本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，主要涉及交流(AC)可控硅調(diào)光的LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)(電源)，具體地涉及一種多功能LED調(diào)光降噪電路及LED調(diào)光電源。

背景技術(shù)：

目前用于照明調(diào)光的串聯(lián)插入式的AC調(diào)光器形狀各異，種類繁雜：按用途分，有專門針對(duì)LED燈的新型調(diào)光器，也有調(diào)白熾燈的傳統(tǒng)調(diào)光器；按調(diào)光器輸出波形分，有前切型、后切型，甚至還有中切型；按調(diào)光功率分，有0－300W、0－600W、10－400W、40－800W……；按調(diào)光器的控制原理分，有簡(jiǎn)易阻容延時(shí)開型調(diào)光器（前切型）、又有精密IC延時(shí)關(guān)型調(diào)光器（后切型）；按開關(guān)管類型分：有可控硅，有場(chǎng)效應(yīng)管；按調(diào)控方法分，有機(jī)械電位器的旋轉(zhuǎn)或推拉，也有電子感應(yīng)的觸摸或按壓。此外，還有部分智能調(diào)光器，當(dāng)負(fù)載功率小于10W、負(fù)載的非線性嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)自動(dòng)切斷輸出，它是根據(jù)白熾燈的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的全智能保護(hù)型調(diào)光器，這個(gè)“保護(hù)功能”，對(duì)調(diào)光LED燈來說，這種調(diào)光器容易誤保護(hù)，進(jìn)入無輸出狀態(tài)，從而影響LED燈的正常調(diào)光。

現(xiàn)在多數(shù)只要3－16W的LED燈就能代替以往多數(shù)用25－100W的白熾燈，功率小，光效高本是好事，但對(duì)如此繁雜的AC調(diào)光器，面對(duì)功率和線性都與傳統(tǒng)調(diào)光器都不易匹配的LED燈，如何讓上述各種傳統(tǒng)調(diào)光器能普遍適應(yīng)于調(diào)光LED燈，是設(shè)計(jì)LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)必須要面對(duì)的問題。所以LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)至少有三點(diǎn)要解決：一是LED燈功率小，要通過電路補(bǔ)償來適應(yīng)部分調(diào)光器不啟動(dòng)或啟動(dòng)后線性不好，不穩(wěn)定、閃爍的問題；二是調(diào)光器輸出的100Hz（或120Hz）低頻脈沖所引起的LED驅(qū)動(dòng)噪音問題要解決；三是傳統(tǒng)的白熾燈在調(diào)光器輸出功率為25%時(shí)就基本不亮了，而LED燈在調(diào)光器輸出10%時(shí)，仍然有10%的亮度，因此，LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)有低端展寬電路（能夠把功率調(diào)得更小些），否則會(huì)感覺LED燈的調(diào)光范圍太小、亮度調(diào)不暗、功率調(diào)不小……，可見LED燈的調(diào)光驅(qū)動(dòng)不但要解決開關(guān)電源的非線性問題，而且要解決啟動(dòng)、線性、展寬、降噪、閃爍、紋波等一系列問題。

其中噪音問題最突出，沒有人會(huì)喜歡噪音大的LED燈，同時(shí)，調(diào)光性能也很重要。因此提供一種在降噪電路上增加啟動(dòng)、線性、展寬、防閃等功能的電路則顯得非常有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為解決上述問題而提供一種具有降低可控硅100Hz(120Hz)脈沖電流沖擊噪聲，展寬LED低亮度的調(diào)光深度，提升傳統(tǒng)調(diào)光器的調(diào)光線性、兼容性和穩(wěn)定性等功能的LED調(diào)光降噪電路及LED調(diào)光電源。

為此，本發(fā)明公開了一種多功能LED降噪電路，包括時(shí)間控制單元(以下簡(jiǎn)稱：時(shí)控單元)、一個(gè)多電阻單元和使該多電阻單元的阻值改變的一個(gè)阻值漸變延時(shí)導(dǎo)通單元(簡(jiǎn)稱：漸通單元)，時(shí)間控制單元能夠產(chǎn)生一加載于其電流輸出端的電流，該漸通單元包括一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)和一個(gè)電容充電單元，該電容充電單元連接控制該半導(dǎo)體開關(guān)的阻值漸變與延時(shí)導(dǎo)通，該電容充電單元輸入端連接至該時(shí)控單元的電流輸出端，該電容的電壓值決定了所連的半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)(電阻由大變小，直至完全導(dǎo)通)，從而使恒流開關(guān)電源電路所獲得的電源供電電壓是由小逐漸變大的，而不是突然變大，于是壓制了噪聲。同時(shí)，延時(shí)導(dǎo)通，使恒流開關(guān)電源的供電時(shí)間縮短，從而擴(kuò)大了LED低亮度時(shí)的調(diào)光深度，漸變使交流供電電流不會(huì)突變，調(diào)光器的導(dǎo)通變得容易穩(wěn)定，于是調(diào)光器的兼容性大大提高，EMC也變好。

進(jìn)一步的，所述多電阻單元和漸通單元包括電阻Rn1、電阻Rn2、晶體管開關(guān)Qn和電容Cn1，所述電阻Rn2和晶體管開關(guān)Qn串聯(lián)再與電阻Rn1并聯(lián)后，其兩端分別為該多功能LED降噪電路的第一連接端和第二連接端，所述電容Cn1的第一端接第一連接端，第二端分別接晶體管開關(guān)Qn的控制端和時(shí)間控制單元的電流輸出端。

進(jìn)一步的，所述多電阻單元和漸通單元包括電阻Rn1、電阻Rn2、晶體管開關(guān)Qn和電容Cn1，所述電阻Rn2和晶體管開關(guān)Qn并聯(lián)再與電阻Rn1串聯(lián)后，其兩端分別為該多功能LED降噪電路的第一連接端和第二連接端，所述電容Cn1的第一端接第一連接端，第二端分別接晶體管開關(guān)Qn的控制端和時(shí)間控制單元的電流輸出端。

進(jìn)一步的，所述晶體管開關(guān)Qn為MOS管。

進(jìn)一步的，所述時(shí)控單元由控制芯片U2、二極管Dn2和電阻Rn4組成，所述控制芯片U2的電流輸出端正向串聯(lián)二極管Dn2和電阻Rn4接電容Cn1的第二端。

進(jìn)一步的，所述時(shí)控單元由恒流開關(guān)電源電路中變壓器T1的輔助繞組N2、二極管Dn2和電阻Rn4組成，所述輔助繞組N2的的一端連接二極管Dn2的正極，另一端接地，二極管Dn2的負(fù)極與電阻Rn4的一端連接，電阻Rn4的另一端接電容Cn1的第二端。

本發(fā)明還公開了一種LED調(diào)光電源，包括整流濾波電路、恒流開關(guān)電源電路和上述的多功能LED降噪電路，所述整流濾波電路的輸入端接調(diào)光器的輸出端，所述整流濾波電路的輸出端接恒流開關(guān)電源電路的輸入端，所述多功能LED降噪電路的第一連接端和第二連接端串接在整流濾波電路的回路中，并根據(jù)該時(shí)控單元改變串接在所述的整流濾波電路的回路的阻值，以延長整流濾波電路輸出電流的上升沿時(shí)間。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明降低了LED燈的調(diào)光噪音，并提升了傳統(tǒng)調(diào)光器的調(diào)光效果、擴(kuò)大了傳統(tǒng)調(diào)光器的通用性，而且還大大降低了電源的傳導(dǎo)和輻射干擾，使EMC更容易通過。具有本發(fā)明電路的可調(diào)光LED燈，既可適應(yīng)新型LED調(diào)光器，又可適應(yīng)傳統(tǒng)白熾燈調(diào)光器，特別是在降低驅(qū)動(dòng)器的交流噪聲、展寬LED燈的功率可調(diào)范圍、實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)光器基本全兼容具有非常好的效果，從而有利于可調(diào)光LED燈的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而降低可調(diào)光LED燈的生產(chǎn)、庫存、流通等成本，并大幅度提升LED燈的調(diào)光效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明的多功能LED降噪電路的另一電路原理圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的多功能LED降噪電路是應(yīng)用于LED調(diào)光電源當(dāng)中，從而達(dá)到降噪、調(diào)光、低亮度展寬等功能，下面將以具有本發(fā)明的多功能LED降噪電路的LED調(diào)光電源為例詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例一

如圖1所示，一種LED調(diào)光電源，包括整流濾波電路1、恒流開關(guān)電源電路2和多功能LED降噪電路3，所述整流濾波電路1的輸入端接調(diào)光器的輸出端，所述整流濾波電路1的輸出端接恒流開關(guān)電源電路2的輸入端，所述多功能LED降噪電路3串接在整流濾波電路1的回路中，并根據(jù)時(shí)控單元改變串接在所述的整流濾波電路1的回路的阻值，以延長整流濾波電路1輸出電流的上升沿時(shí)間，從而降低了LED調(diào)光噪音，同時(shí)展寬了調(diào)光的低亮度范圍。

具體的，所述多功能LED降噪電路3包括一個(gè)時(shí)控單元、一個(gè)多電阻單元和使該多電阻單元的阻值改變的一個(gè)漸通單元，時(shí)間控制單元能夠產(chǎn)生一加載于其電流輸出端的電流，該漸通單元包括一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)和一個(gè)電容充電單元，該電容充電單元輸入端連接至該時(shí)控單元的電流輸出端，充電到該半導(dǎo)體開關(guān)的導(dǎo)通電壓后使該半導(dǎo)體開關(guān)阻值逐漸變小直至導(dǎo)通，從而使該多電阻單元中的整體電阻由大變小直至該半導(dǎo)體開關(guān)完全導(dǎo)通。

本具體實(shí)施例中，多電阻單元和漸通單元包括電阻Rn1、電阻Rn2、晶體管開關(guān)Qn和電容Cn1，其中，晶體管開關(guān)Qn優(yōu)選為MOS管，當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以是三極管等其他開關(guān)管，時(shí)控單元由恒流開關(guān)電源電路2中變壓器T1的輔助繞組N2組成，整流濾波電路1包括電感L1、電感L2、整流橋Br1、電容C1、電容C2、電容C3、電容Cz1和電阻Rz1，恒流開關(guān)電源電路2包括變壓器T1、MOS管Qk和控制芯片U1。整流橋Br1的一輸入端依次串聯(lián)電感L1、保險(xiǎn)絲F1和調(diào)光器接交流電源的L端acL，整流橋Br1的另一輸入端接交流電源的N端acN，電容C1一端接交流電源的N端acN，另一端接在電感L1和保險(xiǎn)絲F1之間的節(jié)點(diǎn)上，整流橋Br1的輸出正極依次串聯(lián)電感L2、變壓器T1的原邊繞組N1、MOS管Qk和電阻Rs接地，變壓器T1的副邊繞組N3的第一端直接接負(fù)載LED燈的一輸入端，變壓器T1的副邊繞組N3的第二端正向串聯(lián)二極管D31接負(fù)載LED燈的另一輸入端，電容C31接在二極管D31的負(fù)端與變壓器T1的副邊繞組N3的第一端之間，MOS管Qk的柵極接控制芯片U1的控制輸出端，控制芯片U1的電源端接在電感L2和變壓器T1之間的節(jié)點(diǎn)上，電容C3接在電感L2和變壓器T1之間的節(jié)點(diǎn)與地之間，電容Cz1和電阻Rz1串聯(lián)再與電容C2并聯(lián)后接在整流橋Br1的輸出正極與地之間，電阻Rn2和MOS管Qn串聯(lián)再與電阻Rn1并聯(lián)后接在整流橋Br1的輸出負(fù)極與地之間，電容Cn1的第一端接整流橋Br1的輸出負(fù)極，第二端接MOS管Qn的柵極，輔助繞組N3的一端接地，另一端依次串聯(lián)正向二極管Dn2和電阻Rn4接電容Cn1的第二端，電阻Rn3與穩(wěn)壓二極管Dn1分別與電容Cn1并聯(lián)。

工作原理：

一、降噪過程：當(dāng)調(diào)光器輸出電壓瞬間，通過電感L1、電阻Rn1、電容C2、電感L2、電容C3的緩沖和吸收，特別是電阻Rn1的緩沖，電阻Rn1的阻值較大，一般為1KΩ左右，電容C3的電壓上升速度較慢，恒流開關(guān)電源電路2通常有最大導(dǎo)通時(shí)間的限制，即MOS管Qk的等寬導(dǎo)通時(shí)間，使得變壓器T1原邊繞組N1的電流會(huì)因電容C3兩端的電壓Vc的逐步上升，而逐步加大電流，從而副邊繞組N3的電流也逐步加大，負(fù)載LED燈得到的電流就逐步加大而逐步增亮。同時(shí)，輔助繞組N2有了電壓，經(jīng)二極管Dn2、電阻Rn4給電容Cn1充電，隨著電容Cn1兩端電壓的逐步升高，MOS管Qn隨后也開始逐步導(dǎo)通，經(jīng)電阻Rn2限流，MOS管Qn給電容C3的充電電流逐步加大，直到MOS管Qk工作若干周（如5周）后MOS管Qn進(jìn)入完全導(dǎo)通狀態(tài)，防止MOS管Qn和電阻Rn1的損耗過大，從而完成在調(diào)光器給LED調(diào)光電源供電瞬間，變壓器T1的電流不會(huì)突然增大，而是在前若干周逐步加大電流，之后再進(jìn)入正常工作電流，從而達(dá)到降噪目的。一般MOS管Qn及其降噪電路的總插入損耗＜1.5%，用很小的MOS管即可，對(duì)電路的效率影響不大，增加成本也不高。

二、線性低亮度展寬過程：傳統(tǒng)調(diào)光器本是用于白熾燈的，大家知道，當(dāng)白熾燈的獲得功率僅為其標(biāo)稱功率的1/4時(shí)，它的功率基本上都變成了熱，沒有什么亮度了，如果調(diào)光器設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)范圍太大，反而調(diào)節(jié)手感不好，線性較差，但它用于LED調(diào)光，情況就不同了，LED的發(fā)光是亮度基本是與它的驅(qū)動(dòng)電流成正比的，即使只有1/10的電流，它的亮度也有1/10，因此，如果能將只能調(diào)小至1/3的普通調(diào)光器，展寬至1/5，甚至是1/10，這是多數(shù)用戶所期盼的，而且希望其展寬過程是線性逐漸展寬的，而不是突然展寬，否則調(diào)節(jié)手感不好，調(diào)節(jié)線性也很差。本電路的工作原理是：通過MOS管Qn的延時(shí)逐步導(dǎo)通，使得經(jīng)過整流濾波電路1輸出到恒流開關(guān)電源電路的電源功率小于調(diào)光器輸出的功率，從而實(shí)現(xiàn)功率調(diào)小，達(dá)到展寬低亮度范圍的目的。例如，假設(shè)調(diào)光器輸出功率為其標(biāo)稱功率的1/4時(shí)，頻率為100Hz，則調(diào)光器的每次輸出時(shí)間為10毫秒的1/4,即2.5毫秒，當(dāng)MOS管Qn延時(shí)1.25毫秒導(dǎo)通，則整流濾波電路1的每次輸出時(shí)間降到為1.25毫秒，即實(shí)際輸出到恒流開關(guān)電源的電壓脈沖寬度僅為調(diào)光器輸出脈沖電壓寬度的1/2，如果延時(shí)2毫秒導(dǎo)通，則實(shí)際輸出電壓脈寬僅為調(diào)光器輸出電壓脈寬的1/5，從而可實(shí)現(xiàn)線性低亮度的展寬，因?yàn)檩o助繞組N2電壓是與AC整流后的正弦脈沖成正比的，電壓越低，充電速度越慢，因而能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)線性展寬的目的。通過控制MOS管Qn的延時(shí)導(dǎo)通時(shí)間，則可以調(diào)整線性低亮度展寬的范圍。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：時(shí)控單元由控制芯片U2組成，控制芯片U2的電流輸出端正向串聯(lián)二極管Dn2和電阻Rn4接電容Cn1的第二端，控制芯片U2的電源端接在電感L2和變壓器T1之間的節(jié)點(diǎn)上。其工作過程可以參照實(shí)施例一，此不再細(xì)說。通過控制芯片U2可以精確控制電容Cn1充電電流的大小，從而精確控制變壓器T1電流的上升沿時(shí)間，具有更好降噪效果，且可以精確控制展寬低亮度范圍，具有更好的展寬效果。

當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，多功能LED降噪電路3也可以采用其它的電路結(jié)構(gòu)，如圖3所示，電阻Rn2和MOS管Qn并聯(lián)再與電阻Rn1串聯(lián)后接在整流橋Br1的輸出負(fù)極與地之間，電容Cn1的第一端接整流橋Br1的輸出負(fù)極，第二端接MOS管Qn的柵極，同時(shí)接控制電流源的電流輸出端，電阻Rn3與穩(wěn)壓二極管Dn1分別與電容Cn1并聯(lián)。

本發(fā)明降低了LED燈的調(diào)光噪音，并提升了傳統(tǒng)調(diào)光器的調(diào)光效果、擴(kuò)大了傳統(tǒng)調(diào)光器的通用性，而且還大大降低了電源的傳導(dǎo)和輻射干擾，使EMC更容易通過。具有本發(fā)明電路的可調(diào)光LED燈，既可適應(yīng)新型LED調(diào)光器，又可適應(yīng)傳統(tǒng)白熾燈調(diào)光器，特別是在降低驅(qū)動(dòng)器的交流噪聲、展寬LED燈的低亮度范圍、實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)光器基本全兼容具有非常好的效果，從而有利于可調(diào)光LED燈的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而降低LED燈的生產(chǎn)、庫存、流通等成本，并大幅度提升LED燈的調(diào)光效果。

當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，本發(fā)明的多功能LED降噪電路3也可以用于其它的LED調(diào)光電源，從而達(dá)到降噪、調(diào)光、低亮度展寬等功能。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。