一種led燈調(diào)光電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種 LED 燈調(diào)光電路，包括輸入電源模塊驅(qū)動(dòng)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(guān)，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(guān)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(gè)調(diào)色開關(guān)，且調(diào)色開關(guān)位于輸入電源模塊和限流電感之間。通過改變調(diào)色開關(guān)的占空比，而控制不同燈串LED亮的比例，從而達(dá)到調(diào)色的目的。
【專利說明】—種LED燈調(diào)光電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明屬于照明【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及LED燈控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]LED照明技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，隨著技術(shù)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(qū)動(dòng)電路，即一個(gè)輸出恒流的開關(guān)電源。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，LED燈的開關(guān)電源的電路復(fù)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(diào)光電路；在至少一路LED串接調(diào)色開關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)光LED模塊的顏色控制。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種LED燈調(diào)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(qū)動(dòng)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(guān)，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(guān)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(gè)調(diào)色開關(guān)，且調(diào)色開關(guān)位于輸入電源模塊和限流電感之間。
[0007]該調(diào)光電路還包括向高速開關(guān)和調(diào)色開關(guān)發(fā)出控制信號(hào)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(guān)、調(diào)色開關(guān)的控制端相連接。
[0008]控制單元、高速開關(guān)和限流電感共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊的驅(qū)動(dòng)調(diào)光電路；控制單元、調(diào)色開關(guān)和限流電感共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊的調(diào)色電路。
[0009]該調(diào)光電路還包括與控制單元接收感應(yīng)信號(hào)的輸入端連接的感應(yīng)模塊。感應(yīng)模塊為紅外接受器、藍(lán)牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應(yīng)模塊、電壓感應(yīng)模塊、電流感應(yīng)模塊和\或聲頻感應(yīng)模塊。
[0010]調(diào)色開關(guān)是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的調(diào)色開關(guān)；控制單元的輸出端與該N型開關(guān)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(gè)或兩個(gè)以上的穩(wěn)壓組件，每個(gè)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(gè)休眠開關(guān)；控制單元的輸出端通過控制線路與該休眠開關(guān)的控制端相連接。
[0012]休眠開關(guān)是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的休眠開關(guān)；控制單元的輸出端與該N型開關(guān)管的控制極相連接。
[0013]采用本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果:
1.通過改變高速開關(guān)5的開關(guān)頻率和占空比，從而調(diào)整發(fā)光LED模塊的亮度；通過改變調(diào)色開關(guān)3的占空比，而控制不同燈串LED亮的比例，從而達(dá)到調(diào)色的目的。電路簡單，成本較低。
[0014]2.采用休眠開關(guān)11的開和關(guān)，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(jī)時(shí)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(diào)光電路的原理框圖；
圖1B是本發(fā)明一種LED燈調(diào)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(shí)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(shí)施例的電原理圖；
圖4是圖1A中控制單元控制調(diào)色開關(guān)的兩個(gè)實(shí)施例的電原理圖；
圖5是圖2中控制單元控制休眠開關(guān)的實(shí)施例的電原理圖；
圖6是本發(fā)明一種LED燈調(diào)光電路的一個(gè)實(shí)施例的電原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了更好的說明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例與附圖作進(jìn)一步說明，應(yīng)當(dāng)理解此處所描述的具體實(shí)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(diào)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(qū)動(dòng)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(guān)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(guān)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(gè)調(diào)色開關(guān)3，且調(diào)色開關(guān)3位于輸入電源模塊I和限流電感4之間。在圖1A中，調(diào)色開關(guān)3位于燈串LED2和限流電感4之間；在圖1B中，調(diào)色開關(guān)3位于輸入電源模塊I和燈串LED2之間。
[0023]該調(diào)光電路還包括發(fā)出控制信號(hào)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(guān)5和調(diào)色開關(guān)3的控制端相連接。
[0024]控制單元MCU、高速開關(guān)5和限流電感4共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊2的驅(qū)動(dòng)調(diào)光電路；控制單元MCU、調(diào)色開關(guān)3和限流電感4共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊2的調(diào)色電路。
[0025]該調(diào)光電路還包括與控制單元MCU接收感應(yīng)信號(hào)的輸入端連接的感應(yīng)模塊7。感應(yīng)模塊7可以為紅外接受器、藍(lán)牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應(yīng)模塊、電壓感應(yīng)模塊、電流感應(yīng)模塊和\或聲頻感應(yīng)模塊。
[0026]該調(diào)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(guān)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(guān)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(guān)5和調(diào)色開關(guān)3的開和關(guān)。高速開關(guān)5工作在PWM模式，相當(dāng)于發(fā)光LED模塊2的總開關(guān)。改變高速開關(guān)5的開關(guān)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(diào)色開關(guān)3串聯(lián)在燈串LED2線路中，當(dāng)高速開關(guān)5工作在PWM模式下:
調(diào)色開關(guān)3關(guān)閉時(shí)，燈串LEDl會(huì)點(diǎn)亮，燈串LED2不亮；調(diào)色開關(guān)3打開時(shí)，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(gè)發(fā)光LED模塊2的電流有限，此時(shí)有限的電流只會(huì)流過較低電壓降的燈串LED2。此時(shí)表現(xiàn)為燈串LEDl不亮，燈串LED2亮。
[0029]如此，當(dāng)BUCK電路工作時(shí)，控制單元MCU通過控制調(diào)色開關(guān)3就能控制燈串LEDl和燈串LED2的亮和滅，通過控制調(diào)色開關(guān)3的占空比而達(dá)到控制燈串LEDl和燈串LED2亮的比例，從而達(dá)到調(diào)色的目的。
[0030]控制單元MCU接收到感應(yīng)模塊7的信號(hào)，通過控制高速開關(guān)5的開關(guān)頻率和占空比來調(diào)節(jié)整個(gè)發(fā)光LED模塊2的亮度，通過調(diào)整調(diào)色開關(guān)3的占空比來調(diào)節(jié)整個(gè)發(fā)光LED模塊2的顏色。原理框圖1B是原理框圖1A類似應(yīng)用，圖1A中把調(diào)色開關(guān)3串聯(lián)在燈串LED2和限流電感4之間；圖1B中把調(diào)色開關(guān)3串聯(lián)在輸入電源模塊I和燈串LED2之間。
[0031]調(diào)色開關(guān)3是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的調(diào)色開關(guān)。N型開關(guān)管可以是N型場效應(yīng)管或NPN型三極管?？刂茊卧狹CU的輸出端與該N型開關(guān)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(gè)休眠開關(guān)11。控制單元MCU的輸出端通過控制線路與該休眠開關(guān)11的控制端相連接。
[0033]直流降壓單元包括串聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的穩(wěn)壓組件，每個(gè)穩(wěn)壓組件為穩(wěn)壓二極管和電容并聯(lián)。
[0034]休眠開關(guān)11是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的休眠開關(guān)。N型開關(guān)管可以是N型場效應(yīng)管或NPN型三極管?？刂茊卧狹CU的輸出端與該N型開關(guān)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(shí)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(chǔ)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(lán)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(lán)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(gè)休眠開關(guān)11，控制單元MCU控制此休眠開關(guān)11的開和關(guān)，來控制給控制單元MCU、紅外接收器和藍(lán)牙模塊的供電。由于電容Cl會(huì)存儲(chǔ)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(dāng)控制單元MCU關(guān)閉休眠開關(guān)11停止供電時(shí)，就進(jìn)入休眠模式，此時(shí)由穩(wěn)壓組件中的電容Cl來提供控制單元MCU的用電。當(dāng)控制單元MCU的內(nèi)部定時(shí)器喚醒MCU時(shí)，就打開休眠開關(guān)11，恢復(fù)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(jī)時(shí)的耗電。
[0037]圖3是本發(fā)明的輸入電源模塊I另一種實(shí)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(gè)電路同樣用控制單元MCU控制休眠開關(guān)11來進(jìn)行脈沖休眠方式供電。
[0038]圖4是圖1A中控制單元MCU控制調(diào)色開關(guān)3的兩個(gè)實(shí)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(fù)合開關(guān)，此復(fù)合開關(guān)相當(dāng)于圖1中的調(diào)色開關(guān)3。當(dāng)控制單元MCU的控制端LEDW低時(shí)，PNP三極管QlA就截止。當(dāng)控制單元MCU的控制端LEDW高時(shí)，PNP三極管QlA就導(dǎo)通。這個(gè)電路的好處是PNP三極管QlA截止時(shí)，整個(gè)復(fù)合開關(guān)不耗電；PNP三極管QlA導(dǎo)通時(shí)，LED燈串把流過該控制極的電也利用上。
[0039]圖4B中，是由兩個(gè)NPN三極管組成的復(fù)合開關(guān)，控制單元MCU通過控制LEDG也能控制LED燈串的開和關(guān)。但其截止時(shí)，三極管Q2B會(huì)有輕微的耗電；導(dǎo)通時(shí)，三極管Q2A控制極的電流浪費(fèi)了，利用不上。
[0040]圖5是圖2中控制單元MCU控制休眠開關(guān)11的實(shí)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(fù)合開關(guān)，此復(fù)合開關(guān)相當(dāng)于圖2和圖3中的休眠開關(guān)11。當(dāng)控制單元MCU的控制端低時(shí)，PNP三極管Q3A就截止。當(dāng)控制單元MCU的控制端高時(shí)，PNP三極管Q3A就導(dǎo)通。
[0041]圖6是本發(fā)明一種LED燈調(diào)光電路的一個(gè)實(shí)施例的電原理圖，用220V市電供電的非隔離BUCK降壓的全彩調(diào)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(diào)色開關(guān)。限流電感4為電感LI，高速開關(guān)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(hào)，通過其控制端PWM輸出的控制信號(hào)，調(diào)節(jié)起高速開關(guān)5作用的MOS管Tl的開關(guān)頻率和開關(guān)占空比，來調(diào)節(jié)整個(gè)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(hào)，調(diào)節(jié)Ql、Q2、Q3的調(diào)色開關(guān)3的比例，來控制發(fā)光LED模塊燈光的色彩。關(guān)閉MOS管Tl，則關(guān)閉發(fā)光LED模塊。在關(guān)燈待機(jī)時(shí)，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(dá)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(guān)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(dāng)MOS管Tl導(dǎo)通時(shí)，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(fù)端。此時(shí)電感LI是儲(chǔ)能狀態(tài)，電流由小變大。當(dāng)MOS管Tl關(guān)閉時(shí)，電感LI是釋放能量來點(diǎn)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(chǔ)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(quán)利要求】
1.一種LED燈調(diào)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(qū)動(dòng)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(guān)(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(guān)(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(gè)調(diào)色開關(guān)(3)，且調(diào)色開關(guān)⑶位于輸入電源模塊⑴和限流電感⑷之間； 該調(diào)光電路還包括向高速開關(guān)(5)和調(diào)色開關(guān)(3)發(fā)出控制信號(hào)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(guān)(5)、調(diào)色開關(guān)(3)的控制端相連接； 所述控制單元(MCU)、高速開關(guān)(5)和限流電感⑷共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊2的驅(qū)動(dòng)調(diào)光電路； 所述控制單元(MCU)、調(diào)色開關(guān)(3)和限流電感⑷共同構(gòu)成了發(fā)光LED模塊2的調(diào)色電路。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:該調(diào)光電路還包括與控制單元(MCU)接收感應(yīng)信號(hào)的輸入端連接的感應(yīng)模塊(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:所述感應(yīng)模塊(7)為紅外接受器、藍(lán)牙模塊、射頻接收模塊、觸摸感應(yīng)模塊、電壓感應(yīng)模塊、電流感應(yīng)模塊和\或聲頻感應(yīng)模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:所述調(diào)色開關(guān)(3)是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的調(diào)色開關(guān)； 所述控制單元(MCU)的輸出端與該N型開關(guān)管的控制極相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的LED燈調(diào)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(quán)利要求5所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:所述直流降壓單元包括串聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的穩(wěn)壓組件，每個(gè)穩(wěn)壓組件為穩(wěn)壓二極管和電容并聯(lián)。
7.如權(quán)利要求5所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:所述直流降壓單元串有一個(gè)休眠開關(guān)(11);所述控制單元(MCU)的輸出端通過控制線路與該休眠開關(guān)(11)的控制端相連接。
8.如權(quán)利要求7所述的LED燈調(diào)光電路，其特征是:所述休眠開關(guān)(11)是由一個(gè)N型開關(guān)管和另一個(gè)開關(guān)管組成的復(fù)合型的休眠開關(guān)； 所述控制單元(MCU)的輸出端與該N型開關(guān)管的控制極相連接。
【文檔編號(hào)】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(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】肖志軍 申請人:肖志軍