CN101959348A

CN101959348A - 一种led无级调光驱动电路及led灯

Info

Publication number: CN101959348A
Application number: CN2010105015556A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 孙占民
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: CN101959348B

Abstract

本发明涉及一种LED无级调光驱动电路，包括整流模块、滤波模块、电压调节模块以及恒流模块；整流模块接收电源输入的电源信号，并整流成直流信号，提供给滤波模块；滤波模块与整流模块连接，对直流信号进行滤波处理，并输出给电压调节模块；电压调节模块的输入端与滤波模块的输出端相连，接收滤波处理后的直流信号，进行电压的调节后由电压调节模块的输出端输出给恒流模块；恒流模块的输入端与电压调节模块的输出端相连，用于为LED光源提供恒定的工作电流。本发明还涉及一种LED灯。上述LED无级调光驱动电路和LED灯，通过调节旋转开关可变电位器的可变电阻的阻值，对LED光源的亮度进行调节。可以连续的调节LED光源的亮度，电路简单方便，稳定可靠。

Description

一种LED无级调光驱动电路及LED灯

【技术领域】

本发明涉及电照明领域，尤其涉及一种LED无级调光驱动电路，还涉及一种LED灯。

【背景技术】

LED(发光二极管)作为新型光源，有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域。LED作为照明光源被广泛使用，随之也出现了各种各样的LED驱动电路。传统在低电压的场所都是采用DC-DC斩波技术来驱动LED，但是其存在成本高、电路复杂、易损坏、有较强的(高频)电磁干扰等缺点，且不能进行无级调光。

无级调光是指对灯具的发光功率进行连续的调节，对LED进行无级调光具有广泛的应用前景。

【发明内容】

为了解决传统的LED驱动电路不能进行无级调光的问题，有必要提供一种LED无级调光驱动电路。

一种LED无级调光驱动电路，包括整流模块、滤波模块、电压调节模块以及恒流模块；所述整流模块接收电源输入端输入的电源信号，并整流成直流信号，提供给所述滤波模块；所述滤波模块与所述整流模块连接，对所述直流信号进行滤波处理，并输出给所述电压调节模块；所述电压调节模块的输入端与滤波模块的输出端相连，接收滤波处理后的直流信号，进行电压的调节后由电压调节模块的输出端输出给所述恒流模块；所述恒流模块的输入端与电压调节模块的输出端相连，用于为LED光源提供恒定的工作电流。

优选的，还包括串联在所述整流模块和电源输入端之间的保险管。

优选的，所述滤波模块包括第一储能电容、第二储能电容及滤波电容，所述第一储能电容、第二储能电容及滤波电容的两端分别连接所述整流模块的输出端和地线。

优选的，所述电压调节模块包括第一可调式三端稳压器、调压采样电阻以及可变电阻；所述第一可调式三端稳压器包括第一输入脚、第一输出脚和第一调整脚，所述输入脚与所述滤波模块的输出端相连，所述输出脚和调整脚分别接调压采样电阻的两端，所述调压采样电阻与输出脚相连的一端是所述电压调节模块的输出端；所述可变电阻的一端连接调压采样电阻与调整脚相连的一端，所述可变电阻的另一端与地线相连。

优选的，所述电压调节模块还包括开关，所述开关串联连接在所述可变电阻与所述LED光源的负极之间；所述开关与所述可变电阻的连接点接地。

优选的，所述调压采样电阻与第一调整脚相连的节点和所述可变电阻之间串联接有第一电阻。

优选的，所述恒流模块包括第二可调式三端稳压器及恒流采样电阻，所述第二可调式三端稳压器包括第二输入脚、第二输出脚和第二调整脚，所述第二输入脚与所述电压调节模块的输出端相连，所述第二输出脚和第二调整脚分别接恒流采样电阻的两端，所述恒流采样电阻与第二调整脚相连的一端是所述恒流模块的输出端，与所述LED光源的正极连接。

还有必要提供一种能够无级调光的LED灯。

一种LED灯，包括LED无级调光驱动电路和LED光源，所述LED无级调光驱动电路包括整流模块、滤波模块、电压调节模块以及恒流模块；所述整流模块接收电源输入端输入的电源信号，并整流成直流信号，提供给所述滤波模块；所述滤波模块与所述整流模块连接，对所述直流信号进行滤波处理，并输出给所述电压调节模块；所述电压调节模块的输入端与滤波模块的输出端相连，接收滤波处理后的直流信号，进行电压的调节后由电压调节模块的输出端输出给所述恒流模块；所述恒流模块的输入端与电压调节模块的输出端相连，用于为LED光源提供恒定的工作电流。

优选的，所述电压调节模块包括第一可调式三端稳压器、调压采样电阻、可变电阻以及开关；所述第一可调式三端稳压器包括第一输入脚、第一输出脚和第一调整脚，所述第一输入脚与所述滤波模块的输出端相连，所述第一输出脚和第一调整脚分别接调压采样电阻的两端，所述调压采样电阻与第一输出脚相连的一端是所述电压调节模块的输出端；所述可变电阻的一端连接调压采样电阻与第一调整脚相连的一端，所述可变电阻的另一端通过所述开关与所述LED光源的负极连接；所述开关与所述可变电阻的连接点接地；所述调压采样电阻与第一调整脚相连的节点和所述可变电阻之间串联接有第一电阻。

优选的，还包括串联在所述整流模块和电源输入端之间的保险管；所述滤波模块包括第一储能电容、第二储能电容及滤波电容，所述第一储能电容、第二储能电容及滤波电容的两端分别连接所述整流模块的输出端和地线；所述恒流模块包括第二可调式三端稳压器及恒流采样电阻，所述第二可调式三端稳压器包括第二输入脚、第二输出脚和第二调整脚，所述第二输入脚与所述电压调节模块的输出端相连，所述第二输出脚和第二调整脚分别接恒流采样电阻的两端，所述恒流采样电阻与第二调整脚相连的一端是所述恒流模块的输出端，与所述LED光源的输入端连接。

上述LED无级调光驱动电路和LED灯由于可以通过调压模块连续的调节LED光源的亮度，所以称为无级调光。

【附图说明】

图1为一实施例中LED无级调光驱动电路的电路方框图；

图2为一实施例中LED无级调光驱动电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1是一实施例中LED无级调光驱动电路的电路方框图，包括整流模块100、滤波模块200、电压调节模块300以及恒流模块400。

整流模块100串联接在电源输入端与滤波模块200之间，接收电源输入端输入的电源信号，并整流成直流信号，提供给滤波模块200。

滤波模块200串联接在整流模块100与电压调节模块300之间，对直流信号进行滤波处理，并输出给电压调节模块300。

电压调节模块300的输入端与滤波模块200的输出端相连，接收滤波处理后的直流信号，进行电压的调节后由电压调节模块300的输出端输出给恒流模块400。

图2为一实施例中LED无级调光驱动电路的电路原理图。整流模块100是一个由四个二极管组成的桥式全波整流电路(以下简称整流桥)ZD1，用于将工频变压器BT1输出的交流信号整流成直流信号。如本领域人员公知的那样，整流桥ZD1的共阴极为输出端，电流从此处流出；共阳极接地。在其他实施例中，整流模块100还可以采用其他的整流电路。在其他实施例中，整流模块100还可以采用其他的整流电路。

滤波模块200与整流桥ZD1的输出端相连，用于保证电路电压的平稳波动并滤除耦合到电信号中的高频杂波。在本实施例中，滤波模块200包括第一储能电容C1、第二储能电容C2及滤波电容C3。三个电容的两端都分别接ZD1的输出端和地线。在本实施例中，第一储能电容C1和第二储能电容C2采用电解电容；滤波电容C3采用高频电容，例如瓷介电容、云母电容、独石电容等。如此采用简单的三颗电容就能实现稳压的效果，且电解电容价格低廉，因此能降低电路成本。在其他实施例中，滤波模块200可以也采用其他稳压电路。在其他实施例中，滤波模块200还可以采用其他的滤波电路。

电压调节模块300的输入端与整流桥ZD1的输出端相连，并连接上述三个电容的一端。电压调节模块300包括第一可调式三端稳压器U1，该第一可调式三端稳压器U1是LM317，最大输入、输出的电压差为40V，工作结温为0～125摄氏度。电压调节模块300还包括调压采样电阻R1。第一可调式三端稳压器U1包括第一输入脚310、第一输出脚320和第一调整脚330，第一输入脚310与滤波模块200的输出端相连，第一输出脚320和第一调整脚330分别接调压采样电阻R1的两端，调压采样电阻R1与第一输出脚320相连的一端是电压调节模块300的输出端。在本实施例中，电压调节模块300还包括旋转开关可变电位器SR1，旋转开关可变电位器SR1可以认为是由包括可变电阻和开关器件在内的元器件组成。可变电阻的一端连接调压采样电阻R1与第一调整脚330相连的一端，另一端与地线相连。开关串联连接在可变电阻与LED光源的负极之间，开关与可变电阻的连接点接地。在其他实施例中，也可以采用普通的常用可变电阻，其接法与上述实施例相同；并采用普通的开关，例如微动开关，开关的接法可与上述实施例相同，也可设于其他位置。

在优选的实施例中，电压调节模块300还包括第一电阻R2，串联连接在调压采样电阻R1与第一调整脚330相连的节点和可变电阻之间。

由LM317的特性可知LM317的基准电压约为1.25伏，因此

V_{out 1} = I_{1} (R_{1} + R_{2} + R_{S}) = \frac{1.25}{R_{1}} (R_{1} + R_{2} + R_{S})

其中V_out1表示第一输出脚320的电压，R₁表示调压采样电阻R1的电阻值，R₂表示第一电阻R2的电阻值，R_S表示可变电阻的电阻值，I₁表示流经采样电阻R1的电流值。由上式可知，电压调节模块300的输出电压V_out1与R_S有关，R_S越大，电压调节模块300的输出电压V_out1也就越大。

恒流模块400的输入端与电压调节模块300的输出端相连。在本实施例中，恒流模块400包括第二可调式三端稳压器U2和恒流采样电阻R3。第二可调式三端稳压器U2同样采用LM317，包括第二输入脚410、第二输出脚420和第二调整脚430，第二输入脚410接电压调节模块300的输出端，第二输出脚420和第二调整脚430分别接恒流采样电阻R3的两端，恒流采样电阻R3与第二调整脚430相连的一端是恒流模块400的输出端，与LED光源的正极连接，用于为LED光源提供恒定的工作电流。由LM317的特性可知LM317的基准电压约为1.25伏，因此

V_out2-V_adj2＝I₃R₃＝1.25(伏特)

其中V_out2表示第二输出脚420的电压，V_adj2表示调整脚430的电压，R₃表示恒流采样电阻R3的电阻值，I₃表示流经恒流采样电阻R3的电流值。由于R₃是固定的，因此I在正常的工作电压下是恒定值，恒流模块400提供给LED光源的工作电流亦是恒定的。但由于第二输出脚420的输出电压是受第二输入脚410的输入电压所制约的，因此随着电压调节模块300的输出电压的调整，恒流模块400的输出端提供给LED光源的工作电压也随之调整。在其他实施例中，恒流模块400也可以采用其他恒流电路，可调式三端稳压器LM317可以采用其他型号的稳压器。

接通电源后，旋转开关可变电位器SR1的开关处于断开状态，整个回路也是处于断路状态，所以LED光源为熄灭状态。当把旋转开关可变电位器SR1的控制开关打开，第一可调式三端稳压器U1、第二可调式三端稳压器U2开始工作，经过LED光源和旋转开关可变电位器SR1的控制开关形成回路，此时旋转开关可变电位器SR1的可变电阻的电阻值R_S为0。第一可调式三端稳压器U1提供给第二可调式三端稳压器U2的电压不足以驱动LED光源，所以此时LED光源保持熄灭状态。继续旋转SR1，R_S逐渐连续增大，所以第一可调式三端稳压器U1的输出电压V_out1也逐渐升高，提供给第二可调式三端稳压器U2的电压逐步升高，第二可调式三端稳压器U2提供给LED光源的工作电压V_out2也随之升高，LED光源逐步变亮，直到达到LED光源的额定工作电压。此时R_S达到最大，LED光源可稳定可靠工作。

上述LED无级调光驱动电路可选用24伏特的直流或交流电源作为工作电源。在优选的实施例中，整流模块和电源输入端之间串联接有保险管F1，在后端电路出现短路故障时，能够切断电源回路，有效防止了后端短路，并对LED恒流驱动电路进行可靠的保护。在本实施例中保险管F1的额定电流是2安培，额定电压是100伏特，其他实施例中也可根据实际情况选用具有不同额定电流和额定电压的保险管。

上述LED无级调光驱动电路，通过调节旋转开关可变电位器SR1的可变电阻的阻值R_S，对LED光源的亮度进行调节。由于可以连续的调节LED光源的亮度，所以称为无级调光，电路简单方便，稳定可靠。

在上述实施例中，LED光源包括D1、D2、D3三个发光二极管，其仅是一个示意，在实际产品中发光二极管的数量可以与该实施例不同。

本发明还提供一种LED灯，包括LED光源和驱动LED光源工作的LED无级调光驱动电路。该LED无级调光驱动电路可以采用图1或图2所示实施例中的LED无级调光驱动电路。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种LED无级调光驱动电路，其特征在于，包括整流模块、滤波模块、电压调节模块以及恒流模块；

所述整流模块接收电源输入端输入的电源信号，并整流成直流信号，提供给所述滤波模块；

所述滤波模块与所述整流模块连接，对所述直流信号进行滤波处理，并输出给所述电压调节模块；

所述电压调节模块的输入端与滤波模块的输出端相连，接收滤波处理后的直流信号，进行电压的调节后由电压调节模块的输出端输出给所述恒流模块；

所述恒流模块的输入端与电压调节模块的输出端相连，用于为LED光源提供恒定的工作电流。

2.根据权利要求1所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，还包括串联在所述整流模块和电源输入端之间的保险管。

3.根据权利要求1所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，所述滤波模块包括第一储能电容、第二储能电容及滤波电容，所述第一储能电容、第二储能电容及滤波电容的两端分别连接所述整流模块的输出端和地线。

4.根据权利要求1所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，所述电压调节模块包括第一可调式三端稳压器、调压采样电阻以及可变电阻；所述第一可调式三端稳压器包括第一输入脚、第一输出脚和第一调整脚，所述输入脚与所述滤波模块的输出端相连，所述输出脚和调整脚分别接调压采样电阻的两端，所述调压采样电阻与输出脚相连的一端是所述电压调节模块的输出端；所述可变电阻的一端连接调压采样电阻与调整脚相连的一端，所述可变电阻的另一端与地线相连。

5.根据权利要求4所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，所述电压调节模块还包括开关，所述开关串联连接在所述可变电阻与所述LED光源的负极之间；所述开关与所述可变电阻的连接点接地。

6.根据权利要求4或5所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，所述调压采样电阻与第一调整脚相连的节点和所述可变电阻之间串联接有第一电阻。

7.根据权利要求1所述的LED无级调光驱动电路，其特征在于，所述恒流模块包括第二可调式三端稳压器及恒流采样电阻，所述第二可调式三端稳压器包括第二输入脚、第二输出脚和第二调整脚，所述第二输入脚与所述电压调节模块的输出端相连，所述第二输出脚和第二调整脚分别接恒流采样电阻的两端，所述恒流采样电阻与第二调整脚相连的一端是所述恒流模块的输出端，与所述LED光源的正极连接。

8.一种LED灯，包括LED无级调光驱动电路和LED光源，其特征在于，所述LED无级调光驱动电路包括整流模块、滤波模块、电压调节模块以及恒流模块；

9.根据权利要求8所述的LED灯，其特征在于，所述电压调节模块包括第一可调式三端稳压器、调压采样电阻、可变电阻以及开关；所述第一可调式三端稳压器包括第一输入脚、第一输出脚和第一调整脚，所述第一输入脚与所述滤波模块的输出端相连，所述第一输出脚和第一调整脚分别接调压采样电阻的两端，所述调压采样电阻与第一输出脚相连的一端是所述电压调节模块的输出端；

所述可变电阻的一端连接调压采样电阻与第一调整脚相连的一端，所述可变电阻的另一端通过所述开关与所述LED光源的负极连接；所述开关与所述可变电阻的连接点接地；

所述调压采样电阻与第一调整脚相连的节点和所述可变电阻之间串联接有第一电阻。

10.根据权利要求8所述的LED灯，其特征在于，还包括串联在所述整流模块和电源输入端之间的保险管；

所述滤波模块包括第一储能电容、第二储能电容及滤波电容，所述第一储能电容、第二储能电容及滤波电容的两端分别连接所述整流模块的输出端和地线；

所述恒流模块包括第二可调式三端稳压器及恒流采样电阻，所述第二可调式三端稳压器包括第二输入脚、第二输出脚和第二调整脚，所述第二输入脚与所述电压调节模块的输出端相连，所述第二输出脚和第二调整脚分别接恒流采样电阻的两端，所述恒流采样电阻与第二调整脚相连的一端是所述恒流模块的输出端，与所述LED光源的正极连接。