CN102695319B - 一种led无级调光电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED无级调光电路，其中包括：用于发出调光信号的信号发出模块；用于根据所述调光信号发出PWM信号的控制模块；用于由所述PWM信号控制接通或断开的开关电路；以及用于使用所述开关电路输出的电流对LED进行恒流驱动的恒流驱动电路；所述控制模块包括：用于接收所述调光信号的接收单元；以及用于根据所述调光信号对所述PWM信号的占空比进行调整的调光单元。本发明的LED无级调光电路电路结构简单，成本低，可方便的实现LED调光电路的无级调光。

Description

一种LED无级调光电路
技术领域
本发明涉及电路控制领域，更具体地说，涉及一种LED无级调光电路。
背景技术
随着社会的发展，越来越多的地方需要使用可调节的电路。例如手电筒、电风扇等，这样既可以起到很好的节能效果又可以最大限度的满足人们的需要。现有的LED调光电路如图1所示，BT1是锂电池，控制开关为机械开关，电控芯片为普通的8位MCU，U1、U2为恒流IC，Q1为开关管；这个方案可以控制LED实现分级调光即可以输出几档不同亮度的光，但它不能实现无级调光，不能让客户随意调整输出光的亮度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的LED无级调光电路不能实现无级调光的缺陷，提供一种可实现无级调光的LED调光电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED无级调光电路，其中包括：用于发出调光信号的信号发出模块；用于根据所述调光信号发出PWM信号的控制模块；用于由所述PWM信号控制接通或断开的开关电路；以及用于使用所述开关电路输出的电流对LED进行恒流驱动的恒流驱动电路；所述控制模块包括：用于接收所述调光信号的接收单元；以及用于根据所述调光信号对所述PWM信号的占空比进行调整的调光单元。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述调光单元检测到所述调光信号时，所述PWM信号的占空比在1/n至(n-1)/n之间循环变化，n为设定的正整数。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述调光单元未检测到调光信号时，所述PWM信号的占空比停止变化。
在本发明所述的LED无级调光电路中，控制模块还包括用于作为所述控制模块的电压基准源的基准电路。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述基准电路包括提供基准电压的芯片TL431或芯片AZ431。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述恒流驱动电路包括恒流驱动芯征QX7135。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述开关电路包括二极管D1、电阻R3、电阻R4以及开关管Q1，所述二极管D1的阴极与所述控制模块连接，所述二极管D1的阳极与所述电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与开关管Q1的控制端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电源连接，所述开关管Q1的输入端与所述电源连接，所述开关管Q1的输出端与所述恒流驱动电路连接。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述控制模块为型号为ATtiny13的单片机。
在本发明所述的LED无级调光电路中，所述信号发出模块包括轻触开关SW、滤波电容C1以及上拉电阻R5，所述轻触开关SW的一端和所述滤波电容C1的一端分别与控制模块连接，所述轻触开关SW的另一端和所述滤波电容C1的另一端接地，所述上拉电阻R5的一端连接电源，所述上拉电阻R5的另一端与所述轻触开关SW的一端连接。
实施本发明的LED无级调光电路，具有以下有益效果：电路结构简单，成本低，可方便的实现LED调光电路的无级调光。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术的LED调光电路的电路示意图；
图2是本发明的LED无级调光电路的第一优选实施例的结构示意图；
图3是本发明的LED无级调光电路的第二优选实施例的结构示意图；
图4是本发明的LED无级调光电路的优选实施例的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在图2所示的本发明的LED无级调光电路的第一优选实施例的结构示意图中，所述LED无级调光电路包括信号发出模块1、控制模块2、开关电路3以及恒流驱动电路4，信号发出模块1用于发出调光信号，控制模块2用于根据所述调光信号发出PWM信号，开关电路3用于由所述PWM信号控制接通或断开，恒流驱动电路4用于使用所述开关电路3输出的电流对LED进行恒流驱动，控制模块2包括接收单元21和调光单元22，接收单元21用于接收调光信号，调光单元22用于根据所述调光信号对所述PWM信号的占空比进行调整。本发明的LED无级调光电路使用时，如图4所示，控制模块2的6脚可输出高频脉冲，并调节脉冲的占空比就可以调节开关管Q1的导通时间从而改变流过LED1的电流。当控制模块2的5脚检测到轻触开关SW被接通时就会启动无级调光模式，让6脚输出脉冲的占空比在1/n至(n-1)/n之间循环变化，即从1/n、2/n、3/n直到(n-1)/n然后又从(n-1)/n递减到1/n，这样LED1的亮度会在最弱光和最强光之间循环变化，直到控制模块2检测到轻触开关SW松开，占空比立即停止变化，由于(n-2)/n和(n-1)/n之间只差1/n，所以光的亮度的变化对肉眼感觉非常小，甚至无法察觉，所以可以称为无级调光。当然通过轻触开关SW和控制模块2实现其他方式的无级调光(如长按轻触开关SW启动无级调光，通过轻触开关SW的按键次数或频率控制调光的频率和强度等)也属于本发明的保护范围。因此本发明的LED无级调光电路结构简单，成本低，可方便的实现LED调光电路的无级调光。
在图3所示的本发明的LED无级调光电路的第二优选实施例的结构示意图中，控制模块2包括基准电路23，基准电路23用于作为控制模块2的电压的基准源。如图4所示，基准电路23与控制模块2的2脚和3脚连接，用于提供给控制模块2基准电压，控制模块2可以根据此基准电压对电源进行检测，以更准确的监控供电电源的电压，做出相应的保护动作，如检测到供电电源电压过低时关闭控制模块2以停止驱动LED1。基准电路23包括提供基准电压的芯片TL431或芯片AZ431，该芯片热稳定性好、价格低，基准电压可以稳定的设置为从2.5V到36V范围内的任何值。
作为本发明的LED无级调光电路的优选实施例，恒流驱动电路4包括恒流驱动芯片QX7135，控制模块2为型号为ATtiny13的单片机。恒流驱动芯片QX7135为低静态电流、低压差的恒流驱动芯片，输出电流范围可从100mA到400mA步进调节，每步值10mA，无需外接任何元件即可构成一个LED恒流驱动电路4，内带软启动、温度保护、低压保护功能。ATtiny13是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATtiny13的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
作为本发明的LED无级调光电路的优选实施例，开关电路3包括二极管D1、电阻R3、电阻R4以及开关管Q1，所述二极管D1的阴极与所述控制模块2连接，所述二极管D1的阳极与所述电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与开关管Q1的控制端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电源连接，所述开关管Q1的输入端与所述电源连接，所述开关管Q1的输出端与所述恒流驱动电路4连接。电阻R3、电阻R4和二极管D1构成了开关管Q1的驱动电路。当控制模块2的6脚输出低电平时，开关管Q1就可以导通，这时外接电源的电流就可以流过开关管Q1，从而通过恒流驱动电路4将LED1点亮。
作为本发明的LED无级调光电路的优选实施例，所述信号发出模块1包括轻触开关SW、滤波电容C1以及上拉电阻R5，所述轻触开关SW的一端和所述滤波电容C1的一端分别与控制模块2连接，所述轻触开关SW的另一端和所述滤波电容C1的另一端接地，所述上拉电阻R5的一端连接电源，所述上拉电阻R5的另一端与所述轻触开关SW的一端连接。滤波电容C1将轻触开关SW发出的信号进行滤波处理后发送给控制模块2的5脚，使得接收到的调光信号更加准确无误。上拉电阻R5将轻触开关SW发出的调光信号的电位进行上拉以便于控制模块2的识别。
例如本发明的LED无级调光电路可应用于无级调光手电筒，恒流驱动电路4规格为350毫安，按住轻触开关SW不放，流过LED1电流可在0-350毫安之间连续变化；开关松开，LED1亮度可保持在轻触开关SW松开瞬间的亮度；短按轻触开关SW可熄灭LED1。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种LED无级调光电路，其特征在于，包括：
用于发出调光信号的信号发出模块(1)；
用于根据所述调光信号发出PWM信号的控制模块(2)；
用于由所述PWM信号控制接通或断开的开关电路(3)；以及
用于使用所述开关电路(3)输出的电流对LED进行恒流驱动的恒流驱动电路(4)；
所述控制模块(2)包括：
用于接收所述调光信号的接收单元(21)；以及
用于根据所述调光信号对所述PWM信号的占空比进行调整的调光单元(22)；
所述调光单元检测到所述调光信号时，所述PWM信号的占空比在1/n至(n-1)/n之间循环变化，n为设定的正整数；所述调光单元未检测到调光信号时，所述PWM信号的占空比停止变化；所述信号发出模块(1)包括轻触开关SW、滤波电容C1以及上拉电阻R5，所述轻触开关SW的一端和所述滤波电容C1的一端分别与控制模块(2)连接，所述轻触开关SW的另一端和所述滤波电容C1的另一端接地，所述上拉电阻R5的一端连接电源，所述上拉电阻R5的另一端与所述轻触开关SW的一端连接；
所述开关电路(3)包括二极管D1、电阻R3、电阻R4以及开关管Q1，所述二极管D1的阴极与所述控制模块(2)连接，所述二极管D1的阳极与所述电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与开关管Q1的控制端和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电源连接，所述开关管Q1的输入端与所述电源连接，所述开关管Q1的输出端与所述恒流驱动电路(4)连接。
2.根据权利要求1所述的LED无级调光电路，其特征在于，控制模块(2)还包括用于作为所述控制模块(2)的电压基准源的基准电路(23)。
3.根据权利要求2所述的LED无级调光电路，其特征在于，所述基准电路(23)包括提供基准电压的芯片TL431或芯片AZ431。
4.根据权利要求3所述的LED无级调光电路，其特征在于，所述恒流驱动电路(4)包括恒流驱动芯片QX7135。
5.根据权利要求1所述的LED无级调光电路，其特征在于，所述控制模块(2)为型号为ATtiny13的单片机。
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