專利名稱：Led無級調(diào)光驅(qū)動電路及l(fā)ed燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電照明領(lǐng)域，尤其涉及一種LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，還涉及一種LED 燈。
背景技術(shù)：
LED(發(fā)光二極管)作為新型光源，有著節(jié)能、環(huán)保、高效的特點，技術(shù)已經(jīng)成熟并應(yīng)用于各個領(lǐng)域。LED作為照明光源被廣泛使用，隨之也出現(xiàn)了各種各樣的LED驅(qū)動電路。 傳統(tǒng)在低電壓的場所都是采用DC-DC斬波技術(shù)來驅(qū)動LED，但是其存在成本高、電路復雜、 易損壞、有較強的(高頻)電磁干擾等缺點，且不能進行無級調(diào)光。無級調(diào)光是指對燈具的發(fā)光功率進行連續(xù)的調(diào)節(jié)，對LED進行無級調(diào)光具有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容為了解決傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路不能進行無級調(diào)光的問題，有必要提供一種LED無級調(diào)光驅(qū)動電路。一種LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，包括第一濾波模塊、恒壓模塊、脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊以及恒流模塊；所述第一濾波模塊接收電源輸入端輸入的直流電源信號，進行濾波處理后輸出給所述恒壓模塊和恒流模塊；所述恒壓模塊的輸入端與所述第一濾波模塊的輸出端相連，接收濾波處理后的直流信號進行穩(wěn)壓處理，輸出恒定的電壓信號；所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸入端與所述恒壓模塊的輸出端相連，接收所述恒定的電壓信號，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端輸出的脈沖信號的脈沖寬度；所述恒流模塊接收所述第一濾波模塊濾波處理后的直流信號，以及所述脈沖信號，并根據(jù)所述脈沖信號的脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出給 LED光源的電流的大小。還有必要提供一種能夠無級調(diào)光的LED燈。優(yōu)選的，所述第一濾波模塊包括第一儲能電容和第一濾波電容，所述第一儲能電容及第一濾波電容的兩端分別連接所述電源輸入端的正極和地線。優(yōu)選的，所述第一儲能電容是電解電容。優(yōu)選的，所述恒壓模塊包括穩(wěn)壓集成芯片、第一分壓電阻以及第二分壓電阻，所述穩(wěn)壓集成芯片包括第一使能腳、第一輸入腳、第一輸出腳、反饋腳以及第一地腳；所述第一使能腳及第一輸入腳與所述第一濾波模塊的輸出端相連，且所述第一使能腳與地線之間串聯(lián)接有第二濾波電容；所述反饋腳與第一輸出腳之間接有所述第一分壓電阻，所述反饋腳與地線之間串聯(lián)接有所述第二分壓電阻，所述第一地腳接地；所述穩(wěn)壓集成芯片根據(jù)所述反饋腳反饋的電壓維持所述第一輸出腳輸出的電壓恒定。優(yōu)選的，所述恒壓模塊還包括串聯(lián)接在地線和所述第一輸出腳之間的第四濾波電容。優(yōu)選的，所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊包括可變電阻、第三分壓電阻、限流電阻、扼流電阻、三極管以及單片機，所述單片機包括電源腳、調(diào)光采樣輸入腳、脈沖輸出腳以及第二地腳；所述電源腳與所述恒壓模塊的輸出端以及所述可變電阻的一端相連，所述調(diào)光采樣輸入腳與所述可變電阻的另一端相連，且所述調(diào)光采樣輸入腳與地線之間串聯(lián)連接有第三分壓電阻；所述脈沖輸出腳與所述三極管的基極之間串聯(lián)接有限流電阻，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極與所述電源腳之間串聯(lián)接有扼流電阻，所述扼流電阻與三極管的集電極相連的一端是所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端；所述第二地腳接地；所述單片機根據(jù)所述調(diào)光采樣輸入腳采樣的電壓，調(diào)節(jié)脈沖輸出腳輸出的脈沖電壓的占空比。優(yōu)選的，所述恒流模塊包括電流采樣電阻、第三濾波電容以及恒流集成芯片，所述恒流集成芯片包括電源輸入腳、第二使能腳、電源輸出腳、電壓輸出腳、微分放大器正極輸入腳、微分放大器負極輸入腳、LED驅(qū)動電流控制腳以及第三地腳；所述電源輸入腳及第二使能腳與所述第一濾波模塊的輸出端相連，所述電源輸出腳是所述恒流模塊的輸出端，與所述LED光源的正極連接，所述電壓輸出腳與第三地腳串聯(lián)接有所述第三濾波電容，所述微分放大器正極輸入腳與微分放大器負極輸入腳之間串聯(lián)接有所述電流采樣電阻，且所述微分放大器正極輸入腳與所述LED光源的負極相連，所述LED驅(qū)動控制腳與所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端相連，所述第三地腳接地；所述恒流集成芯片根據(jù)所述LED驅(qū)動電流控制腳采樣得到的所述脈沖信號，調(diào)節(jié)所述電源輸出腳輸出的電流大小。優(yōu)選的，還包括串聯(lián)在所述恒流模塊的輸出端和LED光源之間的第二濾波模塊。優(yōu)選的，所述第二濾波模塊包括第二儲能電容和第五濾波電容，所述第二儲能電容及第五濾波電容的兩端分別連接所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端和地線。一種LED燈，包括LED驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路是上述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路。上述LED無級調(diào)光驅(qū)動電路和LED燈由于可以通過脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊連續(xù)的調(diào)節(jié) LED光源的亮度，所以稱為無級調(diào)光。

圖1為一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路方框圖；圖2為另一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路方框圖；圖3為一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路原理圖。
具體實施方式為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。圖1是一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路方框圖，包括第一濾波模塊100、 恒壓模塊200、脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300以及恒流模塊400。第一濾波模塊100接收電源輸入端輸入的直流電源信號，進行濾波處理后輸出給恒壓模塊200和恒流模塊400。恒壓模塊200的輸入端與第一濾波模塊100的輸出端相連，接收濾波處理后的直流信號進行穩(wěn)壓處理，并由恒壓模塊200的輸出端輸出恒定的電壓信號。脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300的輸入端與恒壓模塊200的輸出端相連，接收該恒定的電壓信號，用于調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300的輸出端輸出的脈沖信號的脈沖寬度。
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恒流模塊400接收第一濾波模塊100濾波處理后的直流信號，以及脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300的輸出端輸出的脈沖信號，并根據(jù)脈沖信號的脈沖寬度調(diào)節(jié)恒流模塊400的輸出端輸出給LED光源的電流的大小。圖2是一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路方框圖，其與圖1所示實施例的主要區(qū)別在于，增加了串聯(lián)在恒流模塊400的輸出端和LED光源之間的第二濾波模塊500， 用于保證恒流模塊400輸出給LED光源的電壓平穩(wěn)波動，并濾除高頻雜波。圖3為一實施例中LED無級調(diào)光驅(qū)動電路的電路原理圖。Jl為電源輸入端的正極，J2為電源輸入端的負極，輸入12V的直流電源。第一濾波模塊100包括第一儲能電容 Cl和第一濾波電容C2，第一儲能電容Cl及第一濾波電容C2的兩端分別連接電源輸入端的正極Jl和地線。在本實施例中，第一儲能電容Cl采用電解電容。第一濾波電容C2采用高頻電容， 例如瓷介電容、云母電容、獨石電容等。恒壓模塊200包括穩(wěn)壓集成芯片U2、第一分壓電阻R2以及第二分壓電阻R3，穩(wěn)壓集成芯片U2包括第一使能腳210、第一輸入腳220、第一輸出腳230、反饋腳240以及第一地腳 250。第一使能腳210為高電平有效，第一使能腳210及第一輸入腳220與第一濾波模塊100的輸出端相連，且第一使能腳210與地線之間串聯(lián)接有第二濾波電容C3，以保證供電安全。反饋腳240與第一輸出腳230之間接有第一分壓電阻R2，反饋腳240與地線之間串聯(lián)接有第二分壓電阻R3。第一地腳250接地。穩(wěn)壓集成芯片U2將反饋腳240反饋的電壓與內(nèi)部參考電壓(1.25V)進行比較，實時監(jiān)控第一輸出腳230輸出的電壓的大小，以維持電壓恒定。在本實施例中，穩(wěn)壓集成芯片 U2可以采用MIC5235BM5芯片，其輸出電壓(即第一輸出腳230輸出的電壓)為5V。在本實施例中，第一輸出腳230還通過第四濾波電容C4直接與地線連接。脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300包括可變電阻R4、第三分壓電阻R5、限流電阻R6、扼流電阻R7、三極管Ql以及單片機U3。單片機U3包括電源腳310、調(diào)光采樣輸入腳320、脈沖輸出腳330以及第二地腳340，還包括一些懸空的腳位，在本實施例中無功能。電源腳310與恒壓模塊200的輸出端(即第一輸出腳230)以及可變電阻R4的一端相連。調(diào)光采樣輸入腳320與可變電阻R4的另一端相連，且調(diào)光采樣輸入腳320與地線之間串聯(lián)連接有第三分壓電阻R5。通過調(diào)節(jié)可變電阻R4的阻值，就能夠調(diào)節(jié)調(diào)光采樣輸入腳320采樣的電壓值。脈沖輸出腳330與三極管Ql的基極之間串聯(lián)接有限流電阻R6，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極與電源腳310之間串聯(lián)接有扼流電阻R7，扼流電阻 R7與三極管Ql的集電極相連的一端是脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300的輸出端。第二地腳340接地。在其他實施例中，三極管Ql也可以采用其他開關(guān)管，例如MOS管等。單片機U3根據(jù)調(diào)光采樣輸入腳320采樣的電壓，調(diào)節(jié)脈沖輸出腳330輸出的脈沖電壓的占空比。在本實施例中，單片機U3可以采用MC68HC908QT，其工作電壓為3V或5V。恒流模塊400包括電流采樣電阻R1、第三濾波電容C5以及恒流集成芯片U1，恒流集成芯片Ul包括電源輸入腳410 (兩個)、第二使能腳420、電源輸出腳430 (兩個)、電壓輸出腳440、微分放大器正極輸入腳450、微分放大器負極輸入腳460、LED驅(qū)動電流控制腳 470以及第三地腳480，還包括一些懸空的腳位，在本實施例中無功能。
電源輸入腳410及第二使能腳420與第一濾波模塊100的輸出端相連，電源輸出腳430是恒流模塊400的輸出端，與LED光源的正極連接。電壓輸出腳440輸出+5V的電壓，且與第三地腳480串聯(lián)接有第三濾波電容C5。微分放大器正極輸入腳450與微分放大器負極輸入腳460之間串聯(lián)接有電流采樣電阻Rl，且微分放大器正極輸入腳450與LED光源的負極相連。LED驅(qū)動控制腳470與脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊300的輸出端相連，通過調(diào)整此腳的信號脈寬，就可以連續(xù)調(diào)整電源輸出腳430輸出給LED光源的工作電流的大小，實現(xiàn)無級調(diào)光功能。需要強調(diào)的是，當控制腳470的信號脈寬恒定時，電源輸出腳430輸出的電流亦是恒定的。第三地腳480接地。恒流集成芯片Ul根據(jù)LED驅(qū)動電流控制腳470采樣得到的脈沖信號，調(diào)節(jié)電源輸出腳430輸出的電流大小。在本實施例中，恒流集成芯片Ul可以采用MAX16803芯片，工作電壓為6. 5V至40V，輸出電流為35mA至350mA。當電路接通電源后，恒流集成芯片Ul得電且第二使能腳420處于高電位使能，芯片開始工作；同理穩(wěn)壓集成芯片U2開始工作，單片機U3亦開始工作。若此時可變電阻R4 處于最小阻值(零阻值)，單片機U3的調(diào)光采樣輸入腳320采樣得到的電壓最大，脈沖輸出腳330輸出恒定高電平，三極管Ql保持開通，恒流集成芯片Ul的LED驅(qū)動控制腳470保持為低電平，此時電源輸出腳430輸出的電流最小，LED光源熄滅。隨著可變電阻R4的阻值逐漸調(diào)大，調(diào)光采樣輸入腳320采樣得到的電壓逐漸減小，脈沖輸出腳330輸出的電壓占空比亦逐漸變小，因此LED驅(qū)動控制腳470采樣到的脈沖占空比逐漸變大，電源輸出腳430輸出的電流也逐漸增大，LED光源的亮度逐漸增加。因此，上述LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，通過調(diào)節(jié)可變電阻R4的阻值，對LED光源的亮度進行調(diào)節(jié)。由于可以連續(xù)的調(diào)節(jié)LED光源的亮度，所以稱為無級調(diào)光，通過恒流集成芯片和單片機進行智能調(diào)光控制，電路穩(wěn)定可靠。第二濾波模塊500包括第二儲能電容C6和第五濾波電容C7，所述第二儲能電容 C6及第五濾波電容C7的兩端分別連接恒流模塊400的輸出端(即電源輸出腳430)和地線。在上述實施例中，LED光源包括D1、D2兩個發(fā)光二極管，其僅是一個示意，在實際產(chǎn)品中發(fā)光二極管的數(shù)量可以與該實施例不同。本發(fā)明還提供一種LED燈，包括驅(qū)動LED光源工作的LED驅(qū)動電路。該LED驅(qū)動電路可以采用圖1、圖2或圖3所示之實施例中的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，包括第一濾波模塊、恒壓模塊、脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊以及恒流模塊；所述第一濾波模塊接收電源輸入端輸入的直流電源信號，進行濾波處理后輸出給所述恒壓模塊和恒流模塊；所述恒壓模塊的輸入端與所述第一濾波模塊的輸出端相連，接收濾波處理后的直流信號進行穩(wěn)壓處理，輸出恒定的電壓信號；所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸入端與所述恒壓模塊的輸出端相連，接收所述恒定的電壓信號，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端輸出的脈沖信號的脈沖寬度；所述恒流模塊接收所述第一濾波模塊濾波處理后的直流信號，以及所述脈沖信號，并根據(jù)所述脈沖信號的脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出給LED光源的電流的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一濾波模塊包括第一儲能電容和第一濾波電容，所述第一儲能電容及第一濾波電容的兩端分別連接所述電源輸入端的正極和地線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一儲能電容是電解電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒壓模塊包括穩(wěn)壓集成芯片、第一分壓電阻以及第二分壓電阻，所述穩(wěn)壓集成芯片包括第一使能腳、第一輸入腳、第一輸出腳、反饋腳以及第一地腳；所述第一使能腳及第一輸入腳與所述第一濾波模塊的輸出端相連，且所述第一使能腳與地線之間串聯(lián)接有第二濾波電容；所述反饋腳與第一輸出腳之間接有所述第一分壓電阻，所述反饋腳與地線之間串聯(lián)接有所述第二分壓電阻，所述第一地腳接地；所述穩(wěn)壓集成芯片根據(jù)所述反饋腳反饋的電壓維持所述第一輸出腳輸出的電壓恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒壓模塊還包括串聯(lián)接在地線和所述第一輸出腳之間的第四濾波電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊包括可變電阻、第三分壓電阻、限流電阻、扼流電阻、三極管以及單片機，所述單片機包括電源腳、調(diào)光采樣輸入腳、脈沖輸出腳以及第二地腳；所述電源腳與所述恒壓模塊的輸出端以及所述可變電阻的一端相連，所述調(diào)光采樣輸入腳與所述可變電阻的另一端相連，且所述調(diào)光采樣輸入腳與地線之間串聯(lián)連接有第三分壓電阻；所述脈沖輸出腳與所述三極管的基極之間串聯(lián)接有限流電阻，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極與所述電源腳之間串聯(lián)接有扼流電阻，所述扼流電阻與三極管的集電極相連的一端是所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端；所述第二地腳接地；所述單片機根據(jù)所述調(diào)光采樣輸入腳采樣的電壓，調(diào)節(jié)脈沖輸出腳輸出的脈沖電壓的占空比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒流模塊包括電流采樣電阻、第三濾波電容以及恒流集成芯片，所述恒流集成芯片包括電源輸入腳、第二使能腳、電源輸出腳、電壓輸出腳、微分放大器正極輸入腳、微分放大器負極輸入腳、LED驅(qū)動電流控制腳以及第三地腳；所述電源輸入腳及第二使能腳與所述第一濾波模塊的輸出端相連，所述電源輸出腳是所述恒流模塊的輸出端，與所述LED光源的正極連接，所述電壓輸出腳與第三地腳串聯(lián)接有所述第三濾波電容，所述微分放大器正極輸入腳與微分放大器負極輸入腳之間串聯(lián)接有所述電流采樣電阻，且所述微分放大器正極輸入腳與所述LED光源的負極相連，所述LED驅(qū)動控制腳與所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端相連，所述第三地腳接地；所述恒流集成芯片根據(jù)所述脈沖信號，調(diào)節(jié)所述電源輸出腳輸出的電流大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，還包括串聯(lián)在所述恒流模塊的輸出端和LED光源的正極之間的第二濾波模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二濾波模塊包括第二儲能電容和第五濾波電容，所述第二儲能電容及第五濾波電容的兩端分別連接所述脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端和地線。
10.一種LED燈，包括LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路是如權(quán)利要求1_9 中任意一項所述的LED無級調(diào)光驅(qū)動電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED無級調(diào)光驅(qū)動電路，包括第一濾波模塊、恒壓模塊、脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊以及恒流模塊；第一濾波模塊接收電源輸入端輸入的直流電源信號，進行濾波處理后輸出給恒壓模塊和恒流模塊；恒壓模塊接收濾波處理后的直流信號進行穩(wěn)壓處理，并輸出恒定的電壓信號；脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊接收所述恒定的電壓信號，用于調(diào)節(jié)輸出端輸出的脈沖信號的脈沖寬度；恒流模塊接收第一濾波模塊濾波處理后的直流信號，以及脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊的輸出端輸出的脈沖信號，并根據(jù)脈沖信號的脈寬調(diào)節(jié)輸出給LED光源的電流的大小。本發(fā)明還提供一種LED燈。本發(fā)明可以通過脈沖寬度調(diào)節(jié)模塊連續(xù)的調(diào)節(jié)LED光源的亮度，實現(xiàn)無級調(diào)光，電路穩(wěn)定可靠。
文檔編號H05B37/02GK102458012SQ20101052233
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者周明杰, 孫占民 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司