CN105282940A - 可调光双输出led驱动电源及其调光方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调光双输出LED驱动电源及其调光方法，包括交直流变换单元、第一恒流驱动单元、第二恒流驱动单元及无线接收模块，交直流变换单元用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，第一恒流驱动单元的输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，第二恒流驱动单元的输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，无线接收模块与所述第一恒流驱动单元及第二恒流驱动单元的受控端相连。本发明可以实现在同一驱动电源电路中对两种不同色温的LED负载进行调光调色，其结构简单，调节控制方便。

Description

可调光双输出LED驱动电源及其调光方法

技术领域

本发明涉及LED电源技术领域，特别涉及一种可调光双输出LED驱动电源及其调光方法。

背景技术

LED光源因其具有体积小、功耗低、发光效率高、寿命长等诸多优点而被广泛应用于各种不同领域，主要有照明和显示屏等。LED照明设备主要包括LED负载和驱动LED负载工作的驱动电源，现有的驱动电源一般是一个整体电路，只能为相同功率的LED负载供电，与此同时，针对这种整体电路，只能对相同功率的LED负载进行亮度调节，而也难以在同一电路中实现为不同色温的灯珠进行调色。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种可调光双输出LED驱动电源及其调光方法。

为实现上述目的，本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种可调光双输出LED驱动电源，包括：

交直流变换单元，用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电；

第一恒流驱动单元，其输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第一电流至第一LED负载，以及根据第一PWM调光信号调节所述第一电流的大小；

第二恒流驱动单元，其输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第二电流至第二LED负载，以及根据第二PWM调光信号调节所述第二电流的大小；所述二LED负载与所述第一LED负载的色温不同；

无线接收模块，与所述第一恒流驱动单元及第二恒流驱动单元的受控端相连，用以根据遥控指令生成所述第一PWM调光信号或第二PWM调光信号。

一种可调光双输出LED驱动电源调光方法，包括：

交直流变换单元将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，并分为两路分别输出至第一恒流驱动单元和第二恒流驱动单元，以通过所述第一恒流驱动单元向第一LED负载提供第一电流，通过所述第二恒流驱动单元向第二LED负载提供第二电流；

第一恒流驱动单元接收无线接收模块输出的第一PWM调光信号调节一个周期内向所述第一LED负载放电的放电时间进而控制第一电流的大小；

第二恒流驱动单元接收无线接收模块输出的第二PWM调光信号调节一个周期内向所述第二LED负载放电的放电时间进而控制第二电流的大小。

本发明提供的可调光双输出LED驱动电源，通过在交直流变换单元将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，再将该恒流直流电分为两路分别输出至第一恒流驱动单元和第二恒流驱动单元，而第一恒流驱动单元和第二恒流驱动单元分别输出第一电流和第二电流驱动不同色温的LED负载，再利用无线接收模块接收外部的遥控指令，并根据该遥控指令生成对应的第一PWM调光信号和第二PWM调光信号，第一恒流驱动单元根据第一PWM调光信号调节所述第一电流的大小，第二恒流驱动单元根据第二PWM调光信号调节所述第二电流的大小，如此，可以实现在同一驱动电源电路中对两种不同色温的LED负载进行调光调色，其结构简单，调节控制方便。

附图说明

图1是本发明实施例可调光双输出LED驱动电源的结构示意图；

图2是本发明实施例可调光双输出LED驱动电源中第一恒流驱动单元的电路图；

图3是本发明实施例可调光双输出LED驱动电源中第二恒流驱动单元的电路图；

图4是本发明实施例可调光双输出LED驱动电源中无线收发模块的电路图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1所示，本发明实施例提供了一种可调光双输出LED驱动电源，包括交直流变换单元10、第一恒流驱动单元20、第二恒流驱动单元30及无线接收模块40。

具体而言，交直流变换单元10用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电。

第一恒流驱动单元20的输入端与所述交直流变换单元10的输出端相连，用以输出第一电流至第一LED负载21，以及根据第一PWM调光信号调节所述第一电流的大小。

第二恒流驱动单元30的输入端与所述交直流变换单元10的输出端相连，用以输出第二电流至第二LED负载31，以及根据第二PWM调光信号调节所述第二电流的大小；所述二LED负载31与所述第一LED负载21的色温不同。

无线接收模块40与所述第一恒流驱动单元20及第二恒流驱动单元30的受控端相连，用以根据遥控指令生成所述第一PWM调光信号或第二PWM调光信号。

也就是说，第一恒流驱动单元20和第二恒流驱动单元30分别为不同色温的LED负载供电，例如一个采用黄暖光，另一个采用冷白光。无线接收模块40接收外部的遥控指令之后，可以生成对应的PWM调光信号(第一PWM调光信号和第二PWM调光信号)，对应的，当第一恒流驱动单元20接收的第一PWM调光信号时，则对应的调节其输出第一电流的大小，进而改变第一LED负载21亮度，而当第二恒流驱动单元30接收到第二PWM调光信号时，则对应的调节其输出的第二电流的大小，进而改变第二LED负载31的亮度，最终即可使得两个LED负载混合后的颜色和亮度产生变化，达到调光的目的。

参照图2所示，在本发明的一个优选实施例中，第一恒流驱动单元20包括第一恒流驱动芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第一电感L1、第三电容C3、第一共模扼流圈T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电容C4、第二二极管D2、第一输出接线端J1；

其中，第一恒流驱动芯片U1的电源电压端VDD为所述第一恒流驱动单元20的输入端，且与所述第一电容C1一端和第二电容C2的一端分别相连，所述第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地。

第一恒流驱动芯片U1的开关输出端SW与第一二极管D1的阳极及第一电感L1的一端分别相连，所述第一二极管D1的阴极与所述第一恒流驱动芯片U1的电源电压端VDD相连，所述第一电感L1的另一端与所述第一共模扼流圈T1的一个线圈的一端及第三电容C3的一端相连，所述第一共模扼流圈T1的所述一个线圈的另一端与所述第一输出接线端J1的正极相连，所述第一共模扼流圈T1的另一个线圈的一端与所述第三电容C3的另一端共同连接所述第一恒流驱动芯片U1的输出电流检测端SEN，所述第一共模扼流圈T1的所述另一个线圈的另一端与所述第一输出接线端J1的负极相连。第一输出接线端J1用于连接第一LED负载21，为第一LED负载21供电。

第一恒流驱动芯片U1的接地端GND接地，所述第一恒流驱动芯片U1的调光控制端DIM与所述第四电容C4的一端及第二二极管D2的阴极分别相连，所述第四电容C4的另一端接地，所述第二二极管D2的另一端为所述第一恒流驱动单元20的受控端。

第一恒流驱动芯片U1的输出电流检测端SEN与所述第一电阻R1及第二电阻R2的一端分别相连，所述第一电阻R1及第二电阻R2的另一端共同连接所述第一恒流驱动芯片U1的电源电压端VDD。

具体的，第一恒流驱动芯片U1内置有开关管，当第一恒流驱动芯片U1的调光控制端DIM接收到无线接收模块40发送的第一PWM调光信号时，通过该第一PWM调光信号控制其内置的开关管一个周期内的充放电时间，当开关管处于打开状态时，通过开关输出端SW为第一电感L1充电，而当开关管处于关闭状态时，第一电感L1通过第一二极管D1为第一LED负载21供应工作所需的第一电流，如此，控制内置的开关管一个周期内的充放电时间即可以控制第一电流的大小。

上述第一恒流驱动单元20中，第一共模扼流圈T1在第一电感L1放电为第一LED负载21供电的过程中，可以起到对第一电流进行滤波作用，使得第一电流更加稳定。

参照图3所示，在本发明的的一个优选实施例中，第二恒流驱动单元30包括第二恒流驱动芯片U2、第五电容C5、第六电容C6、第三二极管D3、第二电感L2、第七电容C7、第二共模扼流圈T2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电容C8、第四二极管D4、第二输出接线端J2及第五电阻R5；

其中，第二恒流驱动芯片U2的电源电压端VDD与所述第五电阻R5的一端相连，所述第五电阻R5的另一端为所述第二恒流驱动单元30的输入端，且与所述第五电容C5一端和第六电容C6的一端分别相连，所述第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端接地。

第二恒流驱动芯片U2的开关输出端SW与第三二极管D3的阳极及第二电感L2的一端分别相连，所述第三二极管D2的阴极与所述第二恒流驱动芯片U2的电源电压端VDD相连，所述第二电感L2的另一端与所述第二共模扼流圈T2的一个线圈的一端及第七电容C7的一端相连，所述第二共模扼流圈T2的所述一个线圈的另一端与所述第二输出接线端J2的正极相连，所述第二共模扼流圈T2的另一个线圈的一端与所述第七电容C7的另一端共同连接所述第二恒流驱动芯片U2的输出电流检测端SEN，所述第二共模扼流圈T2的所述另一个线圈的另一端与所述第二输出接线端J2的负极相连。第二输出接线端J2用于连接第二LED负载31，为第二LED负载31供电。

第二恒流驱动芯片U2的接地端GND接地，所述第二恒流驱动芯片U2的调光控制端DIM与所述第八电容C8的一端及第四二极管D4的阴极分别相连，所述第八电容C8的另一端接地，所述第四二极管D4的另一端为所述第二恒流驱动单元30的受控端。

第二恒流驱动芯片U2的输出电流检测端SEN与所述第三电阻R3及第四电阻R4的一端分别相连，所述第三电阻R3及第四电阻R4的另一端共同连接所述第二恒流驱动芯片U2的电源电压端VDD。

具体的，第二恒流驱动芯片U2内置有开关管，当第二恒流驱动芯片U2的调光控制端DIM接收到无线接收模块40发送的第二PWM调光信号时，通过该第二PWM调光信号控制其内置的开关管一个周期内的充放电时间，当开关管处于打开状态时，通过开关输出端SW为第二电感L2充电，而当开关管处于关闭状态时，第二电感L2通过第三二极管D3为第二LED负载31供应工作所需的第二电流，如此，控制内置的开关管一个周期内的充放电时间即可以控制第二电流的大小。

上述第二恒流驱动单元30中，第二共模扼流圈T2在第二电感L2放电为第二LED负载31供电的过程中，可以起到对第二电流进行滤波作用，使得第二电流更加稳定。

作为优选地，第一恒流驱动芯片U1和第二恒流驱动芯片U2采用MBI6661恒流驱动芯片。

参照图1所示，在本发明的一个实施例中，交直流变换单元10包括EMI保护电路101、第一整流滤波电路102、高频变换电路103、第一变压器104及第二整流滤波电路105。

其中，EMI保护电路101的输入端与交流电源相连，用以对接入的交流电进行滤波，以滤除高频干扰信号。

第一整流滤波电路102的输入端与所述EMI保护电路101的输出端相连，用以对所述EMI保护电路101输出的交流电进行整流滤波后形成第一直流电。

高频变换电路103的输入端与所述第一整流滤波电路102的输出端连接，用以将所述第一直流电转换成第一脉冲电压。

第一变压器104的输入端与所述高频变换电路103的输出端相连，用以将所述第一脉冲电压进行变压处理形成第二脉冲电压。

第二整流滤波电路105与所述第一变压器104的输出端相连，用以对所述第二脉冲电压进行整理滤波形成可供LED负载使用的恒定直流电，并分为两路分别输出至所述第一恒流驱动单元20和第二恒流驱动单元30。

更为有利的，在本发明的一个实施例中，所述交直流变换单元10还包括第二变压器106及第三整流滤波电路107。

第二变压器106的输入端与所述第一整流滤波电路102的输出端相连，用以将所述第一整流滤波电路102输出的第一直流电进行变压处理形成第二直流电；

第三整流滤波电路107的输入端与所述第二变压器106的输出端相连，用以将所述第二直流电整流滤波形成供电电压，并输出至所述无线接收模块40，为所述无线接收模块40供电。

也就是说，本实施例中，通过第二变压器106从第一整流滤波电路102的输出端取电，并将其转换为第二直流电，该第二直流电通过第三整流滤波电路107整流滤波后形成稳定的供电电压，进而为无线接收模块40供电。

进一步的，所述高频变换电路103包括PWM控制电路1031及开关管Q1，所述PWM控制电路1031的PWM控制端与所述开关管Q1的栅极相连，所述PWM控制电路1031的采样端通过电流采样电路1032与所述开关管Q1的源极相连，所述开关管Q1的漏极与所述第一变压器104的初级线圈相连。也就是说，通过PWM控制电路1031控制开关管Q1输出波形的占空比，进而调节第一脉冲电压的大小。

参照图4所示，在本发明的一个优选实施例中，所述无线接收模块40为ZigBee无线接收模块，如此，可以利用ZigBee无线接收模块进行自组网，实现远距离信号传输。作为优选地，该ZigBee无线接收模块采用C2530无线射频模块，所述C2530无线射频模块的第一PWM引脚与所述第一恒流驱动单元20的受控端相连，所述C2530无线射频模块的第二PWM引脚与所述第二恒流驱动单元30的受控端相连。该C2530无线射频模块集成有单片机、ADC、无线通信模块于一体，同时，支持Zigbee协议，具有支持网络状网络和低功耗特点，通过第一PWM引脚及第二PWM引脚即可分别输出第一PWM调光信号和第二PWM调光信号。

本发明实施例还提供了一种可调光双输出LED驱动电源调光方法，包括：

S10、交直流变换单元10将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，并分为两路分别输出至第一恒流驱动单元20和第二恒流驱动单元30，以通过所述第一恒流驱动单元20向第一LED负载21提供第一电流，通过所述第二恒流驱动单元30向第二LED负载31提供第二电流。

S20、第一恒流驱动单元20接收无线接收模块40输出的第一PWM调光信号调节一个周期内向所述第一LED负载21放电的放电时间进而控制第一电流的大小。

S30、第二恒流驱动单元30接收无线接收模块40输出的第二PWM调光信号调节一个周期内向所述第二LED负载31放电的放电时间进而控制第二电流的大小。

综上所述，本发明提供的可调光双输出LED驱动电源，通过在交直流变换单元10将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，再将该恒流直流电分为两路分别输出至第一恒流驱动单元20和第二恒流驱动单元30，而第一恒流驱动单元20和第二恒流驱动单元30分别输出第一电流和第二电流驱动不同色温的LED负载，再利用无线接收模块40接收外部的遥控指令，并根据该遥控指令生成对应的第一PWM调光信号和第二PWM调光信号，第一恒流驱动单元20根据第一PWM调光信号调节所述第一电流的大小，第二恒流驱动单元30根据第二PWM调光信号调节所述第二电流的大小，如此，可以实现在同一驱动电源电路中对两种不同色温的LED负载进行调光调色，其结构简单，调节控制方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，包括：

交直流变换单元，用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电；

第一恒流驱动单元，其输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第一电流至第一LED负载，以及根据第一PWM调光信号调节所述第一电流的大小；

第二恒流驱动单元，其输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第二电流至第二LED负载，以及根据第二PWM调光信号调节所述第二电流的大小；所述二LED负载与所述第一LED负载的色温不同；

无线接收模块，与所述第一恒流驱动单元及第二恒流驱动单元的受控端相连，用以根据遥控指令生成所述第一PWM调光信号或第二PWM调光信号。

2.根据权利要求1所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述第一恒流驱动单元包括：

第一恒流驱动芯片、第一电容、第二电容、第一二极管、第一电感、第三电容、第一共模扼流圈、第一电阻、第二电阻、第四电容、第二二极管、第一输出接线端；

所述第一恒流驱动芯片的电源电压端为所述第一恒流驱动单元的输入端，且与所述第一电容一端和第二电容的一端分别相连，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端接地；

所述第一恒流驱动芯片的开关输出端与第一二极管的阳极及第一电感的一端分别相连，所述第一二极管的阴极与所述第一恒流驱动芯片的电源电压端相连，所述第一电感的另一端与所述第一共模扼流圈的一个线圈的一端及第三电容的一端相连，所述第一共模扼流圈的所述一个线圈的另一端与所述第一输出接线端的正极相连，所述第一共模扼流圈的另一个线圈的一端与所述第三电容的另一端共同连接所述第一恒流驱动芯片的输出电流检测端，所述第一共模扼流圈的所述另一个线圈的另一端与所述第一输出接线端的负极相连；

所述第一恒流驱动芯片的接地端接地，所述第一恒流驱动芯片的调光控制端与所述第四电容的一端及第二二极管的阴极分别相连，所述第四电容的另一端接地，所述第二二极管的另一端为所述第一恒流驱动单元的受控端；

所述第一恒流驱动芯片的输出电流检测端与所述第一电阻及第二电阻的一端分别相连，所述第一电阻及第二电阻的另一端共同连接所述第一恒流驱动芯片的电源电压端。

3.根据权利要求1所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述第二恒流驱动单元包括：

第二恒流驱动芯片、第五电容、第六电容、第三二极管、第二电感、第七电容、第二共模扼流圈、第三电阻、第四电阻、第八电容、第四二极管、第二输出接线端及第五电阻；

所述第二恒流驱动芯片的电源电压端与所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端为所述第二恒流驱动单元的输入端，且与所述第五电容一端和第六电容的一端分别相连，所述第五电容的另一端和第六电容的另一端接地；

所述第二恒流驱动芯片的开关输出端与第三二极管的阳极及第二电感的一端分别相连，所述第三二极管的阴极与所述第二恒流驱动芯片的电源电压端相连，所述第二电感的另一端与所述第二共模扼流圈的一个线圈的一端及第七电容的一端相连，所述第二共模扼流圈的所述一个线圈的另一端与所述第二输出接线端的正极相连，所述第二共模扼流圈的另一个线圈的一端与所述第七电容的另一端共同连接所述第二恒流驱动芯片的输出电流检测端，所述第二共模扼流圈的所述另一个线圈的另一端与所述第二输出接线端的负极相连；

所述第二恒流驱动芯片的接地端接地，所述第二恒流驱动芯片的调光控制端与所述第八电容的一端及第四二极管的阴极分别相连，所述第八电容的另一端接地，所述第四二极管的另一端为所述第二恒流驱动单元的受控端；

所述第二恒流驱动芯片的输出电流检测端与所述第三电阻及第四电阻的一端分别相连，所述第三电阻及第四电阻的另一端共同连接所述第二恒流驱动芯片的电源电压端。

4.根据权利要求1所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述交直流变换单元包括：

EMI保护电路，其输入端与交流电源相连，用以对接入的交流电进行滤波，以滤除高频干扰信号；

第一整流滤波电路，其输入端与所述EMI保护电路的输出端相连，用以对所述EMI保护电路输出的交流电进行整流滤波后形成第一直流电；

高频变换电路，其输入端与所述第一整流滤波电路的输出端连接，用以将所述第一直流电转换成第一脉冲电压；

第一变压器，其输入端与所述高频变换电路的输出端相连，用以将所述第一脉冲电压进行变压处理形成第二脉冲电压；

第二整流滤波电路，其输入端与所述第一变压器的输出端相连，用以对所述第二脉冲电压进行整理滤波形成可供LED负载使用的恒定直流电，并分为两路分别输出至所述第一恒流驱动单元和第二恒流驱动单元。

5.根据权利要求4所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述交直流变换单元还包括：

第二变压器，其输入端与所述第一整流滤波电路的输出端相连，用以将所述第一整流滤波电路输出的第一直流电进行变压处理形成第二直流电；

第三整流滤波电路，其输入端与所述第二变压器的输出端相连，用以将所述第二直流电整流滤波形成供电电压，并输出至所述无线接收模块，为所述无线接收模块供电。

6.根据权利要求4所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述高频变换电路包括PWM控制电路及开关管，所述PWM控制电路的PWM控制端与所述开关管的栅极相连，所述PWM控制电路的采样端通过电流采样电路与所述开关管的源极相连，所述开关管的漏极与所述第一变压器的初级线圈相连。

7.根据权利要求1所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述无线接收模块为ZigBee无线接收模块。

8.根据权利要求7所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述ZigBee无线接收模块采用C2530无线射频模块，所述C2530无线射频模块的第一PWM引脚与所述第一恒流驱动单元的受控端相连，所述C2530无线射频模块的第二PWM引脚与所述第二恒流驱动单元的受控端相连。

9.根据权利要求2所述的可调光双输出LED驱动电源，其特征在于，所述第一恒流驱动芯片和第二恒流驱动芯片采用MBI6661恒流驱动芯片。

10.一种可调光双输出LED驱动电源调光方法，其特征在于，包括：

交直流变换单元将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电，并分为两路分别输出至第一恒流驱动单元和第二恒流驱动单元，以通过所述第一恒流驱动单元向第一LED负载提供第一电流，通过所述第二恒流驱动单元向第二LED负载提供第二电流；

第一恒流驱动单元接收无线接收模块输出的第一PWM调光信号调节一个周期内向所述第一LED负载放电的放电时间进而控制第一电流的大小；

第二恒流驱动单元接收无线接收模块输出的第二PWM调光信号调节一个周期内向所述第二LED负载放电的放电时间进而控制第二电流的大小。