CN104640282A

CN104640282A - 一种可调光led电路

Info

Publication number: CN104640282A
Application number: CN201310561898.5A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 吕亚鹏
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明实施例公开了一种可调光LED电路，包括控制芯片、降压恒流源以及LED灯阵列，其中：所述控制芯片的输出端与所述降压恒流源的调光端相连，所述降压恒流源的电流采集端与所述LED灯阵列的阳极相连，所述LED灯阵列的阴极与所述降压恒流源的漏端相连，所述降压恒流源根据所述控制芯片的输出端输出的脉冲宽度调制信号来控制流经所述LED灯阵列的电流。采用本发明，可以实现让LED灯根据预设时段的调光要求，改变亮度，起到低碳节能的目的，并且该电路具有调光范围大、结构简单和稳定性高的优点。

Description

一种可调光LED电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种可调光LED电路。

背景技术

LED灯具有节能、寿命长以及保护视力等优点，已广泛应用于各类需要照明的场合。但是，现有的LED灯普遍存在调光档位少且不能自动调光的缺点，例如：走廊的LED灯在白天与夜间对亮度的需求不同，白天过亮费电，夜间过暗影响视野。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可调光LED电路，可以实现让LED灯根据预设时段的调光要求，改变亮度，起到低碳节能的目的，并且该电路具有调光范围大、结构简单和稳定性高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可调光LED电路，包括控制芯片、降压恒流源以及LED灯阵列，其中：

所述控制芯片的输出端与所述降压恒流源的调光端相连，所述降压恒流源的电流采集端与所述LED灯阵列的阳极相连，所述LED灯阵列的阴极与所述降压恒流源的漏端相连，所述降压恒流源根据所述控制芯片的输出端输出的脉冲宽度调制信号来控制流经所述LED灯阵列的电流。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例中控制芯片发出脉冲宽度调制信号到降压恒流源，降压恒流源根据脉冲宽度调制信号来控制流经LED灯阵列的电流，从而起到改变LED灯阵列中LED灯亮度的效果，并且该电路具有调光范围大、结构简单和稳定性高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种可调光LED电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种可调光LED电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的一种可调光LED电路应用于LED灯照明电路中，可以直接作为LED灯照明电路，也可以与其他功能电路设计在一起共同作为LED灯照明电路。

本发明实施例的脉冲宽度调制信号即PWM（Pulse Width Modulation）波。

图1是本发明实施例中一种可调光LED电路的结构示意图。如图所示本发明实施例中的一种可调光LED电路至少可以包括控制芯片110、降压恒流源120以及LED灯阵列130，其中：

控制芯片110的输出端与降压恒流源120的调光端相连，降压恒流源120的电流采集端与LED灯阵列130的阳极相连，LED灯阵列130的阴极与降压恒流源120的漏端相连，降压恒流源120根据控制芯片110的输出端输出的脉冲宽度调制信号来控制流经LED灯阵列130的电流。

可选的，可调光LED电路还包括电感、续流二极管以及采样电阻，其中，LED灯阵列130的阴极通过电感与降压恒流源120的漏端相连，LED灯阵列130的阳极通过采样电阻接入第一直流电，降压恒流源120的漏端与续流二极管的阳极相连，降压恒流源120的电源端与续流二极管的阴极相连。

请参阅图1所示的一种可调光LED电路的结构示意图。如图所示本发明实施例中的一种可调光LED电路还可以包括电源模块140，电源模块140包括第一输出端和第二输出端，其中：

电源模块140的第一输出端用于向降压恒流源120和LED灯阵列130输出第一直流电；

电源模块140的第二输出端用于向控制芯片110输出第二直流电。

进一步的，电源模块140包括整流二极管、钳压二极管以及稳压芯片，其中，整流二极管的阳极接入外接电源，整流二极管的阴极分别与钳压二极管的阴极和稳压芯片的输入端相连，嵌压二极管的阴极与降压恒流源120的电源端相连，稳压芯片的输出端与控制芯片110的电源端相连。

可选的，控制芯片110为型号为ATtiny13的单片机。

可选的，降压恒流源120的型号为PT4115。

图2是本发明实施例中一种可调光LED电路的电路原理图。请参阅图2，本发明实施例中，控制芯片110为U2，降压恒流源120为U3，LED灯阵列为3X4个LED灯组成的阵列，电感为L1，续流二极管为D2，采样电阻为R3，整流二极管为VD1，钳压二极管为VD2，稳压芯片为U1。其中，控制芯片U2、电容C3、电容C4以及电阻R2构成控制芯片最小系统，整流二极管VD1、钳压二极管VD2、电容C1、电容C2、电容C5、电阻R1以及稳压芯片U1构成电源模块140，降压恒流源U3、续流二极管D2、电感L1、采样电阻R3、电容C6以及电容C8组成降压恒流源应用电路。

需要指出的是，电路原理图中的LED灯矩阵为大小为3X4的矩阵，但并不局限于该大小的矩阵，可以是m X n的任意矩阵，其中，m、n为正整数。另外，电源模块140的外接电源为24V，电源模块140的第一输出端为钳压二极管VD2的阴极，电源模块140的第二输出端为稳压芯片U1的输出端。

具体实现过程中，外接电源（24V）经过整流二极管VD1后得到24V直流电，钳压二极管VD2可钳制上述直流电不高于24V，从而避免高电压烧坏后级电路中的元器件，钳制后的24V电压作为第一直流电，用于向降压恒流源U3和LED灯阵列供电。另外，钳制后的24V电压经稳压芯片U1后，电压被降到5V作为第二直流电，用于向控制芯片U2供电。

LED灯阵列接入第一直流电（24V）后，降压恒流源U3的电流采集端通过采样电阻检测流经LED灯阵列的电流，降压恒流源U3通过检测到的电流调整流经LED灯阵列的电流使其保持大小为I（I=0.1/R3，即I由采样电阻R3和降压恒流源U3的内部参数决定），LED灯阵列中的LED灯发光。

脉冲宽度调制信号是一种高、低电平交互的周期性脉冲信号，其中：

当降压恒流源U3的调光端接收到的脉冲宽度调制信号处于高电平时，降压恒流源U3处于工作状态，LED灯阵列中的LED灯处于第一发光状态；

当降压恒流源U3的调光端接收到的脉冲宽度调制信号处于低电平时，降压恒流源U3停止工作，第一直流电（24V）停止向LED灯阵列供电，电感存储的电量通过续流二极管向LED灯阵列供电，LED灯阵列中的LED灯处于第二发光状态。

显然的，处于第一发光状态的LED灯由24V直流电驱动，而处于第二发光状态的LED灯仅由电感中存储的少量电量驱动，因而处于第一发光状态的LED灯的亮度高于处于第二发光状态的LED灯的亮度。

进一步的，脉冲宽度调制信号的占空比决定了一个周期内信号中的高电平与低电平的比例，占空比越高，脉冲宽度调制信号中每个周期的高电平比例越大。推导可得，脉冲宽度调制信号的占空比越高，LED灯将会越多的处于第一发光状态，LED灯的亮度越亮。例如：若控制芯片U2输出占空比为70%的脉冲宽度调制信号，那么流经LED灯阵列的电流为I*70%，若控制芯片U2输出占空比为30%的脉冲宽度调制信号，那么流经LED灯阵列的电流为I*30%，显然前者占空比下的LED灯的亮度更亮。

可选的，根据用户的需求，可设置至少一个预设时段，每个预设时段对应一个占空比的脉冲宽度调制信号。那么，控制芯片U2根据当前时间所属的预设时段发出预设时段对应占空比的脉冲宽度调制信号，随着时间的变化，处于在不同预设时段的LED灯的亮度发生改变。例如：将7:00点到5:00点设置为占空比为30%的脉冲宽度调制信号，将5:00点到24:00点设置为占空比未100%的脉冲宽度调制信号，将00:00点到7:00点设置为占空比为80%的脉冲宽度调制信号，那么，在这三个预设时段内，LED灯的亮度各不相同。

本发明实施例中控制芯片发出脉冲宽度调制信号到降压恒流源，降压恒流源根据脉冲宽度调制信号来控制流经LED灯阵列的电流，从而起到改变LED灯阵列中LED灯亮度的效果，并且该电路具有调光范围大、结构简单和稳定性高的优点。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种可调光LED电路，其特征在于，所述可调光LED电路包括控制芯片、降压恒流源以及LED灯阵列，其中：

2.如权利要求1所述的可调光LED电路，其特征在于，所述可调光LED电路还包括电感、续流二极管以及采样电阻，其中，所述LED灯阵列的阴极通过所述电感与所述降压恒流源的漏端相连，所述LED灯阵列的阳极通过所述采样电阻接入第一直流电，所述降压恒流源的漏端与所述续流二极管的阳极相连，所述降压恒流源的电源端与所述续流二极管的阴极相连。

3.如权利要求2所述的可调光LED电路，其特征在于，所述LED灯阵列接入所述第一直流电后，所述降压恒流源的电流采集端通过所述采样电阻检测流经所述LED灯阵列的电流，所述降压恒流源通过检测到的电流调整流经LED灯阵列的电流使其保持恒定，所述LED灯阵列中的LED灯发光。

4.如权利要求3所述的可调光LED电路，其特征在于，当所述降压恒流源的调光端接收到的所述脉冲宽度调制信号处于高电平时，所述降压恒流源处于工作状态，所述LED灯阵列中的LED灯处于第一发光状态；

当所述降压恒流源的调光端接收到的所述脉冲宽度调制信号处于低电平时，所述降压恒流源停止工作，所述第一直流电停止向所述LED灯阵列供电，所述电感存储的电量通过续流二极管向LED灯阵列供电，所述LED灯阵列中的LED灯处于第二发光状态；

处于所述第一发光状态的LED灯的亮度高于处于所述第二发光状态的LED灯的亮度。

5.如权利要求4所述的可调光LED电路，其特征在于，所述控制芯片根据当前时间所属的预设时段发出所述预设时段对应占空比的脉冲宽度调制信号，所述占空比决定所述脉冲宽度调制信号中的高电平与低电平的比例。

6.如权利要求1所述的可调光LED电路，其特征在于，所述可调光LED电路还包括电源模块，所述电源模块包括第一输出端和第二输出端，其中：

所述电源模块的第一输出端用于向所述降压恒流源和LED灯阵列输出所述第一直流电；

所述电源模块的第二输出端用于向所述控制芯片输出所述第二直流电。

7.如权利要求6所述的可调光LED电路，其特征在于，所述电源模块包括整流二极管、钳压二极管以及稳压芯片，其中，所述整流二极管的阳极接入外接电源，所述整流二极管的阴极分别与所述钳压二极管的阴极和所述稳压芯片的输入端相连，所述嵌压二极管的阴极与所述降压恒流源的电源端相连，所述稳压芯片的输出端与所述控制芯片的电源端相连。

8.如权利要求7所述的可调光LED电路，其特征在于，所述外接电源经所述整流二极管整流后输入所述稳压芯片的输入端，所述稳压芯片输出端输出第二直流电，所述嵌压二极管的阴极输出第一直流电。

9.如权利要求1所述的可调光LED电路，其特征在于，所述控制芯片为型号为ATtiny13的单片机。

10.如权利要求1所述的可调光LED电路，其特征在于，所述降压恒流源的型号为PT4115。