CN108901099A - 一种基于两条导线连接led组件的调光调色电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED调光调色电路技术领域，特别涉及一种基于两条导线连接LED组件的调光调色电路，包括电源控制器以及LED灯；两条所述导线设置于所述电源控制器外；所述LED灯通过两条所述导线与所述电源控制器电性连接。本发明提出的技术方案解决了现有技术采用三条电线对灯泡色温以及亮度进行调节，导致的电线结构复杂，且在现有调光调色电路的基础上，难以作改进的问题。

Description

一种基于两条导线连接LED组件的调光调色电路

技术领域

本发明涉及LED调光调色电路技术领域，特别涉及一种基于两条导线连接LED组件的调光调色电路。

背景技术

发光二极管(LED)，是一种半导体组件，初时多作为指示灯、显示发光二极管板等；随着白光LED的出现，也被用作照明。在设计需要使用比较多LED的产品时，如果将所有的LED串联，则LED驱动器需要输出较高的驱动电压；如果将所有的LED并联，则需要LED驱动器输出较大的驱动电流。

日常生活中，常需要对LED的亮度以及色温进行调节。亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量，色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量，即把某个黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度，简称色温。

传统的调光调色电路均采用两路PWM分别控制正白/暖白两路LED的亮度，但此类方法需要三条和光源组件有连接的线，对于只能提供两条连接线的光源例如E14的尖泡，则无法实现调光调色，对于已经存在的无线调光调色技术方案，在大型灯具中运用成本过高，整体静态功耗也过高。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，解决了现有技术采用三条电线对灯泡色温以及亮度进行调节，导致的电线结构复杂，且在现有调光调色电路的基础上，难以作改进的问题。

本发明提出的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，包括电源控制器、两条导线以及LED灯；两条所述导线设置于所述电源控制器外；所述LED灯通过两条所述导线与所述电源控制器电性连接。

优选地，所述电源控制器的输入端外接第一PWM调试信号及第二PWM调试信号，输出端通过两条所述导线输出电平互不相同的第一输出信号及第二输出信号到所述LED灯。

优选地，所述电源控制器内设置有逻辑互锁电路及与其连接的线间信号转换电路；所述第一PWM调试信号及所述第二PWM调试信号通过所述逻辑互锁电路的与非运算、所述线间信号转换电路的信号转换后输出所述第一输出信号及所述第二输出信号。

优选地，所述逻辑互锁电路至少包括三个逻辑电路，分别为第一逻辑互锁电路，第二逻辑互锁电路以及第三逻辑互锁电路；所述第一逻辑互锁电路的输入端接入所述第一PWM调试信号及所述第二PWM调试信号，并通过与非运算后输出第一与非运算结果；所述第二逻辑互锁电路的输入端接入所述第一与非运算结果与所述第一PWM调试信号，并通过与非运算后输出第二与非运算结果；所述第三逻辑互锁电路的输入端接入所述第一与非运算结果与第二PWM调试信号，并通过与非运算后输出第三与非运算结果。

优选地，所述线间信号转换电路内设置有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管以及第四MOS管；所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管以及第四MOS关的G端分别接入所述第一PWM调试信号、第二PWM调试信号、所述第二与非运算结果以及所述第三与非运算结果；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的S端接地，所述第三MOS管以及所述第四MOS管的D端外接电源；所述第一MOS管的D端连接所述第三MOS管的S端，所述第二MOS管的D端连接所述第四MOS管的S端，且在连接点处输出所述第一输出信号以及所述第二输出信号。

优选地，所述第一输出信号与第二输出信号输出不同占空比及时延的方波信号时，所述LED灯表现出不同的色温及亮度。

优选地，所述第一输出信号及所述第二输出信号为电平相反且占空比均为50％的方波信号时，所述LED灯表现为中性光100％亮度；所述第一输出信号及所述第二输出信号为占空比25％、且所述第二输出信号延迟所述第一输出信号四分之一周期时，所述LED灯表现为中性光50％亮度；所述第一输出信号为占空比20％，第二输出信号占空比为40％，且所述第二输出信号延迟所述第一输出信号四分之一周期时，所述LED灯表现为偏黄光50％亮度。

优选地，所述逻辑互锁电路设置于CD4011芯片内；所述第一PWM调试信号以及第二PMW调试信号接入所述CD4011芯片上同一与非门的两个输入端。

由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：

第一，本发明提出的技术方案采用两条导线即可实现LED灯的调光调温，其电路结构简单，且可基于现有无线调光调色电路进行改进，使用范围灵活；

第二，本发明提出的技术方案为了实现对LED灯的调光调色，只需改变第一输出信号以及第二输出信号输出的方波信号即可，由于方波发生电路原理以及操作简单，使得本发明技术方案简单且易实现，操作的技术难度较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中调光调色电路的总框图；

图2为本发明实施例中逻辑互锁电路的内部电路图；

图3为本发明实施例中线间信号转换电路的内部电路图；

图4为本发明实施例中第一输出信号与第二输出信号对于LED灯色温及亮度示例图；

图5为本发明实施例中LED灯的具体连接关系图。

其中：第一PWM调试信号PWM W，第二PWM调试信号PWM Y；第一输出信号OUT 1，第二输出信号OUT 2；第一与非运算结果WYH，第二与非运算结果MOS WH，第三与非运算结果MOSYH；电源控制器10，逻辑互锁电路11(第一逻辑互锁电路111，第二逻辑互锁电路112，第三逻辑互锁电路113)；线间信号转换电路12(第一MOS管121，第二MOS管122，第三MOS管123，第四MOS管124)；导线20；LED灯(暖光灯31，冷光灯32)。

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付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。

在本实施例中，如图1所示，为了解决了现有技术采用三条电线对灯泡色温以及亮度进行调节，导致的电线结构复杂，且在现有调光调色电路的基础上，难以作改进的问题，本实施例提出了一种基于两条导线20连接的LED组件调光调色电路，其主要包括电源控制器10、两条导线20以及LED灯30；两条导线20设置于电源控制器10外，LED灯30通过两条导线20连接电源控制器10。在本实施例中，电源控制器10通过两条导线20为LED灯30提供工作所需的电源，同时通过改变两条导线20传输的参数值，实现调节LED灯30的亮度以及色温的功能。

其中，电源控制器10的输入端外接有PWM调试信号，请参见图2，且包括第一PWM调试信号PWM W以及第二PWM调试信号PWM Y，电源控制器10的输出端接有两条导线20，并分别输出第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2至LED灯30。在本实施例中，输入电源控制器10的第一PWM调试信号PWM W以及第二PWM调试信号PWM Y经过转换后输出第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2，以满足改变LED灯30的参数的要求。

在本实施例中，电源控制器10内设备有逻辑互锁电路11及与该逻辑互锁电路11电性连接的线间信号转换电路12；请参见图2及图3，第一PWM调试信号PWM W及第二PWM调试信号PWM Y接入逻辑互锁电路11，由于逻辑互锁电路11内部为与非运算，第一PWM调试信号PWMW与第二PWM调试信号PWM Y经过与非运算、以及线间信号转换电路12的信号转换后输出第一输出信号OUT 1及第二输出信号OUT 2。本实施例中在电源控制器10内设置逻辑互锁电路11以及线间信号转换电路12，避免在电路中另设转换模块，减少引入本实施例提供的技术方案所需的设置成本。

如图2所示，其中，逻辑互锁电路11为了满足第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2电平互不相同的需要，其至少包括三个逻辑互锁电路11，具体为第一逻辑互锁电路111、第二逻辑互锁电路112以及第三逻辑互锁电路113；在第一逻辑互锁电路111中，其输入端分别接第一PWM调试信号PWM W以及第二PWM调试信号PWM Y，与非运算后，输出第一与非运算结果WYH；而第二逻辑互锁电路112输入第一与非运算结果WYH以及第一PWM调试信号PWM W，与非运算后输出第二与非运算结果MOS YH；而第三逻辑互锁电路113输入第一与非运算结果WYH以及第二PWM调试信号PWM Y，与非运算后输出第三与非运算结果MOS WH。

与非运算可通过以下表格得出运算结果(其中A与B为与非运算的输入电平值，Y为输出信号的电平值)：

A	B	Y
			0	0	1
0	1	1
			1	0	1
1	1	0

在本实施例中，第一逻辑互锁电路111得出的第一与非运算结果WYH，分别与第一PWM调试信号PWM W以及第二PWM调试信号PWM Y作与非运算，得到第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2，由以上表格可知，通过本实施例中的逻辑互锁电路11输出的第二与非运算结果MOS YH以及第三与非运算结果MOS WH输入线间信号转换电路12。

如图3所示，在线间信号转换电路12内设置有第一MOS管121、第二MOS管122、第三MOS管123以及第四MOS管124；其中，第一MOS管121、第二MOS管122、第三MOS管123以及第四MOS管124的G端分别接入第一PWM调试信号PWM W、第二PWM调试信号PWM Y、第二与非预算结果以及第三与非运算结果MOS WH；第一MOS管121与第二MOS管122的S端接地，第三MOS管123与第四MOS管124的D端外接电源；而第一MOS管121的D端连接第三MOS管123的S端，第二MOS管122的D端连接第四MOS管124的S端，且在两连接点处输出第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2。

本实施例中，线间信号转换电路12将第一PWM调试信号PWM W以及第二PWM调试信号PWM Y转换成互补的PWM信号，进而满足本实施例中对LED灯30进行调光调色的需要。

而本实施例中，第一输出信号OUT 1以及第二输出信号OUT 2通过输出不同占空比以及时延的方波信号，令LED灯30表现为不同的色温以及亮度。

参见图4可举例如下：1)如4-1所示，当第一输出信号OUT 1与第二输出信号OUT 2为电平相反，且占空比均为50％的方波信号时，LED灯30表现为中性光且100％亮度；2)如4-2所示，当第一输出信号OUT 1与第二输出信号OUT 2为占空比25％、且第二输出信号OUT 2延迟第一输出信号OUT 1四分之一周期时，LED灯30表现为中性光且50％亮度；3)如4-3所示，当第一输出信号OUT 1为占空比20％，第二输出信号OUT 2为占空比40％，且第二输出信号OUT 2延迟第一输出信号OUT 1四分之一周期时，LED灯30表现为偏黄光且50％亮度。

在本实施例中，采用CD4011芯片作为逻辑互锁电路11，其设置于电源控制器10内，其中，第一PWM调试信号PWM W与第二PWM调试信号PWM Y接入芯片上同一与非门的两个输入端。

在图5中，本实施例中设置有暖光灯组31以及冷光灯组32，两者互不影响。LED灯30的一端接第一输出信号OUT 1，另一端接第二输出信号OUT 2，LED灯30由暖光灯组31与冷光灯组32并联设置而成；暖光灯组31内为串联的若干暖光灯，冷光灯组32则为串联的若干冷光灯，且冷光灯的串联方向与暖光灯的传亮方向相反。

综上所述，本实施例提出了一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，采用两条导线可实现对LED灯色温以及亮度的调节，其电路结构简单，且其可在现有调光调色电路上作调整，应用范围广且灵活。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：包括电源控制器、两条导线以及LED灯；两条所述导线设置于所述电源控制器外；所述LED灯通过两条所述导线与所述电源控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述电源控制器的输入端外接第一PWM调试信号及第二PWM调试信号，输出端通过两条所述导线输出电平互不相同的第一输出信号及第二输出信号到所述LED灯。

3.根据权利要求2所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述电源控制器内设置有逻辑互锁电路及与其连接的线间信号转换电路；所述第一PWM调试信号及所述第二PWM调试信号通过所述逻辑互锁电路的与非运算、所述线间信号转换电路的信号转换后输出所述第一输出信号及所述第二输出信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述逻辑互锁电路至少包括三个逻辑电路，分别为第一逻辑互锁电路，第二逻辑互锁电路以及第三逻辑互锁电路；所述第一逻辑互锁电路的输入端接入所述第一PWM调试信号及所述第二PWM调试信号，并通过与非运算后输出第一与非运算结果；所述第二逻辑互锁电路的输入端接入所述第一与非运算结果与所述第一PWM调试信号，并通过与非运算后输出第二与非运算结果；所述第三逻辑互锁电路的输入端接入所述第一与非运算结果与第二PWM调试信号，并通过与非运算后输出第三与非运算结果。

5.根据权利要求4所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述线间信号转换电路内设置有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管以及第四MOS管；所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管以及第四MOS关的G端分别接入所述第一PWM调试信号、第二PWM调试信号、所述第二与非运算结果以及所述第三与非运算结果；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的S端接地，所述第三MOS管以及所述第四MOS管的D端外接电源；所述第一MOS管的D端连接所述第三MOS管的S端，所述第二MOS管的D端连接所述第四MOS管的S端，且在连接点处输出所述第一输出信号以及所述第二输出信号。

6.根据权利要求5所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述第一输出信号与第二输出信号输出不同占空比及时延的方波信号时，所述LED灯表现出不同的色温及亮度。

7.根据权利要求6所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述第一输出信号及所述第二输出信号为电平相反且占空比均为50％的方波信号时，所述LED灯表现为中性光100％亮度；所述第一输出信号及所述第二输出信号为占空比25％、且所述第二输出信号延迟所述第一输出信号四分之一周期时，所述LED灯表现为中性光50％亮度；所述第一输出信号为占空比20％，第二输出信号占空比为40％，且所述第二输出信号延迟所述第一输出信号四分之一周期时，所述LED灯表现为偏黄光50％亮度。

8.根据权利要求7所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述逻辑互锁电路设置于CD4011芯片内；所述第一PWM调试信号以及第二PMW调试信号接入所述CD4011芯片上同一与非门的两个输入端。

9.根据权利要求8所述的一种基于两条导线连接的LED组件调光调色电路，其特征在于：所述LED灯的一端接入所述第一输出信号，另一端接入所述第二输出信号；所述LED灯包括并联的暖光灯组与冷光灯组；所述暖光灯组由数量若干的暖光灯同向串联而成，所述冷光灯组由数量若干的冷光灯同向串联而成且与所述暖光灯的串联方向相反。