本實用新型屬于電子電路領(lǐng)域，主要涉及交流(AC)可控硅調(diào)光的LED調(diào)光驅(qū)動(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，有簡易阻容延時開型調(diào)光器（前切型）、又有精密IC延時關(guān)型調(diào)光器（后切型）；按開關(guān)管類型分：有可控硅，有場效應(yīng)管；按調(diào)控方法分，有機械電位器的旋轉(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)負載功率小于10W、負載的非線性嚴(yán)重時，還會自動切斷輸出，它是根據(jù)白熾燈的特點而設(shè)計的全智能保護型調(diào)光器，這個“保護功能”，對調(diào)光LED燈來說，這種調(diào)光器容易誤保護，進入無輸出狀態(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，但對如此繁雜的AC調(diào)光器，面對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LED調(diào)光驅(qū)動必須要面對的問題。所以LED調(diào)光驅(qū)動至少有三點要解決：一是LED燈功率小，要通過電路補償來適應(yīng)部分調(diào)光器不啟動或啟動后線性不好，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%時就基本不亮了，而LED燈在調(diào)光器輸出10%時，仍然有10%的亮度，因此，LED驅(qū)動應(yīng)有低端展寬電路（能夠把功率調(diào)得更小些），否則會感覺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)動不但要解決開關(guān)電源的非線性問題，而且要解決啟動、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，沒有人會喜歡噪音大的LED燈，同時，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、線性、展寬、防閃等功能的電路則顯得非常有必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型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，本實用新型公開了一種多功能LED降噪電路，包括時間控制單元(以下簡稱：時控單元)、一個多電阻單元和使該多電阻單元的阻值改變的一個阻值漸變延時導(dǎo)通單元(簡稱：漸通單元)，時間控制單元能夠產(chǎn)生一加載于其電流輸出端的電流，該漸通單元包括一個半導(dǎo)體開關(guān)和一個電容充電單元，該電容充電單元連接控制該半導(dǎo)體開關(guān)的阻值漸變與延時導(dǎo)通，該電容充電單元輸入端連接至該時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，延時導(dǎo)通，使恒流開關(guān)電源的供電時間縮短，從而擴大了LED低亮度時的調(diào)光深度，漸變使交流供電電流不會突變，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的控制端和時間控制單元的電流輸出端。

進一步的，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的控制端和時間控制單元的電流輸出端。

進一步的，所述晶體管開關(guān)Qn為MOS管。

進一步的，所述時控單元由控制芯片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。

進一步的，所述時控單元由恒流開關(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的一端連接二極管Dn2的正極，另一端接地，二極管Dn2的負極與電阻Rn4的一端連接，電阻Rn4的另一端接電容Cn1的第二端。

本實用新型還公開了一種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間。

本實用新型的有益技術(shù)效果：

本實用新型降低了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。具有本實用新型電路的可調(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)動器的交流噪聲、展寬LED燈的功率可調(diào)范圍、實現(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為本實用新型實施例一的電路原理圖；

圖2為本實用新型實施例二的電路原理圖；

圖3為本實用新型的多功能LED降噪電路的另一電路原理圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

本實用新型的多功能LED降噪電路是應(yīng)用于LED調(diào)光電源當(dāng)中，從而達到降噪、調(diào)光、低亮度展寬等功能，下面將以具有本實用新型的多功能LED降噪電路的LED調(diào)光電源為例詳細說明本實用新型。

實施例一

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間，從而降低了LED調(diào)光噪音，同時展寬了調(diào)光的低亮度范圍。

具體的，所述多功能LED降噪電路3包括一個時控單元、一個多電阻單元和使該多電阻單元的阻值改變的一個漸通單元，時間控制單元能夠產(chǎn)生一加載于其電流輸出端的電流，該漸通單元包括一個半導(dǎo)體開關(guān)和一個電容充電單元，該電容充電單元輸入端連接至該時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，在其它實施例中，也可以是三極管等其他開關(guān)管，時控單元由恒流開關(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和保險絲F1之間的節(jié)點上，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接負載LED燈的另一輸入端，電容C31接在二極管D31的負端與變壓器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)點上，電容C3接在電感L2和變壓器T1之間的節(jié)點與地之間，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的輸出負極與地之間，電容Cn1的第一端接整流橋Br1的輸出負極，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)通時間的限制，即MOS管Qk的等寬導(dǎo)通時間，使得變壓器T1原邊繞組N1的電流會因電容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，負載LED燈得到的電流就逐步加大而逐步增亮。同時，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的電流不會突然增大，而是在前若干周逐步加大電流，之后再進入正常工作電流，從而達到降噪目的。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，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，從而實現(xiàn)功率調(diào)小，達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，頻率為100Hz，則調(diào)光器的每次輸出時間為10毫秒的1/4,即2.5毫秒，當(dāng)MOS管Qn延時1.25毫秒導(dǎo)通，則整流濾波電路1的每次輸出時間降到為1.25毫秒，即實際輸出到恒流開關(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2毫秒導(dǎo)通，則實際輸出電壓脈寬僅為調(diào)光器輸出電壓脈寬的1/5，從而可實現(xiàn)線性低亮度的展寬，因為輔助繞組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，因而能自動實現(xiàn)線性展寬的目的。通過控制MOS管Qn的延時導(dǎo)通時間，則可以調(diào)整線性低亮度展寬的范圍。

實施例二

本實施例與實施例一的區(qū)別在于：時控單元由控制芯片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)點上。其工作過程可以參照實施例一，此不再細說。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的輸出負極與地之間，電容Cn1的第一端接整流橋Br1的輸出負極，第二端接MOS管Qn的柵極，同時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)。

本實用新型降低了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。具有本實用新型電路的可調(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)動器的交流噪聲、展寬LED燈的低亮度范圍、實現(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，本實用新型的多功能LED降噪電路3也可以用于其它的LED調(diào)光電源，從而達到降噪、調(diào)光、低亮度展寬等功能。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，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實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。