一種led燈調光電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種 LED 燈調光電路，包括輸入電源模塊驅動的發(fā)光LED模塊，限定發(fā)光LED模塊電流的限流電感，控制發(fā)光LED模塊亮度的高速開關，為發(fā)光LED模塊提供持續(xù)電流的續(xù)流模塊。發(fā)光LED模塊、限流電感和高速開關串聯(lián)連接；續(xù)流模塊跨接在發(fā)光LED模塊和限流電感串聯(lián)的兩端；發(fā)光LED模塊至少有并聯(lián)的兩路LED，至少一路LED串接有一個調色開關，且調色開關位于輸入電源模塊和限流電感之間。通過改變調色開關的占空比，而控制不同燈串LED亮的比例，從而達到調色的目的。
【專利說明】—種LED燈調光電路

【技術領域】
[0001]發(fā)明屬于照明【技術領域】，涉及LED燈控制電路。

【背景技術】
[0002]LED照明技術具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等優(yōu)點，隨著技術的發(fā)展，已逐漸取代傳統(tǒng)的白熾燈而成為照明市場的主流。LED燈一般裝有驅動電路，即一個輸出恒流的開關電源。
[0003]現(xiàn)有技術中，LED燈的開關電源的電路復雜，集成度低，從而給LED燈的普及造成了困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了上述問題而提出一種LED燈調光電路；在至少一路LED串接調色開關，實現(xiàn)發(fā)光LED模塊的顏色控制。
[0005]本發(fā)明的技術方案如下:
一種LED燈調光電路,包括:用于內(nèi)部供電的輸入電源模塊,輸入電源模塊驅動的發(fā)光LED模塊，限定發(fā)光LED模塊電流的限流電感，控制發(fā)光LED模塊亮度的高速開關，為發(fā)光LED模塊提供持續(xù)電流的續(xù)流模塊。
[0006]發(fā)光LED模塊、限流電感和高速開關串聯(lián)連接；續(xù)流模塊跨接在發(fā)光LED模塊和限流電感串聯(lián)的兩端；發(fā)光LED模塊至少有并聯(lián)的兩路LED，至少一路LED串接有一個調色開關，且調色開關位于輸入電源模塊和限流電感之間。
[0007]該調光電路還包括向高速開關和調色開關發(fā)出控制信號的控制單元；控制單元的輸出端通過不同的控制線路分別與高速開關、調色開關的控制端相連接。
[0008]控制單元、高速開關和限流電感共同構成了發(fā)光LED模塊的驅動調光電路；控制單元、調色開關和限流電感共同構成了發(fā)光LED模塊的調色電路。
[0009]該調光電路還包括與控制單元接收感應信號的輸入端連接的感應模塊。感應模塊為紅外接受器、藍牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應模塊、電壓感應模塊、電流感應模塊和\或聲頻感應模塊。
[0010]調色開關是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的調色開關；控制單元的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
[0011]輸入電源模塊包括把交流變?yōu)橹绷鞯恼鳂蚝徒o控制單元供電的直流降壓單元。直流降壓單元包括串聯(lián)的兩個或兩個以上的穩(wěn)壓組件，每個穩(wěn)壓組件為穩(wěn)壓二極管和電容并聯(lián)。直流降壓單元串有一個休眠開關；控制單元的輸出端通過控制線路與該休眠開關的控制端相連接。
[0012]休眠開關是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的休眠開關；控制單元的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
[0013]采用本發(fā)明技術方案的有益效果:
1.通過改變高速開關5的開關頻率和占空比，從而調整發(fā)光LED模塊的亮度；通過改變調色開關3的占空比，而控制不同燈串LED亮的比例，從而達到調色的目的。電路簡單，成本較低。
[0014]2.采用休眠開關11的開和關，和穩(wěn)壓組件中的電容給控制單元提供脈沖休眠方式的供電，極大的降低待機時的耗電。
[0015]3.直流降壓單元采用穩(wěn)壓二極管串聯(lián)供電，降低了系統(tǒng)的電流。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1A是本發(fā)明一種LED燈調光電路的原理框圖；
圖1B是本發(fā)明一種LED燈調光電路的另一原理框圖；
圖2是本發(fā)明的輸入電源模塊一種實施例的電原理圖；
圖3是本發(fā)明的輸入電源模塊另一種實施例的電原理圖；
圖4是圖1A中控制單元控制調色開關的兩個實施例的電原理圖；
圖5是圖2中控制單元控制休眠開關的實施例的電原理圖；
圖6是本發(fā)明一種LED燈調光電路的一個實施例的電原理圖。

【具體實施方式】
[0018]為了更好的說明本發(fā)明，現(xiàn)結合實施例與附圖作進一步說明，應當理解此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]圖1為本發(fā)明一種LED燈調光電路的原理框圖。
[0020]圖中包括用于內(nèi)部供電的輸入電源模塊I ;用于照明的輸入電源模塊I驅動的發(fā)光LED模塊2 ;限定發(fā)光LED模塊2電流的限流電感4 ;控制發(fā)光LED模塊2亮度的高速開關5 ;為發(fā)光LED模塊2提供持續(xù)電流的續(xù)流模塊6。
[0021]發(fā)光LED模塊2、限流電感4和高速開關5串聯(lián)連接。續(xù)流模塊6跨接在發(fā)光LED模塊2和限流電感4串聯(lián)的兩端。
[0022]發(fā)光LED模塊2至少有并聯(lián)的兩路LED，至少一路LED串接有一個調色開關3，且調色開關3位于輸入電源模塊I和限流電感4之間。在圖1A中，調色開關3位于燈串LED2和限流電感4之間；在圖1B中，調色開關3位于輸入電源模塊I和燈串LED2之間。
[0023]該調光電路還包括發(fā)出控制信號的控制單元MCU?？刂茊卧狹CU的輸出端通過不同的控制線路分別與高速開關5和調色開關3的控制端相連接。
[0024]控制單元MCU、高速開關5和限流電感4共同構成了發(fā)光LED模塊2的驅動調光電路；控制單元MCU、調色開關3和限流電感4共同構成了發(fā)光LED模塊2的調色電路。
[0025]該調光電路還包括與控制單元MCU接收感應信號的輸入端連接的感應模塊7。感應模塊7可以為紅外接受器、藍牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應模塊、電壓感應模塊、電流感應模塊和\或聲頻感應模塊。
[0026]該調光電路還包括與控制單元MCU的輸入端連接的反饋電阻8，反饋電阻8與高速開關5串聯(lián)。
[0027]如圖1所示:輸入電源模塊1，發(fā)光LED模塊2，限流電感4，高速開關5，續(xù)流模塊6、控制單元MCU等共同組成降壓型BUCK電路，控制單元MCU可以分別控制高速開關5和調色開關3的開和關。高速開關5工作在PWM模式，相當于發(fā)光LED模塊2的總開關。改變高速開關5的開關頻率和占空比，就能改變發(fā)光LED模塊2的亮度。
[0028]發(fā)光LED模塊2包括并聯(lián)的兩路LED，一路燈串LEDl和一路燈串LED2。調色開關3串聯(lián)在燈串LED2線路中，當高速開關5工作在PWM模式下:
調色開關3關閉時，燈串LEDl會點亮，燈串LED2不亮；調色開關3打開時，由于燈串LED2的電壓降比燈串LEDl的電壓降要小，而在PWM的BUCK降壓模式下，電路中流經(jīng)整個發(fā)光LED模塊2的電流有限，此時有限的電流只會流過較低電壓降的燈串LED2。此時表現(xiàn)為燈串LEDl不亮，燈串LED2亮。
[0029]如此，當BUCK電路工作時，控制單元MCU通過控制調色開關3就能控制燈串LEDl和燈串LED2的亮和滅，通過控制調色開關3的占空比而達到控制燈串LEDl和燈串LED2亮的比例，從而達到調色的目的。
[0030]控制單元MCU接收到感應模塊7的信號，通過控制高速開關5的開關頻率和占空比來調節(jié)整個發(fā)光LED模塊2的亮度，通過調整調色開關3的占空比來調節(jié)整個發(fā)光LED模塊2的顏色。原理框圖1B是原理框圖1A類似應用，圖1A中把調色開關3串聯(lián)在燈串LED2和限流電感4之間；圖1B中把調色開關3串聯(lián)在輸入電源模塊I和燈串LED2之間。
[0031]調色開關3是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的調色開關。N型開關管可以是N型場效應管或NPN型三極管。控制單元MCU的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
[0032]輸入電源模塊I包括把交流變?yōu)橹绷鞯恼鳂蚝徒o控制單元MCU供電的直流降壓單元。直流降壓單元串有一個休眠開關11。控制單元MCU的輸出端通過控制線路與該休眠開關11的控制端相連接。
[0033]直流降壓單元包括串聯(lián)的兩個或兩個以上的穩(wěn)壓組件，每個穩(wěn)壓組件為穩(wěn)壓二極管和電容并聯(lián)。
[0034]休眠開關11是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的休眠開關。N型開關管可以是N型場效應管或NPN型三極管?？刂茊卧狹CU的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
[0035]圖2是本發(fā)明的輸入電源模塊I 一種實施例的電原理圖。如圖所示，220V的交流市電通過整流橋BI整流成直流電，電容C4起穩(wěn)壓和儲能的作用。電阻RV、穩(wěn)壓管Dl、D2、D3串聯(lián)，其中電阻RV起降壓的作用。穩(wěn)壓管Dl和電容Cl鉗位穩(wěn)壓直流電壓Vl給控制單元MCU用，穩(wěn)壓管D2和電容C2鉗位穩(wěn)壓直流電壓V2給紅外接收器用，穩(wěn)壓管D3和電容C3鉗位穩(wěn)壓直流電壓V3給藍牙模塊用。這樣穩(wěn)壓組件串聯(lián)供電分別供電給控制單元MCU^I外線接收器和藍牙模塊，降低了系統(tǒng)的電流。
[0036]穩(wěn)壓管Dl、D2、D3和電源正端間串有個休眠開關11，控制單元MCU控制此休眠開關11的開和關，來控制給控制單元MCU、紅外接收器和藍牙模塊的供電。由于電容Cl會存儲一定的電量，而控制單元MCU可以通過休眠模式來降低耗電。這樣當控制單元MCU關閉休眠開關11停止供電時，就進入休眠模式，此時由穩(wěn)壓組件中的電容Cl來提供控制單元MCU的用電。當控制單元MCU的內(nèi)部定時器喚醒MCU時，就打開休眠開關11，恢復系統(tǒng)供電。通過這樣的脈沖休眠方式供電，系統(tǒng)能極大的降低待機時的耗電。
[0037]圖3是本發(fā)明的輸入電源模塊I另一種實施例的電原理圖。圖中的紅外接收器和控制單元MCU的供電是并聯(lián)供電，其耗電比串聯(lián)供電要大一些，二極管D2起防止Cl的電回流到C2，這個電路同樣用控制單元MCU控制休眠開關11來進行脈沖休眠方式供電。
[0038]圖4是圖1A中控制單元MCU控制調色開關3的兩個實施例的電原理圖。圖4A中，是由PNP三極管QlA和NPN三極管QlB組成的復合開關，此復合開關相當于圖1中的調色開關3。當控制單元MCU的控制端LEDW低時，PNP三極管QlA就截止。當控制單元MCU的控制端LEDW高時，PNP三極管QlA就導通。這個電路的好處是PNP三極管QlA截止時，整個復合開關不耗電；PNP三極管QlA導通時，LED燈串把流過該控制極的電也利用上。
[0039]圖4B中，是由兩個NPN三極管組成的復合開關，控制單元MCU通過控制LEDG也能控制LED燈串的開和關。但其截止時，三極管Q2B會有輕微的耗電；導通時，三極管Q2A控制極的電流浪費了，利用不上。
[0040]圖5是圖2中控制單元MCU控制休眠開關11的實施例的電原理圖。圖中，是由PNP三極管Q3A和NPN三極管Q3B組成的復合開關，此復合開關相當于圖2和圖3中的休眠開關11。當控制單元MCU的控制端低時，PNP三極管Q3A就截止。當控制單元MCU的控制端高時，PNP三極管Q3A就導通。
[0041]圖6是本發(fā)明一種LED燈調光電路的一個實施例的電原理圖，用220V市電供電的非隔離BUCK降壓的全彩調光電路。
[0042]如圖6所示，發(fā)光LED模塊2為四路并聯(lián)的燈串LED，其中三路燈串LED和限流電感4之間串接有調色開關。限流電感4為電感LI，高速開關5為N型的MOS管Tl，續(xù)流模塊6為二極管D3。
[0043]圖6中，芯片Ul作為控制單元MCU，芯片Ul輸入端連接的紅外接受器給出指令和信號，通過其控制端PWM輸出的控制信號，調節(jié)起高速開關5作用的MOS管Tl的開關頻率和開關占空比，來調節(jié)整個發(fā)光LED模塊2的電流，控制燈光的亮度。芯片Ul分別通過控制端LEDG、LEDR、LEDB輸出的控制信號，調節(jié)Ql、Q2、Q3的調色開關3的比例，來控制發(fā)光LED模塊燈光的色彩。關閉MOS管Tl，則關閉發(fā)光LED模塊。在關燈待機時，通過Q4B控制Q4的脈沖休眠方式，供電給控制單元MCU和紅外接收器，而達到省電的目的。
[0044]圖6中，用于給發(fā)光LED模塊持續(xù)提供電能的續(xù)流模塊為二極管D3。二極管D3的陰極與輸入電源的正端和發(fā)光LED模塊的陽極LED+相連；二極管D3的陽極與電感LI的一端相連；電感LI的另一端與發(fā)光LED模塊的陰極LED-相連。N型MOS管Tl的漏極與二極管D3的陽極相連，N型MOS管Tl的柵極經(jīng)電阻與控制單元MCU的輸出端PWM相連，N型MOS管Tl的源極經(jīng)反饋電阻與地線相連。也就是高速開關5與反饋電阻呈串聯(lián)狀態(tài)。
[0045]圖6中，發(fā)光LED模塊、電感L1、N型MOS管Tl和二極管D3共同組成降壓型BUCK電路。輸入電源模塊供電給發(fā)光LED模塊和控制單元MCU。當MOS管Tl導通時，電流由電源正端流向發(fā)光LED模塊，流向電感LI，通過MOS管Tl，流過反饋電阻，再到電源負端。此時電感LI是儲能狀態(tài)，電流由小變大。當MOS管Tl關閉時，電感LI是釋放能量來點亮發(fā)光LED模塊，電流由電感LI流向二極管D3，流向發(fā)光LED模塊，再流回電感LI，形成回路。隨著電感LI存儲的能量消耗，電流由大變小。電容C2和發(fā)光LED模塊2并聯(lián)，起平緩發(fā)光LED模塊的電壓和電流的作用。
【權利要求】
1.一種LED燈調光電路，其特征是，包括: 用于內(nèi)部供電的輸入電源模塊(1)， 輸入電源模塊(1)驅動的發(fā)光LED模塊(2), 限定發(fā)光LED模塊⑵電流的限流電感(4)， 控制發(fā)光LED模塊(2)亮度的高速開關(5)， 為發(fā)光LED模塊(2)提供持續(xù)電流的續(xù)流模塊(6)； 所述發(fā)光LED模塊(2)、限流電感(4)和高速開關(5)串聯(lián)連接； 所述續(xù)流模塊(6)跨接在發(fā)光LED模塊⑵和限流電感⑷串聯(lián)的兩端； 所述發(fā)光LED模塊(2)至少有并聯(lián)的兩路LED，至少一路LED串接有一個調色開關(3)，且調色開關⑶位于輸入電源模塊⑴和限流電感⑷之間； 該調光電路還包括向高速開關(5)和調色開關(3)發(fā)出控制信號的控制單元(MCU)；所述控制單元(MCU)的輸出端通過不同的控制線路分別與高速開關(5)、調色開關(3)的控制端相連接； 所述控制單元(MCU)、高速開關(5)和限流電感⑷共同構成了發(fā)光LED模塊2的驅動調光電路； 所述控制單元(MCU)、調色開關(3)和限流電感⑷共同構成了發(fā)光LED模塊2的調色電路。
2.如權利要求1所述的LED燈調光電路，其特征是:該調光電路還包括與控制單元(MCU)接收感應信號的輸入端連接的感應模塊(7)。
3.如權利要求2所述的LED燈調光電路，其特征是:所述感應模塊(7)為紅外接受器、藍牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應模塊、電壓感應模塊、電流感應模塊和\或聲頻感應模塊。
4.如權利要求1所述的LED燈調光電路，其特征是:所述調色開關(3)是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的調色開關； 所述控制單元(MCU)的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
5.如權利要求1所述的LED燈調光電路，其特征是:所述輸入電源模塊(1)包括把交流變?yōu)橹绷鞯恼鳂蚝徒o控制單元(MCU)供電的直流降壓單元。
6.如權利要求5所述的LED燈調光電路，其特征是:所述直流降壓單元包括串聯(lián)的兩個或兩個以上的穩(wěn)壓組件，每個穩(wěn)壓組件為穩(wěn)壓二極管和電容并聯(lián)。
7.如權利要求5所述的LED燈調光電路，其特征是:所述直流降壓單元串有一個休眠開關(11);所述控制單元(MCU)的輸出端通過控制線路與該休眠開關(11)的控制端相連接。
8.如權利要求7所述的LED燈調光電路，其特征是:所述休眠開關(11)是由一個N型開關管和另一個開關管組成的復合型的休眠開關； 所述控制單元(MCU)的輸出端與該N型開關管的控制極相連接。
【文檔編號】H05B37/02GK104486860SQ201410633762
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】肖志軍 申請人:肖志軍