[發(fā)明專利]一種三線調(diào)光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010289999.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN102404907A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛良安;姚曉莉;華桂潮;楊益平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛特電子(杭州)有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;H05B41/38
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別涉及一種三線調(diào)光器。

背景技術(shù)

目前，相位控制的調(diào)光器有主要有前沿調(diào)光器和后沿調(diào)光器，前沿調(diào)光器通常是采用可控硅相角斬波進(jìn)行調(diào)光，后沿調(diào)光器主要利用可控關(guān)斷器件(如MOSFET，IGBT等)作為斬波開關(guān)進(jìn)行后沿相角斬波調(diào)光。

參見圖1，示出現(xiàn)有的前沿調(diào)光器的結(jié)構(gòu)，調(diào)光器包括雙向可控硅Q1及其觸發(fā)電路。在交流電每個(gè)周期電壓過零附近，可控硅Q1電流自然過零而關(guān)斷，可調(diào)電阻R1對(duì)電容C1充電，當(dāng)電容C1的充電電壓上升至雙向觸發(fā)二極管DB3觸發(fā)電壓時(shí)，觸發(fā)雙向可控硅Q1導(dǎo)通。通過改變可調(diào)電阻R1的阻值，改變電容C1的充電時(shí)間，從而改變雙向可控硅Q1的導(dǎo)通角，使調(diào)光器的輸出電壓V1上的斬波電壓的前沿?cái)夭ń嵌茸兓D2示出理想的前沿調(diào)光器輸出的相角斬波電壓波形。

前沿調(diào)光器廣泛應(yīng)用于白熾燈的調(diào)光，是一種低成本調(diào)光方案。但該前沿調(diào)光器輸出接開關(guān)電源負(fù)載時(shí)，雙向可控硅Q1觸發(fā)導(dǎo)通后，如果開關(guān)電源交流輸入側(cè)電流小于雙向可控硅Q1最小導(dǎo)通維持電流時(shí)，雙向可控硅Q1將關(guān)斷，造成調(diào)光器工作異常。

常用的傳統(tǒng)后沿調(diào)光器方案為三線制結(jié)構(gòu)，見美國(guó)專利US5038081(Lutron?Electronic，“REVERSE?PHASE-CONTROLLED?DIMMER”)中三線制后沿調(diào)光器。如圖3所示，示出該后沿調(diào)光器的結(jié)構(gòu)，二極管D1、電容C2、二極管D4、電阻R5構(gòu)成的輔助源，為斬波開關(guān)(MOS管Q1和MOS管Q2)提供導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電壓，交流電經(jīng)調(diào)光電阻R6對(duì)電容C5充電，達(dá)到雙向觸發(fā)二極管D2觸發(fā)電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)光電耦合器IC1導(dǎo)通，MOS管Q1和MOS管Q2柵極也隨之被拉低，觸發(fā)MOS管Q1和MOS管Q2關(guān)斷。MOS管Q1和MOS管Q2關(guān)斷后其兩端承受電網(wǎng)電壓令三極管Q3導(dǎo)通，維持MOS管Q1和MOS管Q2關(guān)斷直至電網(wǎng)電壓過零。由于電路中的觸發(fā)二極管D2和光電耦合器IC1都采用雙向式的，使電網(wǎng)電壓的正負(fù)半周輸入下調(diào)光器都能正常工作。該方案中調(diào)光通過電阻R6和電容C2延時(shí)實(shí)現(xiàn)。圖4是理想的沿調(diào)光器輸出的相角斬波電壓波形。

上述兩種對(duì)交流電的前沿和后沿?cái)夭ǚ绞剑瑪夭ㄩ_關(guān)長(zhǎng)期工作在斬波模式下，斬波角度的大小受輸入電壓變化的影響，斬波角度越大調(diào)光器輸入側(cè)的功率因數(shù)越低，降低電能的使用效率，并且斬波電壓的突變會(huì)引起較大的電磁干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種三線調(diào)光器，本發(fā)明可使斬波角度的大小不受交流電電壓變化的影響，這樣后級(jí)驅(qū)動(dòng)器通過檢測(cè)斬波角度調(diào)光，調(diào)光亮度不受交流電電壓變化的影響。

本發(fā)明一種三線調(diào)光器，設(shè)置在交流電兩個(gè)輸入端之間的過零檢測(cè)電路，設(shè)置在交流電一個(gè)輸入端和調(diào)光器一個(gè)輸出端之間的斬波開關(guān)，與所述過零檢測(cè)電路和所述斬波開關(guān)相連接的斬波開關(guān)控制電路，以及為所述斬波開關(guān)控制電路供電的輔助供電電路：所述過零檢測(cè)電路，用于檢測(cè)交流電的過零電壓，檢測(cè)到過零電壓時(shí)發(fā)送過零檢測(cè)信號(hào)到所述斬波開關(guān)控制電路；所述斬波開關(guān)控制電路，用于接收調(diào)節(jié)信號(hào)和過零檢測(cè)信號(hào)，輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)到所述斬波開關(guān)，使斬波開關(guān)在設(shè)定個(gè)數(shù)的交流電周期內(nèi)工作在斬波狀態(tài)，在其它交流電周期內(nèi)工作在全導(dǎo)通狀態(tài)；在斬波狀態(tài)下，通過過零檢測(cè)信號(hào)控制所述斬波開關(guān)關(guān)斷或?qū)?，?jīng)設(shè)定時(shí)間后，再控制所述斬波開關(guān)改變當(dāng)前工作狀態(tài)，直到交流電進(jìn)入下一個(gè)過零電壓，使調(diào)光器輸出斬波電壓，所述的設(shè)定時(shí)間由調(diào)節(jié)信號(hào)決定。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)信號(hào)包含一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)類型，所述的調(diào)節(jié)類型包括調(diào)節(jié)亮度，調(diào)節(jié)顏色和調(diào)節(jié)色溫；在同一個(gè)調(diào)節(jié)類型下，調(diào)節(jié)信號(hào)的不同狀態(tài)決定調(diào)節(jié)類型值的狀態(tài)，即決定亮度的大小，或顏色的深淺，或色溫的高低。

優(yōu)選的，所述的調(diào)節(jié)類型可以用斬波電壓特征參數(shù)表示，所述的斬波電壓特征參數(shù)包括斬波電壓個(gè)數(shù)、斬波角度、斬波占空比、斬波導(dǎo)通時(shí)間和斬波關(guān)斷時(shí)間；不同的調(diào)節(jié)類型可以對(duì)應(yīng)相同或不同的斬波電壓特征參數(shù)；在同一個(gè)調(diào)節(jié)類型下，斬波電壓特征參數(shù)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)類型值的狀態(tài)，即對(duì)應(yīng)亮度的大小，或顏色的深淺，或色溫的高低。

優(yōu)選的，斬波開關(guān)控制電路可采用數(shù)字控制方式。

優(yōu)選的，當(dāng)所述的斬波開關(guān)包括第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)，第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)的門極相連接作為斬波開關(guān)的第一控制極，其源極相連接作為斬波開關(guān)的第二控制極，其漏極分別連接交流電的一個(gè)輸入端和調(diào)光器的一個(gè)輸出端時(shí)；