本實(shí)用新型涉及燈具控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燈具控制系統(tǒng)中的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路。

背景技術(shù)：
路燈，指給道路提供照明功能的燈具，泛指交通照明中路面照明范圍內(nèi)的燈具。隨著科學(xué)技術(shù)、電子行業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對于其中LED燈具的控制器系統(tǒng)變得越發(fā)復(fù)雜，功能也變得越發(fā)多元化。在LED燈具控制系統(tǒng)中，市電先經(jīng)過功率因素校正單元升壓(PFC升壓)后得到較高的電壓信號(hào)，然后通過LLC諧振變換器電路轉(zhuǎn)換成為滿足LED路燈驅(qū)動(dòng)要求的低壓直流電。在LLC諧振變換器電路的諧振變壓器次級(jí)，通常都會(huì)接入輸出濾波整流單元，以將諧振變壓器的次級(jí)感應(yīng)電壓進(jìn)行整流后輸送給LED路燈。而LED路燈得以正常工作的關(guān)鍵因素是能夠?qū)崿F(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)。因此為了穩(wěn)定整流后的直流信號(hào)或?yàn)榱四軌蛘{(diào)節(jié)輸出的電壓/電流大小，在很多燈具控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有輸出電壓/電流調(diào)節(jié)單元。一旦輸出電流偏離了預(yù)設(shè)電壓/電流值，該調(diào)節(jié)單元便會(huì)通過反饋使得LLC諧振變換器電路對其進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)恒流恒壓?，F(xiàn)在的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)單元多采用運(yùn)算放大器和一些分立元件構(gòu)成，雖能夠取得比較良好的調(diào)節(jié)效果，但由于在供電方面常出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的情形，導(dǎo)致其中的運(yùn)放工作易受影響，進(jìn)而使得調(diào)節(jié)結(jié)果不夠準(zhǔn)確；而且電路本身設(shè)計(jì)繁雜，也容易導(dǎo)致調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)不穩(wěn)定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種燈具控制系統(tǒng)中的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路，該電路通過利用前級(jí)諧振變壓器的次級(jí)輔助電源繞組產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)，使得感應(yīng)信號(hào)通過串穩(wěn)單元產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定電源電壓給輸出電壓調(diào)節(jié)單元和輸出電流調(diào)節(jié)單元供電，避免了因供電不穩(wěn)導(dǎo)致調(diào)節(jié)單元受到影響的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：一種燈具控制系統(tǒng)中的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路，所述燈具控制系統(tǒng)包括LLC諧振變換器單元，所述LLC諧振變換器單元包含有諧振變壓器，并在諧振變壓器的次級(jí)繞組連接有輸出整流濾波單元，所述諧振變壓器還設(shè)置有次級(jí)輔助電源繞組，所述輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路包括輸出電壓調(diào)節(jié)單元和輸出電流調(diào)節(jié)單元，所述輸出電壓調(diào)節(jié)單元從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電壓信號(hào)，所述輸出電流調(diào)節(jié)單元從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電流信號(hào)，其特征在于，所述輸出電壓調(diào)節(jié)單元和輸出電流調(diào)節(jié)單元共用同一電源電壓VCC3，且該電源電壓VCC3是由次級(jí)輔助電源繞組通過一個(gè)串穩(wěn)單元所獲得的；其中，所述串穩(wěn)單元包括三極管Q200、穩(wěn)壓管ZD200和電阻R200；所述次級(jí)輔助電源繞組的一端接地SGND，另一端通過二極管D200、電阻R203接入三極管Q200的集電極；所述穩(wěn)壓管ZD200的陰極與三極管Q200的基極相連、陽極接地SGND；所述電阻R200的兩端分別連接至三極管Q200的集電極和基極；所述三極管Q200的發(fā)射極輸出所述電源電壓VCC3。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果：本實(shí)用新型所述的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路是應(yīng)用在燈具控制系統(tǒng)中，它主要是從燈具控制系統(tǒng)位于LLC諧振變換器后側(cè)的輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，其中的輸出電壓調(diào)節(jié)單元和輸出電流調(diào)節(jié)單元共用同一個(gè)電源電壓，該電源電壓是由諧振變壓器的次級(jí)輔助電源繞組通過一個(gè)串穩(wěn)單元所獲得的，因此不論電路電壓如何波動(dòng)，電壓/電流沖擊都承受在三極管Q200上，不會(huì)使調(diào)節(jié)單元的供電出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，進(jìn)而影響調(diào)節(jié)結(jié)果的準(zhǔn)確性。附圖說明圖1為本實(shí)用新型所述燈具控制系統(tǒng)的輸出濾波整流單元電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型所述燈具控制系統(tǒng)的電源電壓VCC3生成電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型所述燈具控制系統(tǒng)的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型所述燈具控制系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓VREF的生成原理圖。具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述：在介紹本實(shí)用新型所述燈具控制系統(tǒng)的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路之前，先簡述一下燈具控制系統(tǒng)中的LLC諧振變換器單元和輸出整流濾波單元。其中，LLC諧振變換器單元主要包括有諧振控制芯片、諧振半橋和LC諧振網(wǎng)絡(luò)，諧振半橋由兩個(gè)MOS管構(gòu)成，其接收功率因素校正單元升壓電路(PFC升壓單元)產(chǎn)生的高壓信號(hào)，并在諧振控制芯片的控制下不斷切換自身的導(dǎo)通與關(guān)閉狀態(tài)，以通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率的方式使得所連接的LC諧振網(wǎng)絡(luò)不斷將電能傳輸?shù)酱渭?jí)輸出端，再經(jīng)過次級(jí)輸出的輸出整流濾波單元轉(zhuǎn)換成滿足燈具驅(qū)動(dòng)要求的低壓直流電，加載到LED燈具負(fù)載上。在圖1中，輸出整流濾波單元是由兩個(gè)同步整流芯片TEA1791A構(gòu)成的兩個(gè)同步整流單元，即U101和U102。其中，U101構(gòu)成的同步整流單元是在變壓器感應(yīng)的交流電的正半周工作，U102構(gòu)成的同步整流單元是在變壓器感應(yīng)的交流電的負(fù)半周工作，以使得變壓器感應(yīng)的交流電的整個(gè)周期均有整流輸出。燈具連接在VOUT+和VOUT-之間。本實(shí)用新型下面介紹的輸出電壓調(diào)節(jié)單元是從圖1中的V+處獲得取樣電壓，輸出電流調(diào)節(jié)單元是從圖1中的電流取樣電阻J101(也稱檢流電阻)反饋所得，在下面具體介紹。在圖1中示出了LLC諧振變換器單元的諧振變壓器T1次級(jí)繞組pin1-pin4、pin2-pin5，LC諧振網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成于諧振變壓器T1的主繞組pin12-pin13(未示出)。在其中一種實(shí)施例中，LLC諧振變換器單元采用諧振控制芯片L6599ATD構(gòu)成。在圖2中示出了諧振變壓器T1的次級(jí)輔助電源繞組pin6-pin7、和初級(jí)輔助電源繞組pin9-pin10，其中初級(jí)輔助電源繞組pin9-pin10所涉及的電路連接至前級(jí)LLC諧振變換器單元的供電電源A點(diǎn)，因其與本實(shí)用新型發(fā)明點(diǎn)無關(guān)，所以這里不做詳細(xì)介紹，也在圖2中未進(jìn)行示出。參見圖2-3，并結(jié)合圖1，本實(shí)用新型提供了一種燈具控制系統(tǒng)中的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路，所述燈具控制系統(tǒng)包括LLC諧振變換器單元(未示出)，所述LLC諧振變換器單元包含有諧振變壓器T1，并在諧振變壓器T1的次級(jí)繞組(pin1-pin4、pin2-pin5)連接有輸出整流濾波單元(由圖1中的U101、U102和其余的外圍元件構(gòu)成)，所述諧振變壓器T1還設(shè)置有次級(jí)輔助電源繞組(pin6-pin7)。所述輸出電壓/電流調(diào)節(jié)電路包括輸出電壓調(diào)節(jié)單元100和輸出電流調(diào)節(jié)單元200，所述輸出電壓調(diào)節(jié)單元100從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電壓信號(hào)V+，所述輸出電流調(diào)節(jié)單元200從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電流信號(hào)(由檢流電阻J101采集，使得地SGND與地SPGND之間具有隨輸出電流變化而變化的電勢差)。作為本實(shí)用新型對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)是：如圖2-3所示，所述輸出電壓調(diào)節(jié)單元100和輸出電流調(diào)節(jié)單元200共用同一電源電壓VCC3，且該電源電壓VCC3是由次級(jí)輔助電源繞組(pin6-pin7)通過一個(gè)串穩(wěn)單元所獲得的；其中，所述串穩(wěn)單元包括三極管Q200、穩(wěn)壓管ZD200和電阻R200；所述次級(jí)輔助電源繞組的一端(pin6)接地SGND，另一端(pin7)通過二極管D200、電阻R203接入三極管Q200的集電極；所述穩(wěn)壓管ZD200的陰極與三極管Q200的基極相連、陽極接地SGND；所述電阻R200的兩端分別連接至三極管Q200的集電極和基極；所述三極管Q200的發(fā)射極輸出所述電源電壓VCC3。在圖2中可以看到，三極管Q200優(yōu)先采用的是NPN型的三極管。在次級(jí)輔助電源繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過D200、R203送入到三極管Q200的集電極，此時(shí)由于穩(wěn)壓管ZD200的存在使得三極管Q200的基極穩(wěn)壓到13V，因此三極管Q200的輸出3腳(即發(fā)射極)恒在13-0.3V左右，從而輸出恒工作在12.5V左右的電源電壓VCC3。在這種情況下，不論路電壓如何波動(dòng)，電壓/電流沖擊都承受在三極管Q200上，而不會(huì)對輸出的電源電壓VCC3有任何影響。其中，二極管D200的優(yōu)先參數(shù)取值在100V/1A(100V為D200承受的最大反向電壓，1A為D200流過的最大正向電流)。電阻R203優(yōu)先取值在6.8歐姆。電阻R200優(yōu)先取值在3.9K，穩(wěn)壓管ZD200的穩(wěn)定電壓取值在13V。作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案是，在電阻R203兩端還并聯(lián)有電阻R202，以保證功率。同時(shí)，在電阻R203和電阻R203與三極管Q200集電極相連的一端還設(shè)置有濾波電容C202、C201。所述電源電壓VCC3還通過電容C205、C134接入地SGND。在這里，C205、C134主要是對獲得的電源電壓VCC3進(jìn)行濾波處理，以使獲得的電源電壓VCC3處于干擾小甚至是無干擾的狀態(tài)。上述方案中，參見圖3，所述輸出電壓調(diào)節(jié)單元100包括：由運(yùn)放U107A構(gòu)成的第一比較器；所述運(yùn)放U107A的同相輸入端(3腳)通過電阻R139連接至一個(gè)基準(zhǔn)電壓VREF(取其為電壓基準(zhǔn)點(diǎn)①)；所述運(yùn)放U107A的反相輸入端(2腳)通過電阻R140連接到一個(gè)電壓取樣電路(取連接點(diǎn)為電壓基準(zhǔn)點(diǎn)②)，所述電壓取樣電路一端從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電壓信號(hào)V+，另一端接地SGND；所述運(yùn)放U107A的信號(hào)輸出端通過電阻R136連接至二極管D134的陰極，二極管D134的陽極與一個(gè)光電耦合器U4的發(fā)光二極管陰極相連，光電耦合器U4的發(fā)光二極管陽極(通過電阻R132)接入電源電壓VCC3，光電耦合器U4的光敏三極管發(fā)射極接地GND，光電耦合器U4的光敏三極管集電極連接至LLC諧振變換器單元中的LLC諧振控制芯片。當(dāng)輸出整流濾波單元輸出給燈具的電壓信號(hào)V+發(fā)生變化時(shí)，反相輸入端2腳的電壓基準(zhǔn)點(diǎn)②的電壓將會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)運(yùn)放U107A則將該電壓信號(hào)與同相輸入端3腳的基準(zhǔn)電壓VREF(即電壓基準(zhǔn)點(diǎn)①)進(jìn)行比較，進(jìn)而在運(yùn)放U107A輸出端1腳輸出一個(gè)偏高或偏低的電平。由圖3的電路連接關(guān)系可知，該偏高或偏低的電平直接影響到光耦U4中發(fā)光二極管的導(dǎo)通程度，進(jìn)而影響到光耦U4向前端LLC諧振控制芯片反饋的信號(hào)高低，當(dāng)LLC諧振控制芯片接收到光耦U4反饋的信號(hào)后便會(huì)通過調(diào)整開關(guān)頻率，使得輸出電壓得到調(diào)節(jié)。因此，在這里光耦U4起到恒壓作用。如圖3所示，所述電壓取樣電路包括串聯(lián)的電阻R147、電阻R148和可變電阻SVR2(可變電阻SVR2的兩個(gè)固定端串聯(lián))；其中，所述電阻R147的另一端從輸出整流濾波單元獲取輸出給燈具的電壓信號(hào)V+，可變電阻SVR2的另一固定端接入地SGND、滑動(dòng)端接入地SGND且通過電容C138連接至電阻R147和電阻R148之間的取壓點(diǎn)；所述運(yùn)放U107A的反相輸入端通過電阻R140連接至所述取壓點(diǎn)(即圖2中的電壓基準(zhǔn)點(diǎn)②)。當(dāng)輸出給燈具的電壓信號(hào)V+偏高時(shí)，電壓取樣電路的分壓改變，使得電壓基準(zhǔn)點(diǎn)②的電壓升高，即運(yùn)放U107A的反相輸入端2腳電壓升高，高于同相輸入3腳，此時(shí)運(yùn)放U107A輸出端1腳輸出一個(gè)偏低的電平，光耦U4的導(dǎo)通程度加大。此時(shí)流經(jīng)光耦U4的光敏三極管電流增大，進(jìn)而使得光耦U4的4腳所連接的LLC諧振控制芯片外圍電路電流增大(尤指LLC諧振控制芯片的RFMIN管腳連接電路和STBY管腳連接電路)，LLC諧振控制芯片便會(huì)調(diào)整開關(guān)頻率使輸出電壓降低接近V+。反之，當(dāng)輸出給燈具的電壓信號(hào)V+偏低時(shí)，光耦U4的導(dǎo)通程度受到影響，此時(shí)經(jīng)過光耦U4的反饋，LLC諧振控制芯片便會(huì)通過調(diào)整開關(guān)頻率使輸出電壓升高接近V+。這里，設(shè)置的可變電阻SVR2可以用于手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓V+的大小。當(dāng)可變電阻SVR2的電阻值發(fā)生變化時(shí)，R147、R148和SVR2組成的分壓點(diǎn)的電壓發(fā)生變化，使得電壓基準(zhǔn)點(diǎn)②的電壓大小發(fā)生變化。后續(xù)原理與上述類似，不再贅述。如圖4所示，所述基準(zhǔn)電壓VREF由電源電壓VCC3通過電阻R134連接一個(gè)精密穩(wěn)壓源TL431所產(chǎn)生，其中，所述精密穩(wěn)壓源TL431(SHR1)的控制極與陰極短接輸出基準(zhǔn)電壓VREF，所述精密穩(wěn)壓源TL431的陽極接地。由TL431芯片可知，本實(shí)用新型將其控制極與陰極短接，使得輸出的基準(zhǔn)電壓VREF在2.5V。其中電阻R134起到限流的作用。進(jìn)一步的是，本實(shí)用新型還給出了輸出電流調(diào)節(jié)單元200，參見圖3。所述輸出電流調(diào)節(jié)單元200包括：由運(yùn)放U107C構(gòu)成的第二比較器；所述運(yùn)放U107C的反相輸入端(9腳)通過電阻R138接入地SGND；所述運(yùn)放U107C的同相輸入端(10腳)通過電阻R144接入地SPGND，且連接至可變電阻SVR1的滑動(dòng)端，所述可變電阻SVR1的其中一個(gè)固定端通過電阻R145連接至基準(zhǔn)電壓VREF，另一個(gè)固定端連接至電阻R144；所述運(yùn)放U107C的信號(hào)輸出端通過電阻R135連接至二極管D133的陰極，二極管D133的陽極與所述光電耦合器U4的發(fā)光二極管陰極相連；其中，所述地SGND與所述地SPGND之間設(shè)置有輸出電流取樣電阻J101(參見圖1，其取值優(yōu)先選擇為10毫歐)，所述輸出濾波整流單元輸出給燈具的電流信號(hào)從地SGND經(jīng)取樣電阻J101流向地SPGND。由此可見，地SGND與地SPGND之間是具有電勢差的，該電勢差的大小△U＝I*J101。因此，輸出電流的變化會(huì)導(dǎo)致地SGND與地SPGND之間的電壓差發(fā)生變化，本實(shí)用新型所述的輸出電流調(diào)節(jié)正是基于該電壓差進(jìn)行的。其中電阻R138的阻值大小小于電阻R144的阻值大小。在圖3中，運(yùn)放U107C的同相輸入端10腳設(shè)置有電流基準(zhǔn)點(diǎn)①，運(yùn)放U107C的反相輸入端9腳設(shè)置有電流基準(zhǔn)點(diǎn)②。由于地SGND與地SPGND之間因電阻J101的存在具有電勢差，因此兩個(gè)電流基準(zhǔn)點(diǎn)的電壓大小也會(huì)存在差異，而且輸出電流越大電勢差就會(huì)越明顯，兩個(gè)電流基準(zhǔn)點(diǎn)的電壓大小也會(huì)變得越明顯。當(dāng)運(yùn)放U107C同相輸入端10腳的電壓高于反相輸入端9腳的時(shí)候，運(yùn)放U107C輸出端8腳的電平偏高，光耦U4的導(dǎo)通受到影響；當(dāng)運(yùn)放U107C同相輸入端10腳的電壓低于反相輸入端9腳的時(shí)候，運(yùn)放U107C輸出端8腳的電平偏低，光耦U4的導(dǎo)通程度加大。后續(xù)原理與上述分析的輸出電壓調(diào)節(jié)單元原理類似，這里不再贅述。當(dāng)輸出給燈具的電流比設(shè)定的Io偏大時(shí)，地SGND與地SPGND之間的電壓差增大，使得地SPGND的電壓降低，此時(shí)VREF與SPGND之間的電壓增大，電流增大，同相輸入10的電流基準(zhǔn)點(diǎn)①的電壓增大，高于反相輸入9腳，運(yùn)放U107C輸出8的電平偏高，光耦U4的導(dǎo)通程度受到影響。然后經(jīng)過光耦U4的反饋，LLC諧振控制芯片便會(huì)通過調(diào)整開關(guān)頻率使輸出電流降低調(diào)整到設(shè)定的電流Io。反之，當(dāng)輸出整流濾波單元輸出給燈具的電流比設(shè)定的Io偏小時(shí)，光耦U4的導(dǎo)通程度加大，經(jīng)過光耦U4的反饋，LLC諧振控制芯片便會(huì)通過調(diào)整開關(guān)頻率使輸出電流增大調(diào)整到設(shè)定的電流Io。因此，在這里光耦U4起到恒流作用。這里，設(shè)置的可變電阻SVR1可以用于手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流的大小。當(dāng)可變電阻SVR1的電阻值發(fā)生變化時(shí)，R145、SVR1和R144組成的分壓點(diǎn)的電壓發(fā)生變化，使得電流基準(zhǔn)點(diǎn)①的電壓大小發(fā)生變化。然后運(yùn)放U107C將同相輸入和反相輸入進(jìn)行比較，在輸出端8輸出相應(yīng)的電平。后續(xù)原理與上述類似，不再贅述。參見圖3，在所述輸出電流調(diào)節(jié)單元中，所述基準(zhǔn)電壓VREF還通過電容C131和電阻R151連接至可變電阻SVR1的滑動(dòng)端。這里設(shè)置RC，可以起到一個(gè)緩啟動(dòng)的作用，以及減小輸出過沖。在本實(shí)用新型提供的輸出電壓調(diào)節(jié)單元100和輸出電流調(diào)節(jié)單元200中，所述運(yùn)放U107A和運(yùn)放U107C集成在一塊芯片中，且均由電源電壓VCC3供電。具體來說，采用LM224ADT芯片構(gòu)成。結(jié)合圖2-4，本實(shí)用新型前述所設(shè)計(jì)的電源電壓VCC3生成電路所產(chǎn)生的VCC3既用于生成基準(zhǔn)電壓VREF，又用于給LM224ADT芯片供電，還用于給光耦U4的發(fā)光二極管提供電流信號(hào)，由此可見，該電源電壓VCC3的穩(wěn)定與否決定著整個(gè)燈具控制系統(tǒng)的輸出電壓/電流調(diào)節(jié)效果，其發(fā)揮著極其重要的作用。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。