一種led調光調色電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種LED調光調色電路，其包括有開關電源、驅動器U1A、驅動器U1B、PWM輸出模塊、高色溫LED燈串和低色溫LED燈串，其中：通過調整PWM_A和PWM_B兩路信號的占空比實現對驅動芯片U1A、U1B輸出電流的開通與斷開，從而進一步調整高色溫LED燈串和低色溫LED燈串電流的有無，通過占空比調節和LED工作時間控制，調節兩組LED燈串的工作時間長短，從而實現調光調色，并且LED燈串內的電流并未發生變化，避免了光譜波長的變化，以及避免了避免色譜偏移，同時，兩組LED燈串通過開關電源供電，并且無需升壓、降壓驅動電路對其電壓進行采樣，從而避免了因升壓驅動電路和降壓驅動電路的工作狀態受到影響所導致的狀態異常，提高了LED燈串的調光調色穩定性。
【專利說明】—種LED調光調色電路【技術領域】
[0001]本發明涉及LED驅動控制電路，尤其涉及一種LED調光調色電路。
【背景技術】
[0002]由于LED的亮度幾乎和它的驅動電流直接成正比關系，故通常采用調整LED正向電流的方法來調整亮度，方法簡單、實用。然而用調整正向電流的方法來調亮度會產生如下問題:
[0003]第一，在調亮度的同時也會改變它的光譜和色溫，因為目前白光LED都是用蘭光LED激發黃色熒光粉而產生，當正向電流減小時，藍光LED亮度增加而黃色熒光粉的厚度并沒有按比例減薄，從而使其光譜的主波長增長，導致色譜偏移；
[0004]第二，對于LED供電模塊而言，供電模塊內的升壓、降壓驅動電路需要對LED的電壓進行采樣，之后調整LED的供電電壓，由于LED的正向電壓VF隨電流正比關系，LED電流減少到很小時，LED的VF值會變的很小，導致升壓驅動電路不工作或者導致降壓驅動電路壓差過大而工作不正常，從而難以實現恒壓供電。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種LED調光調色電路，該電路通過調整兩個驅動器的輸入信號的占空比，來控制兩組LED燈串的工作時間，在保持LED燈串電流不變的條件下，對燈光的色溫和亮度進行調節，不會影響LED的光譜，避免色譜偏移，同時，還避免因升壓驅動電路和降壓驅動電路異常而影響電路的工作狀態。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采`用如下技術方案。
[0007]一種LED調光調色電路，其包括有開關電源、驅動器U1A、驅動器U1B、PWM輸出模塊、高色溫LED燈串和低色溫LED燈串，其中:開關電源用于輸出恒定電壓；PWM輸出模塊用于輸出兩路PWM信號；驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊的第一輸出端相連,該驅動器UlA的電流輸出端LX連接二極管Dl的陽極，二極管Dl的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管Dl的陰極還通過電阻Rl連接于高色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlA的電流輸出端LX還通過電感LI連接于高色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlA的采樣端IS連接于高色溫LED燈串的陽極，驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlA的電流輸出端LX產生電流，驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlA的電流輸出端LX的電流關斷；驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊的第二輸出端相連，該驅動器UlB的電流輸出端LX連接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管D2的陰極還通過電阻R2連接于低色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlB的電流輸出端LX還通過電感L2連接于低色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlB的采樣端IS連接于低色溫LED燈串的陽極，驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlB的電流輸出端LX產生電流，驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlB的電流輸出端LX的電流關斷。[0008]優選地，驅動器UlA和驅動器UlB集成在一塊芯片之內，該芯片的型號是MP24892。
[0009]優選地，開關電源包括有依次連接的交流輸入端、EMC電路、整流濾波電路、變壓電路和恒壓輸出電路，開關電源還包括有控制電路，控制電路與EMC電路之間連接有輔助電路，該控制電路還連接于恒壓輸出電路，其中:交流輸入端用于接入交流電壓；EMC電路用于抑制開關電源對外界設備的輻射和干擾；整流濾波電路用于對交流電壓進行整流和濾波；變壓電路用于將高電壓轉換為低電壓；控制電路用于對輸出端Vout的電壓進行采樣，之后對恒壓輸出電路發出調壓指令；恒壓輸出電路用于執行控制電路的指令而輸出恒壓信號；輔助電路用于將EMC電路輸出的電壓轉換為供電電壓,并且將該供電電壓傳輸至控制電路。
[0010]優選地，驅動器UlA的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlA的電源端VIN與地之間連接有濾波電容Cl。
[0011]優選地，驅動器UlB的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlB的電源端VIN與地之間連接有濾波電容C2。
[0012]本發明公開的LED調光調色電路中，可以調整PWM輸出模塊輸出信號的占空比，利用PWM_A和PWM_B兩路信號控制驅動芯片U1A、UlB輸出電流的開通與斷開，從而進一步調整高色溫LED燈串和低色溫LED燈串電流的有或無，從而控制兩組LED燈串的工作時間長短，實現調光調色，其相比現有技術中僅調節LED工作電流的調光調色方法而言，LED燈串內的電流并未發生變化，從而避免了光譜波長的變化，以及避免了避免色譜偏移，同時，兩組LED燈串通過開關電源供電，并且無需升壓、降壓驅動電路對其電壓進行采樣，從而避免因升壓驅動電路和降壓驅動電路異常而影響電路的工作狀態，提高了 LED燈串的調光調色穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為LED驅動電路原理圖。
[0014]圖2為開關電源的電路框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作更加詳細的描述。
[0016]本發明公開了一種LED調光調色電路，結合圖1和圖2所示，其包括有開關電源、LED驅動電路和LED光源，LED光源由高色溫LED燈串和低色溫LED燈串組成，LED驅動電路包括驅動器U1A、驅動器UlB和PWM輸出模塊17，該驅動器UlA和驅動器UlB集成在一塊芯片之內，該芯片的型號是MP24892。其中:
[0017]開關電源用于輸出恒定電壓。
[0018]PWM輸出模塊17用于輸出兩路PWM信號，該PWM輸出模塊17輸出占空比可調的PWM信號，用以調節PWM_A和PWM_B兩路脈沖信號的電壓值，該PWM輸出模塊17可以采用可編程PWM芯片或者用單片機實現，也可以采用不可編程的PWM芯片，比如芯片SG3525，實際應用中，可以根據需要靈活選擇芯片的類型。
[0019]驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊17的第一輸出端相連,該驅動器UlA的電流輸出端LX連接二極管Dl的陽極，二極管Dl的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管Dl的陰極還通過電阻Rl連接于高色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlA的電流輸出端LX還通過電感LI連接于高色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlA的采樣端IS連接于高色溫LED燈串的陽極，所述驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlA的電流輸出端LX產生電流，所述驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlA的電流輸出端LX的電流關斷。作為一種優選方式，驅動器UlA的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlA的電源端VIN與地之間連接有濾波電容Cl，該濾波電容Cl用于濾除驅動器UlA電源端的紋波串擾。
[0020]驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊17的第二輸出端相連，該驅動器UlB的電流輸出端LX連接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管D2的陰極還通過電阻R2連接于低色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlB的電流輸出端LX還通過電感L2連接于低色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlB的采樣端IS連接于低色溫LED燈串的陽極，所述驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlB的電流輸出端LX產生電流，所述驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlB的電流輸出端LX的電流關斷。作為一種優選方式，驅動器UlB的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlB的電源端VIN與地之間連接有濾波電容C2，該濾波電容C2用于濾除驅動器UlB的電源端的紋波串擾。
[0021]利用驅動器UlA和UlB的上述特性，通過調整PWM輸出模塊17輸出信號的占空比，可以調整兩個驅動器的電流輸出端LX的電流開、斷間隔，從而改變高色溫LED燈串和低色溫LED燈串的工作時間長短，而燈串內的電流大小并未改變，使得LED不會產生任何色譜偏移，從而具有極高的調光精度控制，由于脈沖波形完全可以控制到很高的精度，恒流源的工作條件不會改變即使在很大范圍內調光，也不會發生閃爍現象及散熱問題，故選擇PWM控制方式來實現調光調色。
[0022]關于開關電源的電路結構，開關電源包括有依次連接的交流輸入端10、EMC電路
11、整流濾波電路12、變壓電路13和恒壓輸出電路14，開關電源還包括有控制電路16，控制電路16與EMC電路11之間連接有輔助電路15，該控制電路16還連接于恒壓輸出電路，其中:交流輸入端10用于接入交流電壓；EMC電路11用于抑制開關電源對外界設備的輻射和干擾；整流濾波電路12用于對交流電壓進行整流和濾波；變壓電路13用于將高電壓轉換為低電壓；控制電路16用于對輸出端Vout的電壓進行采樣，之后對恒壓輸出電路14發出調壓指令；恒壓輸出電路14用于執行控制電路16的指令而輸出恒壓信號；輔助電路15用于將EMC電路11輸出的電壓轉換為供電電壓，并且將該供電電壓傳輸至控制電路16，該開關電源可以采用市場上常用的開關電源。
[0023]上述LED調光調色電路中，驅動芯片U1A、電感L1、電阻Rl形成一個自振蕩的連續電感電流模式的降壓恒流LED控制器，該電阻Rl是電流采樣電阻。Vout上電時，電感LI和電阻Rl的初始電流為零，高色溫LED燈串輸出電流也為零。此時，IS比較器輸出為高，內置開關管導通，LX的電位為低，電流通過開關電源的輸出端Vout、電阻R1、高色溫LED燈串、電感LI和驅動芯片UlA的內置開關管流到地GND，電流上升的斜率由開關電源的輸出端Vout、電感LI的電感值和高色溫LED燈串的壓降決定，高色溫LED燈串的電流上升后，由于驅動芯片UlA的電流輸出端LX的電流隨脈沖輸入端ADJ的電壓升降而變化，因此可以在驅動芯片UlA的脈沖輸入端ADJ加PWM信號進行調光，脈沖輸入端ADJ電壓低于0.3V時關斷LED電流，脈沖輸入端ADJ電壓高于2.5V時全部打開LED電流，PWM信號調光的頻率范圍從IOOHz到20KHz以上。本發明中的電流輸出方式為，輸出電流要么是高電平，要么是低電平，即脈沖恒流源，調整脈沖寬度就可以改變其亮度，由于LED工作時電流大小沒變，僅改變工作時間長短，故LED不會產生任何色譜偏移，有極高的調光精確度控制，因為脈沖波形完全可以控制到很高的精度，恒流源的工作條件不會改變，即使在很大范圍內調光，也不會發生閃爍現象及散熱問題，故本發明選擇PWM控制方式來實現調光調色。光譜變化過程中:低色溫不變，隨高色溫的工作時間加長，即占空比變大燈珠色溫越來越高，當此電流最大及低色溫電流為零時色溫最高，可達到7000k，反之越來越低，低至2000k。
[0024]基于上述原理，可以調整PWM輸出模塊輸出信號的占空比，利用PWM_A和PWM_B兩路信號控制驅動芯片U1A、UlB輸出電流的開通與斷開，從而進一步調整高色溫LED燈串和低色溫LED燈串電流的有或無，從而控制兩組LED燈串的工作時間長短，實現調光調色，其相比現有技術中僅調節LED工作電流的調光調色方法而言，LED燈串內的電流并未發生變化，從而避免了光譜波長的變化，以及避免了避免色譜偏移，同時，兩組LED燈串通過開關電源供電，并且無需升壓、降壓驅動電路對其電壓進行采樣，從而避免因升壓驅動電路和降壓驅動電路異常而影響電路的工作狀態，提高了 LED燈串的調光調色穩定性。
[0025]以上只是本發明較佳的實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的技術范圍內所做的修改、等同替換或者改進等，均應包含在本發明所保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種LED調光調色電路，其特征在于，包括有開關電源、驅動器U1A、驅動器U1B、PWM輸出模塊、高色溫LED燈串和低色溫LED燈串，其中: 所述開關電源用于輸出恒定電壓； 所述PWM輸出模塊用于輸出兩路PWM信號； 所述驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊的第一輸出端相連，該驅動器UlA的電流輸出端LX連接二極管Dl的陽極，二極管Dl的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管Dl的陰極還通過電阻Rl連接于高色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlA的電流輸出端LX還通過電感LI連接于高色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlA的采樣端IS連接于高色溫LED燈串的陽極，所述驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlA的電流輸出端LX產生電流，所述驅動器UlA的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlA的電流輸出端LX的電流關斷； 所述驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ與PWM輸出模塊的第二輸出端相連，該驅動器UlB的電流輸出端LX連接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極與開關電源的輸出端Vout相連，該二極管D2的陰極還通過電阻R2連接于低色溫LED燈串的陽極，該驅動器UlB的電流輸出端LX還通過電感L2連接于低色溫LED燈串的陰極，該驅動器UlB的采樣端IS連接于低色溫LED燈串的陽極，所述驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為高時，該驅動器UlB的電流輸出端LX產生電流，所述驅動器UlB的脈沖輸入端ADJ電壓為低時，該驅動器UlB的電流輸出端LX的電流關斷。
2.如權利要求1所述的LED調光調色電路，其特征在于，所述驅動器UlA和驅動器UlB集成在一塊芯片之內，該芯片的型號是MP24892。
3.如權利要求1所述的LED調光調色電路，其特征在于，所述開關電源包括有依次連接的交流輸入端、EMC電路、整流濾波電路、變壓電路和恒壓輸出電路，所述開關電源還包括有控制電路，所述控制電路與EMC電路之間連接有輔助電路，該控制電路還連接于恒壓輸出電路，其中: 所述交流輸入端用于接入交流電壓； 所述EMC電路用于抑制開關電源對外界設備的輻射和干擾； 所述整流濾波電路用于對交流電壓進行整流和濾波； 所述變壓電路用于將高電壓轉換為低電壓； 所述控制電路用于對輸出端Vout的電壓進行采樣，之后對恒壓輸出電路發出調壓指令; 所述恒壓輸出電路用于執行控制電路的指令而輸出恒壓信號； 所述輔助電路用于將EMC電路輸出的電壓轉換為供電電壓，并且將該供電電壓傳輸至控制電路。
4.如權利要求1所述的LED調光調色電路，其特征在于，所述驅動器UlA的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlA的電源端VIN與地之間連接有濾波電容Cl。
5.如權利要求1所述的LED調光調色電路，其特征在于，所述驅動器UlB的電源端VIN與開關電源的輸出端Vout相連，該驅動器UlB的電源端VIN與地之間連接有濾波電容C2。
【文檔編號】H05B37/02GK103596336SQ201310589689
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】王興華 申請人:深圳市九洲光電科技有限公司