(diào)光模塊的驅(qū)動(dòng)電路電源端是與穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器內(nèi)一 0P2的正端連 接，以取得工作電源；該穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器內(nèi)另一 OPl正端是由前述0P2的正端取得參考電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器內(nèi)另一 OPl正端是由前述0P2的正端經(jīng)一組分壓電阻分壓后取得參考電 壓。
7.如權(quán)利要求5所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 調(diào)光模塊的驅(qū)動(dòng)電路輸出端是透過一組分壓電阻連接至該穩(wěn)流穩(wěn)壓控制器的回授電流輸 入端。
8.如權(quán)利要求7所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，其特征在于，該 調(diào)光模塊的整流電路是由橋式整流器所構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供 應(yīng)器，其特征在于，該調(diào)光模塊的補(bǔ)償電壓輸出端上進(jìn)一步以并聯(lián)方式設(shè)有一模擬式有極 性調(diào)光器連接。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種具有調(diào)光功能的發(fā)光二極管燈具電源供應(yīng)器，主要是令一交直流電源轉(zhuǎn)換模塊由一脈寬調(diào)變控制電路透過一功率開關(guān)及一輸出電路控制供應(yīng)予一發(fā)光二極管燈具的工作電源，并自輸入電路的輸出端回授取得輸出電流，以達(dá)到穩(wěn)流目的；該輸出電路又與一調(diào)光模塊連接，當(dāng)調(diào)光模塊接受無極性調(diào)光器輸入的調(diào)光訊號(hào)，其將改變輸出電路輸出端的回授電流大小，使脈寬調(diào)變控制電路改變輸出電路的輸出電流以達(dá)到調(diào)光目的，借此可在單級(jí)電源轉(zhuǎn)換電路(AC/DC)的架構(gòu)下達(dá)成調(diào)光目的，使整體效率得以提高。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201682668SQ20102017493
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者劉孟衢, 楊松柏, 王仕元, 黃子明 申請(qǐng)人:康舒科技股份有限公司