CN104703358B - 宽电压led灯的开关调光驱动电路及led灯调光控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽电压LED灯的开关调光驱动电路及LED灯调光控制系统。调光控制系统包括若干并联的LED灯及共用的电源开关(S0)，各LED灯均包括开关调光驱动电路，通过电源开关(S0)同时对各LED灯调光。开关调光驱动电路包括LED光源电路(6)、整流电路(4)、恒流源电路(7)、稳压及PFC电路(5)、产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号的调光控制电路(8)，调光控制电路(8)的输出端与稳压及PFC电路(5)的电压输出端(B)的采样电压端(A)相连接，在电源开关电路(11)控制下，调光控制电路(8)产生不同占空比的脉冲开关信号，控制稳压及PFC电路(5)向LED光源电路(6)提供分时开关电压，对LED光源电路(6)进行功率控制和调光。可应用于LED灯调光领域。

Description

宽电压LED灯的开关调光驱动电路及LED灯调光控制系统

技术领域

本发明涉及一种宽电压LED灯的开关调光驱动电路。另外，本发明还涉及一种LED灯调光控制系统。

背景技术

目前，LED的应用越来越广泛，用于日常室内和户外照明的LED灯具也正越来越普及。传统的白炽灯以及荧光灯都可以配置调光器进行调光，调整灯光的输出照度，以满足人们的需要。LED灯也存在调光的需求，但是由于LED灯的特殊性，传统的调光电路往往不能适应LED灯。本申请人曾于2009年1月22日申请了“LED灯具节能控制电路”的中国发明专利，其专利号为ZL200910036887.9，其通过计时器可以实现在特定时间段的节能运行状态，即可以实现定时两段调光功能。但是，这种电路不能对LED实现随时的调光，且调光的段数只能是两段，无法实现更多段数的调光，因此对于需要随时可以调光，且调光要求较高的场合无法适用。目前还有通过专门的调光器进行调光的LED灯具，其需要在电源开关处设置专门的调光器，因此成本较高。另外，还有通过无线遥控进行调光的LED灯具，其需要在每个LED灯具上设置无线接收器，成本高，对于大量灯具调光需要逐个操作，操作不便，使用麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、元器件少、适应范围广、控制可靠、可随时进行多段调光的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，该调光驱动电路内嵌于LED灯中，不需要调光器即可实现对LED灯进行调光。

另外，本发明还提供一种LED灯调光控制系统，该LED灯调光控制系统不需要调光器即可实现对多个LED灯方便地进行大范围同步调光，能够集中控制多个灯具，有利于节约电能。

本发明宽电压LED灯的开关调光驱动电路所采用的技术方案是：本发明宽电压LED灯的开关调光驱动电路包括LED光源电路，用于将电源交流电变为直流电的整流电路，用于对所述LED光源电路进行稳流的恒流源电路，所述LED光源电路与所述恒流源电路相串联，所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括稳压及PFC电路、调光控制电路，所述稳压及PFC电路接于所述整流电路之后、所述LED光源电路之前，所述稳压及PFC电路包括PFC集成芯片、输出开关管，所述调光控制电路用于产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号，所述调光控制电路包括分段控制输出功率集成电路，所述调光控制电路的输出端与所述稳压及PFC电路的电压输出端的采样电压端相连接，在外部电源开关电路的开关次数控制下，所述调光控制电路产生具有不同占空比的脉冲开关信号，所述调光控制电路的输出端为高电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为零，所述开关管不导通，使得所述电压输出端的输出电压及所述LED光源电路的电压输入端的输入电压低于所述LED光源电路的正向导通电压，所述调光控制电路的输出端为低电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为正常电压，所述开关管导通，使得所述LED光源电路的电压输入端的输入电压为正常工作电压，通过所述调光控制电路响应电源开关次数信号，向所述LED光源电路提供分时开关电压，从而对所述LED光源电路进行功率控制和调光，所述电源开关电路接于所述整流电路之前的电源输入端。

所述分段控制输出功率集成电路包括RC振荡电路、256分频电路、去抖电路、模式控制电路和四个脚，所述RC振荡电路用于产生振荡信号，振荡信号经所述256分频电路后产生方波输出，方波输出经所述去抖电路后，在所述模式控制电路的控制下，感应电源开关的开闭次数信号，并通过预置多种占空比输出脉冲开关信号，第一脚为接地端，第三脚为电源输入端，第二脚为触发信号输入端，第四脚为方波脉冲信号输出端，第二脚与所述去抖电路相连接。

所述调光控制电路还包括N沟道场效应晶体管及其漏极电阻，以及滤波电容、泄放电阻、二极管、电解电容、分压电阻，所述泄放电阻及所述滤波电容相并联后再与所述二极管的正极及所述分段控制输出功率集成电路的触发信号输入端相连接并接入所述稳压及PFC电路，所述分压电阻与所述电解电容相并联后再与所述二极管的负极及所述分段控制输出功率集成电路的电压输入端相连接，所述N沟道场效应晶体管的栅极与所述分段控制输出功率集成电路的电流信号输出端相连接，所述N沟道场效应晶体管的源极与一采样稳压二极管的正极及所述稳压及PFC电路的采样电压端相连接，所述N沟道场效应晶体管的漏极与所述漏极电阻串接后再与所述PFC集成芯片的供电输入端相连接。

所述稳压及PFC电路是开关电源，所述PFC集成芯片采用型号为MC33262的电源PFC功率因数控制电路，其外围元件包括电容、电阻、二极管、稳压二极管、变压器/电感。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括过流保护电路、电源防雷电路，所述过流保护电路接于电源输入端，所述过流保护电路包括过流保护保险管，所述电源防雷电路接于所述整流电路之前。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括电源EMC电路、光源EMC电路，所述电源EMC电路接于所述整流电路之前，所述光源EMC电路接于所述稳压及PFC电路之后、所述LED光源电路之前。

所述LED光源电路包括至少一组相串联的若干个LED。

所述恒流源电路包括至少一个N沟道耗尽型场效应晶体管，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点。

或者，所述恒流源电路包括至少一个N沟道结型场效应晶体管，所述N沟道结型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道结型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括散热风扇电路，所述散热风扇电路与所述LED光源电路及所述恒流源电路相串联，所述散热风扇电路包括灯具风扇电机、至少一个风扇分流电阻及与所述风扇分流电阻并联的风扇稳压二极管。

本发明LED灯调光控制系统所采用的技术方案是：本发明LED灯调光控制系统包括若干个并联的LED灯及一个共用的电源开关，各所述LED灯均包括宽电压LED灯的开关调光驱动电路，通过所述电源开关同时对各所述LED灯进行调光；宽电压LED灯的开关调光驱动电路包括LED光源电路，用于将电源交流电变为直流电的整流电路，用于对所述LED光源电路进行稳流的恒流源电路，所述LED光源电路与所述恒流源电路相串联，所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括稳压及PFC电路、调光控制电路，所述稳压及PFC电路接于所述整流电路之后、所述LED光源电路之前，所述稳压及PFC电路包括PFC集成芯片、输出开关管，所述调光控制电路用于产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号，所述调光控制电路包括分段控制输出功率集成电路，所述调光控制电路的输出端与所述稳压及PFC电路的电压输出端的采样电压端相连接，在外部电源开关电路的开关次数控制下，所述调光控制电路产生具有不同占空比的脉冲开关信号，所述调光控制电路的输出端为高电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为零，所述开关管不导通，使得所述电压输出端的输出电压及所述LED光源电路的电压输入端的输入电压低于所述LED光源电路的正向导通电压，所述调光控制电路的输出端为低电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为正常电压，所述开关管导通，使得所述LED光源电路的电压输入端的输入电压为正常工作电压，通过所述调光控制电路响应电源开关次数信号，向所述LED光源电路提供分时开关电压，从而对所述LED光源电路进行功率控制和调光，所述电源开关电路接于所述整流电路之前的电源输入端。

所述分段控制输出功率集成电路包括RC振荡电路、256分频电路、去抖电路、模式控制电路和四个脚，所述RC振荡电路用于产生振荡信号，振荡信号经所述256分频电路后产生方波输出，方波输出经所述去抖电路后，在所述模式控制电路的控制下，感应电源开关的开闭次数信号，并通过预置多种占空比输出脉冲开关信号，第一脚为接地端，第三脚为电源输入端，第二脚为触发信号输入端，第四脚为方波脉冲信号输出端，第二脚与所述去抖电路相连接。

所述调光控制电路还包括N沟道场效应晶体管及其漏极电阻，以及滤波电容、泄放电阻、二极管、电解电容、分压电阻，所述泄放电阻及所述滤波电容相并联后再与所述二极管的正极及所述分段控制输出功率集成电路的触发信号输入端相连接并接入所述稳压及PFC电路，所述分压电阻与所述电解电容相并联后再与所述二极管的负极及所述分段控制输出功率集成电路的电压输入端相连接，所述N沟道场效应晶体管的栅极与所述分段控制输出功率集成电路的电流信号输出端相连接，所述N沟道场效应晶体管的源极与一采样稳压二极管的正极及所述稳压及PFC电路的采样电压端相连接，所述N沟道场效应晶体管的漏极与所述漏极电阻串接后再与所述PFC集成芯片的供电输入端相连接。

所述稳压及PFC电路是开关电源，所述PFC集成芯片采用型号为MC33262的电源PFC功率因数控制电路，其外围元件包括电容、电阻、二极管、稳压二极管、变压器/电感。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括过流保护电路、电源防雷电路，所述过流保护电路接于电源输入端，所述过流保护电路包括过流保护保险管，所述电源防雷电路接于所述整流电路之前。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括电源EMC电路、光源EMC电路，所述电源EMC电路接于所述整流电路之前，所述光源EMC电路接于所述稳压及PFC电路之后、所述LED光源电路之前。

所述LED光源电路包括至少一组相串联的若干个LED。

所述恒流源电路包括至少一个N沟道耗尽型场效应晶体管，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点。

或者，所述恒流源电路包括至少一个N沟道结型场效应晶体管，所述N沟道结型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道结型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点。

所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括散热风扇电路，所述散热风扇电路与所述LED光源电路及所述恒流源电路相串联，所述散热风扇电路包括灯具风扇电机、至少一个风扇分流电阻及与所述风扇分流电阻并联的风扇稳压二极管。

本发明的有益效果是：由于本发明宽电压LED灯的开关调光驱动电路包括LED光源电路，用于将电源交流电变为直流电的整流电路，用于对所述LED光源电路进行稳流的恒流源电路，稳压及PFC电路、调光控制电路，所述LED光源电路与所述恒流源电路相串联，所述稳压及PFC电路接于所述整流电路之后、所述LED光源电路之前，所述稳压及PFC电路包括PFC集成芯片、输出开关管，所述调光控制电路用于产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号，所述调光控制电路包括分段控制输出功率集成电路，所述调光控制电路的输出端与所述稳压及PFC电路的电压输出端的采样电压端相连接，在外部电源开关电路的开关次数控制下，所述调光控制电路产生具有不同占空比的脉冲开关信号，所述调光控制电路的输出端为高电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为零，所述开关管不导通，使得所述电压输出端的输出电压及所述LED光源电路的电压输入端的输入电压低于所述LED光源电路的正向导通电压，所述调光控制电路的输出端为低电平时，所述采样电压端的电压反馈到所述PFC集成芯片，使其输出为正常电压，所述开关管导通，使得所述LED光源电路的电压输入端的输入电压为正常工作电压，通过所述调光控制电路响应电源开关次数信号，向所述LED光源电路提供分时开关电压，从而对所述LED光源电路进行功率控制和调光，所述电源开关电路接于所述整流电路之前的电源输入端；本发明将调光驱动电路内嵌于LED灯中，利用分时开关原理，在所述调光控制电路的控制下，调整输出脉冲信号的脉宽，即调整占空比，使得所述调光控制电路向所述稳压及PFC电路提供分时开关电流，即周期性地提供开关电流，使得所述稳压及PFC电路周期性地输出正常电压，使所述LED光源电路周期性地获得供电，从而调整LED灯的功率，进而获得光输出的调节变化，即本发明通过调节直流脉冲信号的脉宽和占空比进而控制所述稳压及PFC电路的开启和关闭，以控制LED灯的供电和调光，故本发明结构简单、元器件少、适应范围广、控制可靠、可随时进行多段调光，调光效果好，且适应宽电压应用场合，不需要调光器即可实现对LED灯在任何有开关的场合进行调光，使用方便；

由于本发明LED灯调光控制系统包括若干个并联的LED灯及一个共用的电源开关，各所述LED灯均包括宽电压LED灯的开关调光驱动电路，通过所述电源开关同时对各所述LED灯进行调光，因此，本发明的LED灯调光控制系统不需要调光器即可实现对多个LED灯方便地进行大范围同步调光，能够集中控制多个灯具，有利于节约电能，尤其适合大型场所的LED灯调光操作。

附图说明

图1是本发明实施例一和三的宽电压LED灯的开关调光驱动电路示意图；

图2是本发明实施例二和四的宽电压LED灯的开关调光驱动电路示意图；

图3是本发明实施例的分段控制输出功率集成电路的内部电路示意图；

图4是本发明实施例的分段控制输出功率集成电路的脉冲信号输出示意图；

图5是本发明实施例的PFC集成芯片的各功能脚的示意图；

图6是本发明实施例的PFC集成芯片的内部电路原理框图；

图7是本发明实施例三和四的LED灯调光控制系统的整体连接示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1、图3～图6所示，本实施例是一种宽电压LED灯的开关调光驱动电路，内嵌于LED灯中，包括过流保护电路1、电源防雷电路2、电源EMC电路3、LED光源电路6，用于将电源交流电变为直流电的整流电路4，用于对所述LED光源电路6进行稳流的恒流源电路7、稳压及PFC电路5、调光控制电路8、光源EMC电路10，所述过流保护电路1接于电源输入端，用于过流及短路保护，所述过流保护电路1包括过流保护保险管F0，所述电源防雷电路2接于所述整流电路4之前，用于防雷保护之用，包括压敏电阻RV1、RV2、R1、负温度系数热敏电阻NTC、放电管DSA1、滤波电容C1，所述电源EMC电路3接于所述电源防雷电路2之后、所述整流电路4之前，以使电路符合电磁兼容性要求，包括电阻R2、电容C2～C4、C14、共模电感T1、T4、差模电感L4、L5，所述整流电路2采用桥式整流即整流桥D1，当然也可以采用其他整流方式整流，所述光源EMC电路10接于所述稳压及PFC电路5之后、所述LED光源电路6之前，所述光源EMC电路10包括共模电感T3、差模电感L1、L2，所述LED光源电路6与所述恒流源电路7相串联，所述稳压及PFC电路5是功率因数校正电路，接于所述整流电路4之后、所述LED光源电路6之前，用于为所述LED光源负载6提供电压稳定的直流电，并提高整个电路的功率因数，所述稳压及PFC电路5是开关电源，所述稳压及PFC电路5包括PFC集成芯片U1、输出开关管Q1，所述PFC集成芯片U1采用型号为MC33262的电源PFC功率因数控制电路，其外围元件包括电容C5～C11、电阻R3～R9、R17、R18、RT、二极管D2、D3、稳压二极管DZ、变压器/电感T2，所述LED光源电路6包括若干组LED，各组LED之间相并联，各组内包括若干个相串联的LED，每组相串联的LED可以单独构成一个独立的光源或灯具，因此可以实现多个光源或灯具集中控制，所述恒流源电路7包括若干组N沟道耗尽型场效应晶体管，每组包括一个N沟道耗尽型绝缘栅极场效应晶体管(MOS-FET)Q2、……、Q5，每个所述耗尽型绝缘栅极场效应晶体管Q2、……、Q5的漏极为一接点，每个所述耗尽型场绝缘栅极场效应晶体管Q2、……、Q5的源极与栅极相短接构成另一接点，每个所述耗尽型场绝缘栅极场效应晶体管Q2、……、Q5的源极与漏极之间均并联一个稳压二极管D5、……、D8，每组所述耗尽型绝缘栅极场效应晶体管Q2、……、Q5与所述LED光源电路6中的一组LED相串联连接，以使每组LED都能获得稳定的工作电流，避免过流烧毁，延长使用寿命；所述调光控制电路8用于产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号，所述调光控制电路8包括分段控制输出功率集成电路U2、N沟道场效应晶体管Q6及其漏极电阻R11，以及滤波电容C13、泄放电阻R20、二极管D9、电解电容C12、分压电阻R19，所述分段控制输出功率集成电路U2包括RC振荡电路、256分频电路、去抖电路、模式控制电路和四个脚，所述RC振荡电路用于产生振荡信号，振荡信号经所述256分频电路后产生方波输出，方波输出经所述去抖电路后，在所述模式控制电路的控制下，感应电源开关的开闭次数信号，并通过预置多种占空比输出脉冲开关信号，第一脚为接地端GROUND，第三脚为电源输入端VDD，第二脚为触发信号输入端CP，第四脚为方波脉冲信号输出端Q，第二脚与所述去抖电路相连接，所述泄放电阻R20及所述滤波电容C13相并联后再与所述二极管D9的正极及所述分段控制输出功率集成电路U2的触发信号输入端CP相连接并接入所述稳压及PFC电路5，所述分压电阻R19与所述电解电容C12相并联后再与所述二极管D9的负极及所述分段控制输出功率集成电路U2的电压输入端VDD相连接，所述N沟道场效应晶体管Q6的栅极与所述分段控制输出功率集成电路U2的电流信号输出端Q相连接，所述N沟道场效应晶体管Q6的源极与一采样稳压二极管D10的正极及所述稳压及PFC电路5的采样电压端A相连接，所述N沟道场效应晶体管Q6的漏极与所述漏极电阻R11串接后再与所述PFC集成芯片U1的供电输入端VCC相连接，即所述调光控制电路8的输出端与所述稳压及PFC电路5的电压输出端B的采样电压端A相连接，在外部电源开关电路11的开关次数控制下，所述调光控制电路8产生具有不同占空比的脉冲开关信号，所述调光控制电路8的输出端为高电平时，所述采样电压端A的电压反馈到所述PFC集成芯片U1，使其输出为零，所述开关管Q1不导通，所述电压输出端B的输出电压为1.4Uac(Uac为交流电源输入电压值)，所述LED光源电路6的电压输入端C的输入电压也为1.4Uac，使得其低于所述LED光源电路6的正向导通电压Vf值，所述LED光源电路6无法发光不工作，所述调光控制电路8的输出端为低电平时，所述采样电压端A的电压反馈到所述PFC集成芯片U1，使其输出为正常电压，所述开关管Q1导通，使得所述LED光源电路6的电压输入端C的输入电压为正常工作电压，通过所述调光控制电路8响应电源开关次数信号，向所述LED光源电路6提供分时开关电压，从而对所述LED光源电路6进行功率控制和调光，所述电源开关电路11接于所述整流电路4之前的电源输入端，用于对LED灯进行开关及调光操作。

本实施例中，所述PFC集成芯片U1的具体原理如下：

(1)在没有调光电路的状态下，所述稳压及PFC电路5的电压输出端B的输出电压通过如下控制过程保持稳定：在所述PFC集成芯片U1的电路中，若电压输出端B的电压出现上升，则采样电压端A即1脚电压也随之上升，与所述PFC集成芯片U1设定的Vref＝2.5V相比较，误差放大器输出电压会下降，使乘法器输出的基值电流值下降，使得所述输出开关管Q1的导通时间缩短，流过电感T2的电流下降，从而使电压输出端B的电压下降；反之，使输出电压上升，以达到稳定输出电压的目的，同时最终使采样电压端A即1脚电压稳定在与参考电压相同，即2.5V；因此，所述PFC集成芯片U1的电路可以在采样电压端A电压变化时，稳定总输出的电压，而所述LED光源电路6的电压输入端C的直流电压与所述稳压及PFC电路5的电压输出端B的直流电压相等，配合恒流源期间，从而保持LED的恒压、恒流稳定的工作状态。另外，所述PFC集成芯片U1的采样电压端A越小时，所述输出开关管Q1的导通时间越长，升高输出电压，所述PFC集成芯片U1的采样电压端A越大时，所述输出开关管Q1的导通时间越短，降低输出电压，所述PFC集成芯片U1不工作，输出电压为零。

(2)在设有本发明的调光电路的状态下，所述调光控制电路8的输出端为高电平时，即所述N沟道场效应晶体管Q6导通，采样电压端A的采样电压由所述采样稳压二极管D10稳定，设为5V，此时，所述采样电压端A的电压反馈到所述PFC集成芯片U1，使其达到阈值不工作，输出电压为1.4Uac(Uac为交流电源输入电压值)，低于所述LED光源电路6的正向导通电压Vf值，此时，所述PFC集成芯片U的VCC脚由启动电阻R5维持供电而处于休眠状态；所述调光控制电路8的输出端为低电平时，即所述N沟道场效应晶体管Q6截止，此时所述稳压及PFC电路5相当于没有所述调光控制电路8时的工作状态，即正常稳压使LED按额定状态发光，不影响正常电路工作。

(3)本实施例中，所述分段控制输出功率集成电路U1内预置五种占空比输出脉冲开关信号，即电源开关每开闭一次，方波脉冲信号输出端Q依次循环输出五种PWM占空比信号，五种PWM占空比信号的占空比依次为0％、20％、40％、60％、80％；第一次打开开关元件S1进行开灯操作时，在所述分段控制输出功率集成电路U1的第二脚即触发信号输入端CP感应上升弦信号，第四脚即方波脉冲信号输出端Q高电平输出占空比0％，当第二次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比20％，第三次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比40％，第四次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比60％，第五次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比80％，当第六次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比0％，开始第二个循环，如此往复。相应地，第一次打开开关元件S1进行开灯操作时，在所述LED光源电路6的电压输入端C的直流电压占空比即所述稳压及PFC电路5的电压输出端B的占空比则为100％，当第二次打开开关元件S1进行开灯操作时，电压输入端C的直流电压占空比为80％，第三次打开开关元件S1进行开灯操作时，电压输入端C的直流电压占空比为60％，第四次打开开关元件S1进行开灯操作时，电压输入端C的直流电压占空比为40％，第五次打开开关元件S1进行开灯操作时，电压输入端C的直流电压占空比为20％，当第六次打开开关元件S1进行开灯操作时，输出占空比100％，开始第二个循环，如此往复；通过调整占空比，调整了平均工作电流，因此可调价LED灯的亮度和功率，从而实现调光功能。

本实施例将调光驱动电路内嵌于LED灯中，利用分时开关原理，在所述调光控制电路8的控制下，调整输出脉冲信号的脉宽，即调整占空比，使得所述调光控制电路8向所述稳压及PFC电路5提供分时开关电流，即周期性地提供开关电流，使得所述稳压及PFC电路5周期性地输出正常电压，使所述LED光源6电路周期性地获得供电，从而调整LED灯的功率，进而获得光输出的调节变化，即通过调节直流脉冲信号的脉宽和占空比进而控制所述稳压及PFC电路5的开启和关闭，以控制LED灯的供电和调光，因此本实施例结构简单、元器件少、、适应功率范围广、控制可靠、可随时进行多段调光，调光效果好，且适应宽电压应用场合，不需要调光器即可实现对LED灯在任何有开关的场合进行调光，使用方便。

实施例二：

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，所述恒流源电路7每组包括一个N沟道结型场效应晶体管(J-FET)Q2、……、Q5，每个所述N沟道结型场效应晶体管Q2、……、Q5的漏极为一接点，每个所述N沟道结型场效应晶体管Q2、……、Q5的源极与栅极相短接构成另一接点，即本实施例采用N沟道结型场效应晶体管代替实施例一中的N沟道耗尽型场效应晶体管，二者实现的功能和效果相同；另外，所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括散热风扇电路9，所述散热风扇电路9与所述LED光源电路6及所述恒流源电路7相串联，所述散热风扇电路9包括灯具风扇电机DM、三个风扇分流电阻R14、R15、R16及与所述风扇分流电阻R14、R15、R16并联的风扇稳压二极管D4，使得所述灯具风扇电机DM的电压控制在一定范围内，避免多个灯具同时开启产生的开关浪涌冲击造成的瞬时电压过高，减少对所述灯具风扇电机DM造成冲击，避免风扇损坏，保证整个电路的散热稳定运行，所述风扇分流电阻R14、R15、R16用于大功率电路的分流，避免单个电阻带来的高温。由于本实施例中LED灯中设置了散热风扇，因此其散热效果更好，是一种主动散热的LED灯，更适合大功率LED灯使用。

本实施例的其余特征同实施例一。

实施例三：

如图7所示，本实施例是一种LED灯调光控制系统，包括若干个并联的LED灯DS1、DS2、……、DS(n)及一个共用的电源开关S0，各所述LED灯DS1、DS2、……、DS(n)均包括实施例一中的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，通过所述电源开关S0同时对各所述LED灯DS1、DS2、……、DS(n)进行调光控制。因此，本实施例的LED灯调光控制系统不需要调光器即可实现对多个LED灯方便地进行大范围同步调光，能够集中控制多个灯具，有利于节约电能，尤其适合大型场所如电影院、体育馆等的LED灯调光操作。

实施例四：

本实施例与实施例三的区别在于：本实施例中，各所述LED灯DS1、DS2、……、DS(n)均包括实施例二中的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，即宽电压LED灯的开关调光驱动电路不同。

本实施例的其余特征同实施例三。

以上实施例仅是举例说明，并非是对本发明保护范围的限制，凡应用本发明原理及等同变化所做的改变，理应视同包含在本发明的保护范围内。

本发明可广泛应用于LED灯调光领域。

Claims (10)

1.一种宽电压LED灯的开关调光驱动电路，包括LED光源电路(6)，用于将电源交流电变为直流电的整流电路(4)，用于对所述LED光源电路(6)进行稳流的恒流源电路(7)，所述LED光源电路(6)与所述恒流源电路(7)相串联，其特征在于：所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括稳压及PFC电路(5)、调光控制电路(8)，所述稳压及PFC电路(5)接于所述整流电路(4)之后、所述LED光源电路(6)之前，所述稳压及PFC电路(5)包括PFC集成芯片(U1)、输出开关管(Q1)，所述调光控制电路(8)用于产生脉冲输出信号及调节脉宽占空比并周期性输出脉冲信号，所述调光控制电路(8)包括分段控制输出功率集成电路(U2)，所述调光控制电路(8)的输出端与所述稳压及PFC电路(5)的电压输出端(B)的采样电压端(A)相连接，在外部电源开关电路(11)的开关次数控制下，所述调光控制电路(8)产生具有不同占空比的脉冲开关信号，所述调光控制电路(8)的输出端为高电平时，所述采样电压端(A)的电压反馈到所述PFC集成芯片(U1)，使其输出为零，所述开关管(Q1)不导通，使得所述电压输出端(B)的输出电压及所述LED光源电路(6)的电压输入端(C)的输入电压低于所述LED光源电路(6)的正向导通电压，所述调光控制电路(8)的输出端为低电平时，所述采样电压端(A)的电压反馈到所述PFC集成芯片(U1)，使其输出为正常电压，所述开关管(Q1)导通，使得所述LED光源电路(6)的电压输入端(C)的输入电压为正常工作电压，通过所述调光控制电路(8)响应电源开关次数信号，向所述LED光源电路(6)提供分时开关电压，从而对所述LED光源电路(6)进行功率控制和调光，所述电源开关电路(11)接于所述整流电路(4)之前的电源输入端。

2.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述分段控制输出功率集成电路(U2)包括RC振荡电路、256分频电路、去抖电路、模式控制电路和四个脚，所述RC振荡电路用于产生振荡信号，振荡信号经所述256分频电路后产生方波输出，方波输出经所述去抖电路后，在所述模式控制电路的控制下，感应电源开关的开闭次数信号，并通过预置多种占空比输出脉冲开关信号，第一脚为接地端(GROUND)，第三脚为电源输入端(VDD)，第二脚为触发信号输入端(CP)，第四脚为方波脉冲信号输出端(Q)，第二脚与所述去抖电路相连接。

3.根据权利要求2所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述调光控制电路(8)还包括N沟道场效应晶体管(Q6)及其漏极电阻(R11)，以及滤波电容(C13)、泄放电阻(R20)、二极管(D9)、电解电容(C12)、分压电阻(R19)，所述泄放电阻(R20)及所述滤波电容(C13)相并联后再与所述二极管(D9)的正极及所述分段控制输出功率集成电路(U2)的触发信号输入端(CP)相连接并接入所述稳压及PFC电路(5)，所述分压电阻(R19)与所述电解电容(C12)相并联后再与所述二极管(D3)的负极及所述分段控制输出功率集成电路(U2)的电压输入端(VDD)相连接，所述N沟道场效应晶体管(Q6)的栅极与所述分段控制输出功率集成电路(U2)的电流信号输出端(Q)相连接，所述N沟道场效应晶体管(Q6)的源极与一采样稳压二极管(D10)的正极及所述稳压及PFC电路(5)的采样电压端(A)相连接，所述N沟道场效应晶体管(Q6)的漏极与所述漏极电阻(R11)串接后再与所述PFC集成芯片(U1)的供电输入端(VCC)相连接。

4.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述稳压及PFC电路(5)是开关电源，所述PFC集成芯片(U1)采用型号为MC33262的电源PFC功率因数控制电路，其外围元件包括电容(C5～C11)、电阻(R3～R9、R17、R18、RT)、二极管(D2、D3)、稳压二极管(DZ)、变压器/电感(T2)。

5.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括过流保护电路(1)、电源防雷电路(2)，所述过流保护电路(1)接于电源输入端，所述过流保护电路(1)包括过流保护保险管(F0)，所述电源防雷电路(2)接于所述整流电路(4)之前。

6.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括电源EMC电路(3)、光源EMC电路(10)，所述电源EMC电路(3)接于所述整流电路(4)之前，所述光源EMC电路(10)接于所述稳压及PFC电路(5)之后、所述LED光源电路(6)之前。

7.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述LED光源电路(6)包括至少一组相串联的若干个LED。

8.根据权利要求1所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述恒流源电路(7)包括至少一个N沟道耗尽型场效应晶体管，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道耗尽型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点；或者，所述恒流源电路(7)包括至少一个N沟道结型场效应晶体管，所述N沟道结型场效应晶体管的漏极为一接点，所述N沟道结型场效应晶体管的源极与栅极相短接构成另一接点。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，其特征在于：所述宽电压LED灯的开关调光驱动电路还包括散热风扇电路(9)，所述散热风扇电路(9)与所述LED光源电路(6)及所述恒流源电路(7)相串联，所述散热风扇电路(9)包括灯具风扇电机(DM)、至少一个风扇分流电阻(R14、R15、R16)及与所述风扇分流电阻(R14、R15、R16)并联的风扇稳压二极管(D4)。

10.一种LED灯调光控制系统，其特征在于：包括若干个并联的LED灯(DS1、DS2、……、DSn)及一个共用的电源开关(S0)，各所述LED灯(DS1、DS2、……、DSn)均包括权利要求1至9任意一项所述的宽电压LED灯的开关调光驱动电路，通过所述电源开关(S0)同时对各所述LED灯(DS1、DS2、……、DSn)进行调光。