CN104684179A - Led照明电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED照明电路。LED照明电路包括第一、第二、第三LED支路及信号产生单元，第一、第二及第三LED支路分别发出不同颜色的光，第一，第二及第三LED支路均包括LED串列及恒流控制单元，LED串列包括多个串联的LED，恒流控制单元接收一电流值可变的参考电流并根据参考电流得到驱动电流，其中，驱动电流的电流值与参考电流的电流值为线性关系，驱动电流驱动LED串列，信号产生单元用于产生第一、第二及第三PWM信号，第一、第二及第三PWM信号分部用于控制所第一、第二及第三LED支路中驱动电流的大小。实施本发明实施例，可以提高LED支路中LED的发光性能及寿命。

Description

LED照明电路

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种发光二极管（lightemitting diode，LED）照明电路。

背景技术

目前，LED由于其寿命长，开关速度高及可靠性好等优点而被广泛地应用。比如，LED通常用作指示灯，显示器的背光源，室外装饰等。LED是一种电流驱动发光元件，现有LED照明电路及LED驱动方法通常采用直接采用恒流源驱动，恒流源的电流值不可调，因此使得LED通常会由于种种原因不能工作在合适的工作电流下。如果LED工作在不合适的工作电流下，其性能及使用寿命会受到影响，也会出现一些故障。比如，过大的电流容易使LED烧坏，过小的电流则使LED的发光性能不佳。

发明内容

因此，有必要提供一种LED发光性能较佳且不容易使LED烧坏的LED照明电路。

一种LED照明电路，所述LED照明电路包括第一LED支路、第二LED支路、第三LED支路及一信号产生单元，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路分别发出不同颜色的光，所述第一LED支路，所述第二LED支路及所述第三LED支路均包括LED串列及恒流控制单元，所述LED串列包括多个串联的LED，所述恒流控制单元用于接收一电流值可变的参考电流并根据所述参考电流得到一驱动电流，其中，所述驱动电流的电流值与所述参考电流的电流值为线性关系，所述驱动电流用于驱动所述LED串列，所述信号产生单元用于产生第一脉冲宽度调制（PWM）信号、第二PWM信号及第三PWM信号，所述第一PWM信号用于控制所述第一LED支路中驱动电流的大小，所述第二PWM信号用于控制所述第二LED支路中驱动电流的大小，所述第三PWM信号用于控制所述第三LED支路中驱动电流的大小。

优选地，所述LED照明电路还包括一控制单元，所述控制单元用于输出一控制信号至所述信号产生单元，所述控制信号用于控制所述信号产生单元所产生的所述第一PWM信号、所述第二PWM信号及所述第三PWM信号的占空比以分别控制所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中驱动电流的大小。

优选地，当所述PWM信号的占空比增大时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流增大；当所述PWM信号的占空比减小时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流减小。

优选地，所述LED照明电路还包括电压产生单元，所述电压产生单元用于产生一参考电压，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中的任意一支路还包括参考电阻，所述恒流控制单元包括一参考电流输入端及一驱动电流输出端，所述参考电阻的阻值可调，所述电压产生单元串联所述参考电阻至所述参考电流输入端以产生一电流值可变的参考电流，所述恒流控制单元用于根据所述参考电流得到所述驱动电流，所述驱动电流输出端用于输出所述驱动电流。

优选地，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中的任意一支路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容用于消除所述参考电压中的杂波。

优选地，所述参考电压的电压值为3～36V。

优选地，所述恒流控制单元还包括一使能端，不同支路中的恒流控制单元的使能端用于接收所述支路中相应的PWM信号，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中至少一支路中包括一电阻及一第二滤波电容，所述电阻及所述第二滤波电容用于消除所述PWM信号中的杂波。

优选地，所述信号产生单元中包括DM413集成芯片。

优选地，所信号产生单元中还包括第一上拉电阻、第二上拉电阻及第三上拉电阻，所述DM413集成芯片通过所述第一上拉电阻将所述第一PWM信号输出至所述第一LED支路，所述DM413集成芯片通过所述第二上拉电阻将所述第二PWM信号输出至所述第二LED支路，所述DM413集成芯片通过所述第三上拉电阻将所述第三PWM信号输出至所述第三LED支路。

优选地，所述恒流控制单元为DD311集成芯片。

与现有技术相较，本发明LED照明电路根据所述电流值可变的参考电流得到一驱动电流，所述驱动电流的电流值与所述参考电流的电流值为线性关系。因此，所述驱动电流的电流值可调，所述LED支路的驱动电流能够根据需要进行调节，从而使所述LED支路能够工作在合适的驱动电流下，使得LED的发光性能得到提高，LED不容易烧坏，进一步提高了LED的寿命。进一步地，不同的LED支路上的驱动电流可以通过不同的PWM信号进行调节，所述LED照明电路能够同时对3个LED支路的电流进行分部调节。进一步提高了不同支路上LED的发光性能。

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为本发明一较佳实施例的LED照明电路的电路结构示意图。

图2为图1所述的第一LED支路的电路结构示意图。

主要元件符号说明

      LED照明电路            100

      电压产生单元           110

      第一LED支路            120

      第二LED支路            130

      第三LED支路            140

      信号产生单元           150

      控制单元               160

      电压输出端             111

      第一电压接收端         120a

      第二电压接收端         130a

      第三电压接收端         140a

      第一信号接收端         120b

      第二信号接收端         130b

      第三信号接收端         130c

      第一滤波电容           C1

      第二滤波电容           C2

      参考电阻               R1

      电阻                   R2

      第一LED                D1

      第二LED                D2

      第三LED                D3

      参考电流输入端         123a

      驱动电流输出端         123b

      第一接地端             123c

      第二接地端             123d

      使能端                 123e

      信号产生芯片           151

      第一上拉电阻           Rb

      第二上拉电阻           Rg

      第三上拉电阻           Rr

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做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。

请参阅图1，其为本发明一较佳实施例的LED照明电路100的电路结构示意图。所述LED照明电路100包括电压产生单元110、第一LED支路120、第二LED支路130、第三LED支路140、信号产生单元150及控制单元160。

所述电压产生单元110包括参考电压输出端111，所述电压产生单元110用于产生一参考电压，并经由所述参考电压输出端111输出。

所述第一LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140分别发出不同颜色的光，举例而言，所述第一LED支路120发蓝光，所述第二LED支路130发绿光，第三LED支路140发红光。

所述第一LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140分别包括一电压接收端及一信号接收端。为了方便描述，所述第一LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140的电压接收端分别命名为第一电压接收端120a、第二电压接收端130a及第三电压接收端140a；所述第一LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140的信号接收端分别命名为第一信号接收端120b、第二信号接收端130b及第三信号接收端140b。

所述第一电压接收端120a、所述第二电压接收端130a及所述第三电压接收端140a分别连接所述参考电压输出端111，以接收所述参考电压。所述第一信号接收端120b、所述第二信号接收端130b及所述第三信号接收端140b分别用于接收一外部控制信号。所述第一支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140分别在外部控制信号的控制下工作。

所述第一LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140内部具有相同的元件，不同的元件之间的连接方式也相同。接下来以所述第一支路120为例，对LED支路内部的元件及相应连接方式进行介绍。

请参阅图2，其为图1所述的第一LED支路120的电路结构示意图。所述第一LED支路120还包括电压产生子单元121、LED串列122、恒流控制单元123、第一滤波电容C1、分压电阻R1，电阻R2及第二滤波电容C2。

所述电压产生子单元121用于产生一电压，所述电压产生子单元121串联所述参考电阻R1至所述恒流控制单元123，以形成一参考电流。具体地，所述电压产生子单元121在所述参考电阻R1上的电压降除以所述参考电阻R1的电阻值等于所述参考电流的电流值。优选地，所述参考电流的电流值是可变的。在一实施方式中，所述电压产生子单元121产生的电压为恒定的，所述参考电阻R1的电阻值可调，因此，当所述电压产生子单元121产生的恒定的电压经由所述电阻值可调的参考电阻R1时，得到的所述参考电流的电流值为可调的。在另一实施方式中，所述电压产生子单元121产生的电压为可变的，比如所述电压产生子单元121产生的电压值的范围为3～36V。所述参考电阻R1的电压值是恒定的。因此，当所述电压产生子单元121产生的可变的电压经由电阻值恒定的所述参考电阻R1时，得到的所述参考电流的电流值为可调的。

所述恒流控制单元123包括参考电流输入端123a、驱动电流输出端123b、第一接地端123c、第二接地端123d及使能端123e。

所述参考电流输入端123a连接所述参考电阻R1，用于接收所述参考电流。所述恒流控制单元123用于根据所述参考电流得到一驱动电流。其中，所述驱动电流的电流值与所述参考电流的电流值为线性关系。举例而言，所述驱动电流的电流值为y，所述参考电流的电流值为x，则，y=ax+b，其中，a，b为实数。因此，若驱动电流的电流值发生变化，则所述驱动电流的电流值会发生变化，通过调整所述驱动电流的大小，即可实现对所述驱动电流的调整。因此，能够使得所述LED串列122工作在合适的驱动电流下。

在本实施方式中，所述LED串列122包括3条依次串联的LED。为了方便描述，所述3个LED分别命名为第一LED D1，第二LED D2及第三LED D3。第一LED D1的正极连接所述第一LED支路120的电压接收端，即所述第一电压接收端120a。所述第一LED D1的负极连接所述第二LED D2的正极，第二LED D2的负极连接所述第三LED D3的正极，第三LED D3的负极连接所述恒流控制单元123，所述第三LED D3的负极作为所述LED串列122的驱动电流接收端，以接收所述驱动电流。可以理解地，虽然本实施例以所述LED串列122中包括3个串联的LED为例进行描述，在其他实施例中，所述LED串列122中所包含的串联的LED的数目并不仅仅局限于3个。

所述第一接地端123c及所述第二接地端123d接地，所述使能端123e用于接收一控制信号，以在所述信号的控制下控制所述恒流控制单元123的开启或者关闭。

在本实施方式中，所述恒流控制单元123为DD311集成芯片，此时，所述参靠电流输入端123a为DD311集成芯片的REXT引脚，所述驱动电流输出端123b为所述DD311的OUT引脚，所述第一接地端123c为所述DD311集成芯片的GND引脚，所述第二接地端123d为所述DD311集成芯片的VSS引脚，所述使能端123e为所述DD311集成芯片的EN引脚。所述DD311集成芯片中产生的驱动电流的电流值为所述参考电流的电流值的一百倍。

在其他实施方式中，所述电压产生子单元121可以省略，则所述参考电阻R1直接连接所述电压产生单元110。此时，所述电压产生单元110产生的参考电压经由所述参考电阻R1所产生的的电流为所述参考电流。

所述第一滤波电容C1连接所述第一LED支路120的电压接收端，即所述第一滤波电容C1一端连接所述第一电压接收端120a，另一端接地（ground），用于滤除所述参考电压中的杂波。

所述电阻R2与所述第二滤波电容C2串联在所述第一LED支路120的信号接收端。具体地，所述电阻R2一端连接所述第一信号接收端120b，另一端连接所述第二滤波电容至地。所述电阻R2及所述第二滤波电容C2用于滤除所述第一信号接收端120b所接收的外部控制信号的杂波。

请再次参阅图1，所述信号产生单元150用于产生第一脉冲宽度调制(pulsewidth modulation，PWM)信号，第二PWM信号及第三PWM信号。并分别将所述第一PWM信号输出至所述第一LED支路120，将所述第二PWM信号输出至所在第二LED支路130，将第三PWM信号输出至所述第三LED支路140。所述第一PWM信号用于控制所述第一LED支路120中驱动电流的大小，所述第二PWM信号用于控制所述第二LED支路130中驱动电流的大小，所述第三PWM信号用于控制所述第三LED支路130中驱动电流的大小。

具体地，所述信号产生单元150包括信号产生芯片151、第一上拉电阻Rb、第二上拉电阻Rg及第三上拉电阻Rr。在本实施方式中，所述信号产生芯片151为DM413集成芯片。所述DM413集成芯片包括端口ROUT、GOUT、BOUT、VCC及DAI引脚。所述VCC引脚用于接收一Vcc电压，所述Vcc电压用于驱动所述信号产生芯片151工作。所述信号产生芯片151用于产生所述第一PWM信号，所述第二PWM信号及所述第三PWM信号，并分别将所述第一PWM信号经由所述BOUT引脚输出，将所述第二PWM信号经由所述GOUT引脚输出，将所述第三PWM信号经由所述ROUT引脚输出。所述第一上拉电阻Rb连接在所述Vcc及所述BOUT引脚之间，用于提高输出的所述第一PWM信号的可靠性。所述第二上拉电阻Rg连接在所述Vcc与所述GOUT引脚之间，用于提高输出的所述第二PWM信号的可靠性，所述第三上拉电阻Rr连接在所述Vcc与所述ROUT引脚之间，用于提高输出的所述第三PWM信号的可靠性。换句话说，所述DM311集成芯片通过所述第一上拉电阻Rb将所述第一PWM信号输出至所述第一LED支路120，所述DM413集成芯片通过所述第二上拉电阻Rg将所述第二PWM信号输出至所述第二LED支路130，所述DM413集成芯片通过所述第三上拉电Rr阻将所述第三PWM信号输出至所述第三LED支路140。

所述控制单元160连接所述DAI引脚。所述控制单元160用于产生一控制信号，并将所述控制信号经由所述DAI引脚输出至所述信号产生单元150。所述控制信号用于控制所述信号产生单元所产生的所述第一PWM信号、所述第二PWM信号及所述第三PWM信号的占空比，以分别控制所述对LED支路120、所述第二LED支路130及所述第三LED支路140中驱动电流的大小。

所述第一PWM信号用于控制所述第一LED支路120中的驱动电流的大小，所述第二PWM信号用于控制所述第二LED支路130中驱动电流的大小，所述第三PWM信号用于控制所述第三LED支路140中驱动电流的大小。具体地，当所述PWM信号的占空比增大时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流增大；当所述PWM信号的占空比减小时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流减小。详细而言，当所述第一PWM信号的占空比增大时，所述第一LED支路120中的驱动电流增加；当所述第一PWM信号的占空比减小时，所述第一LED支路120中的驱动电流减小。当所述第二PWM信号的占空比增大时，所述第二LED支路120中的驱动电流增加；当所述第二PWM信号的占空比减小时，所述第二LED支路130中的驱动电流减小。当所述第三PWM信号的占空比增大时，所述第三LED支路1420中的驱动电流增加；当所述第三PWM信号的占空比减小时，所述第三LED支路140中的驱动电流减小。

与现有技术相较，本发明LED照明电路根据所述电流值可变的参考电流得到一驱动电流，所述驱动电流的电流值与所述参考电流的电流值为线性关系。因此，所述驱动电流的电流值可调，所述LED支路的驱动电流能够根据需要进行调节，从而使所述LED支路能够工作在合适的驱动电流下，使得LED的发光性能得到提高，LED不容易烧坏，进一步提高了LED的寿命。进一步地，不同的LED支路上的驱动电流可以通过不同的PWM信号进行调节，所述LED照明电路能够同时对3个LED支路的电流进行分部调节。进一步提高了不同支路上LED的发光性能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种LED照明电路，其特征在于，所述LED照明电路包括第一LED支路、第二LED支路、第三LED支路及一信号产生单元，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路分别发出不同颜色的光，所述第一LED支路，所述第二LED支路及所述第三LED支路均包括LED串列及恒流控制单元，所述LED串列包括多个串联的LED，所述恒流控制单元用于接收一电流值可变的参考电流并根据所述参考电流得到一驱动电流，其中，所述驱动电流的电流值与所述参考电流的电流值为线性关系，所述驱动电流用于驱动所述LED串列，所述信号产生单元用于产生第一脉冲宽度调制（PWM）信号、第二PWM信号及第三PWM信号，所述第一PWM信号用于控制所述第一LED支路中驱动电流的大小，所述第二PWM信号用于控制所述第二LED支路中驱动电流的大小，所述第三PWM信号用于控制所述第三LED支路中驱动电流的大小。

2.如权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述LED照明电路还包括一控制单元，所述控制单元用于输出一控制信号至所述信号产生单元，所述控制信号用于控制所述信号产生单元所产生的所述第一PWM信号、所述第二PWM信号及所述第三PWM信号的占空比以分别控制所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中驱动电流的大小。

3.如权利要求2所述的LED照明电路，其特征在于，当所述PWM信号的占空比增大时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流增大；当所述PWM信号的占空比减小时，所述PWM信号控制接收所述PWM信号的LED支路的驱动电流减小。

4.如权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述LED照明电路还包括电压产生单元，所述电压产生单元用于产生一参考电压，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中的任意一支路还包括参考电阻，所述恒流控制单元包括一参考电流输入端及一驱动电流输出端，所述参考电阻的阻值可调，所述电压产生单元串联所述参考电阻至所述参考电流输入端以产生一电流值可变的参考电流，所述恒流控制单元用于根据所述参考电流得到所述驱动电流，所述驱动电流输出端用于输出所述驱动电流。

5.如权利要求4所述的LED照明电路，其特征在于，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中的任意一支路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容用于消除所述参考电压中的杂波。

6.如权利要求4所述的LED照明电路，所述参考电压的电压值为3～36V。

7.如权利要求4所述的LED照明电路，所述恒流控制单元还包括一使能端，不同支路中的恒流控制单元的使能端用于接收所述支路中相应的PWM信号，所述第一LED支路、所述第二LED支路及所述第三LED支路中至少一支路中包括一电阻及一第二滤波电容，所述电阻及所述第二滤波电容用于消除所述PWM信号中的杂波。

8.如权利要求1～7任意一项所述的LED照明电路，其特征在于，所述信号产生单元中包括DM413集成芯片。

9.如权利要求8所述的LED照明电路，其特征在于，所信号产生单元中还包括第一上拉电阻、第二上拉电阻及第三上拉电阻，所述DM413集成芯片通过所述第一上拉电阻将所述第一PWM信号输出至所述第一LED支路，所述DM413集成芯片通过所述第二上拉电阻将所述第二PWM信号输出至所述第二LED支路，所述DM413集成芯片通过所述第三上拉电阻将所述第三PWM信号输出至所述第三LED支路。

10.如权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述恒流控制单元为DD311集成芯片。