CN103857099A - 一种led调光电路 - Google Patents

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周明杰
徐亮亮
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Abstract

一种LED调光电路包括：MOS管，用以控制LED调光电路的开关；PWM信号发生器，PWM信号发生器连接MOS管的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关LED电路；第一保护电阻，第一保护电阻串联在PWM信号发生器和MOS管的栅极之间；第二保护电阻，第二保护电阻连接MOS管的源级和漏极。本发明的PWM信号发生器通过控制MOS管的周期性开关以周期性地开关LED电路，在电源采用恒流源的情况下通过调节PWM信号的占空比就能实现调光，由于占空比的精度可以调节的很高，所以实现了高精度的调光并且通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护。

Description

一种LED调光电路
技术领域
本发明涉及LED，尤其涉及一种LED调光电路。
背景技术
随着现今LED灯具的应用范围越来越广，对LED灯具也提出了许多新的要求。在很多使用场合下，LED的调光精度要求很高，例如高科技实验室，手术室等。现有技术的调光技术大多都是采用改变电流的方式来实现调光，但是这种方法的调光精度不高，效率也极低，所以难以满足上述的调光精度要求很高的场合，并且这些调光电路都没有设置分压保护的结构来保护电路中的元件。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种灯具，以解决现有技术中的LED调光精度不够高以及没有分压保护的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种LED调光电路，用以配合恒流电源模块对LED负载的亮度进行调节，调光电路包括：MOS管，用以控制LED调光电路的开关；PWM信号发生器，PWM信号发生器连接MOS管的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关LED电路；第一保护电阻，第一保护电阻串联在PWM信号发生器和MOS管的栅极之间；第二保护电阻，第二保护电阻连接MOS管的源级和漏极；其中，第一保护电阻和第二保护电阻用以分压保护MOS管。
优选地，恒流电源模块包括AD/DC恒压开关电源和DC/DC恒流驱动电源，AD/DC恒压开关电源用以将交流电转换成恒压直流电，DC/DC恒流驱动电源用以将AD/DC恒压开关电源产生的恒压直流电转换成为恒流直流电。
优选地，恒流直流电为350mA。
优选地，PWM信号发生器的输出高电平为5V，低电平为0V。
优选地，第一保护电阻为18KΩ，第二保护电阻为40KΩ。
优选地，LED负载包括两串联的LED。
优选地，MOS管的型号为NCE0102。
优选地，MOS管的漏极接地。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明的PWM信号发生器通过控制MOS管的周期性开关以周期性地开关LED电路，在电源采用恒流源的情况下通过调节PWM信号的占空比就能实现调光，由于占空比的精度可以调节的很高，所以实现了高精度的调光并且通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护。
附图说明
图1为本发明实施例的LED电路的电路图。
附图说明：LED（D1、D2）、MOS管Q1、第一保护电阻R1和第二保护电阻R2。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1，本发明提供了一种LED调光电路，用以配合恒流电源模块对LED负载的亮度进行调节，调光电路包括：MOS管Q1、PWM信号发生器（未图示）、第一保护电阻R1和第二保护电阻R2。
恒流电源模块，恒流电源模块用以产生恒定电流。在本实施例中，恒流电源模块包括AD/DC恒压开关电源（未图示）和DC/DC恒流驱动电源（未图示），AD/DC恒压开关电源用以将交流电转换成恒压直流电，DC/DC恒流驱动电源用以将AD/DC恒压开关电源产生的恒压直流电转换成为恒流直流电。在其它实施例中，可以直接采用恒流电源或其他方式得到恒定电流。在本实施例中，恒流直流电为350mA，这是因为本实施例采用的LED负载的满幅度电流为350mA，在其它实施例中，根据采用的LED负载的不同可以相应的调整恒流直流电的大小。
MOS管Q1，用以控制LED调光电路的开关。在本实施例中，MOS管Q1的型号为NCE0102。在其它实施例中，可以根据实际需要来选用不同型号的MOS管。在本实施例中，MOS管Q1的漏极接地，在其它实施例中，MOS管Q1的漏极还可以连接其他元件。
PWM(脉宽调制)信号发生器，PWM信号发生器连接MOS管Q1的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管Q1周期性地开关LED电路。当PWM信号发生器产生的调制信号的电压超过MOS管Q1的开启电压时则电路导通，当调制信号的电压低于MOS管Q1的开启电压时则电路断开，这样就实现了PWM信号发生器对MOS管Q1的控制。在本实施例中，PWM信号发生器的输出高电平为5V，低电平为0V。在其它实施例中，可以根据不同型号的MOS管Q1来调整合适的电压。
第一保护电阻R1，第一保护电阻R1串联在PWM信号发生器和MOS管Q1的栅极之间。
第二保护电阻R2，第二保护电阻R2连接MOS管Q1的源级和漏极。第一保护电阻R1和第二保护电阻R2用以分压保护MOS管Q1。当MOS管Q1的Vds没有来得及导通时，电压会经过第一保护电阻R1和第二保护电阻R2分压，不会将所有的电压全加在Vds之间，这样就有效的保护了MOS管Q1。在本实施例中，第一保护电阻为18KΩ，第二保护电阻为40KΩ。在其它实施例中，根据整个电路中电流数值或其他元件的型号的改变可以相应的改变第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的阻值，例如，不同型号的MOS管Q1的VGS电压不同则根据VGS电压不同来调整第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的阻值。
LED负载，LED负载连接恒流电源模块。在本实施例中，LED负载包括两串联的LED（D1、D2）。在其它实施例中，可以根据照明需要相应的调整LED的连接方式和数量。
下面以本实施例为例详细说明本发明的工作原理和技术效果。
当MOS管Q1接通时，电路导通，由于采用的是恒流源，所以此时电路中的电流为350mA，当MOS管Q1关闭时，电路断开，此时电路中无电流。而MOS管Q1的导通与否受PWM信号控制，PWM信号发生器连接MOS管Q1的栅极，当PWM信号发生器输出高电平即5V时，MOS管Q1被接通，当PWM信号发生器输出低电平即0V时，MOS管Q1被关闭，由于PWM信号发生器发出的是周期性的脉冲信号，所以MOS管Q1的开闭状态也呈周期性。假设脉冲信号的周期为T，脉冲宽度为t，则脉冲信号的占空比为t/T，而一个周期内电路中的平均电流值即为350mA乘以占空比，由于脉冲的周期极短，使用时不会感觉到LED的开关，平均电流值越高LED就越亮，所以通过调节脉冲信号的占空比就可以很容易的调节LED的亮度以实现调光。
采用这样的方式调光，一是由于LED始终工作在满幅度电流和0之间，所以不会产生任何色谱偏移。二是因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度，所以很容易实现万分之一的精度，所以可以有极高的调光精确度。三是因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号，所以可以和数字控制技术相结合来进行控制。四是因为不会改变恒流源的工作条件（升压比或降压比），所以即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象，更不可能发生过热等问题。
并且由于为MOS管Q1设置了第一保护电阻R1和第二保护电阻R2，所以通过第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的分压可以避免在MOS管Q1的源级和漏极之间没有来得及导通时，出现MOS管Q1高压的情况，而将MOS管烧毁。
综上所述，本发明的PWM信号发生器通过控制MOS管的周期性开关以周期性地开关LED电路，在电源采用恒流源的情况下通过调节PWM信号的占空比就能实现调光，由于占空比的精度可以调节的很高，所以实现了高精度的调光并且通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，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 (8)

1. 一种LED调光电路，用以配合恒流电源模块对LED负载的亮度进行调节，其特征在于，所述调光电路包括：
MOS管，用以控制所述LED调光电路的开关；
PWM信号发生器，所述PWM信号发生器连接所述MOS管的栅极，所述PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关所述LED电路；
第一保护电阻，所述第一保护电阻串联在所述PWM信号发生器和所述MOS管的栅极之间；
第二保护电阻，所述第二保护电阻连接所述MOS管的源级和漏极；
其中，所述第一保护电阻和所述第二保护电阻用以分压保护所述MOS管。
2. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述恒流电源模块包括AD/DC恒压开关电源和DC/DC恒流驱动电源，所述AD/DC恒压开关电源用以将交流电转换成恒压直流电，所述DC/DC恒流驱动电源用以将AD/DC恒压开关电源产生的恒压直流电转换成为恒流直流电。
3. 根据权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述恒流直流电为350mA。
4. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述PWM信号发生器的输出高电平为5V，低电平为0V。
5. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述第一保护电阻为18KΩ，所述第二保护电阻为40KΩ。
6. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述LED负载包括两串联的LED。
7. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述MOS管的型号为NCE0102。
8. 根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述MOS管的漏极接地。
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