專利名稱：一種led調(diào)光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，特別涉及一種集中控制的LED調(diào)光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED照明具有節(jié)能、高光效等突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種照明場所。在使用過程 中，需根據(jù)不同要求調(diào)節(jié)LED負(fù)載的亮度圖1示出了一種常用的通過外部調(diào)光器對LED進(jìn)行調(diào)光的方案。其中，LED驅(qū)動器 12上設(shè)置輸入線11和輸出線13，其中LED驅(qū)動器12通過輸入線11連接電源，輸出線13 連接至LED，并為LED輸出驅(qū)動電流。另外，LED驅(qū)動器12上還連接來自外部調(diào)光器的調(diào)光 信號線，用戶通過外部調(diào)光器可以調(diào)節(jié)輸入到LED驅(qū)動器12中的調(diào)光信號，使得LED驅(qū)動 器12根據(jù)調(diào)光信號輸出至LED的驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。但上述的調(diào)光方式需要為每個獨(dú)立LED光源引入調(diào)光信號線14，不僅施工布線麻 煩，而且當(dāng)LED的距離較遠(yuǎn)需要延長調(diào)光信號線14的長度時(shí)，調(diào)光信號線也易受干擾，即隨 著調(diào)光信號線長度的延長，系統(tǒng)的可靠性也逐漸降低。參見圖2，示出交流斬波調(diào)光電路圖，包括交流電源11、LED驅(qū)動器12、調(diào)光器13 及多個串聯(lián)的LED負(fù)載，交流電源11輸出的電壓經(jīng)調(diào)光器13調(diào)節(jié)后，輸出到LED驅(qū)動器 12，驅(qū)動LED負(fù)載發(fā)光。調(diào)光器13包括設(shè)置在交流電源11和LED驅(qū)動器12之間連線上的 雙向可控硅Q1，可變電阻Rl和電容Cl串聯(lián)連接，并與雙向可控硅Ql并聯(lián)。雙向可控硅Ql 的控制端連接觸發(fā)二極管DB3的一端，觸發(fā)二極管DB3的另一端連接在可變電阻Rl和電容 Cl的公共端。參見圖3，為電壓Vl的波形圖。通過改變可變電阻Rl的阻值，可改變電容Cl的充 電時(shí)間，從而改變雙向可控硅Ql的導(dǎo)通角，使調(diào)光器13的輸出電壓Vl出現(xiàn)斬波電壓的變 化。該方式以電壓Vl的斬波角的變化控制LED驅(qū)動器12的輸出電流，是一種理想的 低成本調(diào)光方案，但斬波調(diào)光固有的缺點(diǎn)是調(diào)光狀態(tài)下功率因數(shù)差、電磁干擾大，應(yīng)用于開 關(guān)電源類LED驅(qū)動器時(shí)存在調(diào)光器13和開關(guān)電源11負(fù)載的阻抗匹配問題，解決匹配問題 往往就會導(dǎo)致LED驅(qū)動器12的效率大幅降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種LED調(diào)光系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有功率因數(shù)高，電磁干擾小， 易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型一種LED調(diào)光系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓變換器，所述穩(wěn)壓變換器的輸入端連接 電源；恒流模塊，所述恒流模塊的輸出端連接一個或多個串聯(lián)的LED負(fù)載；所述穩(wěn)壓變換器 的輸出端通過開關(guān)管與所述恒流模塊的輸入端連接，所述開關(guān)管由PWM信號控制開斷。優(yōu)選的，所述LED調(diào)光系統(tǒng)包括多個并聯(lián)的恒流模塊，所述穩(wěn)壓變換器的輸出端 與各恒流模塊的輸入端連接。[0011]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓變換器具有功率因數(shù)校正電路。優(yōu)選的，所述PWM信號的頻率范圍是ΙΟΟΗζ-ΙΟΟΟΟΗζ。優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓變換器可為AC-DC變換器或DC-DC變換器。優(yōu)選的，穩(wěn)壓變換器和開關(guān)管可以組成集中調(diào)光電路，并與各恒流模塊在整個燈 具系統(tǒng)中分別獨(dú)立放置。優(yōu)選的，所述恒流模塊包括第一開關(guān)管，第一開關(guān)管的第一端和第二端分別連接 恒流模塊正輸入端和第一電感的一端，第一電感的另一端連接恒流模塊正輸出端；第一開 關(guān)管的控制端連接第一控制電路的輸出端，第一控制電路在所述恒流模塊的輸出端采樣輸 出電流；第一二極管的陽極接恒流模塊的負(fù)輸入端和負(fù)輸出端，第一二極管的陰極連接第 一開關(guān)管和第一電感的公共端；第一控制電路將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié) 果控制第一開關(guān)管的開斷，使恒流模塊輸出恒定電流。優(yōu)選的，所述恒流模塊的正輸入端和正輸出端之間串聯(lián)第二電感和第二二極管， 第二二極管的陽極連接第二電感，陰極連接正輸出端；第二開關(guān)管的第一端和第二端分別 連接第二電感和第二二極管的公共端和恒流模塊的負(fù)輸入端，控制端連接第二控制電路的 輸出端，第二控制電路的輸入在所述恒流模塊的輸出端采樣輸出電流；第二控制電路將采 樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制第二開關(guān)管的開斷，使恒流模塊輸出恒定電 流。優(yōu)選的，所述恒流模塊包括變壓器，變壓器原邊繞組的異名端連接所述恒流模塊 的正輸入端，同名端通過第三開關(guān)管的第一端和第二端連接所述恒流模塊的負(fù)輸入端，第 三開關(guān)管的控制端連接第三控制電路的輸出端，第三控制電路在所述恒流模塊的輸出端采 樣輸出電流；變壓器副邊繞組的同名端連接第三二極管的陽極，第三二極管的陰極連接所 述恒流模塊的正輸出端，異名端連接所述恒流模塊的負(fù)輸出端；第三控制電路將采樣輸出 電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制第三開關(guān)管的開斷，使恒流模塊輸出恒定電流。優(yōu)選的，所述恒流模塊包括驅(qū)動控制電路和調(diào)整管，所述驅(qū)動控制電路的輸入端 連接所述恒流模塊的負(fù)輸入端，輸出端連接調(diào)整管的控制端，調(diào)整管的第一端和第二端分 別連接驅(qū)動控制電路的輸入端和所述恒流模塊的負(fù)輸出端；驅(qū)動控制電路采樣輸出電流， 將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制調(diào)整管的阻抗，使恒流模塊輸出恒定電 流。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過PWM信號控制開關(guān)管的開斷，實(shí)現(xiàn)對LED負(fù)載的調(diào)節(jié)。通過斬波 開關(guān)直接以PWM的方式集中調(diào)節(jié)LED亮度，通過功率電壓信號進(jìn)行傳遞調(diào)光信號，不需要另 外設(shè)置調(diào)光信號線，所以整個系統(tǒng)的抗干擾能力較強(qiáng)，而且不受距離的限制，調(diào)光系統(tǒng)的可
靠性更高。穩(wěn)壓變換器和開關(guān)管組成集中調(diào)光電路，和傳統(tǒng)的可控硅調(diào)光方式相比，不需要 專門的調(diào)光信號檢測電路或控制電路，電路簡單，功率因數(shù)高，該調(diào)節(jié)方式通過穩(wěn)壓變換 器與電源隔離，對電源無影響，電磁干擾相對較小，且不存在LED驅(qū)動器與電源阻抗匹配問 題。本實(shí)用新型的集中調(diào)光電路和各恒流模塊在整個燈具系統(tǒng)中可以分別獨(dú)立放置。 穩(wěn)壓變換器和開關(guān)管作為集中式調(diào)光器，放置在燈具外面，各恒流模塊可放置在燈具內(nèi)部，這樣有利于燈具的散熱。

[0023]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中通過外部調(diào)光器對LED進(jìn)行調(diào)光的方案的示意圖[0024]圖2為現(xiàn)有交流斬波調(diào)光電路圖；[0025]圖3為圖1中電壓Vl的波形圖；[0026]圖4為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第一實(shí)施例電路圖；[0027]圖5為圖3中恒流模塊的輸入電壓V2的波形圖；[0028]圖6為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第二實(shí)施例電路圖；[0029]圖7為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第三實(shí)施例電路圖；[0030]圖8為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第四實(shí)施例電路圖；[0031]圖9為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第五實(shí)施例電路圖；[0032]圖10為本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第六實(shí)施例電路圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖4，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第一實(shí)施例，包括穩(wěn)壓變換器21，穩(wěn)壓變 換器21的兩輸入端連接電源，正輸出端分別與恒流模塊22的正輸入端連接穩(wěn)壓變換器21 的負(fù)輸出端與恒流模塊的負(fù)輸入端之間通過由PWM信號控制開斷的開關(guān)管Sl連接，恒流模 塊的正負(fù)兩輸出端之間連接多個串聯(lián)的LED負(fù)載。穩(wěn)壓變換器21包括功率因數(shù)校正電路，功率因數(shù)校正電路調(diào)節(jié)穩(wěn)壓變換器21的 功率因數(shù)。穩(wěn)壓變換器21的輸出電壓Vl可以是預(yù)先設(shè)定值，也可以隨LED負(fù)載電壓的變 化而變化。穩(wěn)壓變換器21可為AC-DA變換器或DC-DC變換器。所述PWM信號的頻率范圍 是 ΙΟΟΗζ-ΙΟΟΟΟΗζ。開關(guān)管Sl接受PWM信號的控制，交替工作在導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)，使恒流模塊22的輸 入電壓V2為PWM斬波電壓，經(jīng)過恒流模塊22后輸出PWM斬波電流12，通過改變PWM信號的 占空比，即可改變輸入電壓V2的占空比，從而改變恒流模塊22輸出PWM斬波電流12的平 均值，實(shí)現(xiàn)集中調(diào)節(jié)LED負(fù)載亮度的目的。參見圖5，示出恒流模塊22的輸入電壓V2的波形，其中T等于PWM信號的周期，V2 的幅值與電壓Vl相等。本實(shí)用新型恒流模塊22的輸入電壓V2為PWM斬波電壓，當(dāng)輸入電 壓V2為高電平時(shí)，恒流模塊22工作，使恒流模塊22輸出恒定的電流，該電流值可以是預(yù)先 設(shè)定；當(dāng)輸入電壓V2為低電平時(shí)，恒流模塊22不工作，其輸出的電流為零。當(dāng)PWM信號的 占空比為100%時(shí)，LED燈最亮，當(dāng)PWM信號的占空比為0時(shí)，LED燈熄滅。本實(shí)用新型通過PWM信號控制開關(guān)管Sl的開斷，實(shí)現(xiàn)對LED負(fù)載的調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié) 方式功率損耗小，功率因數(shù)較高，該調(diào)節(jié)方式通過穩(wěn)壓變換器21與電源隔離，對電源無影 響，電磁干擾相對較小，且不存在LED驅(qū)動器與電源阻抗匹配問題。因此本實(shí)用新型具有功 率因數(shù)高，電磁干擾小，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。參見圖6，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第二實(shí)施例，包括穩(wěn)壓變換器21，穩(wěn)壓變換器21的兩輸入端連接電源，正負(fù)兩輸出端分別與多個并聯(lián)的恒流模塊22的正負(fù)兩輸入 端連接，各恒流模塊的正負(fù)兩輸出端之間連接多個串聯(lián)的LED負(fù)載；穩(wěn)壓變換器21的負(fù)輸 出端與恒流模塊的負(fù)輸入端之間連接由PWM信號控制開斷的開關(guān)管Si。每個恒流模塊22 可根據(jù)LED負(fù)載需要輸出不同的電流，即可帶不同的LED負(fù)載。 本實(shí)用新型通過多個恒流模塊22控制多組LED負(fù)載，實(shí)現(xiàn)對多組LED負(fù)載的集中 控制。 本實(shí)用新型恒流模塊22可以為DC-DC變換電路，如BUCK電路、BOOST電路、 Flyback電路等。參見圖7，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第三實(shí)施例，恒流模塊22包括第一開關(guān) 管S2，第一開關(guān)管S2的第一端和第二端分別連接恒流模塊22正輸入端和第一電感L2的一 端，第一電感Ll的另一端連接恒流模塊22正輸出端；第一開關(guān)管S2的控制端連接第一控 制電路Kl的輸出端，第一控制電路Kl的輸入端連接第一二極管Dl的陽極，第一二極管Dl 的陰極連接第一開關(guān)管S2和第一電感Ll的公共端。第一開關(guān)管S2的控制端控制第一端 和第二端的導(dǎo)通或斷開。第一控制電路采樣輸出電流Io，將采樣輸出電流Io與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果 控制第一開關(guān)管S2的開斷，使恒流模塊22輸出恒定電流。參見圖8，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第四實(shí)施例，恒流模塊22的正輸入端和正 輸出端之間串聯(lián)第二電感L2和第二二極管D2，第二二極管D2的陽極連接第二電感L2，陰 極連接正輸出端；第二開關(guān)管S3的導(dǎo)管端分別連接第二電感L2和第二二極管D2的公共端 和恒流模塊22的負(fù)輸入端，控制端連接第二控制電路K2的輸出端，第二控制電路K2的輸 入端連接恒流模塊22的負(fù)輸出端；第二開關(guān)管S3的控制端控制第一端和第二端的導(dǎo)通或 斷開。第二控制電路K2采樣輸出電流Io，將采樣輸出電流Io與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié) 果控制第二開關(guān)管S3的開斷，使恒流模塊22輸出恒定電流。參見圖9，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第五實(shí)施例，恒流模塊22包括變壓器Tl， 變壓器他原邊繞組的異名端連接恒流模塊22的正輸入端，同名端通過第三開關(guān)管S4的第 一端和第二端連接恒流模塊22的負(fù)輸入端，第三開關(guān)管S4的控制端連接第三控制電路K3 的輸出端，第三控制電路K3的輸出端的輸入端連接恒流模塊22的負(fù)輸出端；變壓器Tl副 邊繞組的同名端連接第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接恒流模塊22的正輸 出端，異名端連接恒流模塊22的負(fù)輸出端；第三開關(guān)管S4的控制端控制第一端和第二端的 導(dǎo)通或斷開。第三控制電路K3采樣輸出電流Io，將采樣輸出電流Io與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié) 果控制第三開關(guān)管S4的開斷，使恒流模塊22輸出恒定電流。參見圖10，示出本實(shí)用新型LED調(diào)光系統(tǒng)第六實(shí)施例，恒流模塊22包括驅(qū)動控制 電路K4和調(diào)整管S5，驅(qū)動控制電路K4的輸入端連接恒流模塊22的負(fù)輸入端，輸出端連接 調(diào)整管S5的控制端，調(diào)整管S5的第一端和第二端分別連接驅(qū)動控制電路K4的輸入端和恒 流模塊22的負(fù)輸出端；驅(qū)動控制電路K4采樣輸出電流，將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控 制調(diào)整管S5的阻抗，使恒流模塊22輸出恒定電流。[0050]本實(shí)用新型通過斬波開關(guān)直接以PWM的方式調(diào)節(jié)LED亮度，后級DC/DC電路不需 要專門的調(diào)光信號檢測電路或控制電路。PWM方波的頻率在一個較寬范圍都是可行的，斬波 開關(guān)管的占空比就是后級電路PWM調(diào)光的占空比，容易形成行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。本實(shí)用 新型和前沿或后沿交流供電電源相角斬波調(diào)光比，電網(wǎng)交流側(cè)電磁兼容性好。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限 定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在 本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，包括穩(wěn)壓變換器，所述穩(wěn)壓變換器的輸入端連接電源；恒流模塊，所述恒流模塊的輸出端連接一個或多個串聯(lián)的LED負(fù)載；所述穩(wěn)壓變換器的輸出端通過開關(guān)管與所述恒流模塊的輸入端連接，所述開關(guān)管由PWM信號控制開斷。
2.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述LED調(diào)光系統(tǒng)包括多個并聯(lián)的 恒流模塊，所述穩(wěn)壓變換器的輸出端通過開關(guān)管與各恒流模塊的輸入端連接。
3.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓變換器具有功率因數(shù)校正 電路。
4.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM信號的頻率范圍是 ΙΟΟΗζ-ΙΟΟΟΟΗζ。
5.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓變換器可為AC-DC變換器 或DC-DC變換器。
6.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓變換器和所述開關(guān)管組成 集中調(diào)光電路，并與各恒流模塊分別獨(dú)立放置。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流模塊包括第一開 關(guān)管，第一開關(guān)管的第一端和第二端分別連接恒流模塊正輸入端和第一電感的一端，第一 電感的另一端連接恒流模塊正輸出端；第一開關(guān)管的控制端連接第一控制電路的輸出端， 第一控制電路在所述恒流模塊的輸出端采樣輸出電流；第一二極管的陽極接恒流模塊的負(fù) 輸入端和負(fù)輸出端，第一二極管的陰極連接第一開關(guān)管和第一電感的公共端；第一控制電路將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制第一開關(guān)管的開斷， 使恒流模塊輸出恒定電流。
8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流模塊的正輸入端 和正輸出端之間串聯(lián)第二電感和第二二極管，第二二極管的陽極連接第二電感，陰極連接 正輸出端；第二開關(guān)管的第一端和第二端分別連接第二電感和第二二極管的公共端和恒流 模塊的負(fù)輸入端，控制端連接第二控制電路的輸出端，第二控制電路的輸入在所述恒流模 塊的輸出端采樣輸出電流；第二控制電路將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控 制第二開關(guān)管的開斷，使恒流模塊輸出恒定電流。
9.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流模塊包括變壓 器，變壓器原邊繞組的異名端連接所述恒流模塊的正輸入端，同名端通過第三開關(guān)管的第 一端和第二端連接所述恒流模塊的負(fù)輸入端，第三開關(guān)管的控制端連接第三控制電路的輸 出端，第三控制電路在所述恒流模塊的輸出端采樣輸出電流；變壓器副邊繞組的同名端連 接第三二極管的陽極，第三二極管的陰極連接所述恒流模塊的正輸出端，異名端連接所述 恒流模塊的負(fù)輸出端；第三控制電路將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制第三開關(guān)管的開斷， 使恒流模塊輸出恒定電流。
10.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流模塊包括驅(qū)動 控制電路和調(diào)整管，所述驅(qū)動控制電路的輸入端連接所述恒流模塊的負(fù)輸入端，輸出端連 接調(diào)整管的控制端，調(diào)整管的第一端和第二端分別連接驅(qū)動控制電路的輸入端和所述恒流 模塊的負(fù)輸出端；驅(qū)動控制電路采樣輸出電流，將采樣輸出電流與設(shè)定值比較，依據(jù)比較結(jié)果控制調(diào)整管的阻抗，使恒流模塊輸出恒定電流。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種LED調(diào)光系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓變換器，所述穩(wěn)壓變換器的輸入端連接電源；恒流模塊，所述恒流模塊的輸出端連接至少一個串聯(lián)的LED負(fù)載；所述穩(wěn)壓變換器的輸出端通過開關(guān)管與所述恒流模塊的輸入端連接，所述開關(guān)管由PWM信號控制開斷。本實(shí)用新型具有功率因數(shù)高，電磁干擾小，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H05B37/02GK201742607SQ201020241530
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者華桂潮, 葛良安 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司