CN105007668B - Led调光系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED调光系统，包括多个相互并联的LED调光电路；每个LED调光电路包括调光信号产生电路、调光信号转换电路、PWM控制电路以及LED驱动电路；所述调光信号产生电路用于产生调光信号；所述调光信号转换电路用于接收零线信号以及所述调光信号产生电路输出的调光信号，并根据所述零线信号和所述调光信号产生第一方波信号和第二方波信号；所述PWM控制电路用于根据所述第一方波信号和所述第二方波信号，调整PWM信号的占空比并输出到所述LED驱动电路；所述LED驱动电路用于根据所述PWM信号驱动所述LED发光。采用单火线方式控制LED照明灯亮度，成本低，抗干扰的能力强，可以对LED灯组集中控制。

Description

LED调光系统

技术领域

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED调光系统。

背景技术

LED灯因其对工作电压、电流须严格控制以满足其工作特性及可靠、高效的要求，所以一般LED灯都需要配以专用的驱动电源。而用户在对光源照度在不同时机也有不同的需求；如有时我们需要灯具能以最大亮度工作以满足我们对照度的需要，反之有时我们则需要其能降低亮度以满足我们对较弱补光的要求，同时也节省电能的消耗。所以对LED灯调光控制在满足用户更多需求的同时也对防止全球变暖作出贡献；又因用户对LED灯调光要求：具有优良的线性、宽广的调光范围(亮度0-100％调节)、更高的稳定性、高效率、高功率因数、低电磁干扰、低成本实现等，因此具有优良调光特性的LED驱动便显得更加重要。

传统的LED调光采用两线电力线载波控制调光，将调光控制信号经过高频频率调制，隔离变换后通过电源零、火两线传送，然后在终端取出需要的信号；利用取出的调光控制信号控制LED灯或气体放电灯电流以达到调光的目的。此方法优点主要是：调光线性好，范围宽可达0～100％，电磁干扰小，线路功率因数可以做得很高，可靠性较高。缺点主要是：对用户线路有特殊要求，其调光器须220V零火两线供电，且载波信号需经由零火两线叠加传送，对用户线路有特殊要求，给用户带来不便，并增加了整体成本，限制了其推广使用。

发明内容

本发明实施例提出一种LED调光系统，其能有效解决现有之调光电路调光线性不好、一致性差、低效率、低功率因数、成本偏高、与原有用户线路不能匹配、对新用户线路有特殊要求等问题，能对LED组集中控制。

本发明实施例提供一种LED调光系统，包括多个LED调光电路；每个LED调光电路包括调光信号产生电路、调光信号转换电路、PWM控制电路以及LED驱动电路，并具有火线信号输入端和零线信号输入端；

所述调光信号产生电路包括调光设定单元、第一光耦、第一可控硅、第一上拉电阻、第一二极管、第二上拉电阻、第二光耦、第二可控硅、第一分压电阻、第二二极管与第二分压电阻，并具有调光信号输出端、第一控制信号输入端以及第二控制信号输入端；所述第一光耦的第一输入端通过所述第一上拉电阻与直流电压连接，所述第一光耦的第二输入端与所述第一控制信号输入端连接；所述第一光耦的第一输出端与所述第一二极管的负极连接，所述第一光耦的第二输出端与所述第一可控硅的控制极连接；所述第一可控硅的阴极与所述火线信号输入端；所述第一可控硅的阳极与所述调光信号输出端连接，并通过所述第一分压电阻与所述第一二极管的正极连接；所述第二光耦的第一输入端通过所述第二上拉电阻与直流电压连接，所述第二光耦的第二输入端与所述第二控制信号输入端连接；所述第二光耦的第一输出端与所述第二二极管的负极连接，所述第二光耦的第二输出端与所述第二可控硅的控制极连接；所述第二可控硅的阳极与所述火线信号输入端连接，并通过所述第二分压电阻与所述第一二极管的正极连接；所述第二可控硅的阴极与所述调光信号输出端连接；

所述调光设定单元用于控制所述第一控制信号输入端或所述第二控制信号输入端的电平；

所述调光信号转换电路用于接收零线信号以及所述调光信号产生电路输出的调光信号，并根据所述零线信号和所述调光信号产生第一方波信号和第二方波信号；

所述PWM控制电路用于根据所述第一方波信号和所述第二方波信号，调整PWM信号的占空比并输出到所述LED驱动电路；其中，所述PWM控制电路用于检测所述第一方波信号缺少的方波个数，并根据所述第一方波信号缺少的方波个数提高所述PWM波的占空比；所述PWM控制电路还用于检测所述第二方波信号缺少的方波个数，并根据所述第二方波信号缺少的方波个数降低所述PWM波的占空比；

所述LED驱动电路用于根据所述PWM信号驱动所述LED发光。

在一个实施例中，所述调光信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三光耦、第四光耦、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第一反相器以及第二反相器；所述第一电阻的第一端用于接收所述调光信号；所述第一电阻的第二端与所述第三光耦的第一输入端连接，并与所述第四光耦的第二输入端连接；所述第二电阻的第一端用于接收零线信号；所述第二电阻的第二端与所述第四光耦的第一输入端连接，并与所述第三光耦的第二输入端连接；

所述第三光耦的第一输出端通过所述第三电阻连接直流电压，所述第三光耦的第二输出端通过所述第四电阻接地；所述第五电阻的第一端与所述第三光耦的第二输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一反相器的输入端连接，并通过所述第一电容接地；所述第一反相器的输出端输出所述第一方波信号；

所述第四光耦的第一输出端通过所述第六电阻连接直流电压，所述第四光耦的第二输出端通过所述第七电阻接地；所述第八电阻的第一端与所述第四光耦的第二输出端连接，所述第八电阻的第二端与所述第二反相器的输入端连接，并通过所述第二电容接地；所述第二反相器的输出端输出所述第二方波信号。

在另一个实施例中，所述调光信号转换电路包括第一低通有源滤波电路、第一RC滤波电路、第一电压跟随电路、第一分压电路、第一比较电路、第二低通有源滤波电路、第二RC滤波电路、第二电压跟随电路、第二分压电路以及第二比较电路；

所述第一低通有源滤波电路的输入端用于接收所述调光信号，所述第一低通有源滤波电路的输出端依次通过所述第一RC滤波电路和第一电压跟随电路连接到所述第一比较电路的第一输入端；所述第一比较电路的第一输入端通过所述第一分压电路连接到所述第二比较电路的第二输入端；所述第一比较电路的输出端输出所述第一方波信号；

所述第二低通有源滤波电路的输入端用于接收所述零线信号，所述第二低通有源滤波电路的输出端依次通过所述第二RC滤波电路和第二电压跟随电路连接到所述第二比较电路的第一输入端；所述第二比较电路的第一输入端通过所述第二分压电路连接到所述第一比较电路的第二输入端；所述第二比较电路的输出端输出所述第二方波信号。

进一步地，所述第一低通有源滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一运算放大器以及第三电阻；所述第一电阻的第一端为所述第一低通有源电路的输入端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的正相输入端连接；所述第三电阻的两端分别连接所述第一运算放大器的反相输入端以及输出端；所述第一运算放大器的输出端为所述第一低通有源滤波电路的输出端；

所述第二低通有源滤波电路包括第四电阻、第五电阻、第二电容、第二运算放大器以及第六电阻；所述第四电阻的第一端为所述第二低通有源电路的输入端，所述第四电阻的第二端通过所述第五电阻接地；所述第二电容与所述第五电阻并联；所述第四电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端连接；所述第六电阻的两端分别连接所述第二运算放大器的反相输入端以及输出端；所述第二运算放大器的输出端为所述第二低通有源滤波电路的输出端。

进一步地，所述第一RC滤波电路包括第七电阻和第三电容；所述第七电阻的第一端与所述第一低通有源滤波电路的输出端连接，所述第七电阻的第二端通过所述第三电容接地；所述第七电阻的输出端为所述第一RC滤波电路的输出端；

所述第二RC滤波电路包括第八电阻和第四电容；所述第八电阻的第一端与所述第二低通有源滤波电路的输出端连接，所述第八电阻的第二端通过所述第四电容接地；所述第八电阻的输出端为所述第二RC滤波电路的输出端。

进一步地，所述第一电压跟随电路包括第三运算放大器以及第九电阻；所述第三运算放大器的正相输入端为所述第一电压跟随电路的输入端，所述第三运算放大器的输出端为所述第一电压跟随电路的输出端，所述第九电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的反相输入端与输出端；

所述第二电压跟随电路包括第四运算放大器以及第十电阻；所述第四运算放大器的正相输入端为所述第二电压跟随电路的输入端，所述第四运算放大器的输出端为所述第二电压跟随电路的输出端，所述第十电阻的两端分别连接所述第四运算放大器的反相输入端与输出端。

进一步地，所述第一分压电路包括第十一电阻和第十二电阻；所述第十一电阻的第一端为所述第一分压电路的输入端，所述第十一电阻的第二端为所述第一分压电路的输出端；所述第十一电阻的第二端通过所述第十二电阻接地；

所述第二分压电路包括第十三电阻和第十四电阻；所述第十三电阻的第一端为所述第二分压电路的输入端，所述第十三电阻的第二端为所述第二分压电路的输出端；所述第十三电阻的第二端通过所述第十四电阻接地。

进一步地，所述第一比较电路包括第五运算放大器和第十五电阻；所述第五运算放大器的反相输入端为所述第一比较电路的第一输入端，所述第五运算放大器的正相输入端为所述第一比较电路的第二输入端，所述第五运算放大器的输出端为所述第一比较电路的输出端，所述第十五电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的正相输入端与输出端；

所述第二比较电路包括第六运算放大器和第十六电阻；所述第六运算放大器的反相输入端为所述第二比较电路的第一输入端，所述第六运算放大器的正相输入端为所述第二比较电路的第二输入端，所述第六运算放大器的输出端为所述第二比较电路的输出端，所述第十六电阻的两端分别连接所述第六运算放大器的正相输入端与输出端。

在一个实施例中，所述LED驱动电路包括第十八电阻、第十九电阻、第一三极管、第二十电阻；所述第十八电阻的第一端为所述LED驱动电路的输入端；所述第十八电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，并通过所述第十九电阻接地；所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极为所述LED驱动电路的输出端，通过所述第二十电阻与直流电压连接。

在另一个实施例中，所述LED驱动电路包括第二十一电阻、第二三极管、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第六电容、第三三极管、第四三极管以及第三二极管；所述第二十一电阻的第一端为所述LED驱动电路的输入端，所述第二十一电阻的第二端连接到所述第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极接地，集电极与所述第二十二电阻的第一端、所述第二十三电阻的第一端以及所述第二十四电阻的第一端连接；所述第二十二电阻的第二端接地；所述第二十三电阻的第二端与所述第三三极管的基极、所述第四三极管的基极连接，并通过所述第六电容接地；所述第二十四电阻的第二端与直流电压连接；所述第三二极管的正极与直流电压连接，负极与所述第四三极管的集电极连接；所述第四三极管的发射极与所述第三三极管的发射极连接，作为所述LED驱动电路的输出端；所述第三三极管的集电极接地；所述第三三极管和所述第四三极管的极性相反。

附图说明

图1是本发明提供的LED调光系统的结构框图；

图2是图1中的LED调光电路的结构框图；

图3是图2中的调光信号产生电路的电路图；

图4是在一个实施例中所述调光信号转换电路的电路图；

图5是在另一个实施例中所述调光信号转换电路的结构框图；

图6是图5中的调光信号转换电路的电路图；

图7是在一个实施例中所述LED驱动电路的电路图；

图8是在另一个实施例中所述LED驱动电路的电路图。

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。

参见图1，是本发明提供的LED调光系统的结构框图。所述LED调光系统包括多个LED调光电路，每个LED调光电路具有火线信号输入端L和零线信号输入端N，所述火线信号输入端L与火线连接，所述零线信号输入端N与零线连接，形成并联结构。每个LED调光电路用于对一个LED灯进行调光控制。

优选地，所述LED调光系统还包括电源开关S1，所述电源开关S1串联在火线上。所述电源开关S1用于控制整个LED调光系统的供/断电。

参见图2，是图1中的LED调光电路的结构框图，其包括调光信号产生电路1、调光信号转换电路2、PWM控制电路3以及LED驱动电路4。

所述调光信号产生电路1具有火线信号输入端L与调光信号输出端Lout；所述调光信号转换电路2具有调光信号输入端、零线信号输入端N、第一方波信号输出端Pulse+以及第二方波信号输出端Pulse-；所述PWM控制电路3具有第一方波信号输入端、第二方波信号输入端以及PWM信号输出端；所述LED驱动电路4具有PWM信号输入端与驱动信号输出端；所述火线信号输入端L用于与火线连接；所述调光信号输出端Lout与所述调光信号输入端连接；所述零线信号输入端N用于与零线连接；所述第一方波信号输出端Pulse+与所述第一方波信号输入端连接；所述第二方波信号输出端Pulse-与所述第二方波信号输入端连接；所述PWM信号输出端与所述PWM信号输入端连接；所述驱动信号输出端用于驱动LED发光。

参见图3，其是图2中的调光信号产生电路1的电路图。所述调光信号产生电路包括调光设定单元、电源开关S1、第一光耦OC1、第一可控硅SCR1、第一上拉电阻Rp1、第一二极管D1、第二上拉电阻Rp2、第二光耦OC2、第二可控硅SCR2、第一分压电阻Rd1、第二二极管D2与第二分压电阻Rd2，并具有火线信号输入端、调光信号输出端、第一控制信号输入端以及第二控制信号输入端；所述电源开关S1的第一端连接所述火线信号输入端；所述第一光耦OC1的第一输入端通过所述第一上拉电阻Rp1与直流电压连接，所述第一光耦OC1的第二输入端与所述第一控制信号输入端CTL1连接；所述第一光耦OC1的第一输出端与所述第一二极管D1的负极连接，所述第一光耦OC1的第二输出端与所述第一可控硅SCR1的控制极连接；所述第一可控硅SCR1的阴极与所述电源开关S1的第二端连接；所述第一可控硅SCR1的阳极与所述调光信号输出端连接，并通过所述第一分压电阻Rd1与所述第一二极管D1的正极连接；所述第二光耦OC2的第一输入端通过所述第二上拉电阻Rp2与直流电压连接，所述第二光耦OC2的第二输入端与所述第二控制信号输入端CTL2连接；所述第二光耦OC2的第一输出端与所述第二二极管D2的负极连接，所述第二光耦OC2的第二输出端与所述第二可控硅SCR2的控制极连接；所述第二可控硅SCR2的阳极与所述电源开关S1的第二端连接，并通过所述第二分压电阻Rd2与所述第一二极管D1的正极连接；所述第二可控硅SCR2的阴极与所述调光信号输出端连接；

所述调光设定单元用于控制所述第一控制信号输入端或所述第二控制信号输入端的电平。

其中，所述电源开关S1作为所述调光信号产生电路1的开关，火线信号(正弦波信号)在所述电源开关S1闭合后输入到所述调光信号产生电路1。

在正常工作情况下，所述调光设定单元控制所述第一控制信号输入端CTL1和所述第二控制信号输入端CTL2都为低电平，使得第一光耦OC1和第二光耦OC2都导通，假设交流正弦信号当前正处于正半波阶段，当正向交流电压上升到第二可控硅SCR2的阳极和阴极之间导通电压，此时控制极也同时达到触发电压，则第二可控硅SCR2导通，直到正向电压下降到SCR2导通电压以下时，Q2自动关断；同理，当交流正弦信号当前正处于负半波阶段，当反向交流电压上升到第一可控硅Q1阳极和阴极之间导通电压，此时控制极也同时达到触发电压，则第一可控硅SCR1导通，直到正向电压下降到第一可控硅SCR1导通电压以下时，第一可控硅SCR1自动关断。

当需要斩掉正半波时，只需要给第二控制信号输入端CTL2输入高电平同时给第一控制信号输入端CTL1输入低电平，即第一光耦OC1导通而第二光耦OC2截止，则第二可控硅SCR2没有触发电压，即使交流信号处于正半波，第二可控硅SCR2也无法导通，但当交流信号处于负半波时第一可控硅SCR1可以正常导通；因此此时所述调光信号只有负半波的波形，即正半波被斩掉，正半波被斩掉的个数取决于给第二控制信号输入端CTL2输入高电平的时长。

相反地，当需要斩掉负半波时，给第一控制信号输入端CTL1输入高电平同时给第二控制信号输入端CTL2输入低电平，则第一光耦OC1截止而第二光耦OC2导通，则第一可控硅SCR1没有触发电压，即使交流信号处于负半波第一可控硅SCR1也无法导通，但当交流信号处于正半波时第二可控硅SCR2可以正常导通。因此此时所述调光信号只有正半波的波形，即负半波被斩掉，负半波被斩掉的个数取决于给第一控制信号输入端CTL1输入高电平的时间。

对用户来说，可以通过设定光亮的等级来调光。例如，光亮的等级有10个等级，并且当前处于第五个等级，用户输入调光至第六个等级，即需要增加一个等级的光亮。所述调光设定单元计算出提高一个等级的光亮所需要的时间，并控制所述第二控制信号输入端CTL2在该段时间内保持高电平。通过所述调光设定单元可以精确地控制斩波的时间长短。

作为更优选地，所述调光信号产生电路1还包括第十七电阻R17和第五电容C5；所述第十七电阻R17和所述第五电容C5串联构成串联电路，所述串联电路的两端分别连接所述火线信号输入端L与所述调光信号输出端Lout。所述第一十七电阻和所述第五电容C5用于将工频以上的信号滤除，减少信号干扰。

所述调光信号转换电路2用于接收零线信号以及所述调光信号产生电路1输出的调光信号，并根据所述零线信号和所述调光信号产生第一方波信号和第二方波信号。

如图4所示，其是在一个实施例中所述调光信号转换电路的电路图。

所述调光信号转换电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三光耦OC3、第四光耦OC4、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第一反相器T1以及第二反相器T2；所述第一电阻R1的第一端用于接收所述调光信号；所述第一电阻R1的第二端与所述第三光耦OC3的第一输入端连接，并与所述第四光耦OC4的第二输入端连接；所述第二电阻R2的第一端用于接收零线信号；所述第二电阻R2的第二端与所述第四光耦OC4的第一输入端连接，并与所述第三光耦OC3的第二输入端连接；

所述第三光耦OC3的第一输出端通过所述第三电阻R3连接直流电压，所述第三光耦OC3的第二输出端通过所述第四电阻R4接地；所述第五电阻R5的第一端与所述第三光耦OC3的第二输出端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第一反相器T1的输入端连接，并通过所述第一电容C1接地；所述第一反相器T1的输出端输出所述第一方波信号；

所述第四光耦OC4的第一输出端通过所述第六电阻R6连接直流电压，所述第四光耦OC4的第二输出端通过所述第七电阻R7接地；所述第八电阻R8的第一端与所述第四光耦OC4的第二输出端连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第二反相器T2的输入端连接，并通过所述第二电容C2接地；所述第二反相器T2的输出端输出所述第二方波信号。

在本实施例中，通过第三光耦OC3和第四光耦OC4实现光耦隔离，当调光信号处于正半波时，第三光耦OC3导通，第四光耦OC4截止，第一反相器T1输出高电平，第二反相器T2输出低电平；当调光信号处于负半波时，第四光耦OC4导通，第三光耦OC3截止，第一反相器T1输出为低电平，第二反相器T2输出高电平。即第一反相器T1和第二反相器T2分别输出0-5V的方波，频率约为50Hz，时间上大约相差半个周期。当斩掉交流信号的正半波时，所述第一反相器T1输出低电平，所述第二反相器T2输出0-5V的方波，频率约为50Hz。同理，当斩掉交流信号的负半波时，所述第二反相器T2输出低电平，所述第一反相器T1输出0-5V的方波，频率约为50Hz。

参见图5，其是在另一个实施例中所述调光信号转换电路的结构框图。所述调光信号转换电路2包括第一低通有源滤波电路211、第一RC滤波电路212、第一电压跟随电路213、第一分压电路214、第一比较电路215、第二低通有源滤波电路221、第二RC滤波电路222、第二电压跟随电路223、第二分压电路224以及第二比较电路225；

所述第一低通有源滤波电路211的输入端用于接收所述调光信号，所述第一低通有源滤波电路211的输出端依次通过所述第一RC滤波电路212和第一电压跟随电路213连接到所述第一比较电路215的第一输入端；所述第一比较电路215的第一输入端通过所述第一分压电路214连接到所述第二比较电路225的第二输入端；所述第一比较电路215的输出端输出所述第一方波信号；

所述第二低通有源滤波电路221的输入端用于接收所述零线信号，所述第二低通有源滤波电路221的输出端依次通过所述第二RC滤波电路222和第二电压跟随电路223连接到所述第二比较电路225的第一输入端；所述第二比较电路225的第一输入端通过所述第二分压电路224连接到所述第一比较电路215的第二输入端；所述第二比较电路225的输出端输出所述第二方波信号。

具体地，如图6所示，其是图5中的调光信号转换电路的电路图。

所述第一低通有源滤波电路211包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第一运算放大器A1以及第三电阻R3；所述第一电阻R1的第一端为所述第一低通有源电路的输入端，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R2接地；所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联；所述第一电阻R1的第二端与所述第一运算放大器A1的正相输入端连接；所述第三电阻R3的两端分别连接所述第一运算放大器A1的反相输入端以及输出端；所述第一运算放大器A1的输出端为所述第一低通有源滤波电路211的输出端；

所述第二低通有源滤波电路221包括第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2、第二运算放大器A2以及第六电阻R6；所述第四电阻R4的第一端为所述第二低通有源电路的输入端，所述第四电阻R4的第二端通过所述第五电阻R5接地；所述第二电容C2与所述第五电阻R5并联；所述第四电阻R4的第二端与所述第二运算放大器A2的正相输入端连接；所述第六电阻R6的两端分别连接所述第二运算放大器A2的反相输入端以及输出端；所述第二运算放大器A2的输出端为所述第二低通有源滤波电路221的输出端。

所述第一RC滤波电路212包括第七电阻R7和第三电容C3；所述第七电阻R7的第一端与所述第一低通有源滤波电路211的输出端连接，所述第七电阻R7的第二端通过所述第三电容C3接地；所述第七电阻R7的输出端为所述第一RC滤波电路212的输出端；

所述第二RC滤波电路222包括第八电阻R8和第四电容C4；所述第八电阻R8的第一端与所述第二低通有源滤波电路221的输出端连接，所述第八电阻R8的第二端通过所述第四电容C4接地；所述第八电阻R8的输出端为所述第二RC滤波电路222的输出端。

所述第一电压跟随电路213包括第三运算放大器A3以及第九电阻R9；所述第三运算放大器A3的正相输入端为所述第一电压跟随电路213的输入端，所述第三运算放大器A3的输出端为所述第一电压跟随电路213的输出端，所述第九电阻R9的两端分别连接所述第三运算放大器A3的反相输入端与输出端；

所述第二电压跟随电路223包括第四运算放大器R4以及第十电阻R10；所述第四运算放大器R4的正相输入端为所述第二电压跟随电路223的输入端，所述第四运算放大器R4的输出端为所述第二电压跟随电路223的输出端，所述第十电阻R10的两端分别连接所述第四运算放大器R4的反相输入端与输出端。

所述第一分压电路214包括第十一电阻R11和第十二电阻R12；所述第十一电阻R11的第一端为所述第一分压电路214的输入端，所述第十一电阻R11的第二端为所述第一分压电路214的输出端；所述第十一电阻R11的第二端通过所述第十二电阻R12接地；

所述第二分压电路224包括第十三电阻R13和第十四电阻R14；所述第十三电阻R13的第一端为所述第二分压电路224的输入端，所述第十三电阻R13的第二端为所述第二分压电路224的输出端；所述第十三电阻R13的第二端通过所述第十四电阻R14接地。

所述第一比较电路215包括第五运算放大器A5和第十五电阻R15；所述第五运算放大器A5的反相输入端为所述第一比较电路215的第一输入端，所述第五运算放大器A5的正相输入端为所述第一比较电路215的第二输入端，所述第五运算放大器A5的输出端为所述第一比较电路215的输出端，所述第十五电阻R15的两端分别连接所述第三运算放大器A3的正相输入端与输出端；

所述第二比较电路225包括第六运算放大器A6和第十六电阻R16；所述第六运算放大器A6的反相输入端为所述第二比较电路225的第一输入端，所述第六运算放大器A6的正相输入端为所述第二比较电路225的第二输入端，所述第六运算放大器A6的输出端为所述第二比较电路225的输出端，所述第十六电阻R16的两端分别连接所述第六运算放大器A6的正相输入端与输出端。

其中，所述第一低通有源滤波器用于对输入的调光信号的高频部分滤波，所述第一RC滤波电路212用于将半波滤平；所述第一电压跟随器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，因此可以在前级和后级的输入输出之间起隔离作用。同理，所述第二低通有源滤波器用于对输入的零线信号的高频部分滤波，所述第二RC滤波电路222用于将半波滤平；所述第二电压跟随器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，因此可以在前级和后级的输入输出之间起隔离作用。

通过对上下2路信号电压进行比较，当未对交流信号进行斩波时，第一比较电路215和第二比较电路225分别输出0-5V的方波，频率约为50Hz，时间上大约相差半个周期。当斩掉交流信号的正半波时，所述第一比较电路215输出低电平，所述第二比较电路225输出0-5V的方波，频率约为50Hz。同理，当斩掉交流信号的负半波时，所述第二比较电路225输出低电平，所述第一比较电路215输出0-5V的方波，频率约为50Hz。

所述PWM控制电路3用于根据所述第一方波信号和所述第二方波信号，调整PWM信号的占空比并输出到所述LED驱动电路4；其中，所述PWM控制电路3在检测到所述第一方波信号缺少了一个方波时，提高所述PWM信号的占空比一个等级，或在检测到所述第二方波信号缺少了一个方波时，降低所述PWM信号的占空比一个等级。

在一个实施例中，所述PWM控制电路3包括型号STM8S103F2P6的控制芯片，且所述控制芯片的第19脚用于接收所述第一方波信号，所述控制芯片的第20脚用于接收所述第二方波信号，所述控制芯片的第10脚用于输出所述PWM信号。

如图7所示，其是在一个实施例中所述LED驱动电路的电路图。

所述LED驱动电路4包括第十八电阻R18、第十九电阻R19、第一三极管Q1、第二十电阻R20；所述第十八电阻R18的第一端为所述LED驱动电路4的输入端；所述第十八电阻R18的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接，并通过所述第十九电阻R19接地；所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第一三极管Q1的集电极为所述LED驱动电路4的输出端，通过所述第二十电阻R20与直流电压连接。其中，所述第一三极管Q1用于增强LED的驱动电流。

如图8所示，其是在另一个实施例中所述LED驱动电路的电路图。

所述LED驱动电路4包括第二十一电阻R21、第二三极管Q2、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第六电容C6、第三三极管Q3、第四三极管Q4以及第三二极管D3；所述第二十一电阻R21的第一端为所述LED驱动电路4的输入端，所述第二十一电阻R21的第二端连接到所述第二三极管Q2的基极；所述第二三极管Q2的发射极接地，集电极与所述第二十二电阻R22的第一端、所述第二十三电阻R23的第一端以及所述第二十四电阻R24的第一端连接；所述第二十二电阻R22的第二端接地；所述第二十三电阻R23的第二端与所述第三三极管Q3的基极、所述第四三极管Q4的基极连接，并通过所述第六电容C6接地；所述第二十四电阻R24的第二端与直流电压连接；所述第三二极管D3的正极与直流电压连接，负极与所述第四三极管Q4的集电极连接；所述第四三极管Q4的发射极与所述第三三极管Q3的发射极连接，作为所述LED驱动电路的输出端；所述第三三极管Q3的集电极接地；所述第三三极管Q3和所述第四三极管Q4的极性相反。其中，所述第二三极管Q2用于增强驱动能力，其集电极输出的也是PWM信号。PWM信号经过第二十三电阻R23和第六电容C6组成的RC滤波电路转换成模拟电压，驱动电压Vout＝(VH-VL)α,VH是PWM信号的最大电压，VL是PWM信号的最低电压，α是PWM波的占空比。因此可以将PWM信号转换为与占空比成正比的模拟信号。第三三极管Q3和第四三极管Q4组成推挽电路，进一步增强驱动能力。

所述LED调光电路的工作原理如下：

1、当不需要进行调光时，调光设定单元控制CTL1和CTL2处于低电平，调光信号Lout为正弦波。

2、当需要增加亮度时，通过调光设定单元控制CTL2为高电平，控制CTL1为低电平，所述调光信号是正弦波斩掉正半波的波形，所述第一方波信号输出低电平，所述第二方波信号输出频率为50HZ的方波，所述PWM控制电路3根据检测到第一方波信号缺少的个数来提高PWM信号的占空比，从而增加LED的亮度。

3、当需要减少亮度时，通过调光设定单元控制CTL2为低电平，控制CTL1为高电平，所述调光信号是正弦波斩掉负半波的波形，所述第二方波信号输出低电平，所述第一方波信号输出频率为50HZ的方波，所述PWM控制电路3根据检测到第二方波信号缺少的个数来降低PWM信号的占空比，从而降低LED的亮度。

4、当PWM信号的占空比达到最大(100％)时，继续采取增加亮度的操作也不会有变化，同理当PWM信号的占空比达到最小时，继续采取减少亮度的操作也不会有变化。

5、当增加到合适的亮度时，第一调光开关S2自动闭合，从而保持LED现在的亮度，同理，当减少到合适的亮度时，第二调光开关S3自动闭合，从而保持LED现在的亮度。

作为更优选地实施例，每个LED调光电路中的调光设定单元集成在一个调光设定模块上，因此可以实现对各个LED灯的集中调光控制。

本发明实施例提供的LED调光系统的有益效果如下：所述LED调光系统由多个LED调光电路并联组成；每个LED调光电路通过调光信号产生电路1对火线信号斩波以产生调光信号，并通过调光信号转换电路2分别产生两路方波信号，PWM控制电路3根据所述两路方波信号来控制PWM信号的占空比，从而改变LED灯的亮度。采用单火线方式控制LED照明灯亮度，无需遥控器，无需控制线，也不用重新敷设电源线，可以实现普通照明灯的替代升级，成本低，抗干扰的能力强，可以对LED灯组集中控制。

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(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED调光系统，其特征在于，包括多个LED调光电路；每个LED调光电路包括调光信号产生电路、调光信号转换电路、PWM控制电路以及LED驱动电路，并具有火线信号输入端和零线信号输入端；

所述调光信号产生电路包括调光设定单元、第一光耦、第一可控硅、第一上拉电阻、第一二极管、第二上拉电阻、第二光耦、第二可控硅、第一分压电阻、第二二极管与第二分压电阻，并具有调光信号输出端、第一控制信号输入端以及第二控制信号输入端；所述第一光耦的第一输入端通过所述第一上拉电阻与直流电压连接，所述第一光耦的第二输入端与所述第一控制信号输入端连接；所述第一光耦的第一输出端与所述第一二极管的负极连接，所述第一光耦的第二输出端与所述第一可控硅的控制极连接；所述第一可控硅的阴极与所述火线信号输入端；所述第一可控硅的阳极与所述调光信号输出端连接，并通过所述第一分压电阻与所述第一二极管的正极连接；所述第二光耦的第一输入端通过所述第二上拉电阻与直流电压连接，所述第二光耦的第二输入端与所述第二控制信号输入端连接；所述第二光耦的第一输出端与所述第二二极管的负极连接，所述第二光耦的第二输出端与所述第二可控硅的控制极连接；所述第二可控硅的阳极与所述火线信号输入端连接，并通过所述第二分压电阻与所述第一二极管的正极连接；所述第二可控硅的阴极与所述调光信号输出端连接；

所述调光设定单元用于控制所述第一控制信号输入端或所述第二控制信号输入端的电平；

所述调光信号转换电路用于接收零线信号以及所述调光信号产生电路输出的调光信号，并根据所述零线信号和所述调光信号产生第一方波信号和第二方波信号；

所述PWM控制电路用于根据所述第一方波信号和所述第二方波信号，调整PWM信号的占空比并输出到所述LED驱动电路；其中，所述PWM控制电路用于检测所述第一方波信号缺少的方波个数，并根据所述第一方波信号缺少的方波个数提高所述PWM波的占空比；所述PWM控制电路还用于检测所述第二方波信号缺少的方波个数，并根据所述第二方波信号缺少的方波个数降低所述PWM波的占空比；

所述LED驱动电路用于根据所述PWM信号驱动所述LED发光。

2.如权利要求1所述的LED调光系统，其特征在于，所述调光信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三光耦、第四光耦、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第一反相器以及第二反相器；所述第一电阻的第一端用于接收所述调光信号；所述第一电阻的第二端与所述第三光耦的第一输入端连接，并与所述第四光耦的第二输入端连接；所述第二电阻的第一端用于接收零线信号；所述第二电阻的第二端与所述第四光耦的第一输入端连接，并与所述第三光耦的第二输入端连接；

所述第三光耦的第一输出端通过所述第三电阻连接直流电压，所述第三光耦的第二输出端通过所述第四电阻接地；所述第五电阻的第一端与所述第三光耦的第二输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一反相器的输入端连接，并通过所述第一电容接地；所述第一反相器的输出端输出所述第一方波信号；

所述第四光耦的第一输出端通过所述第六电阻连接直流电压，所述第四光耦的第二输出端通过所述第七电阻接地；所述第八电阻的第一端与所述第四光耦的第二输出端连接，所述第八电阻的第二端与所述第二反相器的输入端连接，并通过所述第二电容接地；所述第二反相器的输出端输出所述第二方波信号。

3.如权利要求1所述的LED调光系统，其特征在于，

所述调光信号转换电路包括第一低通有源滤波电路、第一RC滤波电路、第一电压跟随电路、第一分压电路、第一比较电路、第二低通有源滤波电路、第二RC滤波电路、第二电压跟随电路、第二分压电路以及第二比较电路；

所述第一低通有源滤波电路的输入端用于接收所述调光信号，所述第一低通有源滤波电路的输出端依次通过所述第一RC滤波电路和第一电压跟随电路连接到所述第一比较电路的第一输入端；所述第一比较电路的第一输入端通过所述第一分压电路连接到所述第二比较电路的第二输入端；所述第一比较电路的输出端输出所述第一方波信号；

所述第二低通有源滤波电路的输入端用于接收所述零线信号，所述第二低通有源滤波电路的输出端依次通过所述第二RC滤波电路和第二电压跟随电路连接到所述第二比较电路的第一输入端；所述第二比较电路的第一输入端通过所述第二分压电路连接到所述第一比较电路的第二输入端；所述第二比较电路的输出端输出所述第二方波信号。

4.如权利要求3所述的LED调光系统，其特征在于，

所述第一低通有源滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一运算放大器以及第三电阻；所述第一电阻的第一端为所述第一低通有源电路的输入端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的正相输入端连接；所述第三电阻的两端分别连接所述第一运算放大器的反相输入端以及输出端；所述第一运算放大器的输出端为所述第一低通有源滤波电路的输出端；

所述第二低通有源滤波电路包括第四电阻、第五电阻、第二电容、第二运算放大器以及第六电阻；所述第四电阻的第一端为所述第二低通有源电路的输入端，所述第四电阻的第二端通过所述第五电阻接地；所述第二电容与所述第五电阻并联；所述第四电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端连接；所述第六电阻的两端分别连接所述第二运算放大器的反相输入端以及输出端；所述第二运算放大器的输出端为所述第二低通有源滤波电路的输出端。

5.如权利要求4所述的LED调光系统，其特征在于，

所述第一RC滤波电路包括第七电阻和第三电容；所述第七电阻的第一端与所述第一低通有源滤波电路的输出端连接，所述第七电阻的第二端通过所述第三电容接地；所述第七电阻的输出端为所述第一RC滤波电路的输出端；

所述第二RC滤波电路包括第八电阻和第四电容；所述第八电阻的第一端与所述第二低通有源滤波电路的输出端连接，所述第八电阻的第二端通过所述第四电容接地；所述第八电阻的输出端为所述第二RC滤波电路的输出端。

6.如权利要求5所述的LED调光系统，其特征在于，

所述第一电压跟随电路包括第三运算放大器以及第九电阻；所述第三运算放大器的正相输入端为所述第一电压跟随电路的输入端，所述第三运算放大器的输出端为所述第一电压跟随电路的输出端，所述第九电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的反相输入端与输出端；

所述第二电压跟随电路包括第四运算放大器以及第十电阻；所述第四运算放大器的正相输入端为所述第二电压跟随电路的输入端，所述第四运算放大器的输出端为所述第二电压跟随电路的输出端，所述第十电阻的两端分别连接所述第四运算放大器的反相输入端与输出端。

7.如权利要求6所述的LED调光系统，其特征在于，所述第一分压电路包括第十一电阻和第十二电阻；所述第十一电阻的第一端为所述第一分压电路的输入端，所述第十一电阻的第二端为所述第一分压电路的输出端；所述第十一电阻的第二端通过所述第十二电阻接地；

所述第二分压电路包括第十三电阻和第十四电阻；所述第十三电阻的第一端为所述第二分压电路的输入端，所述第十三电阻的第二端为所述第二分压电路的输出端；所述第十三电阻的第二端通过所述第十四电阻接地。

8.如权利要求7所述的LED调光系统，其特征在于，

所述第一比较电路包括第五运算放大器和第十五电阻；所述第五运算放大器的反相输入端为所述第一比较电路的第一输入端，所述第五运算放大器的正相输入端为所述第一比较电路的第二输入端，所述第五运算放大器的输出端为所述第一比较电路的输出端，所述第十五电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的正相输入端与输出端；

所述第二比较电路包括第六运算放大器和第十六电阻；所述第六运算放大器的反相输入端为所述第二比较电路的第一输入端，所述第六运算放大器的正相输入端为所述第二比较电路的第二输入端，所述第六运算放大器的输出端为所述第二比较电路的输出端，所述第十六电阻的两端分别连接所述第六运算放大器的正相输入端与输出端。

9.如权利要求1所述的LED调光系统，其特征在于，所述LED驱动电路包括第十八电阻、第十九电阻、第一三极管、第二十电阻；所述第十八电阻的第一端为所述LED驱动电路的输入端；所述第十八电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，并通过所述第十九电阻接地；所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极为所述LED驱动电路的输出端，通过所述第二十电阻与直流电压连接。

10.如权利要求1所述的LED调光系统，其特征在于，所述LED驱动电路包括第二十一电阻、第二三极管、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第六电容、第三三极管、第四三极管以及第三二极管；所述第二十一电阻的第一端为所述LED驱动电路的输入端，所述第二十一电阻的第二端连接到所述第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极接地，集电极与所述第二十二电阻的第一端、所述第二十三电阻的第一端以及所述第二十四电阻的第一端连接；所述第二十二电阻的第二端接地；所述第二十三电阻的第二端与所述第三三极管的基极、所述第四三极管的基极连接，并通过所述第六电容接地；所述第二十四电阻的第二端与直流电压连接；所述第三二极管的正极与直流电压连接，负极与所述第四三极管的集电极连接；所述第四三极管的发射极与所述第三三极管的发射极连接，作为所述LED驱动电路的输出端；所述第三三极管的集电极接地；所述第三三极管和所述第四三极管的极性相反。