调光控制电路及其装置的制作方法

本申请涉及led控制技术领域，具体涉及一种调光控制电路及其装置。

背景技术：

在调光控制领域，通常采用pwm调光方式来实现改变输出电流，从而调节发光单元的亮度。pwm调光的优点在于能够提供高质量的白光，以及应用简单，效率高。例如，利用一个专用pwm接口可以产生任意占空比的脉冲信号。目前，多数厂商的驱动器都支持pwm调光。

随着集成电路技术的发展，出现了越来越多的集成式调光器件。例如，通过微控制器(mcu)实现对led进行调光控制。

然而，在现有的调光控制电路中，有时候会出现微控制器对led灯源的非正常调光控制的情况。

有鉴于此，如何有效解决上述问题成为了相关研究者和技术人员的重要研究课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种调光控制电路及其装置。所述调光控制电路通过新增稳压二极管解决现有调光控制电路中有时候会出现微控制器对led的非正常调光控制的情况。

根据本发明的第一方面，提供了一种调光控制电路。所述调光控制电路包括：整流模块，用于接收一交流电压，并将所述交流电压转换为直流电压；采样模块，用于采集开关信号，并输出所采集的开关信号；其中所述采样模块包括：上拉电阻单元和与所述上拉电阻单元连接的下拉电阻单元；所述上拉电阻单元包括上拉电阻和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的一端连接所述上拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的另一端连接所述下拉电阻单元中的下拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的工作电压被配置为预设反向导通电压；控制模块，与所述采样模块相连，用于检测所述开关信号，并经逻辑判断处理后产生相应占空比的pwm信号；驱动模块，分别与整流模块和控制模块相连，用于基于接收相应占空比的pwm信号，控制与所述调光控制电路相连的外部负载的电流。

在基于上述技术方案的基础上，还可以做进一步的改进。

在本发明的至少一些实施例中，所述调光控制电路还包括：滤波模块，与所述整流模块相连，用于对整流后的直流电压进行滤波；第一供电模块，与所述滤波模块相连，用于将直流电压滤平；变压模块，用于接收直流电压，并对所述直流电压进行变压，以产生第一输出电压；第二供电模块，与所述变压模块相连，用于接收第一输出电压，并供电至控制模块。

在本发明的至少一些实施例中，所述调光控制电路还包括：pwm信号发送模块，与所述控制模块相连，用于以调制方式发送所述控制模块所产生的pwm信号；pwm信号接收模块，与所述pwm信号发送模块相连，用于接收所述pwm信号，传送所述pwm信号至所述驱动模块。

在本发明的至少一些实施例中，上拉电阻单元和下拉电阻单元用于对交流电压进行分压，以产生输出分压，并提供至所述控制模块，其中所述输出分压大于预设电压。

在本发明的至少一些实施例中，所述采样模块还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述整流模块的第一交流输入端，所述第一电容的另一端连接所述整流模块的第二交流输入端。

在本发明的至少一些实施例中，所述第一电容的容值为100nf至330nf，优选为220nf。

在本发明的至少一些实施例中，所述第一供电模块包括：第四二极管和第三电解电容；第四二极管的阳极连接所述滤波模块的输出端，第四二极管的阴极连接第三电解电容的一端，第三电解电容的另一端接地，所述第四二极管和所述第三电解电容用以控制所述驱动模块的输入功率因数大于预设功率因数。

在本发明的至少一些实施例中，所述第二供电模块包括：第三二极管和第二电解电容；所述第三二极管的阳极连接所述第二供电模块的输入端，所述第三二极管的阴极连接所述第二电解电容的一端，所述第三二极管用以对所述变压模块的输出端所连接的第十电阻进行隔离；所述第二电解电容的另一端接地，所述第二电解电容用于储蓄能量，并在开关信号关闭后的预设时间内，供电至所述控制模块。

在本发明的至少一些实施例中，所述变压模块包括：第一芯片、第八电容和第十电阻；所述第八电容的一端连接所述第一芯片的第五引脚，所述第八电容的另一端连接第一芯片的第八引脚，所述第八电容用以储能并供电给所述第一芯片；所述第十电阻的一端连接所述变压模块的输出端，所述第十电阻的另一端接地，所述第十电阻用于确保所述第一芯片的输出负载为空时维持所述第一芯片的输出电压。

在本发明的至少一些实施例中，所述驱动模块包括：第二芯片、第一二极管、第二二极管、第八电阻、第二电感、第一电解电容和第四电阻；其中所述第一二极管的阳极连接所述第八电阻的一端和所述驱动模块的输入端，第一二极管的阴极分别连接所述驱动模块的输出端、所述第二二极管的阴极、所述第四电阻的一端和所述第一电解电容的一端；所述第八电阻的一端连接所述驱动模块的输入端，所述第八电阻的另一端连接所述第二芯片的第四引脚，用于给所述第二芯片供电；所述第二二极管的阳极分别连接所述第二芯片的第五引脚和所述第二电感的一端；所述第二电感连接所述第四电阻的另一端和所述第一电解电容的另一端；所述第四电阻的另一端连接所述第一电解电容的另一端。

根据本发明的第二方面，提供了一种调光控制装置。所述调光控制装置包括本发明任一实施例提供的调光控制电路以及与所述调光控制电路连接的led负载。

在本发明的至少一些实施例中，所述调光控制装置包括一具有氖泡的开关，所述开关用于产生开关信号。

本发明所述调光控制电路通过新增隔离二极管通过新增稳压二极管解决现有调光控制电路中有时候会出现微控制器对led的非正常调光控制的情况。此外，所述调光控制电路通过隔离二极管并结合位于整流桥输入端之前的薄膜电容(即文中的第一电容)进一步保证微控制器对led的正常调光控制。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是本发明一实施例中的一种调光控制电路的模块框图。

图2是本发明一实施例中的一种调光控制电路的电路连接示意图。

图3是本发明实施例中的一种调光控制装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介的间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在现有的调光控制调光控制电路中，有时候会出现微控制器对led的非正常调光控制的情况。于是相关技术人员发现微控制器(mcu)对led的非正常调光控制的原因是由于微控制器的检测引脚受到干扰而产生误判断操作。经进一步的研究分析，微控制器的检测引脚受到干扰的真正原因是由于调光控制电路中所接入的开关信号在关闭后会产生漏电现象，尤其是具有氖泡的开关所产生的开关信号更容易产生漏电现象，于是，相关技术人员提出了以下技术方案。

图1是本发明一实施例中的一种调光控制电路100及其装置。参阅图1，在本发明的所述实施例中，提供了一种调光控制电路100。

所述调光控制电路100至少包括：整流模块110，用于接收一交流电压，并将所述交流电压进行整流，并输出直流电压；滤波模块120，与所述整流模块110相连，用于接收整流后的交流电压，并滤波输出较稳定的直流电压；第一供电模块130，与所述的滤波模块120相连，用于将直流电压滤平后变得更稳定；变压模块140，与所述第一供电模块130相连，用于接收稳定的直流电压，并对稳定的直流电压进行变压，以产生第一输出电压；第二供电模块150，与所述变压模块140相连，用于接收第一输出电压，并供电至控制模块；采样模块160，用于采集开关信号，并输出所采集的开关信号；其中所述采样模块160包括：上拉电阻单元161和与所述上拉电阻单元161连接的下拉电阻单元162；所述上拉电阻单元161包括上拉电阻和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的一端连接所述上拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的另一端连接所述下拉电阻单元162中的下拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的工作电压被配置为预设反向导通电压；控制模块170，分别与所述第二供电模块150和所述采样模块160相连，用于检测所述开关信号，并经逻辑判断处理后产生相应占空比的pwm信号；驱动模块180，用于基于接收相应占空比的pwm信号，并将pwm信号转换为模拟信号，以模拟调光的方式，控制与所述调光控制电路100相连的外部负载的电流。所述调光控制电路100通过上述模块能够解决现有调光控制电路中有时候会出现微控制器因漏电压造成其检测引脚受到干扰而对led的非正常调光控制的情况。

进一步，所述采样模块160包括：第一电容c1，所述第一电容c1的一端连接所述整流模块110的第一交流输入端，所述第一电容c1的另一端连接所述整流模块110的第二交流输入端。其中，所述第一电容c1的容值为100nf至330nf，优选为220nf。这样，不仅通过稳压二极管(即上文所述的第二稳压二极管zd2)能够隔离整流模块所接收的交流电压为低压输入(约为85v至132v)时采样模块采集的开关信号所产生的漏电压，而且通过所述稳压二极管与位于整流桥的输入端之前的薄膜电容(即上文所述的第一电容c1)相结合，能够隔离整流模块所接收的交流电压为高压输入(175v至264v)时所述开关信号所产生的漏电压。

换言之，所述调光控制电路100能够通过第二稳压二极管及位于整流桥的输入端之前的第一电容的结合设计，解决现有技术中开关信号在其关闭时所产生的漏电压问题，从而避免对微控制器的检测引脚的干扰，并且保证微控制器对led的正常调光控制。

可选地，所述调光控制电路100还可以包括：pwm信号发送模块190和pwm信号接收模块1100。

以下将结合附图进一步对本发明的调光控制电路100的每一个模块进行详细描述。

所述整流模块110可以至少包括一整流桥(如图2所示的mb10s)，该整理桥用于接收一交流电压，并将所述交流电压进行整流，并输出直流电压。其中，该交流电压可以通过火线acl和零线acn并经过熔断电阻器fr1获得，所述整流桥包括第一交流输入端、第二交流输入端、第一交流输出端和第二交流输出端。

所述滤波模块120与所述整流模块110相连，用于接收整流后的直流电压，并滤波输出较稳定的直流电压，并降低输入差模干扰噪声。在本实施例中，所述滤波模块120可以至少包括：第一电感l1、第一电阻r1和第二电容c2，其中第一电感l1的第一端分别连接所述整流模块110的整流桥的第一交流输出端和第一电阻r1的第一端，第一电感l1的第二端分别连接第一电阻r1的第二端和第二电容c2的一端；所述第一电阻r1的第一端连接所述第一交流输出端，所述第一电阻r1的第二端连接所述第二电容c2的一端连接；所述第二电容c2的另一端接地。其中，第二电容c2为薄膜电容。当然，在其他部分实施例中，所述滤波模块120也可以采用lc滤波及clc滤波方式的其中一种。

第一供电模块130，分别与滤波模块120和变压模块140相连。所述第一供电模块130包括：第四二极管d4和第三电解电容ec3；第四二极管d4的阳极连接所述滤波模块120的输出端，第四二极管d4的阴极连接第三电解电容ec3的一端，第三电解电容ec3的另一端接地pgnd。第四二极管d4和第三电解电容ec3的公共结点连接至所述变压模块140的第一输入端。所述第四二极管d4和所述第三电解电容ec3用以控制所述驱动模块180所产生的功率因数大于预设功率因数。第三电解电容ec3的容值远大于滤波模块120中的第二电容c2的容值，因此，通过第四二极管d4可以对第三电解电容ec3进行充电，而第三电解电容ec3放电时，由于第四二极管d4对第三电解电容ec3起到隔离作用，因此，第三电解电容ec3只能放电给变压模块的第一芯片。这样能够保证后续的驱动模块180的输入功率因数为高功率因数(即高pf)。

变压模块140，与所述第一供电模块130相连，用于接收直流电压，并对所述直流电压进行变压，以产生第一输出电压。在本实施例中，所述变压模块140可以至少包括：第一芯片。所述第一芯片可以采用bp8501型芯片，但不限于此。所述bp8501型芯片是一种超低待机功耗非隔离降压型恒压驱动芯片，其能够提供超低待机功耗，小于20mw,且可以输出固定3.3v或5v的输出电压，以及良好的动态响应。此外，由于该bp8501型芯片具有过温保护模块，因此能够保证整个电路工作在安全可靠的状态中。此外，由于该bp8501型芯片具有抖频电路，因此能够分散谐波干扰能量，从而提高整个电路的emi性能。

进一步，所述变压模块140还包括第三电感l3、第八电容c8、第四电解电容ec4和第十电阻r10。其中，第三电感l3的第一端分别连接所述第一芯片的第五引脚(即ic-gnd)引脚和第六引脚(即sel引脚)、所述第八电容c8的一端，第三电感l3的第二端分别连接所述第一芯片的第一引脚(即vout引脚)、第四电解电容ec4的一端和第十电阻r10的第一端。所述第八电容c8的一端分别连接所述第一芯片的第五引脚和第六引脚，所述第八电容c8的另一端连接第一芯片的第八引脚(即vcc引脚)。所述第四电解电容ec4的一端连接第一芯片的第一引脚，所述第四电解电容ec4的另一端分别连接第一芯片的第二引脚(即gnd引脚)、接地端和第十电阻r10的第二端。所述第一芯片的第四引脚(即drain引脚)连接所述变压模块140的第一输出端。第十电阻r10的第二端接地pgnd。其中，第十电阻r10作为假负载电阻，用于维持空载时整个变压模块140工作稳定，并且防止输出电压偏高，同时也确保所述第一芯片的输出负载为空时维持所述第一芯片的输出电压。第八电容c8用于储能，并且给第一芯片供电。第四电解电容ec4用于储蓄能量。

此外，所述第一芯片的vout引脚用于监测第二供电模块150的输出电压是否为预设电压。所述第一芯片的drain引脚用于连接芯片内部的功率管的漏极。所述第一芯片的sel引脚作为输出电压的选择端，当连接于vcc引脚时，输出电压为3.3v；当连接于ic-gnd引脚时，输出电压为5v。所述第一芯片的drain引脚作为芯片的电源端。

采样模块160，用于采集开关信号，并输出所采集的开关信号。其中所述采样模块160包括：上拉电阻单元161和与所述上拉电阻单元161连接的下拉电阻单元162。所述上拉电阻单元161包括上拉电阻和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的一端连接所述上拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的另一端连接所述下拉电阻单元162中的下拉电阻的一端，所述第二稳压二极管的工作电压被配置为预设反向导通电压。在本实施例中，所述上拉电阻单元161包括上拉电阻，具体为串联的第五电阻r5和第六电阻r6，其中第五电阻r5的第一端连接整流桥的第一交流输入端，第五电阻r5的第二端连接第六电阻r6的第一端，第六电阻r6的第二端连接第二稳压二极管，第二稳压二极管的阳极连接下拉电阻单元162中的第七电阻r7的第一端，第七电阻r7的第二端接地pgnd。需说明的是，上拉电阻单元161和下拉电阻单元162用于对交流电压进行分压，以产生输出分压，并提供至所述控制模块170，其中所述输出分压大于预设电压。

此外，所述开关信号采用模块还包括：第一稳压二极管zd1和第六电容c6。所述第一稳压二极管zd1的阴极连接第七电阻r7的第一端、第二稳压二极管zd2的阳极和第六电容c6的一端，第一稳压二极管zd1的阳极连接第七电阻r7的第二端、第六电容c6的另一端和接地端。第六电容c6的一端连接第七电阻r7的第一端、第二稳压二极管zd2的阳极，第六电容c6的另一端连接第七电阻r7的第二端和接地端。其中第一稳压二极管zd1用于保护控制模块170的微控制器的引脚，第六电容c6用于滤波、储蓄能量，以及保持采集的开关信号稳定地输入至控制模块170。需说明的是，若单独设置第二稳压二极管zd2且不设置第一电容c1(即薄膜电容)仅可以隔离低压输入时带有氖泡开关所产生的漏电压，但是无法有效隔离高压输入时带有氖泡开关所产生的漏电压。

继续参阅图1和图2，第二供电模块150，与所述变压模块140相连，用于接收第一输出电压(如图2所示的dc5v+)，并供电至控制模块170。所述第二供电模块150包括：第三二极管d3和第二电解电容ec2。所述第三二极管d3的阳极连接所述第二供电模块150的输入端，所述第三二极管d3的阴极连接所述第二电解电容ec2的一端，所述第三二极管d3用以对所述变压模块140的输出端所连接的第十电阻r10进行隔离，以防止在开关关闭时所述第二电解电容ec2存储的第一芯片的输出电压被第十电阻r10所消耗。

所述第二电解电容ec2的另一端接地pgnd，所述第二电解电容ec2用于储蓄能量，并在开关信号关闭后的预设时间内，供电至所述控制模块170。需说明的是，预设时间为3秒。具体地，在开关信号关闭后的3秒内，通过第二电解电容ec2供电给控制模块170。当超过3秒，则自动重置控制模块170中的微控制器(mcu)。

控制模块170，分别与所述第二供电模块150和所述采样模块160相连，用于检测所述开关信号，并经逻辑判断处理后产生相应占空比的pwm信号。

其中，所述控制模块170包括微控制器mcu。所述微控制器mcu的第一引脚连接第三二极管d3的引脚和第二电解电容ec2的一端。所述微控制器mcu的第二引脚连接第一稳压二极管zd1的阴极、第七电阻r7的第一端、第六电容c6的一端。

在本实施例中，所述调光控制电路100还包括：pwm信号发送模块190，与所述控制模块170相连，用于发送所述控制模块170所产生的pwm信号；pwm信号接收模块1100，与所述pwm信号发送模块190相连，用于接收所述pwm信号，传送所述pwm信号至所述驱动模块180。

具体地，pwm信号发送模块190包括一第二电阻r2，所述第二电阻r2的第一端连接所述微控制器mcu的第四引脚，所述第二电阻r2的第二端接地pgnd。

pwm信号接收模块1100包括一第三电阻r3和一第三电容c3。所述第三电阻r3的第一端连接第三电容c3的一端和下文所述的驱动模块180中的第二芯片的第一引脚，所述第三电阻r3的第二端接地pgnd。所述第三电容c3的一端连接所述第二芯片的第一引脚，所述第三电容c3的另一端接地pgnd。其中第二电阻r2与第三电阻r3和第三电容c3用于一起配合滤波。

驱动模块180，与第二供电模块150和控制模块170相连，用于基于接收相应占空比的pwm信号，并将pwm信号转换为模拟信号，以模拟调光的方式，控制与所述调光控制电路100相连的外部负载的电流。

具体地，所述驱动模块180包括：第二芯片、第一二极管d1、第二二极管d2、第八电阻r8、第二电感l2、第一电解电容ec1、第四电阻r4和共模电容cy1；其中所述第一二极管d1的阳极连接所述第八电阻r8的一端和所述驱动模块180的输入端，第一二极管d1的阴极分别连接所述驱动模块180的输出端、所述第二二极管d2的阴极、所述第四电阻r4的一端和所述第一电解电容ec1的一端；所述第八电阻r8的一端连接所述驱动模块180的输入端，所述第八电阻r8的另一端连接所述第二芯片的第四引脚，用于给所述第二芯片供电；所述第二二极管d2的阳极分别连接所述第二芯片的第五引脚和所述第二电感l2的一端；所述第二电感l2连接所述第四电阻r4的另一端和所述第一电解电容ec1的另一端；所述第四电阻r4的另一端连接所述第一电解电容ec1的另一端。

其中，第二芯片采用bp2306型芯片，所述第二芯片的第一引脚(即dim引脚)连接第三电阻r3和第三电容c3。所述第二芯片的第二引脚(即rovp引脚)连接第二十电阻。所述第二芯片的第四引脚(即hv引脚)连接第八电阻r8。所述第二芯片的第五引脚(drain引脚)连接第二二极管d2的阳极和第二电感l2的第一端。所述第二芯片的第七引脚(即cs引脚)连接选择电阻的一端。所述第二芯片的第八引脚(即gnd引脚)接地。进一步，第二电感l2的第一端连接第二二极管d2的阳极。第二二极管d2的阴极连接第一二极管d1的阴极和第四电阻r4的第一端，第四电阻r4的第二端连接第二电感l2的第二端。所述第一电解电容ec1的一端连接第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阴极和第四电阻r4的一端，所述第一电解电容ec1的另一端连接第二电感l2的第二端、第四电阻r4的第二端。所述共模电容cy1的一端连接第二电感l2的第二端、第四电阻r4的第二端、第一电解电容ec1的另一端，所述共模电容cy1的另一端分别连接选择电阻的另一端和接地端。

需说明的是，bp2306型芯片是一款兼容pwm/模拟调光的高pfbuckled恒流控制芯片,适用于90vac-265vac全范围输入电压。该芯片采用高压启动，内置comp补偿电容，降低成本。芯片能够实现优异的线性调整率和负载调整率。此外，该芯片提供多种保护功能，包含led负载短路保护，led开路保护和温度调节功能，增强了电路的可靠性。

此外，第八电阻r8用于供电给第二芯片。第一二极管d1用于防止第一电解电容ec1的所储存的电能发生倒灌。第二二极管d2用于对第二电感l2的续流作用，从而使得电路工作稳定，并维持输出稳定。第四电阻r4作为假负载电阻，用于维持空载时整个驱动模块180工作稳定，同时也确保所述第二芯片的输出负载为空时维持所述第二芯片的空载电压。第一电解电容ec1用于滤波。共模电容cy1用于消除共模信号的干扰。第二十电阻r20用于控制第二芯片处于空载时的空载电压。

所述调光控制电路100通过新增隔离二极管及位于整流桥的输入端之前的薄膜电容，以解决现有技术中当具有氖泡的开关在其关闭时所产生的漏电问题，即有效地隔离漏电压，从而避免对微控制器mcu的检测引脚的干扰，并且保证微控制器mcu对led的正常调光控制。

参阅图3，在本发明的一实施例中，提供了一种调光控制装置1000。所述调光控制装置1000包括本发明任一实施例提供的调光控制电路100以及与所述调光控制电路100连接的led负载200。所述调光控制电路100的具体电路结构如上文所述，在此不再赘述。

所述调光控制装置还包括一具有氖泡的开关300，所述开关300用于产生开关信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种调光控制电路100及其装置1000进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。