開(kāi)關(guān)調(diào)光的led調(diào)光電路和led調(diào)光電路芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其是一種LED調(diào)光控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的LED調(diào)光技術(shù)主要包括可控硅調(diào)光、PWM調(diào)光等，然而這兩種調(diào)光技術(shù)需要芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)相應(yīng)電路，并在方案上增加一些其他芯片或器件配合，才可以實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，這必然導(dǎo)致整個(gè)方案體積增加，成本也會(huì)相應(yīng)增加。
[0003]后來(lái)出現(xiàn)的分段調(diào)光，通過(guò)控制墻壁開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)次數(shù)來(lái)選擇不同的電流基準(zhǔn)，電流基準(zhǔn)直接控制輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)LED的調(diào)光功能。這種調(diào)光技術(shù)由墻壁開(kāi)關(guān)控制，無(wú)需重新布線改造開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，使用方式簡(jiǎn)單，且具有很好的成本優(yōu)勢(shì)。然而這種調(diào)光方式只能實(shí)現(xiàn)幾段亮度的LED調(diào)光，無(wú)法實(shí)現(xiàn)LED的無(wú)極連續(xù)調(diào)光功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種開(kāi)關(guān)調(diào)光的LED調(diào)光電路和包含此調(diào)光電路的LED調(diào)光電路芯片；能夠通過(guò)墻壁開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)LED無(wú)極連續(xù)調(diào)光控制，無(wú)需改造現(xiàn)有開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，具有很好的成本優(yōu)勢(shì)和調(diào)光效果。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種開(kāi)關(guān)調(diào)光的LED調(diào)光電路，用于LED調(diào)光電路芯片中，包括:
電源單向器，其輸入端接LED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的供電電壓VDD，輸出端輸出電壓VDIM,電壓VDM為信號(hào)發(fā)生器和循環(huán)計(jì)數(shù)器提供電源；電源單向器禁止電壓VDD小于電壓VDIM時(shí)發(fā)生從電源單向器輸出端往輸入端的電流反向流動(dòng)；電源單向器的輸出端用于連接LED調(diào)光電路芯片外部的一個(gè)外接電容C2 ；
信號(hào)發(fā)生器，其輸入端接LED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的使能信號(hào)EN，所述使能信號(hào)EN跟隨LED燈的開(kāi)關(guān)的變化而變化；信號(hào)發(fā)生器的輸出端輸出時(shí)鐘信號(hào)CLK，所述時(shí)鐘信號(hào)CLK的脈沖為使能信號(hào)EN的脈沖中的第奇數(shù)個(gè)脈沖；
循環(huán)計(jì)數(shù)器，其控制端接信號(hào)發(fā)生器輸出的時(shí)鐘信號(hào)CLK，受控于時(shí)鐘信號(hào)CLK而計(jì)數(shù)，本發(fā)明中CLK高電平時(shí)計(jì)數(shù)，輸出端各位接數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的各位數(shù)字輸入端；
數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，其各位數(shù)字輸入端接收循環(huán)計(jì)數(shù)器輸出的編碼信號(hào)，最大基準(zhǔn)輸入端接LED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的一個(gè)電壓基準(zhǔn)最大值Vrefjnax，數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出端輸出與循環(huán)計(jì)數(shù)器輸出的編碼信號(hào)相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓Vref。
[0005]上述LED調(diào)光電路，利用墻壁上的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)(開(kāi)關(guān)信號(hào)_>使能信號(hào)EN->時(shí)鐘信號(hào)CLK)，時(shí)鐘信號(hào)控制循環(huán)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，從而連續(xù)地調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vref，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)極連續(xù)調(diào)光。電源單向器，其實(shí)際上就是一個(gè)正向的二極管，用于產(chǎn)生電壓VDIM，為信號(hào)發(fā)生器、循環(huán)計(jì)數(shù)器提供電源。信號(hào)發(fā)生器，用以產(chǎn)生控制循環(huán)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)CLK ;數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC根據(jù)循環(huán)計(jì)數(shù)器的輸出編碼信號(hào)輸出相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓Vref。
[0006]電源單向器的輸入信號(hào)為L(zhǎng)ED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的供電電壓VDD，輸出信號(hào)為電壓VDIM，在LED調(diào)光電路芯片的外接電容管腳外掛一個(gè)電容C2，電壓VDIM就可以為信號(hào)發(fā)生器和循環(huán)計(jì)數(shù)器提供電源。系統(tǒng)上電時(shí)，VDD快速獲得低壓電源，通過(guò)電源單向器得到VDIM電源；系統(tǒng)掉電后，VDD快速掉至零，而VDM由于外部電容C2的存在而能繼續(xù)維持，從而能夠繼續(xù)為信號(hào)發(fā)生器和循環(huán)計(jì)數(shù)器供電一段時(shí)間。
[0007]信號(hào)發(fā)生器主要用以產(chǎn)生一時(shí)鐘信號(hào)CLK，信號(hào)發(fā)生器的輸入信號(hào)為芯片的內(nèi)部使能信號(hào)EN。信號(hào)發(fā)生器具備這樣的功能:在VDM—直保持電壓的情況下，第一次EN變?yōu)楦唠娖剑珻LK也輸出高電平，然后EN變?yōu)榈碗娖剑珻LK也輸出低電平；第二次EN變?yōu)楦唠娖剑珻LK保持低電平，然后EN變?yōu)榈碗娖?，CLK保持低電平；第三次EN變?yōu)楦唠娖?，CLK輸出高電平，然后EN變?yōu)榈碗娖?，CLK輸出低電平；依此類推，EN第奇數(shù)次得到高電平，CLK輸出高電平，EN第偶數(shù)次高電平，CLK輸出低電平。
[0008]循環(huán)計(jì)數(shù)器的輸入端接信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)CLK，電源為VDM電壓。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為高電平后，輸出編碼V1V2…V8 (假設(shè)計(jì)數(shù)周期為256)從00000000開(kāi)始計(jì)數(shù)，直到11111111后，又從00000000開(kāi)始計(jì)數(shù)，即循環(huán)計(jì)數(shù)。若某時(shí)刻CLK變?yōu)榈碗娖?，?jì)數(shù)停止，等CLK再次變?yōu)楦唠娖?，?jì)數(shù)器繼續(xù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0009]數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的各位數(shù)字輸入端接循環(huán)計(jì)數(shù)器的輸出編碼信號(hào)，另一最大基準(zhǔn)輸入端接Vref_max，輸出為電流基準(zhǔn)Vref。編碼00000000對(duì)應(yīng)的Vref為0V，編碼11111111對(duì)應(yīng)的Vref為Vref_max，以此類推。
[0010]本發(fā)明提出的一種開(kāi)關(guān)調(diào)光的LED調(diào)光電路芯片，除了包括上述的LED調(diào)光電路外，還包括:
電源部分，電源部分的輸入端接LED調(diào)光電路芯片的供電管腳，電源部分提供LED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的供電電壓VDD，電壓基準(zhǔn)最大值Vrefjnax，以及跟隨LED燈的開(kāi)關(guān)變化而產(chǎn)生使能信號(hào)EN ；
運(yùn)算放大器EA，其同相輸入端接數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC輸出的基準(zhǔn)電壓Vref，反相輸入端接LED調(diào)光電路芯片的反饋管腳，運(yùn)算放大器EA的輸出端接輸出控制邏輯電路LOGIC的一個(gè)輸入端；
輸出控制邏輯電路LOGIC，其功能與一個(gè)與門相同，一個(gè)輸入端接LED調(diào)光電路芯片內(nèi)部的使能信號(hào)EN，另一個(gè)輸入端接運(yùn)算放大器EA的輸出端；輸出控制邏輯電路LOGIC的輸出端接LED調(diào)光電路芯片的驅(qū)動(dòng)管腳；
電源單向器的輸出端接LED調(diào)光電路芯片的外接電容管腳。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提出的開(kāi)關(guān)調(diào)光的LED調(diào)光電路和LED調(diào)光電路芯片，應(yīng)用于LED驅(qū)動(dòng)電路中，一方面，外圍方案上僅需增加一個(gè)小電容，大大降低了成本，且使用時(shí)無(wú)需改造現(xiàn)有的墻壁開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)LED的無(wú)極連續(xù)調(diào)光；另一方面，該調(diào)光電路模塊可用于各種LED驅(qū)動(dòng)電路的架構(gòu)中，具有很好的通用性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1a為本發(fā)明的核心原理示意圖。
[0013]圖1b為本發(fā)明的使能信號(hào)EN與時(shí)鐘信號(hào)CLK波形示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的LED調(diào)光電路原理圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的LED調(diào)光電路各主要信號(hào)波形示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明的第一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明的第二個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種墻壁開(kāi)關(guān)控制的LED無(wú)極連續(xù)調(diào)光電路，一方面在外圍只需一個(gè)電容，大大降低了成本；另一方面，該調(diào)光電路模塊可用于各種LED驅(qū)動(dòng)電路的架構(gòu)中，使得該調(diào)光電路更具實(shí)用性。本發(fā)明僅僅以示例的方式被應(yīng)用于AC/DC開(kāi)關(guān)電源變換器中，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明具有更加廣闊的應(yīng)用范圍。
[0020]為了便于理解本發(fā)明，圖1a和圖1b給出了本發(fā)明調(diào)光電路的核心思想。圖中Vrefjnax為電壓基準(zhǔn)最大值，EN為L(zhǎng)ED調(diào)光電路芯片(以下簡(jiǎn)稱芯片)內(nèi)部的使能信號(hào)，同時(shí)可以檢測(cè)墻壁開(kāi)關(guān)是否接通，CLK信號(hào)與EN信號(hào)的關(guān)系如圖1b所示。工作原理:墻壁開(kāi)關(guān)第一次接通，芯片啟動(dòng)，內(nèi)部產(chǎn)生Vrefjnax和EN，根據(jù)CLK與EN的關(guān)系，CLK也產(chǎn)生，開(kāi)關(guān)管M1、M2導(dǎo)通，Ml對(duì)電容Cl充電，Cl的電壓慢慢上升并傳送至Vref，也就是說(shuō)，墻壁開(kāi)關(guān)接通，Vref連續(xù)地增加，輸出LED的亮度也在連續(xù)地增加。當(dāng)LED到達(dá)滿意亮度時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，然后再接通開(kāi)關(guān)，這時(shí)EN為高電平，CLK為低電平，M2斷開(kāi)，電容C2保持電壓，也就相當(dāng)于LED燈保持當(dāng)前的亮度。
[0021]然而在實(shí)際工作時(shí)，即便M2斷開(kāi)，電容C2也不可能一直維持某一固定電壓的，LED燈最終會(huì)緩慢地變暗。
[0022]為了解決這個(gè)問(wèn)題，圖2示出了本發(fā)明的LED調(diào)光電路，此LED調(diào)光電路是整塊LED調(diào)光電路芯片最重要的一部分，包括:
電源單向器，本例中為一個(gè)正向二極管，用來(lái)為信號(hào)發(fā)生器和循環(huán)計(jì)數(shù)器提供電源；防止墻壁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)(VDD掉電)，電壓VDIM快速跌落。電源單向器的輸出端用于連接LED調(diào)光電路芯片外部的一個(gè)外接電容C2。
[0023]信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)CLK，信號(hào)發(fā)生器的輸入信號(hào)來(lái)自芯片內(nèi)部的使能信號(hào)EN。
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