本實用新型涉及照明技術領域,尤其涉及一種用于LED照明領域中的可控硅調光可自主切換串并聯方式實現兩段線性調光以及具有線電壓性補償功能的照明裝置、控制芯片及線性調光系統。
背景技術:
與傳統光源相比,LED照明除了具有綠色、節能、環保等優點外,可調光也是其重要的優點。常見的調光方式包含模擬調光,PWM調光,墻壁開關調光以及可控硅調光。其中,可控硅調光的應用最為廣泛,特別是在北美和西歐國家,幾乎90%以上的燈具都采用可控硅調光。調光深度是可控硅調光燈具的重要指標,代表導通相位較小時,無閃爍的最低LED亮度。調光深度越深,終端用戶的體驗越佳。
現在市場主流調光方式一般采用單段的線性調光,但其存在調光行程短、死區大、調光效果差、效率低的問題,使得目前市場的線性調光產品,線性調整率較差。現有也有采用多段線性調光的解決方式,但其LED燈珠利用率較低,調光效果差。
因此,需要對現有的線性調光方式進行改進,改善現有線性調光產品存在的線性調整率差、調光效果差的問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于,針對現有的線性調光方式存在的線性調整率差、調光效果差的問題,提供一種照明裝置、控制芯片及線性調光系統,實現調光行程大、死區小、調光效果好、整機效率高、LED燈珠利用率高。
為實現上述目的,本實用新型提供了一種照明裝置,包括交流電壓源、與交流電壓源電連接的整流電路、與所述整流電路電性連接的母線電容,所述交流電壓源的交流電壓通過所述整流電路輸入到所述母線電容上得到母線電壓;所述裝置還包括:第一控制器、第二控制器、第三控制器、第二LED負載以及第一LED負載;所述第一控制器與所述第二LED負載串聯成第一支路,所述第二控制器與所述第一LED負載串聯成第二支路,所述第一支路與所述第二支路并聯后與所述第三控制器串聯,所述第一控制器與所述第二LED負載的公共端電性連接二極管的陰極,所述二極管的陽極電性連接所述第二控制器與所述第一LED負載的公共端;當母線電壓大于等于第一閾值時,所述母線電壓通過第一控制器給第二LED負載供電,所述母線電壓通過第二控制器給第一LED負載供電,所述第三控制器被動導通,使得所述第二LED負載與所述第一LED負載并聯工作;當母線電壓大于等于第二閾值時,所述第一控制器、第二控制器不工作,所述第三控制器開始給所述第一LED負載和所述第二LED負載供電,所述第一LED負載、所述二極管、所述第二LED負載以及所述第三控制器構成串聯電路,使得所述第二LED負載與所述第一LED負載串聯工作,其中,所述第二閾值大于所述第一閾值。
為實現上述目的,本實用新型還提供了一種用于線性調光系統的控制芯片,所述控制芯片包括:供電模塊以及恒流模塊;所述供電模塊,用于接收所述控制芯片的Drain引腳上檢測到的對所述控制芯片的輸入電壓,并在所述輸入電壓大于等于所述供電模塊的預設啟動閾值時,生成參考電壓輸入所述恒流模塊;所述恒流模塊,用于接收所述參考電壓以及接收所述控制芯片的CS引腳上檢測到的輸出電壓,并根據所述參考電壓和所述輸出電壓的比較結果生成功率管控制信號,控制所述恒流模塊內部的功率管的工作阻態,從而控制控制芯片輸出電流的大小。
為實現上述目的,本實用新型還提供了一種線性調光系統,包括交流電壓源、與所述交流電壓源電性連接的整流電路、與所述整流電路電性連接的母線電容,所述交流電壓源的交流電壓通過所述整流電路輸入到所述母線電容上得到母線電壓;所述系統包括采用本實用新型所述的控制芯片的第一控制芯片、第二控制芯片、第三控制芯片、第一LED負載以及第二LED負載;所述第一控制芯片,Drain引腳用于接收所述母線電壓,CS引腳通過第一電阻電性連接至所述第二LED負載的正向端,所述第二LED負載的負向端通過第二電阻電性連接至所述第三控制芯片的Drain引腳;所述第一控制芯片的CS引腳進一步電性連接二極管的陰極,所述二極管的陽極電性連接所述第一LED負載的負向端;所述第二控制芯片,Drain引腳電性連接所述第一LED負載的負向端,CS引腳通過所述第二電阻電性連接至所述第三控制芯片的Drain引腳,所述第一LED負載的正向端用于接收所述母線電壓;所述第三控制芯片,CS引腳通過第三電阻接地;所述第一控制芯片、所述第二控制芯片以及所述第三控制芯片均通過電性連接在相應的Drain引腳上的供電模塊檢測相應控制芯片的輸入電壓,判定相應輸入電壓大于等于供電模塊的預設啟動閾值時對應的控制芯片開始工作;開始工作的對應的控制芯片通過對應的CS引腳檢測到相應電阻上的輸出電壓電位變化負反饋至對應的恒流模塊,對應的恒流模塊生成功率管控制信號,控制對應的功率管的工作阻態,從而控制相應控制芯片輸出電流的大小。
本實用新型的優點在于:本實用新型可以自主切換串并聯方式以實現調光目的,改善調光效果;本實用新型的兩段式線性調光,相比目前市場上的單段線性調光方式,本實用新型調光行程大、死區小、調光效果好、整機效率高;相比于目前市場上的多段線性調光方式,本實用新型燈珠利用率高、調光效果好。同時,與目前市場上現有的線性調光方式相比,本實用新型增加了線電壓補償功能,改善線性調整率,實現輸入電壓±10%波動時,輸出電流波動范圍控制在±7%內,線性調整率優于目前市場上的線性調光解決方式。
附圖說明
圖1,本實用新型所述的照明裝置的架構示意圖;
圖2,本實用新型所述的控制器一實施例的架構示意圖;
圖3,本實用新型所述的控制芯片一實施例的架構示意圖;
圖4,本實用新型所述的線性調光系統一實施例的架構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型提供的照明裝置、控制芯片及線性調光系統做詳細說明。
參考圖1,本實用新型所述的照明裝置的架構示意圖。所述的照明裝置包括:交流電壓源Vin、與所述交流電壓源Vin電性連接的整流電路11、與所述整流電路11電性連接的母線電容Cin,所述交流電壓源Vin的交流電壓通過所述整流電路11輸入到所述母線電容Cin上得到母線電壓Vbus;所述的照明裝置還包括第一控制器U1、第二控制器U2、第三控制器U3、第二LED負載LED2以及第一LED負載LED1。
所述整流電路11用于將交流電壓源Vin的交流電壓整流為直流電。整流電路11可以為采用四個二極管組成的全橋整流器。整流電路11的輸出端可以增設一濾波模塊(圖中未示出),對直流電進行濾波。
所述第一控制器U1與所述第二LED負載LED2串聯成第一支路,所述第二控制器U2與所述第一LED負載LED1串聯成第二支路,所述第一支路與所述第二支路并聯后與所述第三控制器U3串聯;所述第一控制器U1與所述第二LED負載LED2的公共端電性連接二極管DB1的陰極,所述二極管DB1的陽極電性連接所述第二控制器U2與所述第一LED負載LED1的公共端。
當母線電壓Vbus大于等于第一閾值VTH1時,所述母線電壓Vbus通過第一控制器U1給第二LED負載LED2供電,所述母線電壓Vbus通過第二控制器U2給第一LED負載LED1供電,所述第三控制器U3被動導通,使得所述第二LED負載LED2與所述第一LED負載LED1并聯工作。LED2與LED1并聯工作時,二極管DB1起到隔離作用,隔離第一支路與第二支路,避免兩支路相互影響。優選的,二極管DB1兩端并聯有一隔離電阻R2,以對二極管DB1進行保護,避免其被擊穿。所述第三控制器U3被動導通時,相當于導通電阻。
當母線電壓Vbus大于等于第二閾值VTH2時,所述第一控制器U1、第二控制器U2不工作,所述第三控制器U3開始給所述第一LED負載LED1和所述第二LED負載LED2供電,所述第一LED負載LED1、所述二極管DB1、所述第二LED負載LED2以及所述第三控制器U3構成串聯電路,使得所述第二LED負載LED2與所述第一LED負載LED1串聯工作。其中,所述第二閾值大于所述第一閾值:VTH2>VTH1。
具體的,所述第一控制器U1的輸入端與所述第一LED負載LED1的正向端用于接收所述母線電壓Vbus;所述第一控制器U1的輸出端耦接至所述第二LED負載LED2的正向端;所述第一LED負載LED1的負向端電性連接所述第二控制器U2的輸入端;所述第二LED負載LED2的負向端與所述第二控制器U2的輸出端耦接至所述第三控制器U3的輸入端;所述第三控制器U3的輸出端耦接至地。
所述第一控制器U1的輸入端檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線電壓Vbus大于等于第一閾值VTH1時(Vbus≥VTH1),所述第一控制器U1導通其內置的功率管給所述第二LED負載LED2供電。所述第二控制器U2的輸入端通過所述第一LED負載LED1檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線電壓Vbus大于等于第一閾值VTH1時,所述第二控制器U2導通其內置的功率管給所述第一LED負載供電LED1。所述第三控制器U3的輸入端通過所述第二支路檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線電壓Vbus大于等于第一閾值VTH1時,所述第三控制器U3被動導通(相當于導通電阻),使得所述第二LED負載LED2與所述第一LED負載LED1并聯工作。
具體的,所述第一控制器U1的輸入端與所述第一LED負載LED1的正向端用于接收所述母線電壓Vbus;所述第一控制器的輸出端U1通過第一電阻R3電性連接所述第二LED負載LED2的正向端,同時通過所述二極管DB1電性連接所述第一LED負載LED1的負向端;所述第一LED負載LED1的負向端進一步電性連接所述第二控制器U2的輸入端;所述第二LED負載LED2的負向端與所述第二控制器U2的輸出端通過第二電阻R5電性連接所述第三控制器U3的輸入端;所述第三控制器U3的輸出端通過第三電阻R6接地。
所述第一控制器U1進一步通過所述第一電阻R3檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線Vbus電壓大于等于第二閾值VTH2時(Vbus≥VTH2),所述第一控制器U1關斷其內置的功率管停止給所述第二LED負載LED2供電。所述第二控制器U2進一步通過所述第二電阻R5檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線電壓Vbus大于等于第二閾值VTH2時,所述第二控制器U2關斷其內置功率管停止給所述第一LED負載LED1供電。所述第三控制器U3進一步通過所述第三電阻R6檢測所述母線電壓Vbus,當所述母線電壓Vbus大于等于所述第二閾值VTH2時,所述第三控制器U3導通其內置的功率管給所述第一LED負載LED1、第二LED負載LED2供電,使得第二LED負載LED2與第一LED負載LED1串聯工作。
可選的,所述第一控制器、第二控制器、第三控制器均為恒流驅動控制器。
在本實用新型中,所述第一控制器、第二控制器以及第三控制器的結構相同。
參考圖2為本實用新型所述的控制器一實施例的架構示意圖。所述控制器包括:供電模塊21以及恒流模塊22。
所述供電模塊21,用于接收對相應控制器的輸入電壓,并在所述輸入電壓大于等于所述供電模塊21的預設啟動閾值時,生成參考電壓Vref輸入所述恒流模塊22。對于第一控制器、第二控制器,其供電模塊21的接收對相應控制器的輸入電壓即為母線電壓;對于第三控制器,其供電模塊21的接收對相應控制器的輸入電壓即為第二控制器與第一LED負載串聯成的第二支路上的電壓。
具體的,所述供電模塊21包括:JFET供電單元211以及基準電壓單元212。所述JFET供電單元211,用于接收輸入電壓,并在所述輸入電壓大于等于所述JFET供電單元211的預設啟動閾值時,輸出一供電電壓Vdd至所述基準電壓單元212。所述基準電壓單元212,用于根據所述供電電壓Vdd生成參考電壓Vref輸入所述恒流模塊22。
所述恒流模塊22,用于接收所述參考電壓Vref以及相應控制器輸出端檢測到的輸出電壓Vcs,并根據所述參考電壓Vref和所述輸出電壓Vcs的比較結果生成功率管控制信號,控制其內部的功率管的工作阻態,從而控制相應控制器輸出電流的大小。對于第一、第二、第三控制器,輸出電壓Vcs均為相應控制器通過與其輸出端電性連接的電阻(圖2中用電阻Rcs示意)所獲取的電壓。
具體的,所述恒流模塊22包括:運算放大器EA以及功率管MP。運算放大器EA,正向輸入端用于接收參考電壓Vref,反向輸入端用于接收所述輸出電壓Vcs,輸出端耦接至功率管MP的控制端。優選的,運算放大器EA的輸出端通過邏輯驅動電路(圖中未示出)電性連接功率管MP的柵極。功率管MP,漏極用于接收輸入電壓,源極用于接收輸出電壓Vcs,柵極耦接至運算放大器EA的輸出端。運算放大器EA根據所述參考電壓Vref和所述輸出電壓Vcs的比較結果生成功率管控制信號,控制相應功率管MP的工作阻態,從而控制相應控制器輸出電流的大小。例如,控制功率管MP的工作阻態對應的等效電阻較大,則控制器的輸出電流降低;反之,則控制器的輸出電流升高;而當控制功率管MP的工作阻態對應的等效電阻偏向高阻態時,控制器無電流輸出。
優選的,第三控制器U3進一步包括:線電壓補償模塊23。所述線電壓補償模塊23,用于接收外部補償電流,并根據所述外部補償電流生成相應的補償電壓,以對輸入所述恒流模塊22的所述參考電壓Vref進行補償,從而使輸出電流保持不變。為了提高控制器的適用性第一控制器、第二控制器、第三控制器均包括線電壓補償模塊23;而對于圖1所示照明裝置,僅第三控制器的線電壓補償模塊23的輸入端通過第四電阻R7電性連接其輸入端,以對輸入第三控制器U3的恒流模塊22的所述參考電壓進行補償,從而使第三控制器U3輸出電流保持不變。
具體的,所述線電壓補償模塊23包括;電流鏡鏡像單元231和分壓單元232。所述電流鏡鏡像單元231,用于通過第四電阻R7(圖中以電阻RD示意)接收所述外部補償電流,經過所述電流鏡鏡像單元231鏡像后輸出至所述分壓單元232。所述分壓單元232,用于接收經過鏡像后的外部補償電流,并經過分壓單元232分壓后生成相應的補償電壓,以對輸入所述恒流模塊22的所述參考電壓Vref進行補償。
在本實施例中,所述電流鏡鏡像單元231包括共柵極的第一MOS管MN1和第二MOS管MN2,所述第一MOS管MN1和所述第二MOS管MN2的源極均接地,所述第一MOS管MN1的漏極用于通過第四電阻R7接收所述外部補償電流,所述第二MOS管MN2的漏極作為電流鏡鏡像單元231的輸出端,所述外部補償電流經過所述電流鏡鏡像單元231鏡像后從所述第二MOS管MN2的漏極輸出。所述分壓單元232包括依次串聯的第一分壓電阻R21、第二分壓電阻R2以及第三分壓電阻R23;所述第一分壓電阻R21的一端電性連接所述供電模塊21的輸出端,所述第一分壓電阻R21與所述第二分壓電阻R22的公共端電性連接所述電流鏡鏡像單元231的輸出端;所述第二分壓電阻R22與所述第三分壓電阻R23的公共端作為分壓單元232的輸出端,所述第三分壓電阻R22的另一端接地;鏡像后的外部補償電流經過分壓單元232分壓后生成相應的補償電壓,從所述第二分壓電阻R22與所述第三分壓電阻R23的公共端輸出,以對輸入所述恒流模塊22的所述參考電壓Vref進行補償。
本實用新型所述的照明裝置,當母線電壓大于等于第一閾值時,通過控制器實現兩串LED燈珠并聯工作,并分別通過控制器U1、U2實現恒流效果。當輸入電壓大于等于第二閾值時,通過控制器自動切換實現兩串LED燈珠串聯工作,通過控制器U3實現恒流效果。也即,本實用新型可以自主切換串并聯方式以實現調光目的,改善調光效果;本實用新型的兩段式線性調光,相比目前市場上的單段線性調光方式,本實用新型調光行程大、死區小、調光效果好、整機效率高;相比于目前市場上的多段線性調光方式,本實用新型燈珠利用率高、調光效果好。同時,與目前市場上現有的線性調光方式相比,本實用新型增加了線電壓補償功能,改善線性調整率,實現輸入電壓±10%波動時,輸出電流波動范圍控制在±7%內,線性調整率優于目前市場上的線性調光解決方式。
參考圖3,本實用新型所述的控制芯片一實施例的架構示意圖。所述的控制芯片用于線性調光系統,包括:供電模塊31以及恒流模塊32。
所述供電模塊31,用于接收所述控制芯片的Drain引腳上檢測到的對所述控制芯片的輸入電壓,并在所述輸入電壓大于等于所述供電模塊31的預設啟動閾值時,生成參考電壓輸入所述恒流模塊22。所述供電模塊31的具體電路結構以及工作方式可參考圖2及其對應的描述,此處不再贅述。
所述恒流模塊32,用于接收所述參考電壓以及接收所述控制芯片的CS引腳上檢測到的輸出電壓,并根據所述參考電壓和和所述輸出電壓的比較結果生成功率管控制信號,控制所述恒流模塊32內部的功率管的工作阻態,從而控制控制芯片輸出電流的大小。所述恒流模塊32的具體電路結構以及工作方式可參考圖2及其對應的描述,此處不再贅述。
優選的,所述控制芯片進一步包括:線電壓補償模塊33;所述線電壓補償模塊33,用于接收所述控制芯片的VD引腳上檢測到的外部補償電流,并根據所述外部補償電流生成相應的補償電壓,以對輸入所述恒流模塊32的所述參考電壓進行補償,從而使控制芯片輸出電流保持不變。其中,控制芯片的VD引腳通過外部檢測電阻RD電性連接至其Drain引腳,以檢測外部補償電流。所述線電壓補償模塊33的具體電路結構以及工作方式可參考圖2及其對應的描述,此處不再贅述。
參考圖4,本實用新型所述的線性調光系統一實施例的架構示意圖。所述線性調光系統包括:交流電壓源Vin、與所述交流電壓源Vin電性連接的整流電路41、與所述整流電路41電性連接的母線電容Cin,所述交流電壓源Vin的交流電壓通過所述整流電路41輸入到所述母線電容Cin上得到母線電壓Vbus;其中,交流電壓源Vin與整流電路41之間還可以設置一保險絲電阻R0,以起到保護電路的作用。所述的系統還包括第一控制芯片U1、第二控制芯片U2、第三控制芯片U3、第二LED負載LED2以及第一LED負載LED1。其中,第一控制芯片U1、第二控制芯片U2、第三控制芯片U3均采用圖3所示控制芯片。
所述第一控制芯片U1,Drain引腳(D1、D2)用于接收所述母線電壓Vbus,CS引腳(CS1、CS2)通過第一電阻R3電性連接至所述第二LED負載LED2的正向端,所述第二LED負載LED2的負向端通過第二電阻R5電性連接至所述第三控制芯片U3的Drain引腳(D1、D2);所述第一控制芯片U1的CS引腳(CS1、CS2)進一步電性連接二極管DB1的陰極,所述二極管DB1的陽極電性連接所述第一LED負載LED1的負向端。所述第二控制芯片U2,Drain引腳(D1、D2)電性連接所述第一LED負載LED1的負向端,CS引腳(CS1、CS2)通過第二電阻R5電性連接至所述第三控制芯片U3的Drain引腳(D1、D2),所述第一LED負載LED1的正向端用于接收所述母線電壓Vbus。所述第三控制芯片U3,CS引腳(CS1、CS2)通過第三電阻接地。優選的,所述第二LED負載LED2的負向端與第二電阻R5之間進一步串聯有一保護電阻R8,以對第一支路進行保護。
優選的,第一LED負載LED1兩端并聯有并聯的電阻R1以及電容C1,以去除LED1的紋波;第二LED負載LED2兩端并聯有并聯的電阻R4以及電容C4,以去除LED2的紋波。優選的,二極管DB1兩端并聯有一隔離電阻R2,以對二極管DB1進行保護,避免其被擊穿。
所述第一控制芯片U1、所述第二控制芯片U2以及所述第三控制芯片U3均通過電性連接在相應的Drain引腳上的供電模塊(如圖3中標號31所示模塊)檢測相應控制芯片的輸入電壓,判定相應輸入電壓大于等于供電模塊的預設啟動閾值時對應的控制芯片開始工作;開始工作的對應的控制芯片通過對應的CS引腳檢測到相應電阻上的輸出電壓電位變化負反饋至對應的恒流模塊(如圖3中標號32所示模塊),對應的恒流模塊生成功率管控制信號,控制對應的功率管的工作阻態,從而控制相應控制芯片輸出電流的大小。
具體的,當所述母線電壓Vbus大于等于第一閾值VTH1時,所述第一控制芯片U1以及所述第二控制芯片U2判定輸入電壓大于等于其供電模塊的預設啟動閾值,所述第一控制芯片U1和所述第二控制芯片U2開始工作;所述第三控制芯片U3判定輸入電壓小于其供電模塊的預設啟動閾值,所述第三控制芯片U3被動導通(相當于導通電阻);所述母線電壓Vbus通過所述第一控制芯片U1給所述第二LED負載LED2供電,所述母線電壓Vbus通過所述第二控制芯片U2給所述第一LED負載LED1供電,使得所述第一LED負載LED1和所述第二LED負載LED2并聯工作。
所述第一控制芯片U1的CS引腳檢測到的所述第一電阻R1上的輸出電壓電位由母線電壓變化引起的變化負反饋至所述第一控制芯片的恒流模塊,所述第一控制芯片U1的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第一控制芯片U1的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第二LED負載LED2提供恒定的輸出電流。所述第二控制芯片U2的CS引腳檢測到的所述第二電阻R2上的輸出電壓電位由母線電壓變化引起的變化負反饋至所述第二控制芯片U2的恒流模塊,所述第二控制芯片U2的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第二控制芯片U2的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第一LED負載LED1提供恒定的輸出電流。
具體的,當母線電壓Vbus大于等于第二閾值VTH2時,所述第一控制芯片U1關斷其內置的功率管停止給所述第二LED負載LED2供電、所述第二控制芯片U2關斷其內置的功率管停止給所述第一LED負載LED1供電;所述第三控制芯片U3判定輸入電壓大于等于其供電模塊的預設啟動閾值,所述第三控制芯片U3開始給所述第一LED負載LED1和所述第二LED負載LED2供電,使得所述第一LED負載LED1和所述第二LED負載LED2串聯工作;其中,所述第二閾值大于所述第一閾值:VTH2>VTH1。所述第三控制芯片U3的CS引腳檢測到的所述第三電阻R6上的輸出電壓由母線電壓變化引起的電位變化負反饋至所述第三控制芯片U3的恒流模塊,所述第三控制芯片U3的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第三控制芯片U3的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第一LED負載LED1和第二LED負載LED2提供恒定的輸出電流。
優選的,所述第三控制芯片U3的VD引腳(VD1、VD2)通過第四電阻R7電性連接所述第三控制芯片U3的Drain引腳(D1、D2),所述第三控制芯片U3進一步包括線電壓補償模塊(如圖3中標號33所示模塊);當所述第一LED負載LED1和所述第二LED負載LED2串聯時,所述線電壓補償模塊接收所述第三控制芯片U3的VD引腳上通過所述第四電阻R7檢測到的外部補償電流,并根據所述外部補償電流生成相應的補償電壓,以對輸入所述第三控制芯片U3的恒流模塊的參考電壓進行補償,從而使第三控制芯片U3得輸出電流保持不變。優選的,所述第三控制芯片U3的VD引腳(VD1、VD2)進一步通過濾波電容C7接地;以防止第三控制芯片U3的線電壓補償模塊的誤檢測。
圖4所示系統的工作原理為:
當母線電壓大于等于第一閾值時,控制芯片U1、U2開始工作,使得LED1與LED2并聯工作。控制芯片U1通過內部的供電模塊檢測母線電壓變化,決定控制U1主動工作;U1內部的恒流模塊控制其內部的MOS管的工作狀態,從而給LED2提供恒定的電流,使其工作。同理,此時控制芯片U2通過內部的供電模塊檢測LED1上的電壓變化,控制LED1恒流工作。此時控制芯片U3通過供電模塊檢測到其Drain引腳上電壓偏小,處于被動工作狀態,對電路無貢獻。
當母線電壓大于等于第二閾值時(第二閾值大于所述第一閾值),控制芯片U1、U2的CS引腳通過相應的電阻檢測到相應LED上電位變大,通過負反饋至控制芯片內部的恒流模塊,恒流模塊決定U1、U2中恒流模塊內部的MOS管工作狀態偏向高阻態區域,此時U1、U2開始處于被動工作狀態,幾乎不在輸出電流。同時,控制芯片U3通過內部的供電模塊檢測到其Drain引腳上電壓變大(即串聯的LED負載上的電壓變大),開始主動工作;此時LED1與LED2處于串聯模式。U3內部的恒流模塊決定MOS管的工作狀態,為串聯的LED負載提供恒定的工作電流。
在LED1與LED2正常串聯工作狀態下,控制芯片U3內部的線電壓補償模塊通過外部檢測電阻會檢測串聯的LED負載上的電壓變化,獲取補償信號,實時對恒流模塊接收到的參考電壓進行補償,調整MOS管的工作阻態,實現輸出電流保持不變。
本實用新型所述的線性調光系統,當母線電壓大于等于第一閾值時,通過控制芯片實現兩串LED燈珠并聯工作,并分別通過控制芯片U1、U2實現恒流效果。當輸入電壓大于等于第二閾值時,通過控制芯片自動切換實現兩串LED燈珠串聯工作,通過控制芯片U3實現恒流效果。也即,本實用新型可以自主切換串并聯方式以實現調光目的,改善調光效果;本實用新型的兩段式線性調光,相比目前市場上的單段線性調光方式,本實用新型調光行程大、死區小、調光效果好、整機效率高;相比于目前市場上的多段線性調光方式,本實用新型燈珠利用率高、調光效果好。同時,與目前市場上現有的線性調光方式相比,本實用新型增加了線電壓補償功能,改善線性調整率,實現輸入電壓±10%波動時,輸出電流波動范圍控制在±7%內,線性調整率優于目前市場上的線性調光解決方式。
本實用新型還提供了一種線性調光方法,采用本實用新型所述的線性調光系統,方法包括如下步驟:(1)當母線電壓大于等于第一閾值時,第一控制芯片和第二控制芯片開始工作,第三控制芯片被動導通,所述母線電壓通過所述第一控制芯片給第二LED負載供電,所述母線電壓通過所述第二控制芯片給第一LED負載供電,使得所述第一LED負載和第二LED負載并聯;(2)所述第一控制芯片的CS引腳檢測到的所述第一電阻上的輸出電壓電位由母線電壓變化引起的變化負反饋至所述第一控制芯片的恒流模塊,所述第一控制芯片的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第一控制芯片的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第二LED負載提供恒定的輸出電流;(3)所述第二控制芯片的CS引腳檢測到的所述第二電阻上的輸出電壓電位由母線電壓變化引起的變化負反饋至所述第二控制芯片的恒流模塊,所述第二控制芯片的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第二控制芯片的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第一LED負載提供恒定的輸出電流。其中步驟(2)、(3)的執行無先后順序。
優選的,所述方法進一步包括:當母線電壓大于等于第二閾值時,所述第一控制芯片、第二控制芯片不工作,所述第三控制芯片開始給所述第一LED負載和所述第二LED負載供電,使得所述第一LED負載和所述第二LED負載串聯,其中,所述第二閾值大于所述第一閾值;所述第三控制芯片的CS引腳檢測到的所述第三電阻上的輸出電壓由母線電壓變化引起的電位變化負反饋至所述第三控制芯片的恒流模塊,所述第三控制芯片的恒流模塊生成功率管控制信號,控制所述第三控制芯片的恒流模塊內部的功率管的工作阻態,為所述第一LED負載和第二LED負載提供恒定的輸出電流。
優選的,所述第三控制芯片的VD引腳通過第四電阻電性連接所述第三控制芯片的Drain引腳,所述第三控制芯片進一步包括線電壓補償模塊;當所述第一LED負載和所述第二LED負載串聯時,所述方法進一步包括:所述線電壓補償模塊接收所述第三控制芯片的VD引腳上通過所述第四電阻檢測到的外部補償電流,并根據所述外部補償電流生成相應的補償電壓,以對輸入所述第三控制芯片的恒流模塊的所述參考電壓進行補償,從而使輸出電流保持不變。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。