CN102711307A - 一种可调光led驱动电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于灯具领域，提供了一种可调光LED驱动电路及灯具。可调光LED驱动电路包括恒流单元、开关控制单元、采样电阻和调光单元。在本发明实施例中，可调光LED驱动电路的调光单元包括多个调光支路，每个调光支路包括串联的电阻和自锁开关，每个调光支路均与采样电阻并联接地，通过控制自锁开关的通断，可以改变采样电阻的阻值，从而调节流过LED灯的电流，达到调节LED灯亮度的目的，该可调光LED驱动电路具有结构简单、成本低的优点。

Description

一种可调光LED驱动电路及灯具

技术领域

本发明属于灯具领域，尤其涉及一种可调光LED驱动电路及灯具。

背景技术

LED作为新型光源，它有着节能、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，人们对LED调光照明有了更迫切的要求，随之也出现了各种各样的可调光LED驱动电路。

目前，普遍采用PWM脉冲模式进行调光控制，它有着效率高、单位功率体积小、重量轻等优点，但是其需要单片机或者脉冲发生气等器件，所以电路结构复杂、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调光LED驱动电路，旨在解决现在的可调光LED驱动电路存在电路结构复杂、成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种可调光LED驱动电路，与LED灯连接，所述可调光LED驱动电路包括：

恒流单元，其输出端接所述LED灯，用于向LED灯输出恒定电流；

开关控制单元，其输入端接电源，输出端接所述恒流单元的输入端和使能端，用于控制电源对恒流单元供电的通断；

采样电阻，与所述LED灯串联接地，所述采样电阻与LED灯的公共连接端接所述开关控制单元的反馈端，所述采样电阻用于将流过所述LED灯的电流反馈给所述恒流单元；以及

与所述采样电阻和LED灯的公共连接端连接的调光单元，用于通过调节流过LED灯的电流，调节LED灯的亮度，所述调光单元包括：

多个并联而成的调光支路，所述每一调光支路由一电阻及自锁开关串联而成，所述每个调光支路均与采样电阻并联接地。

本发明另一目的在于提供一种包括可调光LED驱动电路的灯具。

在本发明中，可调光LED驱动电路的调光单元包括多个调光支路，每个调光支路包括串联的电阻和自锁开关，每个调光支路均与采样电阻并联接地，通过控制自锁开关的通断，可以改变采样电阻的阻值，从而调节流过LED灯的电流，达到调节LED灯亮度的目的，该可调光LED驱动电路具有结构简单、成本低的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可调光LED驱动电路的模块图；

图2是本发明实施例提供的可调光LED驱动电路的电路结构图。

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。

图1示出了本发明实施例提供的可调光LED驱动电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

可调光LED驱动电路，与LED灯连接，可调光LED驱动电路包括开关控制单元100、恒流单元200、调光单元300和采样电阻R7。

恒流单元200的输出端接LED灯，用于向LED灯输出恒定电流；

开关控制单元100的输入端接电源，输出端接恒流单元200的输入端和使能端，用于控制电源对恒流单元200供电的通断；

采样电阻R7与LED灯串联接地，采样电阻R7与LED灯的公共连接端接开关控制单元200的反馈端，采样电阻R7用于将流过LED灯的电流反馈给恒流单元200；

调光单元300与采样电阻R7和LED灯的公共连接端连接，用于通过调节流过LED灯的电流，调节LED灯的亮度；

调光单元300包括：

多个并联而成的调光支路，每一调光支路由一电阻及自锁开关串联而成，每个调光支路均与采样电阻R7并联接地。

作为本发明一实施例，可调光LED驱动电路还包括过压保护单元400，过压保护单元400连接在LED灯的正极和恒流单元200的使能端之间，用于检测到LED灯过压，控制恒流单元200停止输出电流。

图2示出了本发明实施例提供的可调光LED驱动电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

作为本发明一实施例，开关控制单元100包括：

滤波电容C1、自锁开关S1、场效应管Q1、二极管Q2、分压电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3；

场效应管Q1的源极为开关控制单元100的输入端，滤波电容C1连接在电源和地之间，分压电阻R1连接在场效应管Q1的源极和栅极之间，自锁开关S1的第一端接场效应管Q1的源极，自锁开关S1的第二端通过串联的分压电阻R2和分压电阻R3接地，分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接二极管Q2的基极，二极管Q2的发射极接地，二极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的漏极为开关控制单元100的输出端。

作为本发明一实施例，恒流单元200包括：

稳压集成芯片U1、二极管D1、续流二极管D2、上拉电阻R4、电容C2、滤波电容C3和储能电感L1；

稳压集成芯片U1内部集成了一MOS管，稳压集成芯片U1的启动端BOOST接MOS管的栅极，稳压集成芯片U1的电源端Vin接MOS管的漏极，稳压集成芯片U1的输出端SW接MOS管的源极，稳压集成芯片U1的电源端Vin为恒流单元200的输入端，稳压集成芯片U1的使能端EN为恒流单元200的使能端通过上拉电阻R4接开关控制单元100的输出端，二极管D1连接在稳压集成芯片U1的电源端Vin和启动端BOOST之间，电容C2连接在稳压集成芯片U1的启动端BOOST和输出端SW之间，稳压集成芯片U1的地端GND接地，稳压集成芯片U1的反馈端FB为恒流单元200的反馈端，稳压集成芯片U1的输出端SW接储能电感L1的第一端，电感L1的第二端为恒流单元200的输出端，续流二极管D2连接在电感L1的第一端与地之间，滤波电容C3连接在电感L1的第二端与地之间。

作为本发明一实施例，调光单元300包括：

电阻R8、电阻R9、电阻R10、自锁开关S2、自锁开关S3和自锁开关S4；

电阻R8与自锁开关S2串联构成一调光支路，电阻R9与自锁开关S3串联构成一调光支路，电阻R10与自锁开关S4串联构成一调光支路，每个调光支路均与采样电阻R7并联接地。

作为本发明一实施例，过压保护单元400包括：

稳压二极管D3、分压电阻R5、分压电阻R6和三极管Q3；

稳压二极管D3的阴极接LED灯的正极，稳压二极管D3的阳极接通过串联的分压电阻R5和分压电阻R6接地，分压电阻R5和分压电阻R6的公共连接端接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接开关控制单元200的使能端。

该可调光LED驱动电路的工作原理为：

当接通电源后，按下自锁开关S1，三极管Q2的基极得到高电压信号并导通工作，场效应管Q1的栅极电压被拉低并导通工作，稳压集成芯片U1的使能端EN得电被拉为高电平，稳压集成芯片U1得电并开始工作，为LED灯提供驱动电流。稳压集成芯片U1的工作原理就是根据采样电阻R7上面的压降(为恒定值)自动调整内部MOS管的开关占空比，MOS管的开关频率很高，在一个周期内，当MOS管开通时，整个供电回路开通，LED灯开始工作，储能电感L1储存能量，当MOS管关闭时，整个供电回路断开，LED灯的工作电流靠储能电感L1的电量维持，直到下一个周期MOS管开通，从而达到恒定电流的目的，即只要采样电阻值确定，那么输出恒定电流即确定。稳压集成芯片U1的反馈端FB和内部的基准电压源形成一个比较器，反馈端FB根据采样电压和基准电压的比较后，芯片内部自动调整控制MOS管开通、关闭脉冲的占空比，如果采样电压大于基准电压，说明输出电流大于设定值，那么脉冲的占空比就降低，减小输出电流到设定值，如果采样电压小于基准电压，说明输出电流小于设定值，那么脉冲的占空比就升高，增大输出电流到设定值。

如果LED灯的阳极出现过压，稳压二极管D3被击穿，三极管Q3的基极为高电平，三极管Q3导通，稳压集成芯片U1的使能端EN接地，稳压集成芯片U1不再输出供电电流给LED灯，从而保护LED灯。

如果需要调光，可以按下自锁开关S2、自锁开关S3、自锁开关S4并对自锁开关S2、自锁开关S3、自锁开关S4的状态任意组合，这样采样电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10可以任意组合成不同的阻值，那么LED灯就会工作在不同的电流值，从而达到调光的目的，实现LED灯有级调光，满足人们对调光的需求。

本发明另一实施例还提供一包括上述可调光LED驱动电路的灯具。

在本发明实施例中，可调光LED驱动电路的调光单元包括多个调光支路，每个调光支路包括串联的电阻和自锁开关，每个调光支路均与采样电阻并联接地，通过控制自锁开关的通断，可以改变采样电阻的阻值，从而调节流过LED灯的电流，达到调节LED灯亮度的目的，该可调光LED驱动电路具有结构简单、成本低的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调光LED驱动电路，与LED灯连接，其特征在于，所述可调光LED驱动电路包括：

恒流单元，其输出端接所述LED灯，用于向LED灯输出恒定电流；

开关控制单元，其输入端接电源，输出端接所述恒流单元的输入端和使能端，用于控制电源对恒流单元供电的通断；

采样电阻，与所述LED灯串联接地，所述采样电阻与LED灯的公共连接端接所述开关控制单元的反馈端，所述采样电阻用于将流过所述LED灯的电流反馈给所述恒流单元；以及

与所述采样电阻和LED灯的公共连接端连接的调光单元，用于通过调节流过LED灯的电流，调节LED灯的亮度，所述调光单元包括：

多个并联而成的调光支路，所述每一调光支路由一电阻及自锁开关串联而成，所述每个调光支路均与采样电阻并联接地。

2.如权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述可调光LED驱动电路还包括：

连接在所述LED灯的正极和恒流单元的使能端之间，且用于检测到所述LED灯过压，控制所述恒流单元停止输出电流的过压保护单元。

3.如权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：

滤波电容C1、自锁开关S1、场效应管Q1、二极管Q2、分压电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3；

所述场效应管Q1的源极为开关控制单元的输入端，所述滤波电容C1连接在所述电源和地之间，所述分压电阻R1连接在场效应管Q1的源极和栅极之间，所述自锁开关S1的第一端接场效应管Q1的源极，所述自锁开关S1的第二端通过串联的分压电阻R2和分压电阻R3接地，所述分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接二极管Q2的基极，所述二极管Q2的发射极接地，所述二极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的漏极为开关控制单元的输出端。

4.如权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述恒流单元包括：

稳压集成芯片U1、二极管D1、续流二极管D2、上拉电阻R4、电容C2、滤波电容C3和储能电感L1；

所述稳压集成芯片U1内部集成了一MOS管，所述稳压集成芯片U1的启动端BOOST接所述MOS管的栅极，所述稳压集成芯片U1的电源端Vin接所述MOS管的漏极，所述稳压集成芯片U1的输出端SW接所述MOS管的源极，所述稳压集成芯片U1的电源端Vin为恒流单元的输入端，所述稳压集成芯片U1的使能端EN为恒流单元的使能端通过上拉电阻R4接所述开关控制单元的输出端，所述二极管D1连接在稳压集成芯片U1的电源端Vin和启动端BOOST之间，所述电容C2连接在稳压集成芯片U1的启动端BOOST和输出端SW之间，所述稳压集成芯片U1的地端GND接地，所述稳压集成芯片U1的反馈端FB为所述开关控制单元的反馈端，所述稳压集成芯片U1的输出端SW接储能电感L1的第一端，所述电感L1的第二端为恒流单元的输出端，所述续流二极管D2连接在电感L1的第一端与地之间，所述滤波电容C3连接在电感L1的第二端与地之间。

5.如权利要求2所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述过压保护单元包括：

稳压二极管D3、分压电阻R5、分压电阻R6和三极管Q3；

所述稳压二极管D3的阴极接LED灯的正极，所述稳压二极管D3的阳极接通过串联的分压电阻R5和分压电阻R6接地，所述分压电阻R5和分压电阻R6的公共连接端接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极接所述开关控制单元的使能端。

6.一种灯具，包括LED灯，其特征在于，所述灯具还包括可调光LED驱动电路，所述可调光LED驱动电路包括：

恒流单元，其输出端接所述LED灯，用于向LED灯输出恒定电流；

开关控制单元，其输入端接电源，输出端接所述恒流单元的输入端和使能端，用于控制电源对恒流单元供电的通断；

采样电阻，与所述LED灯串联接地，所述采样电阻与LED灯的公共连接端接所述开关控制单元的反馈端，所述采样电阻用于将流过所述LED灯的电流反馈给所述恒流单元；以及

与所述采样电阻和LED灯的公共连接端连接的调光单元，用于通过调节流过LED灯的电流，调节LED灯的亮度，所述调光单元包括：

多个并联而成的调光支路，所述每一调光支路由一电阻及自锁开关串联而成，所述每个调光支路均与采样电阻并联接地。

7.如权利要求6所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述可调光LED驱动电路还包括：

连接在所述LED灯的正极和恒流单元的使能端之间，且用于检测到所述LED灯过压，控制所述恒流单元停止输出电流的过压保护单元。

8.如权利要求6所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：

滤波电容C1、自锁开关S1、场效应管Q1、二极管Q2、分压电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3；

所述场效应管Q1的源极为开关控制单元的输入端，所述滤波电容C1连接在所述电源和地之间，所述分压电阻R1连接在场效应管Q1的源极和栅极之间，所述自锁开关S1的第一端接场效应管Q1的源极，所述自锁开关S1的第二端通过串联的分压电阻R2和分压电阻R3接地，所述分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接二极管Q2的基极，所述二极管Q2的发射极接地，所述二极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的漏极为开关控制单元的输出端。

9.如权利要求6所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述恒流单元包括：

稳压集成芯片U1、二极管D1、续流二极管D2、上拉电阻R4、电容C2、滤波电容C3和储能电感L1；

所述稳压集成芯片U1内部集成了一MOS管，所述稳压集成芯片U1的启动端BOOST接所述MOS管的栅极，所述稳压集成芯片U1的电源端Vin接所述MOS管的漏极，所述稳压集成芯片U1的输出端SW接所述MOS管的源极，所述稳压集成芯片U1的电源端Vin为恒流单元的输入端，所述稳压集成芯片U1的使能端EN为恒流单元的使能端通过上拉电阻R4接所述开关控制单元的输出端，所述二极管D1连接在稳压集成芯片U1的电源端Vin和启动端BOOST之间，所述电容C2连接在稳压集成芯片U1的启动端BOOST和输出端SW之间，所述稳压集成芯片U1的地端GND接地，所述稳压集成芯片U1的反馈端FB为所述开关控制单元的反馈端，所述稳压集成芯片U1的输出端SW接储能电感L1的第一端，所述电感L1的第二端为恒流单元的输出端，所述续流二极管D2连接在电感L1的第一端与地之间，所述滤波电容C3连接在电感L1的第二端与地之间。

10.如权利要求7所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述过压保护单元包括：

稳压二极管D3、分压电阻R5、分压电阻R6和三极管Q3；

所述稳压二极管D3的阴极接LED灯的正极，所述稳压二极管D3的阳极接通过串联的分压电阻R5和分压电阻R6接地，所述分压电阻R5和分压电阻R6的公共连接端接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极接所述开关控制单元的使能端。

Images