CN108882470B - Led调光电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED调光电路，该电路包括处理单元，用于生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元；电压切换单元，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压；电压采样单元，用于采集所述调光器产生的调光电压或者所述电压切换单元产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元；所述处理单元还用于根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路。实施本发明实施例，有利于增强LED调光电路的兼容性，同时有利于降低电路结构的复杂度以及生产成本，有利于市场推广。

Description

LED调光电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种LED调光电路。

背景技术

LED照明以其功耗低、寿命长、光效高等特点已经逐步普及，并成为主流照明技术，同时由于其响应速度快、发光强度与驱动电流成正比的特性，使得LED调光技术具备了基本了应用条件。LED调光技术通常通过LED调光电路与调光器连接，以获取调光器的电压或者占空比变化，进而改变电源输出电路。不同的调光器输出的信号不同，例如可输出0～10V/PWM信号或者0～5V/PWM信号等，不同的调光器需要不同的调光电路方可适配兼容。

现有技术中，通常将多个调光电路封装在一起，以增强调光电路的适配性。但这样不仅会导致电路结构复杂，而且生成成本高，不利于电路结构小型化的发展趋势。

发明内容

本发明实施例提供一种LED调光电路，旨在解决现有技术中LED调光电路兼容性差、结构复杂等问题。

本发明实施例提供了一种LED调光电路，该电路包括处理单元，所述处理单元与主板电路、电压采样单元以及电压切换单元连接，用于生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元；

电压切换单元，所述电压切换单元与所述处理单元、所述电压采样单元连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压；

电压采样单元，所述电压采样单元与调光器、所述电压切换单元以及所述处理单元连接，用于采集所述调光器产生的调光电压或者所述电压切换单元产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元；

所述处理单元还用于根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路。

本发明实施例通过处理单元生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元，以控制电压切换单元根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压。进而通过电压采样单元采集所述调光器产生的调光电压或者所述电压切换单元产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元；从而通过处理单元根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路，以实现对LED进行调光。实施本发明实施例，有利于增强LED调光电路的兼容性，同时有利于降低电路结构的复杂度以及生产成本，有利于市场推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明一实施例中一种LED调光电路的原理框图；

图2为本发明一实施例中一种LED调光电路的电路图。

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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参照图1，其为本发明一实施例中一种LED调光电路100的原理框图。该LED调光电路100包括处理单元110、电压切换单元120以及电压采样单元130。

处理单元110，所述处理单元110与主板电路300、电压采样单元130以及电压切换单元120连接，用于生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元120。其中，处理单元可以是微处理器。电压切换单元120，所述电压切换单元120与所述处理单元110、所述电压采样单元130连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压。

电压采样单元130，所述电压采样单元130与调光器200、所述电压切换单元120以及所述处理单元110连接，用于采集所述调光器200产生的调光电压或者所述电压切换单元120产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元110。

具体地，调光器200(Dimmer)包括但不仅限于0-5V调光器200、0-10V调光器200、PWM(Pulse-Width Modulation)调光器200、混合调光器200，本发明实施例并不对调光器200的类型作出限定。其中，0-5V调光器200产生0-5V的模拟调光控制信号，0-10V调光器200产生0-10V的模拟调光控制信号，PWM调光器产生数字调光控制信号，混合调光器200产生模拟调光控制信号以及数字调光控制信号。

所述处理单元110还用于根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路300，以实现对设置于主板电路300中的LED灯具的调光操作。

本发明实施例通过处理单元110生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元120，以控制电压切换单元120根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压。进而通过电压采样单元130采集所述调光器200产生的调光电压或者所述电压切换单元120产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元110。从而通过处理单元110根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路300，以实现对LED进行调光。实施本发明实施例，有利于增强LED调光电路100的兼容性，同时还有利于降低电路结构的复杂度以及生产成本，有利于市场推广。

具体请参照图2，其为本发明一实施例中一种LED调光电路100的电路图。

进一步地，所述电压切换单元120包括第一电压源管脚SVCC、第一二极管D1、第二二极管D2、第一稳压管ZD1以及第二稳压管ZD2。

第一电压源管脚SVCC，用于向所述电压切换单元120提供第一电压。其中，所述电压切换单元120通过所述第一电压管脚与所述主板电路300连接，以获取所述第一电压。例如，该第一电压源管脚SVCC可以与主板电路300中的辅助供电模块连接，有利于控制所述LED调光电路100的体积。

第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极与所述第一电压源管脚SVCC连接，所述第一二极管D1的负极与所述电压采样单元130连接。

第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极与所述第一电压源管脚SVCC连接。进一步地，所述电压切换单元120还包括分压电阻RT，所述第一电压源管脚SVCC通过所述分压电阻RT与所述第一二极管D1的正极以及所述第二二极管D2的正极连接。

第一稳压管ZD1，所述第一稳压管ZD1的正极接地，所述第一稳压管ZD1的负极与所述第二二极管D2的负极连接。

第二稳压管ZD2，所述第二稳压管ZD2的正极与处理单元110连接，所述第二稳压管ZD2的负极与所述第二二极管D2的负极连接。具体地，所述第二稳压管ZD2的正极通过SET管脚与处理单元110连接。

进一步地，所述处理单元110可以为微处理器MCU，具体微处理器MCU包括第二电压源管脚VCC，用于向所述处理单元110提供第二电压。具体地，所述微处理器MCU通过所述第二电压源管脚VCC与所述主板电路300连接，以获取所述第二电压。所述微处理器MCU还包括信号输出管脚ADJ，所述处理单元110通过所述信号输出管脚ADJ与所述主板电路300连接，以将所述调光信号传输至所述主板电路300。实施本发明实施例，通过在LED调光电路中设置与电源主板或者调光器连接的管脚，如第一电压源管脚SVCC、第二电压源管脚VCC、调光线管脚DIM、信号输出管脚ADJ等，可实现LED调光电路模块化，在LED调光电路模块出现故障或者需要更换的情况下可实现快速拆卸，同时也有利于电路结构的精简化，可降低生产成本。

此外，微处理器MCU还包括TX管脚、RX管脚等等，通过TX管脚、RX管脚可实现在上位机与微处理器之间建立通讯连接，以实现对微处理器MCU进行程序算法的读写或者配置等操作。具体通讯连接方式可参照现有的通讯连接方式，在此不一一赘述。

进一步地，所述第一稳压管ZD1的反向击穿电压大于所述第二稳压管ZD2的反向击穿电压。所述第一电压大于所述第一稳压管ZD1的反向击穿电压。所述第二稳压管ZD2的反向击穿电压与所述第二电压相等。例如，第一稳压管ZD1的反向击穿电压为10V，第二稳压管ZD2的反向击穿电压为5V，第一电压为15V，第二电压为5V。

进一步地，所述电压采样单元130包括调光线管脚DIM、第一电容C1、第一电阻R1、第二电容C2、第二电阻R2以及第三电阻R3。

调光线管脚DIM，用于与所述调光器200以及所述电压切换单元120连接。其中，调光器200可通过调光线与所述电压采样单元130的调光线管脚DIM连接。通过该调光线管脚DIM可选择性地接入至少一个调光器200。例如，用户可根据需求选择接入0-5V/PWM调光器或者0-10V/PWM调光器。

第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述处理单元110连接，所述第一电容C1的另一端接地；

第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与所述处理单元110连接；

第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第二电容C2的另一端接地；

第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第二电阻R2的另一端接地；

第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述调光线管脚DIM连接。

具体地，通过本发明实施例所提供的电压采样单元130，可对调光线管脚DIM所采集到的调光电压或者上拉电压进行有效的滤波，进而将所述调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元110。

以下具体说明本发明所提供的LED调光电路100的工作原理：

假设调光器200包括第一调光器210以及第二调光器220。其中，第一调光器210为0-5V/PWM调光器，第二调光器220为0-10V/PWM调光器；即第一调光器210可产生0-5V的模拟调光控制信号或者5VPWM数字调光控制信号，第二调光器220可产生0-10V的模拟调光控制信号或者10VPWM数字调光控制信号。同时，令处理单元110的工作电压(即第二电压)为5V，以及令所述第一稳压管ZD1的反向击穿电压为10V，第二稳压管ZD2的反向击穿电压为5V，令电压切换单元120的工作电压(即第一电压)为至少15V。

(1)假设用户根据需求所选择接入的调光器200是第一调光器210，即0-5V/PWM调光器，则通过配置处理单元110的程序算法，控制处理单元110的SET管脚输出低电平，即所述处理单元110生成用于切换上拉电压的控制信号为低电平信号。其中，第二稳压管ZD2的负极与处理单元110的SET管脚连接。若所述控制信号为低电平信号，所述第二稳压管ZD2相当于接地，即第二稳压管ZD2与第一稳压管ZD1并联连接；从而调节第一电压传输至调光线的电压赋值，并产生5V的上拉电压，以保证调光线的驱动能力。

同时，通过电压采样单元130采集调光线的电压变化(即第一调光器210所产生的0-5V的模拟调光控制信号)，并通过电压采样单元130滤波后传输至处理单元110进行数模转换处理，从而通过信号输出管脚ADJ向主板电路300输出稳定占空比的调光信号以进行调光。例如，若所采集到的调光线电压为1V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为20％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。若所采集到的调光线电压为5V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为100％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。

(2)假设用户根据需求所选择接入的调光器200是第二调光器220，即0-10V/PWM调光器，则通过配置处理单元110的程序算法，控制处理单元110的SET管脚输出高电平，即所述处理单元110生成用于切换上拉电压的控制信号为高电平信号，从而调节第一电压传输至调光线的电压赋值，并产生10V的上拉电压，以保证调光线的驱动能力。

同时，通过电压采样单元130采集调光线的电压变化(即第二调光器220所产生的0-10V的模拟调光控制信号)，并通过电压采样单元130滤波后传输至处理单元110进行数模转换处理，从而通过信号输出管脚ADJ向主板电路300输出稳定占空比的调光信号以进行调光。例如，若所采集到的调光线电压为1V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为10％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。若所采集到的调光线电压为10V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为100％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。

(3)假设用户根据需求没有选择接入任何调光器200，则通过所述电压采集单元将所述上拉电压传输至处理单元110。若所述控制信号为高电平信号，所述上拉电压稳定于10V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为100％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。若所述控制信号为低电平信号，所述上拉电压稳定于5V，通过处理单元110进行模数转换，信号输出管脚ADJ输出占空比为100％，幅值5V的PWM信号(即调光信号)。通过电压采集单元将所述上拉电压传输至处理单元110，以在用户没有接入调光器200的情况下，输出满载信号，防止出现在没有调光器200接入的时候调光电路无法使用的情况，有利于增强该LED调光电路100的兼容性。需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种LED调光电路，其特征在于，包括：

处理单元，所述处理单元与主板电路、电压采样单元以及电压切换单元连接，用于生成用于切换上拉电压的控制信号，并将所述控制信号传输至所述电压切换单元；

电压切换单元，所述电压切换单元与所述处理单元、所述电压采样单元连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号产生与所述控制信号对应的上拉电压；

电压采样单元，所述电压采样单元与调光器、所述电压切换单元以及所述处理单元连接，用于采集所述调光器产生的调光电压或者所述电压切换单元产生的上拉电压，以及将所采集到的调光电压或者上拉电压传输至所述处理单元；

所述处理单元还用于根据所接收到的调光电压或者上拉电压生成调光信号，并将所述调光信号传输至所述主板电路。

2.如权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述电压切换单元包括：

第一电压源管脚，用于向所述电压切换单元提供第一电压；

第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一电压源管脚连接，所述第一二极管的负极与所述电压采样单元连接；

第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第一电压源管脚连接；

第一稳压管，所述第一稳压管的正极接地，所述第一稳压管的负极与所述第二二极管的负极连接；

第二稳压管，所述第二稳压管的正极与处理单元连接，所述第二稳压管的负极与所述第二二极管的负极连接。

3.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述第一稳压管的反向击穿电压大于所述第二稳压管的反向击穿电压。

4.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述第一电压大于所述第一稳压管的反向击穿电压。

5.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述电压切换单元还包括分压电阻，所述第一电压源管脚通过所述分压电阻与所述第一二极管的正极以及所述第二二极管的正极连接。

6.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述处理单元包括第二电压源管脚，用于向所述处理单元提供第二电压；所述第二稳压管的反向击穿电压与所述第二电压相等。

7.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，所述电压切换单元通过所述第一电压管脚与所述主板电路连接，以获取所述第一电压。

8.如权利要求6所述的LED调光电路，其特征在于，所述处理单元通过所述第二电压源管脚与所述主板电路连接，以获取所述第二电压。

9.如权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述处理单元包括信号输出管脚，所述处理单元通过所述信号输出管脚与所述主板电路连接，以将所述调光信号传输至所述主板电路。

10.如权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述电压采样单元包括：

调光线管脚，用于与所述调光器以及所述电压切换单元连接；

第一电容，所述第一电容的一端与所述处理单元连接，所述第一电容的另一端接地；

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述处理单元连接；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第二电容的另一端接地；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第三电阻的另一端与所述调光线管脚连接。