CN105230130A - Led照明装置的控制电路及电压产生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用整流电压提供照明的LED照明装置的控制电路和电压产生方法。LED照明装置的发光能够通过电流调节来执行,用于发光的整流电压能够用于提供外围电路所需的恒定电压,流经通过电流调节形成的电流通路的电流被控制来执行调光。
Description
技术领域
本发明涉及LED发光装置,尤其涉及利用整流电压提供照明的LED照明装置的控制电路和LED照明装置的电压产生方法,其利用整流电压为外围电路产生电压。
背景技术
根据照明领域的最近趋势,LED(发光二极管)已经作为光源使用。
高亮度的LED在例如能量损耗、使用寿命和光量等方面不同于其他光源。
然而,用LED作为光源的照明装置由于LED通过恒定电流来驱动的特点需要附加的电路。
已经被开发来解决上述问题的装置的例子包括交流直接式照明装置。
通常,交流直接式LED照明装置被设计为利用整流电压整流商业电压并驱动LED,所述整流电压具有比商业频率大两倍的纹波。基于商业电压通过全波整流交流电压获得的电压被称作整流电压。
由于上面描述的交流直接式LED照明装置直接用整流电压作为输入电压而没有用传感器和电容器,交流直接式LED照明装置具有良好的功率因数。
LED照明装置包括大量串联连接的LED,且LED可分成多个LED组。根据具有纹波的整流电压的上升或下降,多个LED组顺序地打开或关闭。
通过整流电压运行的LED照明装置另外包括用于调光控制(dimmingcontrol)或者运行控制的外围电路。就是说,传感器板或通信装置可配置为LED照明装置的外围电路,其中,传感器板包括感知亮度或者人体的传感器并执行调光控制或者开关控制,通信装置与外部通信。
在这种情况下,LED照明装置需要包括单独的电源提供电路来提供运行电压给外围电路,比如传感器板或者通信装置。
当安装额外的电源提供电路来独立地提供运行电压给外围电路时,LED照明装置的结构将变得复杂。
此外,当电源被独立地提供给额外部件以及LED照明装置的LED时,整体的能量消耗增加,功率效率降低。
发明内容
技术问题
各种不同的实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路和电压产生方法,其能够将整流电压用于LED的照明,并且利用用于照明的电压作为外围电路的运行电压来执行调光控制或者通信。
并且,各种不同的实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路和电压产生方法,其能够通过简单的配置利用用于LED照明的电压作为外围电路的运行电压来执行调光控制或者通信。
并且,各种不同的实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路,其能够利用用于LED照明的电压作为外围电路的运行电压来执行调光控制或者通信,从而减少整个能量消耗和提高功率效率。
并且,各种不同的实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路,其能够利用整流电压控制LED的照明和通过电流调节控制恒定电流,从而执行调光控制。
技术方案
在一个实施例中,提供了一种LED照明装置的控制电路,其控制通过整流电压驱动的多个LED组的发光。所述控制电路包括:传输电路,配置为传输通过包括在LED组中的一个或者多个LED从整流电压降低的电压;和电压调节电路,配置为调节降低的电压并输出经调节的电压。
在一个实施例中,提供了一种LED照明装置的控制电路,其包括多个接收整流电压的LED组。所述控制电路包括:电流控制电路,配置为提供与LED组顺序发光相对应的电流通路;电压调节电路,配置为接收通过包括在LED组中的一个或者多个LED从整流电压降低的电压,存贮所接收的电压,调节所存贮的电压,并将经调节的电压作为恒定电压输出;和调光控制电路,配置为利用从电压调节电路提供的恒定电压进行运行,和响应于内部传感信号和外部控制信号中的一个或者多个,控制电流通路中的电流。
在一个实施例中,提供了一种LED照明装置的电压产生方法,其控制通过整流电压驱动的多个LED组的发光。所述电压产生方法包括:通过包括在LED组中的一个或者多个LED初次降低整流电压;第二次降低经初次降低的电压,并输出直流电压;提供所述直流电压至外围电路。
有益效果
依据本发明的实施例,在用于LED照明后保留的剩余电压能够再用作外围电路的运行电压。因此,整体能量消耗减小,功率效率提高。
而且,LED中降低的电压能够用于提供具有低功耗的外围电路的运行电压。因此,不需要将高电平的整流电压降低为运行电压的配置。
而且,由于将低于整流电压的电压转换成运行电压,用于提供运行电压的电路能够实施为使用便宜部件的简单结构。从而,用于提供外围电路的运行电压的电路能够经济地实施并具有简单的结构。
而且,在利用整流电压控制LED照明时,调光控制能够通过电流调节控制恒定电流来执行。
附图说明
图1是说明根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路的电路图。
图2是说明图1的电流控制单元的实施例的详细电路图。
图3是基于根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路的运行的波形图。
图4是描述调光控制的波形图。
图5是说明根据本发明另一实施例的LED照明装置的控制电路的电路图。
图6是基于根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路的运行的波形图。
具体实施方式
下文中,本发明的典型实施例将参考附图来进行详细的描述。本发明说明书和权利要求书中使用的术语并不限制于典型的词典定义,而是应解释为与本发明的技术思想相一致的含义和概念。
本发明说明书描述的实施例和附图所示配置是本发明的优选实施例,并不代表本发明的全部技术思想。因此,各种能够取代本发明实施例和配置的等同和修改视为在本申请提交时已提供。
本发明的实施例公开了一种交流直接式LED照明装置的控制电路。
根据本发明实施例的交流直接式LED照明装置利用整流电压执行LED照明。整流电压表示通过全波整流交流电压获得的电压,所述电压具有以交流电压的半周期为基础电压电平相对地升高或者降低的特性。本发明的实施例中,整流电压的升高或者降低表示整流电压的纹波的升高或者降低。
如图1和图2所示,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路配置为执行用于灯10发光的电流调节。
进一步地,利用通过形成灯10的LED或者LED组的发光所降低的电压,与根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路配置为提供外围电路的运行电压,所述外围电路例如传感器板20。
进一步地,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路具有响应于传感信号或者外部控制信号控制灯10的调光的功能。
首先,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路包括:灯10,电源提供单元,和电流控制元件。电源提供单元提供整流电压至灯10,电流控制元件为灯10的每一个LED组LED1至LED4的发光提供电流通路。
灯10包括被分成多个LED组LED1到LED4的多个LED。灯10的LED组能够通过整流电压顺序地打开/关闭。
在本发明的实施例中,灯10包括4个LED组LED1到LED4。每一个LED组LED1到LED4包括相同数量或者不同数量的LED,附图1所示每一个LED组LED1到LED4中的虚线表示省略的LED图示说明。如上描述,灯10包括4个LED组LED1到LED4。可是,本发明并不限制于此,而是灯10可包括各种数量的LED组。
电源提供单元配置为整流外部交流电压和输出整流电压,包括交流电源VAC和整流电路12,所述交流电源VAC用于提供交流电压,所述整流电路12输出通过整流交流电压得到的整流电压。
整流电路12全波整流正弦波交流电压,并输出整流电压。
电流控制电路包括电流控制元件14和传感电阻Rs。
电流控制元件14为LED组LED1到LED4的发光执行电流调节。
电流控制元件14配置为对通过检测电阻Rs的电流调节提供电流通路。
在本发明的实施例中,灯10的LED组LED1到LED4响应于升高或降低的整流电压的纹波而顺序地打开或关闭。
当整流电压升高至顺序达到各个LED组LED1到LED4的发光电压,电流控制元件14为各个LED组LED1到LED4的发光提供电流通路。在电流控制元件14中,CH1到CH4表示用于提供电流通路至各个LED组LED1到LED4的端子。而且,CVs表示连接至传感电阻Rs的端子。
LED组LED4发光的发光电压VCH4定义为所有LED组LED1到LED4都发光的电压,LED组LED3发光的发光电压VCH3定义为LED组LED1到LED3发光的电压,LED组LED2发光的发光电压VCH2定义为LED组LED1到LED2发光的电压,LED组LED1发光的发光电压VCH1定义为仅LED组LED1发光的电压。
电流控制元件14通过传感电阻Rs接收传感电压。所述传感电压通过根据灯10的各个LED组的发光状态不同地形成的电流通路而改变。此时,电流流经传感电阻Rs的电流包括恒定电流。
响应于整流电压的升高执行电流调节的电流控制元件14可配置为如图2所示。
参照附图2,电流控制元件14包括多个开关电路31至34和参考电压提供单元30,其中多个开关电路31至34为各个LED组LED1到LED4提供电流通路,参考电压提供单元30配置位提供参考电压VREF1到VREF4。
参考电压提供单元30配置为提供根据设计者的意图具有不同的电平的参考电压VREF1到VREF4。
例如,参考电压提供单元30包括多个互相串联连接的电阻器以便接收恒定电压。参考电压提供单元30通过各电阻器之间的节点输出具有不同电平的参考电压VREF1到VREF4。在另一个实施例中,参考电压提供单元30包括为提供具有不同电平的参考电压VREF1到VREF4的独立的的电压提供源。
在具有不同电平的参考电压VREF1到VREF4中,参考电压VREF1具有最低的电压电平,参考电压VREF4具有最高的电压电平。电压电平可按照VREF1、VREF2、VREF3和VREF4的次序逐渐的升高。
参考电压VREF1具有在LED组LED2发光的时点关掉开关电路31的电平。更具体的说,参考电压VREF1设定为等于或者低于通过LED组LED2的发光电压VCH2形成在传感电阻Rs中的传感电压的电平。
参考电压VREF2具有在LED组LED3发光的时点关掉开关电路32的电平。更具体的说,参考电压VREF2设定为等于或者低于通过LED组LED3的发光电压VCH3形成在传感电阻Rs中的传感电压的电平。
参考电压VREF3具有在LED组LED4发光的时点关掉开关电路33的电平。更具体的说,参考电压VREF3设定为等于或者低于通过LED组LED4的发光电压VCH4形成在传感电阻Rs中的传感电压的电平。
此外,参考电压VREF4以如下方式设置,流经传感电阻Rs的电流在整流电压的上限电平范围内变成恒定电流。
开关电路31至34可共同连接至提供传感电压的电流检测电阻Rs,以便执行电流调节和形成电流通路。
开关电路31至34将传感电阻Rs的传感电压与参考电压提供单元30的参考电压VREF1到VREF4进行比较,并形成用于灯10发光的选择性电流通路。
当开关电路被连接至远离应用了整流电压的位置的LED组时,开关电路31至34的每一个能够接收高电平参考电压。
开关电路31至34的每一个包括比较器50和开关元件,所述开关元件可包括NMOS晶体管52。
包括在各个开关电路31至34中的比较器50具有配置为接收参考电压的正输入端(+)、配置为接收传感电压的负输入端(-)和配置微输出通过比较参考电压与传感电压所获得的结果的输出端。
包括在各个开关电路31至34中的NMOS晶体管52依据比较器50的输出执行开关操作,其被施加到其门极。NMOS晶体管52的漏极和比较器50的负输入端(-)共同连接至传感电阻Rs。
依据以上描述的结构,传感电阻Rs将传感电压应用至比较器50的负输入端(-),并提供对应于开关电路31至34的任一NMOS晶体管52的电流通路。
根据本发明实施例的LED照明装置执行电流调节和控制电路通路形成,从而控制LED组的发光。
更具体的说,当整流电压处于初始阶段,LED组不发光。此时,传感电阻Rs提供低电平的传感电压。处于初始阶段的整流电压的电平定义为低于LED组LED1发光的发光电压VCH1的电平。
当整流电压处于初始阶段,所有开关电路31至34保持打开状态,因为应用于各个开关电路31至34的正输入端(+)的参考电压VREF1至VREF4高于应用于各个开关电路31至34的负输入端(-)的传感电压。
然后,当整流电压升高至达到发光电压VCH1时,连接至LED组LED1的电流控制元件14的打开的开关电路31提供电流通路,灯10的LED组LED1发光。当整流电压达到发光电压VCH1使得LED组LED1发光,传感电阻Rs1的传感电压的电平由于流经提供电流通路的开关电路31的电流而上升。
然后,当整流电压持续地升高至达到发光电压VCH2,LED组LED2发光,用于发光的电流通路通过打开的开关电路32形成。此时,LED组LED1也保持发光状态。
当流经传感电阻Rs的电流量超过开关电路31保持打开状态的极限值时,开关电路31通过传感电阻Rs的传感电压关闭。就是说,当整流电压达到发光电压VCH2使得LED组LED2发光,传感电阻Rs1的传感电压的电平升高。此时,传感电压具有高于参考电压VREF1的电平。因此,开关电路31的NMOS晶体管52通过比较器50的输出关闭。就是说,开关电路32提供与LED组的LED2发光相对应的选择性电流通路,且开关电路31关闭。
然后,当整流电压持续地升高至达到发光电压VCH3,LED组LED3发光,用于发光的电流通路通过打开的开关电路33形成。此时,LED组LED1和LED2也保持发光状态。
当流经传感电阻Rs的电流量超过开关电路32保持打开状态的极限值时,开关电路32通过传感电阻Rs的传感电压关闭。就是说,当整流电压达到发光电压VCH3使得LED组LED3发光,传感电阻Rs的传感电压的电平升高。此时,传感电压具有高于参考电压VREF2的电平。因此,开关电路32的NMOS晶体管52通过比较器50的输出关闭。就是说,开关电路33提供与LED组LED3的发光相对应的选择性电流通路,且开关电路32关闭。
然后,当整流电压持续地升高至达到发光电压VCH4,LED组LED4发光,用于发光的电流通路通过打开的开关电路34形成。此时,LED组LED1至LED3也保持发光状态。
当流经传感电阻Rs的电流量超过开关电路33保持打开状态的极限值时,开关电路33通过传感电阻Rs的传感电压关闭。就是说,当整流电压达到发光电压VCH4使得LED组LED4发光,传感电阻Rs的传感电压的电平升高。此时,传感电压具有高于参考电压VREF3的电平。因此,开关电路33的NMOS晶体管52通过比较器50的输出关闭。就是说,开关电路34提供与LED组LED2发光相对应的选择性电流通路,且开关电路33关闭。
然后,虽然整流电压持续地升高,开关电路34保持打开状态,因为提供至开关电路34的参考电压VREF4具有高于依据整流电压的上限电平形成在传感电阻Rs的传感电压的电平。
当LED组LED1至LED4响应于整流电压的上升顺序地发光时,如图3所示,与发光状态相对应的电流逐步地增加。就是说,因为电流控制元件14执行恒定电流调节,与每一个LED组的发光相对应的电流保持预置电平。当发光LED组的数量增加,电流的电平响应于LED组数量的增加而升高。
在整流电压升高到上限电平后,整流电压开始下降。
当整流电压从上限电平下降并下降至低于发光电压VCH4时,LED组LED4很难保持发光。此时,开关电路33响应于传感电阻Rs的传感电压的下降而打开。因此,LED组LED4关闭,发光状态通过LED组LED3、LED2、LED1来保持。为LED组LED3、LED2、LED1的发光的电流通路通过打开的开关电路33来提供。然后,当整流电压顺序地降低至低于发光电压VCH3、发光电压VCH2、发光电压VCH1时,开关电路32和31顺序地打开,灯10的LED组LED3、LED2、LED1顺序地关闭。
随着灯10的LED组LED3、LED2、LED1顺序地关闭,电流控制元件14提供通过开关电路33、32、31形成的选择性电流通路,同时改变电流通路。此外,响应于LED组LED1至LED4的关闭状态,传感电流的电平也以逐步的方式降低。
如上所述,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路响应于整流电压的升高/降低顺序地打开/关闭LED组,和响应于LED组的打开/关闭而控制电流调节和电流通路形成。
根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路包括传输电路和电压调节电路,从而提供外围电路的运行电压。
就是说,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路包括:传输电路,其传输通过包括在灯10的LED组LED1至LED4中的一个或者多个LED降低整流电压所获得的电压;和电压调节电路,其执行包括电能的充电/放电操作的调节操作,所述电能包括电压分量和电流分量中的一个或者多个。更具体的说,电压调节电路配置为存贮灯10中降低的电压,调节存贮的电压,和输出经调节的电压作为恒定电压。
传输电路包括在降低的电压被输出的每个位置的正向连接的一个或者多个二极管。图1说明连接至LED组LED4的输出端的二极管D4。当包括两个或者更多的二极管时,降低的电压通过耦合至两个或者更多的二极管的共同节点被传输至电压调节电路。
电压调节电路包括充电电路和电压调节器18。充电电路存贮降低的电压,电压调节器18调节存贮在充电电路中的电压并输出经调节的电压作为恒定电压。
充电电路包括与二极管D4和电压调节器18并联连接的电容器C1。充电电路进一步包括电阻器R1,从而传输充电电压,电阻器R1与电容器C1并联连接。
充电电路进一步包括用于稳定电压调节器18的输出电压的电容器C2。电压调节器18调节存贮在电容器C1中的电压并输出经调节的电压作为恒定电压。电压调节器18包括恒定电压电源,所述恒定电压电源响应于被改变并被调节成恒定电压的输入电压而输出恒定电压。齐纳二极管用作为恒定电压电源。
电压调节器18配置为输出5V的恒定电压用作外围电路的运行电压。包括在电压调节电路的充电电路中的电容器C1配置为具有能够存贮10V至50V的电压的电容,从而保证电压调节器18的输出。
电容器C1配置为接收通过包括在灯10中的一个或者多个二极管降低整流电压所获得的电压,并存贮10V至50V的电压。为了这个运行,LED组LED1至LED4的一个或者多个输出端或者各个LED组LED1至LED4中的LED的输出端被选作向电容器C1提供电压的位置。
就是说,电压S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41、S42从灯10中出现整流电压降低的各个位置被输出,电压S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41、S42中的一个或者多个施加于电容器C1。当多个电压施加于电容器C1,多个电压通过共同的节点以并联的方式施加于电容器C1。
例如,在上述的信号中,包括在电压调节电路中的电容器C1接收两个或者更多的LED组的输出作为降低的电压。更渴望地,电容器C1接收具有最高发光电压和第二高发光电压的LED组的一个或者多个输出。
图1示出从具有最高发光电压的LED组LED4输出的电压V41通过正向二极管D4施加于电容器C1。
基于根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路的以上描述的配置,参照图3描述用电压给电容器C1充电的操作。
首先,假如LED组LED1的发光电压为45V,LED组LED2的发光电压为45V,LED组LED3的发光电压为30V,LED组LED4的发光电压为15V。
在这种情况下,当所有的LED组LED1至LED4都发光,需要135V的电压。在以上描述的驱动环境,可提供具有峰值150V的整流电压。在LED组LED4发光后,出现大约15V的剩余电压。
在以上所述的假设下,在LED组LED4发光后输出至LED组LED4的输出端的电压S41的波形变成图3所示的波形。就是说,具有15V的峰值的电压S41可从LED组LED4输出。
当以上所述的电压通过二极管D4施加于电容器C1时,如图3所示,从LED组LED4发光的时点到从LED组LED4输出的电压S41达到峰值的时点,电容器C1的充电电压升高。然后,如图3所示,从LED组LED4输出的电压S41达到峰值的时点到LED组LED4再次发光的时点,电容器C1的充电电压降低。
电容器C1设计为保持10V至50V的充电电压使得电压调节器18能够持续的输出恒定电压。
电容器C1的充电电压提供给电压调节器18,电压调节器18调节充电电压并输出经调节的电压作为5V的恒定电压。为了稳定从电压调节器18输出的恒定电压,电容器C2可另外形成在电压调节器18的输出端。
如上所述,从电压调节器18输出的恒定电压用作外围电路的运行电压Vcc。
就是说,在本发明实施例中,通过简单的结构,在形成灯10的LED(或者LED组)中降低的电压被提供作为外围电路的运行电压。
当高电平的整流电压用于提供运行电压时,需要复杂的电路来分配高电平整流电压和调节分配的电压。而且,需要昂贵的部件来形成电路。
然而,在本发明实施例中,由于被降低到低电压的电压转换成运行电压,能够用便宜部件将提供运行电压的电路实施为简单的结构。
而且,由于根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路能够再利用通过灯10中出现的剩余电压提供运行电压,整体能量消耗能够减少并提高功率效率。
在本发明实施例中,为执行与控制多个LED组的发光相关的操作的电路可选作接收从电压调节器18输出的恒定电压的外围电路。更具体的说,外围电路包括一个或者多个传感器板20和通信装置。传感器板20响应于内部传感信号和外部控制信号中的一个或者多个执行调光控制,通信装置传输/接收调光控制信号。
图1示出传感器板20实施为外围电路。传感器板20接收从电压调节器18输出的恒定电压作为运行电压Vcc。
而且,传感器板20响应于内部传感信号或者外部控制信号控制灯10的调光。
为此操作,根据本发明实施例的LED照明装置的控制电路包括传感器板20和调光调节电路16。此外,LED照明装置的控制电路包括将传感器板20的输出传输到调光调节电路16的输出电路22。
传感器板20包括亮度传感器CDS或者人体传感器PIR。亮度传感器CDS通过感测周围的光亮度(亮度)控制调光,人体传感器PIR感测人体并控制灯10的打开/关闭。
传感器板20配置为响应于外部控制信号以及上述内部传感信号控制调光或者灯10的打开/关闭一样。
就是说,传感器板20配置为,响应于内部传感信号或者外部控制信号,接收运行电压Vcc和输出用于控制调光或打开/关闭的调光控制信号。
图1示出控制脉冲PWM输出为调光控制信号。
控制脉冲PWM具有为调光或打开/关闭控制而改变的占空比(dutyratio)。
例如,为了调光控制,控制脉冲具有在10至100的范围内变化的占空比。而且,为了关闭灯10,控制脉冲具有小于10的占空比。为了关闭灯10的占空比仅仅是描述本发明实施例一个例子。依据设计目的,关闭灯10的占空比可以改变从而确定在5到30的范围内的关闭电平。
调光控制信号可被输出作为直流电压和上述控制脉冲。就是说,响应于调光控制信号的直流电平可以控制灯10的调光或者发光。
在本发明实施例中,将输出控制脉冲的配置作为例子进行了描述。然而,本发明并不限制于此。
输出电路22包括电阻R3和电容器C3,电阻R3和电容器C3过滤从传感器板20输出的控制脉冲PWM。电阻R3与传感器板20的输出端串联连接;电容器C3具有接地端,它的另外一端与电阻R3并联连接。
输出电路22为控制脉冲PWM执行RC滤波操作。
而且,输出电路22通过电阻R4接收电压调节器18输出的恒定电压。这样,输出电路22加载控制脉冲PWM为恒定电压和提供恒定电压给调光调节电路16。
调光调节电路16与传感电阻Rs串联连接并且形成电流通路。在提供用于形成电流通路的最小电流保持电压的同时,调光调节电路16响应于从传感器板20提供的调光控制信号控制形成在电流控制元件14中的电流通路的电流。
为此操作,调光调节电路16包括电阻器Rf和与传感电阻Rs并联连接的可变电阻器VR。电阻器Rf提供与电流通路相对应的电阻值,并提供电流通路的最小电流保留电压。可变电阻器VR包括根据从传感器板20输出的调光控制信号改变的电阻值的可变电阻器,即,控制脉冲PWM。
可变电阻器VR包括NMOS晶体管,NMOS晶体管的源极和漏极与电阻器Rf连接,NMOS晶体具有根据施加到其门极的控制脉冲PWM进行调节的电阻值(导通电阻)。与控制脉冲PWM相对应的NMOS晶体管的电阻值定义为与导通时间相对应。当调光控制信号被用作直流电压,NMOS晶体管的电阻值可与控制电流的直流电压的电平相对应。
响应于传感器板20提供的控制脉冲PWM,以可变电阻来实施的NMOS晶体管控制流经形成在电流控制单元14中的电流通路的电流量。就是说,NMOS晶体管允许在控制脉冲PWM的高电平周期的电流流动,阻止在控制脉冲PWM的低电平周期的电流流动。
如图4所示,通过以可变电阻来实施的NMOS晶体管的运行,调光调节电路16可控制电流。就是说,当控制脉冲PWM具有最大占空比时,最大电流流过调光调节电路16,并且当控制脉冲PWM具有最小占空比时,最小电流流过调光调节电路16。
图4示出其中控制脉冲PWM的占空比的范围从5至10的区域设定为灯10的关闭区域。虽然图4未标示,当占空比达到85至90的范围时,可形成其中亮度接近最大光亮度的饱和区域。
攻击本发明实施例的LED照明装置的控制电路依据从传感器板20提供的控制脉冲PWM执行电流调节,通过电流调节控制恒定电流,因此执行调光控制。
如上所述,LED组LED1至LED4的输出端或者各个LED组LED1至LED4中的LED的输出端中的一个或者多个被选择作为用于向连接至电压调节器18的输入端的电容器C1提供电压的位置。图5所示是一个配置的例子。
图5示出具有第二高的发光电压的从LED组LED3输出的电压S31通过正向二极管D3施加于电容器C1。
依据图5的实施例用电压给电容器C1进行充电的充电操作将参照图6进行描述。
在图5和图6的实施例中,对电容器C1进行充电的充电周期可不同于参照图1至图4描述的实施例。
就是说,通过在LED组LED3发光后升高的整流电压所产生的剩余电压变成从LED组LED3输出的电压S31,电压S31通过正向二极管D3被传输给电容器C1以便给电容器C1充电。就是说,电容器C1在LED组LED3发光后直到整流电压达到峰值才充电,然后逐步地放电直到LED组LED3再次发光。
因此,依据本发明的实施例,在用于LED照明后保留的剩余电压可从灯的不同位置被利用。由于剩余电压能够再用作外围电路的运行电压,整体能量消耗减小,功率效率提高。
而且,由于比整流电压低的电压被转换成运行电压,使用便宜的部件通过简单的结构可以产生并提供其他组件所需的运行电压。
Claims (15)
1.一种LED照明装置的控制电路,其控制通过整流电压驱动的多个LED组的发光,包括:
传输电路,配置为传输通过包括在LED组中的一个或者多个LED从整流电压降低的电压;
电压调节电路,配置为调节所述降低的电压并输出经调节的电压。
2.如权利要求1所述的LED照明装置的控制电路,其中,电压调节电路配置为利用用于电能的充电/放电操作执行调节,其中所述电能包括电压分量和电流分量中的一个或者多个。
3.如权利要求1所述的LED照明装置的控制电路,进一步包括外围电路,所述外围电路配置为执行与多个LED组的发光控制相关的操作,
其中,电压调节电路提供作为外围电路的运行电压的输出。
4.如权利要求3所述的一种LED照明装置的控制电路,其中,电压调节电路包括在外围电路中。
5.如权利要求3所述的LED照明装置的控制电路,其中,外围电路包括传感器板和通信装置中的一个或者多个,所述传感器板配置为响应于内部传感信号与外部控制信号中的一个或者多个执行调光控制,所述通信装置配置为传输和接收调光控制的信号。
6.如权利要求1所述的LED照明装置的控制电路,进一步包括:
电流控制电路,配置为提供与LED组的顺序发光相对应的电流通路;
传感器板,配置为响应于内部传感信号和外部控制信号中的一个或者多个输出调光控制信号;
调光调节电路,配置为响应于调光控制信号控制电路通路中的电流量。
7.如权利要求6所述的LED照明装置的控制电路,其中,电流控制电路包括:传感电阻,配置为保持电流通路的连接状态和提供传感电压,以及通过比较传感电压和设定到各个LED组的参考电压改变电流通路的形成位置。
8.如权利要求6所述的LED照明装置的控制电路,其中,调光控制信号以脉冲或者直流电压输出。
9.一种LED照明装置的控制电路,其包括接收整流电压的多个LED组,包括:
电流控制电路,配置为提供与LED组的顺序发光相对应的电流通路;
电压调节电路,配置为接收通过包括在LED组中的一个或者多个LED从整流电压降低的电压,存贮所接收的电压,调节所存贮的电压,和输出经调节的电压作为恒定电压;
调光控制电路,配置为利用从电压调节电路提供的恒定电压执行操作,以及响应于内部传感信号与外部控制信号中的一个或者多个控制电流通路中的电流。
10.如权利要求9所述的LED照明装置的控制电路,其中,电流控制电路包括:
电流控制单元,配置为形成与LED组的顺序发光相对应的电流通路,通过比较传感电压和设定到各个LED组的参考电压控制电流通路的形成;以及
传感电阻,其与电流控制单元相连接,并配置为提供与流经电流通路的电流相对应的传感电压。
11.如权利要求9所述的LED照明装置的控制电路,其中,调光控制电路包括:
传感器板,配置为利用恒定电压运行,并输出与内部传感信号或者外部控制信号中的一个或者多个相对应的调光控制信号;
调光调节电路,其具有响应于调光控制信号而改变的电阻值,并且配置为控制电流通路中的电流。
12.如权利要求9所述的LED照明装置的控制电路,其中,调光控制信号以脉冲或者直流电压输出。
13.一种LED照明装置的电压产生方法,其控制通过整流电压驱动的多个LED组的发光,包括:
通过包括在LED组中的一个或者多个LED初次降低整流电压;
第二次降低经初次降低的电压,并输出直流电压;以及
提供直流电压至外围电路。
14.如权利要求13所述的电压产生方法,其中,第二次降低操作包括电压调节操作。
15.如权利要求14所述的电压产生方法,其中,电压调节操作包括电能的充电/放电操作,所述电能包括电压分量和电流分量中的一个或者多个。
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