CN103442494A - Led光源亮度连续可调电路 - Google Patents

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周成华
江宁
于杰
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Abstract

一种LED光源亮度连续可调电路。包括集成芯片LM324、LM1117、恒流控制芯片pt4115以及控制电路。控制电路由三端连续可调电位器、LM324接成的同向等比放大的调理电路组成，这种LED光源亮度连续可调电路，用pt4115恒流可控芯片驱动LED阵列发光，使各个LED工作，可调电位器通过LM324接成的电压跟随器控制pt4115芯片的DIM端，通过转动电位器，0-2.5V内连续改变DIM端的电压从而人工连续的改变恒流芯片的输出电流，控制每个LED发光管的亮度。该方案在实现线性改变LED发光亮度以适应不同光照环境的同时，降低了能耗。该方案实现简单、成本低廉，适合在各种LED光源设计中推广应用。

Description

LED光源亮度连续可调电路
技术领域
 本发明属于电子技术领域，特别涉及一种连续可调的低功耗LED发光光源，能够实现LED光亮度的手动无级调节。
背景技术
目前，普通白炽灯普遍存在能耗大、噪声大、寿命短等缺点；而LED光源因具备发光率高、光谱分布均匀、高效节能、寿命长、低压可控等特性，被广泛应用于城市绿化照明、手电筒、台灯、矿井等室内外照明等各领域。有些应用中，比如家用台灯LED光源亮度要求实现手动可控以适应不同明暗环境，传统的应用电路只能通过替换控制电路中的电阻来实现LED光源亮度可调，实现过程复杂，难以实际操作，不能很好的满足人们日常生活中简单、方便的手动调光需求。或者采取数字控制电路中导通的LED发光管的数量来改变亮度，不能实现连续可调。
发明内容
本发明专利目的是为了解决现有的LED光源亮度不能连续可调的问题，提供一种LED光源亮度连续可调方案。
本发明采用恒流控制芯片PT4115的恒流功能，通过外部电路实现了各个LED灯亮度的人工连续可调，同时能够降低功耗、节约电能。
本发明的具体技术方案是：
LED光源亮度连续可调电路，该电路包括控制模块、恒流芯片、LED阵列和电源模块，其中控制模块依次连接恒流芯片和LED阵列，控制模块和恒流芯片同时由电源模块提供电源；其中，
控制模块：由放大器组成的电压跟随器组成，放大器的反向端直接连接至放大器的输出端，正向端连接到电位器的可调端。
恒流芯片：采用pt4115可控恒流芯片，在pt4115芯片的DIM端接上由三端电位器和放大器组成的控制电路，CSN端通过R1接至12V电源，电源同时连接VIN端口并且通过二极管D1连接到SW端，SW端另外通过L1接至LED阵列。
LED阵列：采用8路并联支路，每个支路包括4个串联的发光管，在这4个发光管的中间位置加上4.7Ω的电阻以限流。
电源模块：用LM1117-5芯片，Vim和Vout分别通过C1和C2接地，GND接地。
LED光源亮度连续可调电路的光源亮度线性无级可调，当dim端电压为零时，pt4115功率开关断开，该芯片进入极低工作电流的待机状态，最大限度的降低了电路的功耗，实现了环保节能，转动可调电位器，能够使dim端的电压在0-2.5V之间变化，从而连续控制发光二极管阵列的亮度。
所述发光二极管整体混联，具体为8路并联支路，每个支路包括4个串联的发光管，在这4个发光管的中间位置加上4.7Ω的电阻以限流。当某个二极管过热损坏，整体电路不受影响，电路稳定性好。能够同时驱动更多的LED，增强光源亮度。
 
本发明的优点和有益效果：
1.相对于现有的LED光源、该发明实现了LED发光亮度的连续可调，在LED光源相对普通光源节能的基础上又进一步降低了功耗，节能环保；使用三端扭动电位器手动控制光源亮度符合常规电子器件的调节方式，方便实用。
2.电路简单、易于实现。该电路是由常用芯片pt4115、LM324、LM1117等常规集成电路组合设计而成，思路清晰，可操作性强，成本低廉，能够大规模推广使用。
3.LED阵列采用总体混联的方式，单一发光二极管损坏对整体电路的正常工作没有影响，工作稳定、实用寿命长。
 
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明的电路整体架构图。
图1中 U3A为放大器LM324的一部分，LM1117-5.0为12V转5V电压转换器，pt4115为可控恒流源芯片，也是本发明的核心组件，该芯片具有电流范围大、输入电压范围宽（6-30V）、所需外部电路简单、高达97%的工作效率等优点。图1的最右侧为发光二极管阵列。
 
具体实施方式
如图1所示，该电路包括控制模块、恒流芯片、LED阵列和电源模块，其中控制模块依次连接恒流芯片和LED阵列，控制模块和恒流芯片同时由电源模块提供电源；其中，
控制模块：由放大器组成的电压跟随器组成，放大器的反向端直接连接至放大器的输出端，正向端连接到电位器的可调端。
恒流芯片：采用pt4115可控恒流芯片，pt4115芯片的DIM端接上由三端电位器和放大器组成的控制电路，CSN端通过R1接至12V电源，电源同时连接VIN端口并且通过二极管D1连接到SW端，SW端另外通过L1接至LED阵列。
LED阵列：采用8路并联支路，每个支路包括4个串联的发光管，在这4个发光管的中间位置加上4.7Ω的电阻以限流。
电源模块：用LM1117-5芯片，Vim和Vout分别通过C1和C2接地，GND接地。
 
该电路的工作过程
接通电源，给电路供电，N端的电流由小电阻R1和dim端的电压共同决定，IN=                                                
Figure 2013103993172100002DEST_PATH_IMAGE002
，电阻R1=0.62Ω，LED亮度由Vdim端电压线性控制。通过三端旋钮可调电位器可以使Vdim端口电压在0-2.5V范围内线性变化。从而使IN在0-160mA内变化，LED阵列的每条支路电流就在0-20mA线性变化，从而改变发光管的亮度，实现发光阵列的亮度连续可调。

Claims (3)

1.一种LED光源亮度连续可调电路，其特征在于该电路包括控制模块、恒流芯片、LED阵列和电源模块，其中控制模块依次连接恒流芯片和LED阵列，控制模块和恒流芯片同时由电源模块提供电源；其中，
控制模块:由放大器组成的电压跟随器组成，放大器的反向端直接连接至放大器的输出端，正向端连接到电位器的可调端；
恒流芯片:采用pt4115可控恒流芯片，pt4115芯片的DIM端接上由三端电位器和放大器组成的控制电路，CSN端通过R1接至12V电源，电源同时连接VIN端口并且通过二极管D1连接到SW端；
LED阵列：采用8路并联支路，每个支路包括4个串联的发光管，在这4个发光管的中间位置加上4.7Ω的电阻以限流；
电源模块：用LM1117-5芯片，Vim和Vout分别通过C1和C2接地，GND接地。
2.根据权利要求1所述的LED光源亮度连续可调电路，其特征在于光源亮度线性无级可调，当dim端电压为零时，pt4115功率开关断开，该芯片进入极低工作电流的待机状态，最大限度的降低了电路的功耗，实现了环保节能，转动可调电位器，能够使dim端的电压在0-2.5V之间变化，从而连续控制发光二极管阵列的亮度。
3.根据权利要求1所述的LED光源亮度连续可调电路，其特征在于发光二极管由8路并联支路构成，每个支路由4个发光管和一个限流电阻组成，其中电阻位于支路的中间位置，整体混联，当某个二极管过热损坏，整体电路不受影响，电路稳定性好，能够同时驱动更多的LED，增强光源亮度。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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