CN102752932A - 一种led调光电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED调光电路，包括：与市电连接的AC/DC变换电路，AC/DC变换电路的正极输出端与LED的阳极连接，AC/DC变换电路的负极输出端连接电流采样模块后与LED的阴极连接；其特征在于：调光接口的负极与LED的阴极连接，调光接口的正极连接基准电压产生模块的输入端，基准电压产生模块的输出端与一运算放大器的同相输入端相连，电流采样模块的输出端与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的输出端连接一光耦发光二极管的负极相连，所述光耦发光二极管的正极连接稳压源，所述运算放大器的输出端还连接一电阻后与所述稳压源相连。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明实现了输出端只需要LED+、LED-（DIM-）、DIM+三个接口的LED调光解决方案。

Description

一种LED调光电路
技术领域
本发明涉及一种LED调光电路。
背景技术
随着LED应用的越来越广泛，人们对其应用的要求也越来越呈现多样化需求，特别是在当今越来越注重环保节能的大环境下，人们希望花最少的钱，得到最环保的照明解决方案，因此LED调光的应用也就越来越广泛。
现有LED调光技术基于调光的信号产生原理主要分两类：一是模拟调光，二就是PWM调光，这两者均有一个共同的特点就是LED的地是浮地，在输出端需要四根输出线：LED+、LED-、DIM+、DIM-（GND），采用四根输出线，相互之间干扰小，对LED的电流采样比较简单，而在LED的终端应用里，由于安装环境等方面的限制，希望引出的线是越少越好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种输出端只有三个接口的LED调光电路。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该LED调光电路，包括：
与市电连接的AC/DC变换电路，AC/DC变换电路的正极输出端与LED的阳极连接，AC/DC变换电路的负极输出端连接电流采样模块后与LED的阴极连接；
其特征在于：调光接口的负极与LED的阴极连接，调光接口的正极连接基准电压产生模块的输入端，基准电压产生模块的输出端与一运算放大器的同相输入端相连，电流采样模块的输出端与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的输出端连接一光耦发光二极管的负极相连，所述光耦发光二极管的正极连接稳压源，所述运算放大器的输出端还连接一电阻后与所述稳压源相连。
作为改进，所述流采样模块为一采样电阻，该采样电阻的第一端与LED的阴极连接相连，该采样电阻的第二端接地。
所述基准电压产生模块的电路可以有多种方式实现，其中一种较好的实现方案为：所述基准电压产生模块包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻，第十电阻、第十一电阻，其中，第四电阻的第一端与调光接口的正极连接，第四电阻的第二端与第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述运算放大器的同相输入端连接所述第七电阻后接地，所述调光接口的正极连接所述第五电阻后接地，所述第九电阻的第一端与稳压源连接，所述第九电阻的第二端与所述第六电阻的第一端相连，第十电阻的第一端与所述运算放大器的反相输入端相连，第十电阻的第二端与稳压源连接，所述第十一电阻的第一端与所述LED的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述运算放大器的反相输入端相连。
上述方案适合于调光接口的正极和负极之间连接0-10V的直流电压。
如果调光接口的正极和负极之间连接内部为电阻网络的调光器时，所述基准电压产生模块包括：
恒流源电路，第一三极管、第二三极管、第二十五电阻、第二十六电阻，其中第一三极管的发射极与稳压源相连，第一三极管的集电极连接第二十六电阻后接地，第一三极管的基极与第二十五电阻的第一端相连，第二十五电阻的第二端与稳压源相连，第二三极管的基极与第一三极管的集电极相连，第二三极管的发射极与第二十五电阻的第一端相连；
第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第一运算放大器，第二十七电阻的第一端与第二三极管的集电极相连，第二十七电阻的第一端还与调光接口的正极相连，第二十七电阻的第二端连接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的反相输入端还与第二十八电阻的第一端相连，第二十八电阻的第二端与电流采样模块的输出端相连。
所述基准电压产生模块可以为PWM信号产生模块。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明实现了输出端只需要LED+、LED-（DIM-）、DIM+三个接口的LED调光解决方案。
附图说明
图1为本发明实施例一中LED调光电路的框图；
图2为本发明实施例一的电路原理图；
图3为本发明实施例二的电路原理图；
图4为本发明实施例三的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：
参见图1和图2所示的LED调光电路，其包括：
与市电连接的AC/DC变换电路1，AC/DC变换电路1的正极输出端与LED灯串的阳极连接，AC/DC变换电路1的负极输出端连接电流采样模块2后与LED灯串的阴极连接；
调光接口的负极DIM-与LED灯串的阴极LED-连接，调光接口的正极DIM+连接基准电压产生模块3的输入端，基准电压产生模块3的输出端与一运算放大器N2B的同相输入端相连，电流采样模块2的输出端与所述运算放大器N2B的反相输入端相连，所述运算放大器N2B的输出端连接一光耦N1A发光二极管的负极相连，所述光耦N1A发光二极管的正极连接稳压源VCC，所述运算放大器N2B的输出端还连接一电阻R1后与所述稳压源VCC相连。
本实施例中，所述电流采样模块2为一采样电阻R8，该采样电阻R8的第一端与LED灯串的阴极连接相连，该采样电阻R8的第二端接地。
所述基准电压产生模块包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第九电阻R9，第十电阻R10、第十一电阻R11，其中，第四电阻R4的第一端与调光接口的正极DIM+连接，第四电阻R4的第二端与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端与所述运算放大器N2B的同相输入端相连，所述运算放大器N2B的同相输入端连接所述第七电阻R7后接地，所述调光接口的正极DIM+连接所述第五电阻R5后接地，所述第九电阻R9的第一端与稳压源VCC连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第六电阻R6的第一端相连，第十电阻R10的第一端与所述运算放大器N2B的反相输入端相连，第十电阻R10的第二端与稳压源VCC连接，所述第十一电阻R11的第一端与所述LED灯串的阴极LED-连接，所述第十一电阻R11的第二端与所述运算放大器N2B的反相输入端相连，参见图2所示。
采样电阻R8对流过LED灯串的电流进行采样转化为电压信号，该电压和基准电压产生模块输出的基准电压进行比较，从而产生一个由基准电压控制的LED电流值，这样通过改变基准电压的值就可以控制流经LED灯的电流，达到调光的功能。
调光接口DIM+和DIM-之间可以外接0-10V的直流电压，基准电压产生模块是通过一个电阻分压网络对DIM口的电压进行分压，从而产生所需的基准电压。
调光接口DIM+和DIM-之间为0-10V之间可变的电压，V3为采样电阻R8上的电压信号，根据运放虚短的原理，有V3=V-=V+，V+即为基准电压信号，为了优化调光的效果，需要对调光接口DIM+和DIM-之间的电压进行细分，理论上分压的倍数越大，那么信号的分辨率就越好，调光的线性度就越高，另一方面如果分压的倍数越大，则V+的电压就越小，越容易受到干扰，所以该信号由两部分组成，一部分DIM口电压通过R4、R6、R7的分压，另一部分为VCC通过R9、R6、R7分压叠加上来的直流分量，那么V+=（V1*K2+VCC*K1）/(1-K2)；
K1=Rk1/(Rk1+R9)*R7/(R6+R7),Rk1=(R6+R7)/R4;
K2=Rk2/(Rk2+R4)*R7/(R6+R7),Rk1=(R6+R7)/R9;
因而，Iled=（V+/R8）∝V1，所以LED上的电流就由DIM口的电压决定。
实施例二：
与实施例一不同的是，所述基准电压产生模块包括：
恒流源电路，其包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26，其中第一三极管Q1的发射极与稳压源VCC相连，第一三极管Q1的集电极连接第二十六电阻R26后接地，第一三极管Q1的基极与第二十五电阻R25的第一端相连，第二十五电阻R25的第二端与稳压源VCC相连，第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极相连，第二三极管Q2的发射极与第二十五电阻R25的第一端相连；Q1、Q2、R25、R26组成简单的恒流源电路，恒流电流值I=Vbe/R25
第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第一运算放大器N4A，第二十七电阻R27的第一端与第二三极管Q2的集电极相连，第二十七电阻R27的第一端还与调光接口的正极DIM+相连，第二十七电阻R27的第二端连接第一运算放大器N4A的反相输入端，第一运算放大器N4A的反相输入端还与第二十八电阻R28的第一端相连，第二十八电阻R28的第二端与电流采样模块的输出端相连。
第一运算放大器N4A提供一个DIM口的过压保护电路。
本实施例适用于调光接口的正极DIM+和负极DIM-之间连接内部为电阻网络的调光器。
当DIM口接内部为电阻网络的调光器时，其等效阻抗为Rav，DIM口的电压是通过恒流源对Rav并联R27、R28、R29供电所得，V2的信号又是通过R29取得，Iled=V2/R8，因为供电的源是恒流源，当Rav变化时，V2的电压跟随Rav变化，其线性度只和Rav变化的线性度有关。当DIM口为外接直流电压时，那么V2电压就直接由Vdim通过R27、R28、R29分压网络决定。
实施例三
与实施例不同的是，基准电压产生模块3为常规的PWM信号产生模块。

Claims (5)

1.一种LED调光电路，包括：
与市电连接的AC/DC变换电路，AC/DC变换电路的正极输出端与LED的阳极连接，AC/DC变换电路的负极输出端连接电流采样模块后与LED的阴极连接；
其特征在于：调光接口的负极与LED的阴极连接，调光接口的正极连接基准电压产生模块的输入端，基准电压产生模块的输出端与一运算放大器的同相输入端相连，电流采样模块的输出端与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的输出端连接一光耦发光二极管的负极相连，所述光耦发光二极管的正极连接稳压源，所述运算放大器的输出端还连接一电阻后与所述稳压源相连。
2.根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于：所述流采样模块为一采样电阻，该采样电阻的第一端与LED的阴极连接相连，该采样电阻的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于：所述基准电压产生模块包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第九电阻，第十电阻、第十一电阻，其中，第四电阻的第一端与调光接口的正极连接，第四电阻的第二端与第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述运算放大器的同相输入端连接所述第七电阻后接地，所述调光接口的正极连接所述第五电阻后接地，所述第九电阻的第一端与稳压源连接，所述第九电阻的第二端与所述第六电阻的第一端相连，第十电阻的第一端与所述运算放大器的反相输入端相连，第十电阻的第二端与稳压源连接，所述第十一电阻的第一端与所述LED的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述运算放大器的反相输入端相连。
4.根据权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于：所述基准电压产生模块包括：
恒流源电路，第一三极管、第二三极管、第二十五电阻、第二十六电阻，其中第一三极管的发射极与稳压源相连，第一三极管的集电极连接第二十六电阻后接地，第一三极管的基极与第二十五电阻的第一端相连，第二十五电阻的第二端与稳压源相连，第二三极管的基极与第一三极管的集电极相连，第二三极管的发射极与第二十五电阻的第一端相连；
第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第一运算放大器，第二十七电阻的第一端与第二三极管的集电极相连，第二十七电阻的第一端还与调光接口的正极相连，第二十七电阻的第二端连接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的反相输入端还与第二十八电阻的第一端相连，第二十八电阻的第二端与电流采样模块的输出端相连。
5.根据权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于：所述基准电压产生模块为PWM信号产生模块。
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