CN102711307B - 一种可调光led驱动电路及灯具 - Google Patents

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孙占民
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深圳市海洋王照明工程有限公司
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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

—种可调光LED驱动电路及灯具
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003]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
[0004] 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。
[0005] 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:
[0006] 恒流单元,其输出端接所述LED灯,用于向LED灯输出恒定电流;
[0007] 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;
[0008] 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
[0009] 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:
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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
[0013] 图1是本发明实施例提供的可调光LED驱动电路的模块图;
[0014] 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
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 恒流单元200的输出端接LED灯,用于向LED灯输出恒定电流;
[0019] 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;
[0020] 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 ;
[0021] 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;
[0022] 调光单元300包括:
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 作为本发明一实施例,开关控制单元100包括:
[0027] 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 ;
[0028] 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。
[0029] 作为本发明一实施例,恒流单元200包括:
[0030] 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 ;
[0031] 稳压集成芯片U1内部集成了一 M0S管,稳压集成芯片U1的启动端BOOST接M0S管的栅极,稳压集成芯片U1的电源端Vin接M0S管的漏极,稳压集成芯片U1的输出端SW接M0S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。
[0032] 作为本发明一实施例,调光单元300包括:
[0033] 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 ;
[0034] 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。
[0035] 作为本发明一实施例,过压保护单元400包括:
[0036] 稳压二极管D3、分压电阻R5、分压电阻R6和三极管Q3 ;
[0037] 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。
[0038] 该可调光LED驱动电路的工作原理为:
[0039] 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M0S管的开关占空比,M0S管的开关频率很高,在一个周期内,当M0S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M0S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M0S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M0S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。
[0040] 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。
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 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 (8)

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,每个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; 所述开关控制单元包括: 滤波电容Cl、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Ql的源极为开关控制单元的输入端,所述滤波电容Cl连接在所述电源和地之间,所述分压电阻Rl连接在场效应管Ql的源极和栅极之间,所述自锁开关SI的第一端接场效应管Ql的源极,所述自锁开关SI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Ql的栅极,所述场效应管Ql的漏极为开关控制单元的输出端。
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,所述恒流单元包括: 稳压集成芯片Ul、二极管Dl、续流二极管D2、上拉电阻R4、电容C2、滤波电容C3和储能电感LI ; 所述稳压集成芯片Ul内部集成了一 MOS管,所述稳压集成芯片Ul的启动端BOOST接所述MOS管的栅极,所述稳压集成芯片Ul的电源端Vin接所述MOS管的漏极,所述稳压集成芯片Ul的输出端SW接所述MOS管的源极,所述稳压集成芯片Ul的电源端Vin为恒流单元的输入端,所述稳压集成芯片Ul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Dl连接在稳压集成芯片Ul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Ul的启动端BOOST和输出端SW之间,所述稳压集成芯片Ul的地端GND接地,所述稳压集成芯片Ul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Ul的输出端SW接储能电感LI的第一端,所述电感LI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LI的第一端与地之间,所述滤波电容C3连接在电感LI的第二端与地之间。
4.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倉泛考每。
5.一种灯具,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,每个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; 所述开关控制单元包括: 滤波电容Cl、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Ql的源极为开关控制单元的输入端,所述滤波电容Cl连接在所述电源和地之间,所述分压电阻Rl连接在场效应管Ql的源极和栅极之间,所述自锁开关SI的第一端接场效应管Ql的源极,所述自锁开关SI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Ql的栅极,所述场效应管Ql的漏极为开关控制单元的输出端。
6.如权利要求5所述的灯具,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。
7.如权利要求5所述的灯具,其特征在于,所述恒流单元包括: 稳压集成芯片Ul、二极管Dl、续流二极管D2、上拉电阻R4、电容C2、滤波电容C3和储能电感LI ; 所述稳压集成芯片Ul内部集成了一 MOS管,所述稳压集成芯片Ul的启动端BOOST接所述MOS管的栅极,所述稳压集成芯片Ul的电源端Vin接所述MOS管的漏极,所述稳压集成芯片Ul的输出端SW接所述MOS管的源极,所述稳压集成芯片Ul的电源端Vin为恒流单元的输入端,所述稳压集成芯片Ul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Dl连接在稳压集成芯片Ul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Ul的启动端BOOST和输出端SW之间,所述稳压集成芯片Ul的地端GND接地,所述稳压集成芯片Ul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Ul的输出端SW接储能电感LI的第一端,所述电感LI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LI的第一端与地之间,所述滤波电容C3连接在电感LI的第二端与地之间。
8.如权利要求6所述的灯具,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倉泛考每。
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