基于pfm調(diào)光的多色led照明系統(tǒng)及l(fā)ed驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)及LED驅(qū)動電路，照明系統(tǒng)包括至少兩種顏色的LED光源、至少兩個LED驅(qū)動電路以及控制單元，所述每種顏色的LED光源耦合至一個LED驅(qū)動電路，所述控制單元產(chǎn)生至少兩路PFM調(diào)光信號并分別輸入給LED驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路接收輸入電壓以及PFM調(diào)光信號，從而控制至少兩種顏色LED光源的平均電流；LED驅(qū)動電路包括一開關(guān)，所述開關(guān)接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用脈沖頻率調(diào)制PFM的方式來精確控制LED光源的平均電流，不同于PWM方式，并且在輕負(fù)載和低電流的情況下，PFM方式比PWM方式更具效率。
【專利說明】基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)及LED驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，特別涉及一種基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)及LED驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED由于具有節(jié)能、環(huán)保、可光控、固體化、長壽命等很多優(yōu)點，在提倡低碳生活的今天已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。
[0003]目前，隨著LED行業(yè)的不斷發(fā)展，LED控制方式的不斷創(chuàng)新，各種LED產(chǎn)品大量面市，目前普遍使用的對單色光LED的亮度控制已經(jīng)滿足不了人們的需求，為了滿足用戶的需求，采用一種以上單色LED混光的彩色LED技術(shù)已經(jīng)成為了 LED行業(yè)發(fā)展的重要課題，多色光源的調(diào)光裝置可以使LED燈產(chǎn)生不同的色溫和亮度，以三色調(diào)光為例，現(xiàn)有的技術(shù)主要是采用三路PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)方式來控制三種顏色LED光源的平均電流，PWM控制簡單、靈活，在LED領(lǐng)域具有很多優(yōu)勢，但是在某種情況下，PWM并非LED控制的最佳選擇，如在輕負(fù)載和低電流的情況下，PFM比PWM更有優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種基于至少兩路PFM信號來控制至少兩種顏色LED光源的多色LED照明系統(tǒng)及LED驅(qū)動電路。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，包括至少兩種顏色的LED光源、至少兩個LED驅(qū)動電路以及控制單元，所述每種顏色的LED光源耦合至一個LED驅(qū)動電路，所述控制單元產(chǎn)生至少兩路PFM調(diào)光信號并分別輸入給LED驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路接收輸入電壓以及PFM調(diào)光信號，從而控制至少兩種顏色LED光源的平均電流。
[0007]作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路包括一個開關(guān)，該開關(guān)為晶體三極管或場效應(yīng)管。
[0008]作為優(yōu)選，所述開關(guān)為場效應(yīng)管，其包括柵極、源極和漏極，所述柵極接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
[0009]作為優(yōu)選，所述LED光源包括紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED，該三種顏色的LED光源對應(yīng)三個LED驅(qū)動電路，且三種顏色的LED光源各自連接一個LED驅(qū)動電路以分別控制紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED發(fā)光。
[0010]作為優(yōu)選，所述控制單元產(chǎn)生三路PFM調(diào)光信號，每一路PFM調(diào)光信號控制LED驅(qū)動電路中的開關(guān)進(jìn)行通斷，從而控制三種顏色LED光源的平均電流，達(dá)到調(diào)節(jié)LED光源顏色和売度的目的。
[0011]一種基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其用于接收輸入電壓和PFM調(diào)光信號并驅(qū)動LED光源，所述LED驅(qū)動電路包括一開關(guān)，所述開關(guān)接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
[0012]作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路采用BUCK電路。
[0013]基于上述BUCK電路，所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的二極管、電感以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
[0014]作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路采用BUCK-B00ST電路。
[0015]基于上述BUCK-B00ST電路，作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的電感、二極管以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
[0016]作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路采用BOOST電路。
[0017]基于上述BOOST電路，所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的二極管、電感以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
[0018]作為優(yōu)選，所述LED驅(qū)動電路采用Flyback電路。
[0019]基于上述Flyback電路，所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、變壓器、二極管以及與LED光源并聯(lián)連接的電容，所述變壓器包括初級和次級，所述開關(guān)與變壓器初級連接，所述變壓器次級與二極管連接。
[0020]基于上述各電路，所述開關(guān)為晶體三極管或場效應(yīng)管中的一種。
[0021]作為優(yōu)選，所述開關(guān)為場效應(yīng)管，其包括柵極、源極和漏極，所述柵極接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
[0022]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用脈沖頻率調(diào)制PFM的方式來精確控制LED光源的平均電流，不同于PWM方式，并且在輕負(fù)載和低電流的情況下，PFM方式比PWM方式更具效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明多色LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第一實施例電路圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第一實施例另一電路圖；
[0026]圖4為圖2和圖3所示的LED驅(qū)動電路的電流波形示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第二實施例電路圖；
[0028]圖6為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第二實施例另一電路圖；
[0029]圖7為圖5和圖6所不的LED驅(qū)動電路的電流波形不意圖；
[0030]圖8為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第三實施例電路圖；
[0031]圖9為圖8所示的LED驅(qū)動電路的電流波形示意圖；
[0032]圖10為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第四實施例電路圖；
[0033]圖11為圖10所示的LED驅(qū)動電路的電流波形示意圖。
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明的【具體實施方式】如下:
[0035]圖1為本發(fā)明多色LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，本發(fā)明多色LED照明系統(tǒng)包括至少兩種顏色的LED光源1、至少兩個LED驅(qū)動電路2以及控制單元3。所述每種顏色的LED光源I對應(yīng)耦合至一個LED驅(qū)動電路2，所述控制單元3用于產(chǎn)生至少兩路PFM調(diào)光信號并分別輸入給LED驅(qū)動電路2，每路PFM調(diào)光信號控制單獨一種顏色的LED光源1，從而對每種顏色的LED光源進(jìn)行控制；每種顏色的LED光源又是由多個同種顏色的LED組成。所述LED驅(qū)動電路2接收輸入電壓Vin以及PFM調(diào)光信號，從而控制至少兩種顏色LED光源I的平均電流。[0036]優(yōu)選地，所述LED光源I包括紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED，比如圖1中LEDl代表著紅色LED，LED2代表著綠色LED，LED3代表著藍(lán)色LED，該紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED各自連接一個LED驅(qū)動電路2，以分別控制紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED發(fā)光，PFMUPFM2、PFM3各自代表著三路PFM調(diào)光信號，每一路PFM調(diào)光信號控制LED驅(qū)動電路2中的一個開關(guān)進(jìn)行通斷，從而對LED光源I內(nèi)每種顏色的LED進(jìn)行控制，達(dá)到調(diào)制LED光源顏色和亮度的目的。
[0037]圖2所示為本發(fā)明LED驅(qū)動電路的第一實施例的電路圖，如圖2所示，在本實施例中，本發(fā)明LED驅(qū)動電路采用BUCK電路，電路工作在DCM模式，LED驅(qū)動電路包括開關(guān)21、二極管22、電感23以及電容24。所述開關(guān)21可以為晶體三極管或場效應(yīng)管，在本實施例中，開關(guān)21采用場效應(yīng)管，所述開關(guān)21包括柵極、源極和漏極，所述開關(guān)21的柵極接收PFM調(diào)光信號，該PFM調(diào)光信號用于控制開關(guān)21進(jìn)行通斷，所述開關(guān)21的漏極連接輸入電壓Vin，開關(guān)21的源極與二極管22的陰極和電感23的一端連接，電感另一端與電容24連接，所述LED光源I與電容24并聯(lián)連接。
[0038]圖3所示為本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的第一實施例另一電路圖，圖3所示的LED驅(qū)動電路和圖2的區(qū)別在于:開關(guān)21的位置不同，開關(guān)21的柵極接收PFM調(diào)光信號，該PFM調(diào)光信號用于控制開關(guān)21進(jìn)行通斷，開關(guān)21的漏極與二極管22的陽極連接。
[0039]圖4為圖2和圖3所示的LED驅(qū)動電路的電流波形示意圖，如圖4所示，Ipk為峰值電流，ton為開關(guān)導(dǎo)通時間，toff為開關(guān)斷開時間，則:
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩種顏色的LED光源、至少兩個LED驅(qū)動電路以及控制單元，所述每種顏色的LED光源耦合至一個LED驅(qū)動電路，所述控制單元產(chǎn)生至少兩路PFM調(diào)光信號并分別輸入給LED驅(qū)動電路，所述LED驅(qū)動電路接收輸入電壓以及PFM調(diào)光信號，從而控制至少兩種顏色LED光源的平均電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括一個開關(guān)，該開關(guān)為晶體三極管或場效應(yīng)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，其特征是:所述開關(guān)為場效應(yīng)管，其包括柵極、源極和漏極，所述柵極接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，其特征是:所述LED光源包括紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED，該三種顏色的LED光源對應(yīng)三個LED驅(qū)動電路，且三種顏色的LED光源各自連接一個LED驅(qū)動電路以分別控制紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED發(fā)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于PFM調(diào)光的多色LED照明系統(tǒng)，其特征是:所述控制單元產(chǎn)生三路PFM調(diào)光信號，每一路PFM調(diào)光信號控制LED驅(qū)動電路中的開關(guān)進(jìn)行通斷，從而控制三種顏色LED光源的平均電流，達(dá)到調(diào)節(jié)LED光源顏色和亮度的目的。
6.一種基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其用于接收輸入電壓和PFM調(diào)光信號并驅(qū)動LED光源，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括一開關(guān)，所述開關(guān)接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路采用BUCK電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的二極管、電感以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路采用BUCK-BOOST電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的電感、二極管以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路采用BOOST電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、與開關(guān)連接的二極管、電感以及與LED光源并聯(lián)連接的電容。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路采用Flyback電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述LED驅(qū)動電路包括開關(guān)、變壓器、二極管以及與LED光源并聯(lián)連接的電容，所述變壓器包括初級和次級，所述開關(guān)與變壓器初級連接，所述變壓器次級與二極管連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求6-14任一項所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述開關(guān)為晶體三極管或場效應(yīng)管中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的基于PFM調(diào)光的LED驅(qū)動電路，其特征是:所述開關(guān)為場效應(yīng)管，其包括柵極、源極和漏極，所述柵極接收PFM調(diào)光信號以控制開關(guān)進(jìn)行通斷。
【文檔編號】H05B37/02GK103702477SQ201310648619
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】孫超群, 樓俊山, 沈錦祥 申請人:生迪光電科技股份有限公司