CN109716862A - 用于led的调暗变暖控制器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于发光二极管(LED)照明系统的控制电路,该控制电路用于实现调暗变暖效果。该控制电路包括LED控制器、被耦合到一组暖色相关色温(“CCT”)LED的钳位电路、被耦合到一组冷色LED的开关、以及被耦合到所述钳位器和所述开关的反馈电路。LED控制器被配置为:基于输入电流控制钳位电路对通过所述一组暖色LED的电流进行钳位,并且控制所述开关响应于输入电流大于第一阈值水平而接通所述一组冷色LED并且响应于输入电流低于第一阈值水平而切断所述一组冷色LED。反馈电路被配置为将电流从所述一组暖色LED转移到所述一组冷色LED。
Description
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2016年4月27日提交的美国临时申请第62/328,523号和2016年6月6日提交的欧洲临时申请第16173125.2号的权益,其内容在此通过引用被并入本文,如同完全阐述。
技术领域
本发明涉及使用发光二极管(LED)的一般照明,并且特别涉及一种随着LED光被调光器调暗而使LED光逐渐变得更暖(具有较低的CCT)的技术。
背景技术
白炽灯泡具有在美学上令人愉悦的照明特性。例如,随着用户通过控制调光器减小通过灯泡的平均电流而将光调暗,白炽灯泡逐渐变得更红(更暖)。尽管在LED技术中正在取得许多进步,但是帮助实现典型地由白炽灯泡提供的光的质量的进一步的进步是合乎期望的。
发明内容
提供了一种用于发光二极管(LED)照明系统的控制电路,该控制电路用于在最小明亮度-最大调光水平和最大明亮度-最小调光水平之间实现调暗变暖(dim-to-warm)效果。该控制电路包括LED控制器、耦合到一组暖色相关色温(“CCT”)LED的钳位电路、耦合到一组冷色CCT LED的开关、以及耦合到所述钳位器和所述开关的反馈电路。LED控制器被配置为:感测可调整输入电流的量值,基于输入电流控制钳位电路将通过该组暖色CCT LED的电流钳位到钳位电流水平,并且控制所述开关响应于输入电流大于第一阈值水平而接通该组冷色CCT LED、并且响应于输入电流低于第一阈值水平而切断该组冷色CCT LED。响应于输入电流超过第二阈值水平,反馈电路被配置为将电流从该组暖色CCT LED转移到该组冷色LED。
附图说明
图1图示了一串暖色LED和一串冷色LED,两者都发射白光,并且进一步图示了调暗变暖电路,该调暗变暖电路随着输入电压从最小电流变化到最大电流而控制到每个串的电流。
图2是在输入电流的整个范围内被供应给暖色LED(Iw)和冷色LED(Ic)的相对电流的示例。
图3图示了图2的调暗变暖电路中的各种功能单元。
图4是调暗变暖电路以及暖色LED和冷色LED的电路图。
图5是示出随着光从最大值被调暗至最小值的灯的仿真的整体CCT以及示出卤素灯泡的理想CCT的曲线图。
图6A-6B图示了本发明的实施例,其中到四个调暗变暖电路内的输入电流由接收模拟调光信号的抽头线性驱动器提供,并且其中使用和设计四个调暗变暖电路以便每个调暗变暖电路在相同的调光水平下都产生相同的CCT。
图7是可以被用在图6的系统中的合适的现有技术抽头线性调节器的功能图(来自数据表单)。
相同或相似的元件用相同的数字标记。
具体实施方式
在一个实施例中,在灯中使用两个串联的LED串。第一串包含相同的冷色LED,诸如具有导致4000K的CCT的调节磷光体的基于GaN的LED。第二串包含相同的暖色LED,诸如使用与冷色LED相同的基于GaN的LED管芯但是使用导致2200K的CCT的调节磷光体。在其它实施例中,串的数目和CCT可以是不同的。两种CCT都被认为是白光。
诸如整流市电电压的电源被应用于两个串的一端,并且两个串的另一端连接到调暗变暖电路的不同端子。
可调整的模拟(非PWM)电流被供应给调暗变暖电路的输入端,其中输入电流水平可以通过用户控制合适的调光器而被调整。
在最小输入电流和第一输入电流水平之间,冷色LED串被开关断开,并且全部输入电流都流经暖色LED串。因此,调光仅控制暖色LED的明亮度,一直到第一输入电流水平。灯的CCT输出是恒定的暖色温,一直到第一输入电流水平。
当输入电流被调整为在第一输入电流水平之上但在第二输入电流水平之下时,开关被闭合并且输入电流的一部分流经冷色LED串,而经过暖色LED串的电流被钳位到恒定电流。因此,在输入电流的此范围内,调光仅控制冷色LED的明亮度而暖色LED的明亮度保持恒定。灯的CCT输出是两个CCT的变化混合,其中CCT随着输入电流接近第二输入电流水平而增加。
当输入电流被调整为在第二输入电流水平之上到最大电流时,冷色LED保持被增加的输入电流控制,而到暖色LED的电流被逐渐地减小至最大输入电流下的零。因此,随着输入电流水平接近其最大值,灯的CCT输出接近冷色LED的CCT。
使用此技术,获得了从4000K-2200K的CCT的整个范围,并且由于两组LED都输出白光,所以存在来自产生变化的CCT的不同LED的光的更自然的组合。由于操作是线性的(没有PWM或高频切换),所以不生成EMI且不需要滤波器。由于操作是线性的,所以非常小的线性调节器(包括抽头线性调节器)可以被用来产生输入电流。
在一个实施例中,抽头线性驱动器被用作调暗变暖电路的驱动器。抽头线性调节器从对AC市电电压进行整流的全波二极管桥接收电压,并且当DC电压以AC频率的两倍变化时将电流连续地供应给两个LED串的不同段。这导致非常紧凑且高效的控制系统。
图1图示了一个实施例。电源10可以是经整流的市电电压、电池、调节器、或者任何其它源。白光冷色LED 12的串联串使其阳极端耦合到电源10,并且白光暖色LED 14的串联串也使其阳极端耦合到电源10。取决于灯的所期望的最大光输出,可以存在多个每种类型的LED的串,并且每种类型的LED的串可以并联,使得每种类型的LED的串被相同地控制。
冷色LED可以是常规的、商业可用的、基于GaN的LED管芯,其发射蓝光,具有沉积在管芯上方的合适的磷光体(诸如YAG磷光体)。可以使用其它磷光体。这样的冷色LED 12将典型地具有在3000-6000K的范围内的CCT。在该示例中,CCT是4000K。
暖色LED 14可以是常规的、商业可用的、基于GaN的LED管芯,其发射蓝光,具有沉积在管芯上方的合适的磷光体(诸如YAG磷光体加上发射琥珀色或红色光的更暖色的磷光体)。可以使用其它磷光体。这样的暖色LED 14将典型地具有在1900-2700K的范围内的CCT。在该示例中,CCT是2200K。
由于暖色LED管芯和冷色LED管芯可以是相同类型的管芯,所以它们具有相同的正向电压降。在一个实施例中,相同数目的LED在各串中的每一串中,所以各串具有相同的正向电压降。
冷色LED 12和暖色LED 14的相对明亮度(光通量)由调暗变暖电路16确定。调暗变暖电路16可以是为暖色LED 14(Iw)和冷色LED 12(Ic)输出独立的驱动电流的3端子电路。到调暗变暖电路16内的输入是来自设定灯的整体调光的外部电流源18的可调整的模拟电流(输入电流Iin)。低输入电流Iin导致具有相对低CCT的灯的低整体明亮度,并且高输入电流Iin导致具有相对高CCT的灯的高整体明亮度。
图2图示了贯穿输入电流Iin的整个范围的通过暖色LED 14的电流Iw(直接对应于暖色LED 14的明亮度)和通过冷色LED 12的电流Ic1或Ic2(直接对应于冷色LED 12的明亮度)。电流Ic1表示在冷色LED 12在最小输入电流Iin(min)和中间输入电流Iin1之间是完全关闭的情况下的电流,并且电流Ic2表示在冷色LED 12在Iin(min)和Iin1之间是稍微开启的情况下的电流,所以CCT变化贯穿整个Iin范围是连续的。调暗变暖电路16可以被设计为实现Ic1或Ic2电流曲线。
最小输入电流Iin(min)对应于最大调光水平(最不明亮的且最暖色的),并且最大输入电流Iin(max)对应于最小调光水平(最明亮的且最冷色的)。
下面的描述假设调暗变暖电路16输出电流Ic1。在Iin(min)和Iin1之间,调暗变暖电路16仅输出电流Iw以利用与可调整输入电流Iin成比例的电流来驱动暖色LED 14,所以灯的CCT输出是2200K。在Iin1和In2之间,调暗变暖电路16 对Iw进行钳位,使得暖色LED 14的明亮度相对恒定,而Ic1与输入电流Iin成比例地上升。因此,在Iin1和Iin2之间,灯的整体(所感知的)CCT输出将变得越来越冷色。在Iin2和Iin(max)之间,Iw斜降,而Ic1仍然与输入电流Iin成比例地上升。灯在各种调光水平下的整体CCT与卤素灯或白炽灯泡的变化的CCT大体上匹配。
图3图示了整体系统,其示出调暗变暖电路16、暖色LED 14的串、冷色LED 12的串、以及输出Iin的调光控制可调整电流源18。
在低于Iin1的Iin下,控制电路22(比较器)使开关24保持关闭,使得没有电流流经冷色LED 12并且全部输入电流Iin都流经暖色LED 14。
当Iin超过Iin1时,控制电路22将开关24打开,使得通过冷色LED 12的电流Ic大体上与Iin成比例。控制电路22还控制钳位电路26将电流Iw钳位到固定水平,使得暖色LED 14的明亮度在Iin1和Iin2之间不改变(图2)。
当输入电流超过Iin2时,反馈电路28变为正向偏置以逐渐将一些电流转移到电路的左支路,这控制钳位器26逐渐减小通过暖色LED 14的电流Iw。
图3中结果得到的Iw和Ic电流与图2中的电流Iw和Ic1相匹配。
图4是图3的系统的示意电路图。图4的电路可以被形成为四端子封装的IC,其中所述端子中的两个被耦合到暖色LED和冷色LED的各串联串的阴极端,第三端子是vdd本地端子(图4中标记的),并且第四端子被耦合到地。可调整的调光电流被耦合到两个串联串的阳极。
可控齐纳二极管U1和U2可以是Diodes Inc的TLV431可调整分流调节器,其数据表单通过引用被并入本文。优选的可调整分流调节器具有有着1.25 V的参考电压(阈值电压)的18V阴极-阳极额定值。齐纳二极管符号表示分流调节器的功能,即使齐纳二极管是分流所不需要的。可以使用其它可控分流调节器电路。到二极管U1和U2内的输入控制电压控制钳位电压。在输入电流Iin(min)和Iin1之间(图2),二极管U1实际上是非导通的,并且MOSFET M1的栅极被上拉电阻器R5拉到高电平以将MOSFET M1打开。作为结果,全部输入电流Iin都流经MOSFET M1和暖色LED 14。
二极管U1、电阻器R1、R5、R8、以及MOSFET M1形成电流调节器(钳位电路26),其中MOSFET M1的栅极电压决定Iw。齐纳二极管U1的控制端子被耦合到电阻器R1的顶部节点。在该特定的电路示例中,当输入电流Iin将电流Iw增加到电阻器R1的顶部节点处的电压处于1.25伏特的点时,齐纳二极管U1将导通以将栅极电压钳位到导通图2中的经钳位的电流Iw所需要的电平。在TL431(由齐纳二极管U1表示)中设定参考电压,使得1.25伏特的控制电压使齐纳二极管U1充分导通以保持电阻器R1的顶部节点处的1.25的电压。在控制电压达到1.25伏特之前,齐纳二极管U1是关闭的。由齐纳二极管U1所致的钳位在图2中的Iin1下开始。因此,在Iin1和In2之间,流经MOSFET M1的电流Iw将被钳位到1.25V/R1。所以R1的值决定Iin1的位置。尽管描述了控制电压的1.25伏特的特定值,但是可以使用任何技术上可行的控制电压。
电阻器R6、R7以及第二可调整的齐纳二极管U2(另一TL431)表现为监测MOSFET M1的栅极电压的比较器。在通过电阻器R1的电流Iw达到钳位电流之前,齐纳二极管U1汲取最小电流。电阻器R5连接到由齐纳二极管D1设定(并且由电容器C1滤波)的某个固定电压并且将MOSFET M1的栅极拉高,其中栅极电压等于(R6+R7)/(R5+R6+R7)乘以由齐纳二极管D1设定的电压。当通过MOSFET M1的电流达到调节器的钳位电流时(在Iin1下),齐纳二极管U1(TL431)导通以将栅极电压拉到对通过MOSFET M1的电流进行钳位所需要的电平。这降低了由电阻器R6和R7形成的电阻分压器处的电压,并且所划分的电压将到可控齐纳二极管U2(TL431)内的控制电压降低到其阈值电压之下以使齐纳二极管U2充当开路。通过这样做,电阻器R4将MOSFET M2(图3中的开关24)的栅极电压拉高,这在输入电流Iin1下将MOSFET M2打开。由于在通过电阻器R1的电流达到钳位电流之前和之后栅极电压的变化是相对大的,所以此电路对于TL431可调整分流调节器的内部参考阈值电压的扩展(spread)相当不敏感。更具体地,如果有人试图设计MOSFET M2的固定开启阈值以匹配TL431可调整分流调节器的内部参考电压,则由于参考电压的扩展的原因而可能发生不匹配。利用本文提供的技术,M2开启阈值不会试图跟随TL431可调整分流调节器的内部参考电压的绝对值并且因此对于该扩展不敏感。
电容器C2和电阻器R10形成用于保持闭环稳定性的补偿网络。
现将描述在输入电流Iin2下的操作。电阻器R3和肖特基二极管D2形成图3中的反馈电路28。一旦MOSFET M2的源极电压比MOSFET M1的源极电压高出肖特基二极管D2的正向电压,一些电流就将通过电阻器R3和R1而被转移。通过电阻器R1的电流现在由来自电阻器R3和MOSFET M1两者的电流组成。这是图2中的Iin2下的拐点以及MOSFET M1中的电流Iw的滚降的开始。通过电阻器R1的增加的电流使齐纳二极管U1进一步减小MOSFET M1的栅极电压以使电阻器R1的顶部节点处的电压保持到1.25伏特。较大的电阻器R2将Iin2在x轴上向左移动。滚降的斜率由电阻器R3确定。电阻器R3的值越高,斜率越不陡峭。齐纳二极管U1和U2以及电阻器R6、R7、R4和R2执行控制电路22(也被称为“LED控制器”)的功能。更具体地,如上面指定的那样,控制电路22控制开关24(MOSFET M2)允许或不允许电流流经冷色LED 12并且控制钳位电路26(包括齐纳二极管U1、电阻器R1、R5、R8、以及MOSFET M1的电流调节器)对通过暖色LED 14的电流进行钳位。注意,尽管控制电路22和钳位器26被描述为包括图4中示出的电路的某些组件,但是在至少一些方面中,未完全划定控制电路22和钳位电路26之间的界限。例如,尽管电阻器R6和R7被描述为是控制电路22的部分并且电阻器R5被描述为是钳位电路26的部分,但是这些电阻器合作以执行控制电路22和钳位电路26两者的功能。本领域技术人员将意识到,图4中图示的各种元件可以以不同的方式被分组以对应于图3的各元件。
电阻器R9、二极管D1、以及电容器C1形成电压缓冲器。它确保两个MOSFET的栅极电压都在它们的极限内并且电阻分压器(R5、R6、R7)的结果是可预测的。
如果不期望在低于Iin1的输入电流下完全关断冷色LED 12,则可以控制MOSFETM2在Iin(min)和Iin1之间滚降,如图2中的Ic2线示出的那样。这可以通过在节点vcs2和vs2之间连接电阻器作为与MOSFET M2并联的泄露路径来完成。
图5图示了在100%和大约10%(最小调光)之间调光时结果得到的灯的CCT输出34如何实际上与卤素灯泡的理想CCT相同。
本发明的系统不需要高频滤波器并且可以被非常紧凑且廉价地制作。它可以与调整模拟输入电流的任何类型的调光电路一起使用。
图6A示出了具有抽头线性LED驱动器40的调暗变暖电路16的使用。在AC市电电压下操作的抽头线性LED驱动器是公知的且商业可用的。驱动器40可以是MagnaChip的MAP9010 AC LED驱动器40或其它合适的驱动器。
驱动器40从全波二极管桥42接收经整流的AC信号。AC信号可以是市电电压44。保险丝45(由电阻器符号表示)保护电路免受过电流,电容器46平滑瞬态,并且瞬态抑制器48限制尖峰。驱动器40感测传入DC信号的增加和降低的电平并且如图6B中示出的那样将电流连续地施加到其四个输出端IOUT0-IOUT3。在四个输出端子中的任何一个上一次仅输出一个电流,使得在刚好超过第一组串联LED的正向电压的低DC电压电平下,仅IOUT0输出电流以激励第一组LED。在接近超过整串LED的正向电压的最高DC电压电平下,仅IOUT3输出电流以激励整个串。各二极管49保证全部电流仅流入驱动器40。模拟驱动电流由控制信号50控制,控制信号50诸如来自用户控制的调光器。
左侧的第一组LED开启得最多,因为那些LED当DC电压上升到第一组LED的正向电压之上时被打开,并且右侧的第四组LED开启得最少,因为那些LED仅当DC电压接近最高电平时才被打开。电流从IOUT0-IOUT3逐渐增加以当被激励的LED的数目随着改变的DC电平不断改变时减小可感知的闪烁。尽管在每组中仅示出了一个冷色LED 12和一个暖色LED 14,但是在每组中可以存在更多的LED。
作为电流IOUT0-IOUT3在相同的调光水平下不同的结果,针对调暗变暖电路16A-16D中的每一个调整到冷色LED 12和暖色LED 14的电流Ic和Iw的组合,使得在每个调光水平下每组LED的CCT是相匹配的以避免灯的CCT在每个周期波动。在每个调光水平下匹配CCT通过调整电阻器R1、R2以及R3(图4)的值来完成。例如,对于接收用于特定调光水平(在该特定调光水平下,冷色LED和暖色LED同时开启)的IOUT0电流(最低)的调暗变暖电路16A,调暗变暖电路16A将与接收IOUT3电流(最高)的调暗变暖电路16D相同的电流Ic和Iw的比率应用于冷色LED和暖色LED。本领域技术人员可以容易地选择R1、R2以及R3的值以在各调光水平中的任何一个调光水平下针对调暗变暖电路16A-16D中的每一个都保持相同的CCT。
图7图示了MAP9010驱动器中的功能单元(从其数据表单复制)。MOSFET 60被控制以当经整流的DC电压在AC周期期间变化时,在输出端IOUT0-IOUT3处连续供应所期望的电流。模拟调光信号被施加到端子RDIM以控制输出端IOUT0-IOUT3处的电流。该操作在通过引用被并入本文的数据表中被进一步描述。
上面描述的调暗变暖电路16可以是简单的3端子IC,其可以与为调光提供可变电流的常规LED驱动器一起使用。调暗变暖电路16不需要高频滤波组件(例如,大的电容器或电感器),所以它很容易地被安装在具有LED的印刷电路板上。不需要微处理器。
虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可以在不脱离本发明的情况下在本发明的更广泛的方面进行改变和修改,并且因此,所附权利要求应在其范围内涵盖所有这些改变和修改为落入本发明的真正精神和范围内。
Claims (20)
1.一种用于发光二极管(LED)照明系统的控制电路,所述控制电路用于在最小明亮度-最大调光水平和最大明亮度-最小调光水平之间实现调暗变暖效果,所述控制电路包括:
LED控制器;
钳位电路,被耦合到一组暖色相关色温(“CCT”)LED;
开关,被耦合到一组冷色CCT LED;以及
反馈电路,被耦合到所述钳位器和所述开关,
其中所述LED控制器被配置为:
感测可调整输入电流的量值;
基于所述输入电流控制所述钳位电路将通过所述一组暖色CCT LED的电流钳位到钳位电流水平;并且
控制所述开关响应于所述输入电流大于第一阈值水平而接通所述一组冷色CCT LED并且响应于所述输入电流低于所述第一阈值水平而切断所述一组冷色CCT LED,
其中,响应于所述输入电流超过第二阈值水平,所述反馈电路被配置为将电流从所述一组暖色CCT LED转移到所述一组冷色LED。
2.如权利要求1所述的控制电路,其中所述钳位电路包括:
第一晶体管、第一齐纳二极管、第一电阻器以及第二电阻器,
其中所述第一齐纳二极管被配置为,经由所述第一电阻器和所述第二电阻器控制所述第一晶体管的栅极电压,以将通过所述一组暖色CCT LED的电流钳位在所述钳位电流水平。
3.如权利要求2所述的控制电路,其中所述开关包括:
第二晶体管,被耦合到所述一组冷色CCT LED。
4.如权利要求3所述的控制电路,其中所述LED控制器包括:
所述第一齐纳二极管、第二齐纳二极管、第三电阻器、第四电阻器、第五电阻器以及第六电阻器,
其中所述第三电阻器、所述第四电阻器以及所述第二齐纳二极管被配置为,响应于所述第一齐纳二极管变为导通而使所述第二晶体管变为导通。
5.如权利要求4所述的控制电路,其中所述反馈电路包括:
肖特基二极管和第七电阻器,所述肖特基二极管和第七电阻器被配置为,响应于所述第二晶体管的源极电压高于所述第一晶体管的源极电压,使电流从所述第二晶体管通过所述第七电阻器转移到所述第一电阻器,以减小所述第一晶体管的所述栅极电压,由此减小通过所述一组暖色CCT LED的电流。
6.如权利要求5所述的控制电路,其中:
所述第一电阻器被耦合到所述第一齐纳二极管的控制端子并且被耦合到所述第一晶体管和所述第二电阻器两者,并且
所述第一齐纳二极管的阳极被耦合到接地端子,并且所述齐纳二极管的阴极被耦合到所述第一晶体管的栅极。
7.如权利要求6所述的控制电路,其中:
所述第二齐纳二极管被耦合到所述第二晶体管的栅极并且被耦合到所述接地端子,并且所述第二齐纳二极管的控制端子被耦合到所述第三电阻器和所述第四电阻器;
所述第三电阻器被耦合到所述第一晶体管的所述栅极;
所述第四电阻器被耦合到所述接地端子并且被耦合到所述第三电阻器;
所述第五电阻器被耦合到高电压并且被耦合到所述第二晶体管的所述栅极;并且
所述第六电阻器被耦合到所述第二晶体管的源极并且被耦合到所述接地端子。
8.如权利要求7所述的控制电路,其中:
所述肖特基二极管被耦合到所述第二晶体管的所述源极并且被耦合到所述第七电阻器;并且
所述第七电阻器被耦合到所述第一晶体管的所述源极。
9.如权利要求1所述的控制电路,其中:
所述暖色CCT LED具有大约4000K的色温,并且所述冷色CCT LED具有大约2200K的色温。
10.一种用于控制LED照明系统的方法,所述方法包括:
感测可调整输入电流的量值,所述可调整输入电流用于控制一组暖色相关色温(“CCT”)LED和一组冷色CCT LED;
基于所述输入电流控制钳位电路将通过所述一组暖色CCT LED的电流钳位到钳位电流水平;
控制开关响应于所述输入电流大于第一阈值水平而接通所述一组冷色CCT LED并且响应于所述输入电流低于所述第一阈值水平而切断所述一组冷色CCT LED;并且
响应于所述输入电流超过第二阈值水平,将电流从所述一组暖色CCT LED转移到所述一组冷色LED。
11.如权利要求10所述的方法,其中钳位所述电流包括:
经由第一电阻器和第二电阻器控制被耦合到处于所述钳位电流水平的所述一组暖色CCT LED的第一晶体管的栅极电压,其中:
所述第一电阻器被耦合到第一齐纳二极管的控制端子并且被耦合到所述第一晶体管和所述第二电阻器两者,并且
所述第一齐纳二极管的阳极被耦合到接地端子,并且所述第一齐纳二极管的阴极被耦合到所述第一晶体管的栅极。
12.如权利要求11所述的方法,其中接通所述一组冷色CCT LED包括:
响应于所述第一齐纳二极管变为导通而使第二晶体管导通。
13.如权利要求12所述的方法,其中将电流从所述一组暖色CCT LED转移到所述一组冷色CCT LED包括:
响应于所述第二晶体管的源极电压高于所述第一晶体管的源极电压,将电流从所述第二晶体管通过第三电阻器转移到第四电阻器,以减小所述第一晶体管的栅极电压,由此减小通过所述一组暖色CCT LED的电流。
14.一种LED照明系统,包括:
调光器控制装置,被配置为可调整地设定输入电流;
一组暖色相关色温(CCT)LED;
一组冷色CCT LED;
LED控制器;
钳位电路,被耦合到所述一组暖色CCT LED;
开关,被耦合到所述一组冷色CCT LED;以及
反馈电路,被耦合到所述钳位器和所述开关,
其中所述LED控制器被配置为:
感测所述输入电流的量值;
基于所述输入电流控制所述钳位电路将通过所述一组暖色CCT LED的电流钳位到钳位电流水平;并且
控制所述开关响应于所述输入电流大于第一阈值水平而接通所述一组冷色CCT LED并且响应于所述输入电流低于所述第一阈值水平而切断所述一组冷色CCT LED,
其中,响应于所述输入电流超过第二阈值水平,所述反馈电路被配置为将电流从所述一组暖色CCT LED转移到所述一组冷色LED。
15.如权利要求14所述的LED照明系统,其中所述钳位电路包括:
第一晶体管、第一齐纳二极管、第一电阻器以及第二电阻器,
其中所述第一齐纳二极管被配置为,经由所述第一电阻器和所述第二电阻器,控制所述第一晶体管的栅极电压,以将通过所述一组暖色CCT LED的电流钳位在所述钳位电流水平。
16.如权利要求15所述的LED照明系统,其中所述开关包括:
第二晶体管,被耦合到所述一组冷色CCT LED。
17.如权利要求16所述的LED照明系统,其中所述LED控制器包括:
所述第一齐纳二极管、第二齐纳二极管、第三电阻器、第四电阻器、第五电阻器以及第六电阻器,
其中所述第三电阻器、所述第四电阻器以及所述第二齐纳二极管被配置为响应于所述第一齐纳二极管变为导通而使所述第二晶体管变为导通。
18.如权利要求17所述的LED照明系统,其中所述反馈电路包括:
肖特基二极管和第七电阻器,所述肖特基二极管和第七电阻器被配置为,响应于所述第二晶体管的源极电压高于所述第一晶体管的源极电压,将电流从所述第二晶体管通过所述第七电阻器转移到所述第一电阻器,以减小所述第一晶体管的所述栅极电压,由此减小通过所述一组暖色CCT LED的电流。
19.如权利要求18所述的LED照明系统,其中:
所述第一电阻器被耦合到所述第一齐纳二极管的控制端子并且被耦合到所述第一晶体管和所述第二电阻器两者,并且
所述第一齐纳二极管的阳极被耦合到接地端子,并且所述齐纳二极管的阴极被耦合到所述第一晶体管的栅极。
20.如权利要求19所述的LED照明系统,其中:
所述第二齐纳二极管被耦合到所述第二晶体管的栅极并且被耦合到所述接地端子,并且所述第二齐纳二极管的控制端子被耦合到所述第三电阻器和所述第四电阻器;
所述第三电阻器被耦合到所述第一晶体管的所述栅极;
所述第四电阻器被耦合到所述接地端子并且被耦合到所述第三电阻器;
所述第五电阻器被耦合到高电压并且被耦合到所述第二晶体管的所述栅极;并且
所述第六电阻器被耦合到所述第二晶体管的源极并且被耦合到所述接地端子。
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