CN105188201A - 一种应用于led照明的高速调光电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于LED照明的高速调光电路，包括：控制模块用于生成调节信号；信号转换电路用于按照预设的权重值对输入的调节信号进行配置并转换成模拟信号和/或直接将调节信号转换成模拟信号；加法电路用于将电源电压调节得到的预设参考电压与模拟信号的电压进行求和处理；恒流模块，用于根据处理后的调节电压调节其自身电连接的LED的显示亮度；其通过信号转换电路按照预设的权重值将调节信号转换成模拟信号，这样得到的模拟信号能够根据上述预设的权重值配置电流权重值，配置过程易实现且误差较小，并且通过加法电路对上述模拟信号和预设参考电压进行求和处理，其通过调节恒流模块的调节电压实现调节LED，应用范围较宽。

Description

一种应用于LED照明的高速调光电路

技术领域

本发明涉及照明控制领域，具体而言，涉及一种应用于LED照明的高速调光电路。

背景技术

灯光照明是人们在工作和生活中不可或缺的一部分，传统的照明工具为白炽灯和荧光灯；随着LED(LightEmittingDiode，发光二极管)照明技术出现，其由于节能、寿命长、低热量以及环保等优点逐渐替代白炽灯、荧光灯和疝气灯而越来越多的被用户使用；随着经济的发展和用户需求的多样化，单一亮度的照明已无法满足用户的需求，故为了解决上述问题，需要一种调光电路可以对照明进行调光，用以满足用户的需求。

相关技术提供了一种采用恒压驱动的调光电路，参考图1，在该电路中：输入电源XP1是一个直流恒压电源；LED是发光源，R1、R2……Rn(其中，n为大于2在整数)是限流电阻；M1、M2、Mn是用于控制R1、R2……Rn的开关，其可以是MOS管，也可以是三极管；在上述电路中，用户根据需要的亮度控制开关M1、M2……Mn的导通；如当需要的亮度比较低时，只需将M1导通即可；当需要亮度比较高时，可以控制M2～Mn导通；在上述电路中，用户可以通过设置电阻R1、R2……Rn的大小，设定M1、M2、Mn导通时的电流的大小，从而实现LED电流可调。

上述电路的优点是结构简单且调光速度快(几乎没有延时)，但其缺点也是明显的，主要表现在以下两个方面；第一，恒流效果差：LED具有二极管特性，正向导通电压稍有变化，其电流就会有很大的变化，从而其亮度也会有很大的变化，而LED的温度对正向导通电压有明显的影响；因此，采用该电路时，不同批次的产品的LED发光亮度会有很大的变化，即使同一批次的产品在冬天或者夏天LED发光亮度也有很大的不同。第二，转换效率低：基于上述问题一，为了确保恒流效果不至于太差，必须增大R1、R2……Rn的阻值，增加电阻的限流作用，而这务必会牺牲转换效率；通常这种电路的转换效率都会低于80％。

发明人在研究中发现，现有技术中采用恒压驱动调光电路调光的方案，恒流效果较差，无法实现准确且稳定的调光，且转换效率低也造成了资源的浪费。而针对照明调光的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于LED照明的高速调光电路，能够使得电流权重值的配置过程易实现且误差较小，并且其通过调节恒流模块的调节电压实现调节LED，应用范围广阔。

第一方面，本发明实施例提供了一种应用于LED照明的高速调光电路，包括：控制模块用于根据用户触发的控制指令生成调节信号；

信号转换电路，用于按照预设的权重值对输入的所述调节信号进行配置并将配置后的所述调节信号转换成模拟信号和/或直接将所述调节信号转换成模拟信号；

加法电路，用于将电源电压调节成预设参考电压，并将所述预设参考电压与所述模拟信号的电压进行求和处理，得到调节电压；

恒流模块，用于根据所述调节电压调节其自身电连接的发光二极管LED的显示亮度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述信号转换电路包括：电阻网络，用于对所述控制模块输入的所述调节信号进行采样和分压处理；第一运算放大器，用于将采样和分压处理后的所述调节信号转换成模拟信号。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电阻网络包括：多个并联连接的第一电阻，用于采样所述控制模块发送的所述调节信号并参与所述调节信号的权重值的设置；和，多个分别与所述第一电阻并联连接的第二电阻，用于根据所述第一电阻的设置结果，对所述控制模块发送的所述调节信号进行分压处理；其中，所述第二电阻的数量和所述第一电阻的数量相同。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一运算放大器的同相输入端分别与多个并联的所述第一电阻和所述第二电阻电连接，所述第一运算放大器的反向输入端和所述输出端之间设置有与第三电阻，用于减少输入偏置电流对输出的影响。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一运算放大器的反向输入端和所述输出端之间还设置有第一电容，用于滤除所述信号转换电路中的谐振和噪声。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制模块，用于根据用户触发的控制指令输出具有预设占空比的调节信号；

所述信号转换电路包括：低通滤波电路，用于将所述具有预设占空比的调节信号转换为模拟信号；和高速开关，用于根据所述控制模块发送的选择指令从多路输入模拟信号中选择一路信号作为输出模拟信号。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述低通滤波电路包括以下电路中的一种或多种：电阻-电容RC滤波电路和有源滤波电路；

所述高速开关包括以下器件中的一种或多种：三极管、金属—绝缘体—半导体MOS管、光电耦合器和有源开关。

结合第一方面的第四种可能的实施方式或者第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述加法电路包括：

可调节电阻与电源电压连接，用于将电源电压调节成求和计算所需的预设参考电压；所述预设参考电压根据所述恒流模块的电压可调范围进行调节；

第四电阻与所述可调节电阻并联连接，用于配合所述可调节电阻完成调节工作；

第二运算放大器，用于将输入的模拟信号的电压与所述预设参考电压进行求和计算；

第五电阻分别与所述第四电阻和所述可调节电阻并联连接，用于辅助所述第二运算放大器进行求和运算；

第六电阻与所述第五电阻并联连接，用于接收所述第一运算放大器发送的模拟电压并辅助所述第二运算放大器对所述模拟电压进行求和运算。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述应用于LED照明的高速调光电路，还包括分压电路；

所述分压电路分别与所述信号转换电路和所述加法电路电连接，用于将所述信号转换电路得到的模拟电压信号按照预设的比例进行分压，以使得分压后的电压处于所述恒流模块调光的电压区间范围内。

结合第一方面的第八种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述分压电路包括：

第一分压电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，用于对所述第一运算放大器输出的模拟信号进行分压处理，并将分压后的电压信号发送至所述加法电路；

接地的第二分压电阻，与所述第一分压电阻串联连接；以及，接地的第二电容与所述第一分压电阻并联连接，用于滤除所述信号转换电路中的谐振和噪声。

本发明实施例提供的一种应用于LED照明的高速调光电路，包括：控制模块用于生成调节信号；信号转换电路用于按照预设的权重值将输入的调节信号转换成模拟信号；加法电路，用于将电源电压调节成预设参考电压，并将预设参考电压与模拟信号的电压进行求和处理，得到调节电压；恒流模块用于根据调节电压调节其自身电连接的发光二极管LED的显示亮度，与现有技术中采用恒压驱动调光电路调光的方案，恒流效果较差，无法实现准确且稳定的调光且转换效率低相比，其通过信号转换电路按照预设的权重值将输入的调节信号转换成模拟信号，这样得到的模拟信号能够根据上述预设的权重值配置电流权重值，配置过程易实现且电流权重误差较小，并且通过加法电路对上述模拟信号和预设参考电压进行求和处理，得到的给予恒流模块的用于调节LED的调节电压，其通过调节恒流模块的调节电压实现调节LED，应用范围广阔。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了现有技术中的应用于LED照明的高速调光电路的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种应用于LED照明的高速调光电路的整体结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的另一种应用于LED照明的高速调光电路的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

传统的照明灯光有白炽灯、荧光灯和疝气灯等；随着科技的进步，后期出现了LED灯，其与传统照明技术相比，具有如下优点：

节能：相同光通量的情况下，LED耗电仅相当于白炽灯的1/10、节能灯的1/2；

寿命高：寿命最长可达10万小时，远远高于白炽灯、节能灯、疝气灯；

环保：LED不含重金属元素，回收更方便，不会对环境造成污染；

驱动：白色LED的正向导通压降只有3.0V，可以方便的进行串并联，可以很方便的装入任何形状的灯具外壳里，驱动电源也方便设计；

由于以上优势，再加上LED灯本身的价格也已经被人们广泛地接受，故LED灯使得已经在家庭、工业、路灯、隧道灯、交通补光等领域逐渐成为主流技术。

在交通补光领域，为了适应图片抓拍清晰度的要求，相机需要在夜间对车内人员的面貌进行清晰的拍照。这就要求相机使用特殊设计的高速感光期间，同时要求补光的响应时间(从相机发出信号到亮度达到要求的时间)尽量短。目前市场上的补光响应时间均在3ms～10ms不等，无法满足要求，为了适应交通补光领域，上述补光相应实际需要降低到0.3ms以内；而且根据不同应用场所，环境照度有高有低，补光灯常亮和高亮都需要通过485总线进行调整。因此，这些因素对驱动电源的设计提出了很高的要求，可靠性要求高，技术难度大。

现有技术中则是采用恒压驱动调光电路调光的方法实现交通领域的补光，但是上述采用恒压驱动调光电路调光的方案，恒流效果较差，无法实现准确且稳定的调光，且转换效率低也造成了资源的浪费。

基于上述问题，本发明提供了一种应用于LED照明的高速调光电路，主要包括三大部分电路，第1部分为信号转换电路1，第2部分为分压电路2，第3部分为加法电路3。其通过信号转换电路1按照预设的权重值将输入的调节信号转换成模拟信号，这样得到的模拟信号能够根据上述预设的权重值配置电流权重值，配置过程易实现且电流权重误差较小，并且通过分压电路2将模拟信号的后的电压调节为恒流模块5调光的电压区间范围内，以及利用加法电路3对上述模拟信号和预设参考电压进行求和处理，得到的给予恒流模块5的用于调节LED的调节电压，其通过调节恒流模块5的调节电压实现调节LED，应用范围较宽。

参见图2，本发明提供了一种应用于LED照明的高速调光电路，包括：控制模块4用于根据用户触发的控制指令生成调节信号；

信号转换电路1，用于按照预设的权重值将输入的调节信号转换成模拟信号；

加法电路3，用于将电源电压调节成预设参考电压，并将预设参考电压与模拟信号的电压进行求和处理，得到调节电压；

恒流模块5，用于根据调节电压调节其自身电连接的发光二极管LED的显示亮度。

本发明实施例提供的一种应用于LED照明的高速调光电路，与现有技术中采用恒压驱动调光电路调光的方案，恒流效果较差，无法实现准确且稳定的调光且转换效率低相比，其通过信号转换电路1按照预设的权重值将输入的调节信号转换成模拟信号，这样得到的模拟信号能够根据上述预设的权重值配置电流权重值，配置过程易实现且电流权重误差较小，并且通过加法电路3对上述模拟信号和预设参考电压进行求和处理，得到的给予恒流模块5的用于调节LED的调节电压，其通过调节恒流模块5的调节电压实现调节LED，应用范围较宽。

本实施例中的控制模块4可以为MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)，其根据用户触发的控制指令生成调节信号，该调节信号可以为普通的数字信号，也可以是具有预设占空比的数字信号。

本发明实施例中的信号转换电路1可以是DAC(Digitaltoanalogconverter，数字模拟转换器)电路，也可以是低通滤波电路和高速开关组成的电路；前者(DAC电路)按照预设的权重值对输入的调节信号进行配置(如采样和分压处理)，并将配置后调节信号转换成模拟信号；后者(低通滤波电路)则是按照控制模块4配置的预设占空比将接收的具有预设占空比的调节信号转换成模拟信号；上述两种信号转换电路1的目的均是为了将具有预设权重值的数字信号转换成模拟信号，得到用以提供给加法电路3的模拟电压信号。

其中，上述预设的权重值的设置可以为1/2、1/4、1/8、1/16……1/2n(n≥5)等。

上述预设占空比的设置同样可以为1/2、1/4、1/8、1/16……1/2n(n≥5)等。

由于得到的上述模拟电压信号范围大于恒流模块5的可调光电压区间范围，故需要通过第2部分的分压电路2对进行分压处理。

本实施例中的上述恒流模块5优选为DC-DC恒流模块5。在通常的DC-DC恒流模块5中，调光所需电压通常不是从0开始的，比如0.5V-1.5V；另外，调光的起始点压也是存在一致性偏差的，比如上述调光范围的起始电压是0.5V，而0.5V这个电压点在批量生产中的一致性偏差可能会达到0.4V～0.6V。为了得到一个线性度好、调光范围一致性好的方案，量产时通常需要对产品进行逐个调试，故通过上述加法电路3即可很好的解决这个问题。

而上述加法电路3，其一端连接电源电压，用以将电源电压调节成预设参考电压，该预设参考电压用于确定调光起始电压；使该预设参考电压与上述模拟电压信号求和，用以将上述模拟电压信号的范围值调节成恒流模块5的调光电压范围，并确定调光起始电压。

进一步的，参见图2，以信号转换电路1为DAC电路为例，该信号转换电路1包括：电阻网络，用于对控制模块4输入的调节信号进行采样和分压处理；第一运算放大器OP1，用于将采样和分压处理后的调节信号转换成模拟信号。

具体的，上述控制模块4MCU控制电路输出一个n位(可以是2～20位中的任意位)的数字信号，如BIT1、BIT2……BITn。如果输出信号是0，则对应于电压为0V；如果输出信号是1，则对应于电压为Vcc。通过第1部分信号转换电路1中的电阻网络和第一运算放大器OP1的计算，可以得到电压Vadj。

根据电阻网络和数模转换的原理，有如下公式：其中BIT1、BIT2、……BITn是数字信号，取值0或1中的一种；此时，BIT1、BIT2、……BITn的数字信号就转换为一个电压从0～Vcc的模拟电压，如果n的取值越大，则得到的电压Vadj的精度越高。

上述DAC电路中，电阻网络包括：多个并联连接的第一电阻，用于采样控制模块4发送的调节信号并参与调节信号的权重值的设置；和，多个分别与第一电阻并联连接的第二电阻，用于根据第一电阻的设置结果，对控制模块4发送的调节信号进行分压处理；其中，第二电阻的数量和第一电阻的数量相同。

如图2所示，第一电阻有n个，如(R1、R2……Rn)，其中，DAC电路按照预设的权重值对输入的调节信号进行配置具体为，选取R1的值为2R、R2……Rn的值均为R)，这样的阻值刚好满足1/2、1/4、1/8、1/16……1/2n(n≥5)等权重；

而上述每一个第一电阻均对应一个并联连接的R1A、R2A……RnA；其中，上述R1A、R2A……RnA的阻值均设置为2R。

进一步的，参见图2，该应用于LED照明的高速调光电路中，第一运算放大器OP1的同相输入端1分别与多个并联的第一电阻(如R1、R2……Rn)和第二电阻(如R1A、R2A……RnA)连接，上述第一运算放大器OP1的反向输入端3和输出端4之间设置有与第三电阻R101，用于减少输入偏置电流对输出的影响。并且，上述第一运算放大器OP1的反向输入端3和输出端4之间还设置有第一电容C101，用于滤除信号转换电路1中的谐振和噪声。

通常情况下，电压Vadj的范围是从0～Vcc，这个范围会大于DC-DC恒流模块5的调光的电压区间范围，因此使用的第2部分电路的分压电路2进行分压处理，参见图2和图3，具体的，分压电路2分别与信号转换电路1和加法电路3电连接，用于将信号转换电路1得到的模拟电压信号按照预设的比例进行分压，以使得分压后的电压处于恒流模块5调光的电压区间范围内。

而上述分压电路2包括：第一分压电阻R102与第一运算放大器OP1的输出端连接，用于对第一运算放大器OP1输出的模拟信号进行分压处理，并将分压后的电压信号发送至加法电路3；

接地的第二分压电阻R103，与第一分压电阻R102串联连接；以及，接地的第二电容C102与第一分压电阻R102并联连接，用于滤除信号转换电路1中的谐振和噪声。

通常情况下，电压Vadj的范围是从0～Vcc，这个范围会大于DC-DC恒流模块5的调光的电压区间范围，因此使用的第2部分电路的电阻分压；根据公式通过调整第一分压电阻R102和第二分压电阻R103的比例，可以随意调整需要的模拟电压的变化范围。

需要说明的是，本实施例中的分压电路2具体应用的是电阻分压电路，但是本发明不限制于电阻分压的方式，凡是分压的方式应用在本发明的技术之中的均属于本发明的保护范围之内。

另外，本发明实施例中的信号转换电路1还可以为另一种形式，参见图3，具体如下：

控制模块4，用于根据用户触发的控制指令输出具有预设占空比的调节信号；

信号转换电路1包括：低通滤波电路11，用于将具有预设占空比的调节信号转换为模拟信号；和高速开关SW，用于根据控制模块4发送的选择指令从多路输入模拟信号中选择一路信号作为输出模拟信号。

本实施例中的信号转换电路1还可以为另外一种电路，其首先通过控制模块4对输出的调节信号进行占空比的配置，然后信号转换电路1将具有预设占空比的调节信号(即数字信号)转换成模拟信号。

上述具体过程如下：首先设计一组电压V1、V2、……Vn，用于形成n个不同亮度，然后使用一个高速开关SW，在V1、V2、……Vn中选择一路，得到模拟电压信号Vout；

考虑到输出的模拟电压信号Vout的可调节电压范围为0～Vcc，其大于DC-DC恒流模块5的调光的电压区间范围，故将模拟电压信号Vout通过上述分压电路2进行分压，用于将上述模拟电压信号Vout按照预设的比例进行分压，以使得分压后的电压处于恒流模块5调光的电压区间范围内，得到分压后的电压Vadj。

电压Vadj同样经过上述加法电路3，经由上述加法电路3使得电压Vadj与预设参考电压Vic相加得到调节电压ADJ，最后DC-DC恒流模块5根据调节电压ADJ调节其电连接的LED等的亮度。

其中，用户可以通过MCU对上述V1、V2、……Vn进行控制，具体是通过MCU调节输出的调节信号的Duty(占空比)实现；另外，用户同样可以通过MCU和485总线控制高速开关SW对输出的信号的路数进行选择。

上述通过MCU对上述V1、V2、……Vn进行控制具体包括：MCU预先将Duty1、Duty2、……Duty-n的占空比设置好，通过低通滤波电路11将占空比信号转换为模拟电压信号。

在经过上述低通滤波电路11滤波之后的电压Vout经过上述的分压电路2和加法电路3后得到调节电压ADJ，此处的调节电压ADJ的计算公式与信号转换电路1为“DAC电路”的相似，只是“DAC电路”中的数字信号改成了占空比信号。最后，DC-DC恒流模块5则根据上述调节电压ADJ调整LED电流。

需要说明的是，上述低通滤波电路11包括以下电路中的一种或多种：电阻-电容RC滤波电路和有源滤波电路；上述高速开关SW包括以下器件中的一种或多种：三极管、金属—绝缘体—半导体MOS管、光电耦合器和有源开关。具体的，只要SW的开关速度足够快，就能实现高速调光的目的。

参见图2和图3，本发明提供的应用于LED照明的高速调光电路中，加法电路3用于确定调光的起始电压以及辅助调节调节电压的调光范围与DC-DC恒流模块5一致，上述加法电路3包括：

可调节电阻R104与电源电压连接，用于将电源电压调节成求和计算所需的预设参考电压；预设参考电压根据恒流模块5的电压可调范围进行调节；第四电阻R105与可调节电阻并联连接，用于配合可调节电阻完成调节工作；

第二运算放大器OP2，用于将输入的模拟信号的电压与预设参考电压进行求和计算；

第五电阻R106分别与第四电阻和可调节电阻并联连接，用于辅助第二运算放大器OP2进行求和运算；

第六电阻R107与第五电阻R106并联连接，用于接收第一运算放大器OP1发送的模拟电压并辅助第二运算放大器OP2对模拟电压进行求和运算。

具体的，在上述加法电路3中，第五电阻R106和第六电阻R107的作用是将电源电压调节为预设参考电压Vic，以确定恒流模块5的调光起始电压，而可调节电阻R104和第四电阻R105的目的是辅助第二运算放大器OP2对模拟电压Vadj进行求和运算。其中，为了保证第五电阻R106和第六电阻R107的工作与可调节电阻R104和第四电阻R105的工作之间的独立性，且不相互影响，需要设置第五电阻R106和第六电阻R107的阻值远远大于可调节电阻R104和第四电阻R105；

上述第二运算放大器OP2，其反相输入端与地线之间设置有第七电阻R108，其反相输入端和输出端之间设置有第八电阻R109。

由于，R104是可调电阻，因此预设参考电压Vic不是一个固定值，其是根据恒流模块5的调光电压以及调光范围的起始电压的变化而变化的，用户在使用的过程中，可以根据实际的恒流模块5的调光电压以及调光范围的起始电压的数值调节可调电阻R104，用以调节预设参考电压Vic为需要的值。

根据放大器的原理，对于第二运算放大器OP2，其两个输入端(引脚1和引脚3)几乎没有电流流入，因此，对于正相输入端应用基尔霍夫电流定律，流入该节点的电流与流出该节点的电流相等，有： $\frac{V_{ic}-V_{+}}{R106}=\frac{V_{+}-V_{V_{adj}}}{R107},$ 由此可以得到 $V_{+}=\frac{V_c*R107+V_{V_{adj}}*R106}{R106+R107},$

根据运算放大器“虚短”的原理，正相输入端的电压与负相输入端的电压相等，OP2负相输入端电压V_-＝V₊；

OP2的负相输入端几乎没有电流流入，也没有电流流出，对负相输入端应用基尔霍夫电流定律，流入该节点的电流与流出该节点的电流相等，有：

$\frac{V_{\mathrm{adj}}-V_{-}}{R109}=\frac{V_{-}}{R108},$ 有 $V_{\mathrm{adj}}=V_{-}*\frac{(R109+R108)}{R108};$ 将V_-＝V₊带入，有：

$V_{adj}=\frac{V_{ic}*R107+V_{V_{adj}}*R106}{R106+R107}*\frac{(R109+R108)}{R108};$

如果令R106＝R107＝R108＝R109，则有则实现了求和功能。

根据如上分析，根据公式，有

$V_{adj}=Vcc*\frac{R105}{R105+R104}+V_{cc}*(\frac{2^0}{2^n}*BIT1+\frac{2^1}{2^n}*BIT2+\mathrm{...}\frac{2^{n-1}}{2^n}*BITn)*\frac{R103}{R103+R102}$

根据这一公式，调节电压ADJ是由MCU输出的数字信号决定，并受可调节电阻R104、第四电阻R105、第一分压电阻R102、第二分压电阻R103的影响。批量生产中，可以根据需要随意调节调光范围、调光起始电压。同时电路中使用的元件、参数都是速度很快的，满足高速调光的要求。

本发明提供的应用于LED照明的高速调光电路，其可以应用于交通补光这一领域，也可以应用于其他所有与LED照明有关的所有领域，本发明对此不做具体限制。

本发明实施例所提供的控制模块4的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，包括：控制模块用于根据用户触发的控制指令生成调节信号；

信号转换电路，用于按照预设的权重值对输入的所述调节信号进行配置并将配置后的所述调节信号转换成模拟信号和/或直接将所述调节信号转换成模拟信号；

加法电路，用于将电源电压调节成预设参考电压，并将所述预设参考电压与所述模拟信号的电压进行求和处理，得到调节电压；

恒流模块，用于根据所述调节电压调节其自身电连接的发光二极管LED的显示亮度。

2.根据权利要求1所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述信号转换电路包括：电阻网络，用于对所述控制模块输入的所述调节信号进行采样和分压处理；第一运算放大器，用于将采样和分压处理后的所述调节信号转换成模拟信号。

3.根据权利要求2所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述电阻网络包括：多个并联连接的第一电阻，用于采样所述控制模块发送的所述调节信号并参与所述调节信号的权重值的设置；和，多个分别与所述第一电阻并联连接的第二电阻，用于根据所述第一电阻的设置结果，对所述控制模块发送的所述调节信号进行分压处理；其中，所述第二电阻的数量和所述第一电阻的数量相同。

4.根据权利要求3所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述第一运算放大器的同相输入端分别与多个并联的所述第一电阻和所述第二电阻电连接，所述第一运算放大器的反向输入端和输出端之间设置有与第三电阻，用于减少输入偏置电流对输出的影响。

5.根据权利要求4所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述第一运算放大器的反向输入端和所述输出端之间还设置有第一电容，用于滤除所述信号转换电路中的谐振和噪声。

6.根据权利要求1所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述控制模块，用于根据用户触发的控制指令输出具有预设占空比的调节信号；

所述信号转换电路包括：低通滤波电路，用于将所述具有预设占空比的调节信号转换为模拟信号；和高速开关，用于根据所述控制模块发送的选择指令从多路输入模拟信号中选择一路信号作为输出模拟信号。

7.根据权利要求6所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括以下电路中的一种或多种：电阻-电容RC滤波电路和有源滤波电路；

所述高速开关包括以下器件中的一种或多种：三极管、金属—绝缘体—半导体MOS管、光电耦合器和有源开关。

8.根据权利要求5或7任意一项所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述加法电路包括：

可调节电阻与电源电压连接，用于将电源电压调节成求和计算所需的预设参考电压；所述预设参考电压根据所述恒流模块的电压可调范围进行调节；

第四电阻与所述可调节电阻并联连接，用于配合所述可调节电阻完成调节工作；

第二运算放大器，用于将输入的模拟信号的电压与所述预设参考电压进行求和计算；

第五电阻分别与所述第四电阻和所述可调节电阻并联连接，用于辅助所述第二运算放大器进行求和运算；

第六电阻与所述第五电阻并联连接，用于接收所述第一运算放大器发送的模拟电压并辅助所述第二运算放大器对所述模拟电压进行求和运算。

9.根据权利要求8所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，还包括分压电路；

所述分压电路分别与所述信号转换电路和所述加法电路电连接，用于将所述信号转换电路得到的模拟电压信号按照预设的比例进行分压，以使得分压后的电压处于所述恒流模块调光的电压区间范围内。

10.根据权利要求9所述的应用于LED照明的高速调光电路，其特征在于，所述分压电路包括：

第一分压电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，用于对所述第一运算放大器输出的模拟信号进行分压处理，并将分压后的电压信号发送至所述加法电路；

接地的第二分压电阻，与所述第一分压电阻串联连接；以及，接地的第二电容与所述第一分压电阻并联连接，用于滤除所述信号转换电路中的谐振和噪声。