CN110035586A - 一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路及其实现方法 - Google Patents

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    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
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Abstract

本发明公开了属于LED电路技术领域的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，包括依次连接的整流电路、降压电路、调光电路以及光源电路，其中降压电路还与模块供电电路连接，模块供电电路与微处理器电路连接，微处理器电路与调光电路连接；本发明还公开了一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法；本发明通过输出的LED负载，降压芯片U1自动切换恒流模式和恒压模式，驱动高色温、低色温光源时工作在恒流模式，达到高效率驱动LED，在驱动RGB光源时，工作在恒压模式，实现全彩情景控制。

Description

一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路及其实现方法
技术领域
本发明属于LED电路技术领域，具体涉及一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路及其实现方法。
背景技术
近年来照明行业的总体特点是由传统照明向LED照明转型,通过十几年的高速发展，LED照明产品正在逐步替代传统照明产品。由于LED照明产品性价比的快速提升，LED照明产品的渗透率也在逐年增长。如果你想要温暖房间的感觉，可以将你的灯泡颜色调为低色温；如果你想要冷静下来，可以将你的灯泡颜色调为高色温；如果你要开派对，您可以将灯泡的颜色与派对主题的颜色相匹配。真正一款兼具色温调节，色彩控制的灯，能给个性化的家庭增添不一样的内容。
现阶段全彩灯的市场需求是：低色温和高色温光源用于亮度照明，对产品的光通量有要求，需满足生活的需要，两种色温光源满足照明产品从低色温到高色温的范围可调。红、绿、蓝光源适用于情景照明，实现色彩可调。现有技术中的控制电路分两种方案：
第一种方案，图3所示，电源输出恒定的电压，低色温白光和高色温白光各采用DC-DC电路实现调光。红色、绿色、蓝色采用电阻分压，MOS管实现调光。它的优点是白光的一致性比较好，效率高；但是这个方案器件比较多，空间要求比较高，成本高。
第二种方案，图4所示，电源输出恒定的电压，低色温光源、高色温光源、红色、绿色、蓝色都采用电阻分压，MOS管实现调光。它的优点是价格便宜，空间要求低；但是它效率低，采用电阻分压，一批灯同时点亮时，会出现亮度不一致，产品的一致性不好。。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，具有高效率，价格便宜以及电路简单的特点。
本发明另一目的在于提供一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，包括依次连接的整流电路、降压电路、调光电路以及光源电路，其中降压电路还与模块供电电路连接，模块供电电路与微处理器电路连接，微处理器电路与调光电路连接。
在本发明中进一步地，所述降压电路包括芯片U1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3和电阻RS4，其中电阻RS1的一端分别与整流电路和芯片U1的DRAIN端连接，电阻RS1的另一端与电阻RS2、电阻RS4、芯片U1的VCC端以及电阻RS3连接，电阻RS2的另一端与电阻RS3以及芯片U1的FB端连接，电阻RS3与电阻RS1连接的一端还与芯片U1的GND端连接。
在本发明中进一步地，所述光源电路包括五种不同的光源，其中，五种不同光源的一端分别与降压电路的输出端连接，另一端与调光电路连接。
在本发明中进一步地，五种不同所述光源依次为红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源，其中，红色光源、绿色光源以及蓝色光源与降压电路连接的一端分别连接有电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7。
在本发明中进一步地，所述微处理器电路包括通信模块，所述通信模块包括天线，所述天线为双面PCB板载天线。
在本发明中进一步地，所述调光电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5分别与红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源对应连接，还分别与芯片U3的PWM-R、PWM-G、PWM-B、PWM-WH和PWM-WL端连接。
在本发明中进一步地，所述芯片U1为恒压恒流控制芯片。
在本发明中进一步地，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5均为N沟道MOS管。
在本发明中进一步地，所述的适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法，包括以下步骤：
(一)、电流经过整流电路整流后进入降压电路；
(二)、通过降压电路中的芯片U1为微处理器电路以及光源电路供电；
(三)、当高/低色温光源工作时，负载小，模块供电电路为恒流模式，当工作在，RGB光源工作时，负载变大，模块供电电路为恒压模式。
在本发明中进一步地，所述的适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法，所述降压电路包括芯片U1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3和电阻RS4，其中电阻RS1的一端分别与整流电路和芯片U1的DRAIN端连接，电阻RS1的另一端与电阻RS2、电阻RS4、芯片U1的VCC端以及电阻RS3连接，电阻RS2的另一端与电阻RS3以及芯片U1的FB端连接，电阻RS3与电阻RS1连接的一端还与芯片U1的GND端连接；光源电路包括五种不同的光源，其中，五种不同光源的一端分别与降压电路的输出端连接，另一端与调光电路连接；五种不同光源依次为红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源，其中，红色光源、绿色光源以及蓝色光源与降压电路连接的一端分别连接有电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7；微处理器电路包括通信模块，通信模块包括天线，天线为双面PCB板载天线；调光电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5分别与红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源对应连接，还分别与芯片U3的PWM-R、PWM-G、PWM-B、PWM-WH和PWM-WL端连接；芯片U1为恒压恒流控制芯片；MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5均为N沟道MOS管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过输出的LED负载，降压芯片U1自动切换恒流模式和恒压模式，驱动高色温、低色温光源时工作在恒流模式，达到高效率驱动LED，在驱动RGB光源时，工作在恒压模式，实现全彩情景控制；
2、本发明具有高效率，价格便宜以及电路简单的优势；
3、本发明中的光源电路包括红、绿、蓝、低色温、高色温五种光源，其中电阻RS5、电阻RS6、电阻RS7为限流电阻，具有分压的功能；
4、本发明中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5为N沟道MOS管，Vgs大于一定值时导通，具有价格便宜的特点；
5、本发明中的输出的控制信号为PWM信号，频率为4K，具有无频闪的特点。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为市场上常规驱动方案1的示意图；
图4为市场上常规驱动方案2的示意图；
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，所描述的实施例仅仅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。
实施例
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，包括依次连接的整流电路、降压电路、调光电路以及光源电路，其中降压电路还与模块供电电路连接，模块供电电路与微处理器电路连接，微处理器电路与调光电路连接。
进一步地，所述降压电路包括芯片U1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3和电阻RS4，其中电阻RS1的一端分别与整流电路和芯片U1的DRAIN端连接，电阻RS1的另一端与电阻RS2、电阻RS4、芯片U1的VCC端以及电阻RS3连接，电阻RS2的另一端与电阻RS3以及芯片U1的FB端连接，电阻RS3与电阻RS1连接的一端还与芯片U1的GND端连接；芯片U1为恒压恒流控制芯片；电阻RS4控制输出电流；电阻RS2、电阻RS3控制输出电压。
进一步地，所述光源电路包括五种不同的光源，其中，五种不同光源的一端分别与降压电路的输出端连接，另一端与调光电路连接。
进一步地，五种不同所述光源依次为红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源，其中，红色光源、绿色光源以及蓝色光源与降压电路连接的一端分别连接有电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7，电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7为限流电阻，具有分压的功能。
进一步地，所述微处理器电路包括通信模块，所述通信模块包括天线，所述天线为双面PCB板载天线。
进一步地，所述调光电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5分别与红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源对应连接，还分别与芯片U3的PWM-R、PWM-G、PWM-B、PWM-WH和PWM-WL端连接。
进一步地，所述芯片U1为恒压恒流控制芯片。
进一步地，所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5均为N沟道MOS管，当Vgs大于一定值时导通，具有价格便宜的特点。
进一步地，本发明所述的适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法，包括以下步骤：
(一)、电流经过整流电路整流后进入降压电路；
(二)、通过降压电路中的芯片U1为微处理器电路以及光源电路供电；
(三)、当高/低色温光源工作时，负载小，模块供电电路为恒流模式，当工作在，RGB光源工作时，负载变大，模块供电电路为恒压模式。
本实施例中整流电路具体的结构在中国专利申请号为201410683218.1公开的一种欠压脱扣器中已经公开；微处理器电路的具体结构在中国专利申请号为201520706248.X公开的一种由微处理器电路控制逆变电路的太阳能空调系统中已经公开。
本实施例中具体的，假设客户要求是：为了满足一定的光通量要求，高/低色温光源光源数量各2颗，单颗工作电流100MA；实现RGB的全彩控制，RGB光源各2颗，单颗工作电流30MA工作。
芯片U1选用晶丰明源的BP2513DP，根据电流表达式：I＝300/Rcs，电阻RS4为1.2K，输出电流为250mA，其中50mA给微处理器电路，200mA保证高/低色温光源的工作电流；根据电压表达式V＝(RL+RH)*3/RL，RS3＝2K，RS2＝2.7K，设置输出电压为7.05V；根据LED规格书，红色Vf＝2.2V；绿色Vf＝3V；蓝色Vf＝3V；高色温6500K光源Vf＝3V；低色温2700K光源Vf＝3V；根据RGB光源工作在50Ma，RS5＝52Ω，RS6＝20Ω，RS7＝20Ω；当工作在高/低色温光源时，负载小，电源芯片U2BP2513DP工作在恒流模式，电流输出250，其实200MA左右给LED工作。当RGB工作时，负载变大，电压上升，由于设定值为7.05V，电压上升到该值时，保持恒压状态。经功率分析仪测试，该方案工作在6500K色温时，效率为87％，具有高效率，价格便宜，电路简单的优势。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：包括依次连接的整流电路、降压电路、调光电路以及光源电路，其中降压电路还与模块供电电路连接，模块供电电路与微处理器电路连接，微处理器电路与调光电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述降压电路包括芯片U1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3和电阻RS4，其中电阻RS1的一端分别与整流电路和芯片U1的DRAIN端连接，电阻RS1的另一端与电阻RS2、电阻RS4、芯片U1的VCC端以及电阻RS3连接，电阻RS2的另一端与电阻RS3以及芯片U1的FB端连接，电阻RS3与电阻RS1连接的一端还与芯片U1的GND端连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述光源电路包括五种不同的光源，其中，五种不同光源的一端分别与降压电路的输出端连接，另一端与调光电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：五种不同所述光源依次为红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源，其中，红色光源、绿色光源以及蓝色光源与降压电路连接的一端分别连接有电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7。
5.根据权利要求4所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述微处理器电路包括通信模块，所述通信模块包括天线，所述天线为双面PCB板载天线。
6.根据权利要求5所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述调光电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5分别与红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源对应连接，还分别与芯片U3的PWM-R、PWM-G、PWM-B、PWM-WH和PWM-WL端连接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述芯片U1为恒压恒流控制芯片。
8.根据权利要求7所述的一种适用于高效率实现调色温调色彩的电路，其特征在于：所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5均为N沟道MOS管。
9.根据权利要求1-8任一项所述的适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、电流经过整流电路整流后进入降压电路；
(二)、通过降压电路中的芯片U1为微处理器电路以及光源电路供电；
(三)、当高/低色温光源工作时，负载小，模块供电电路为恒流模式，当工作在，RGB光源工作时，负载变大，模块供电电路为恒压模式。
10.根据权利要求9所述的适用于高效率实现调色温调色彩的电路的实现方法，其特征在于：降压电路包括芯片U1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3和电阻RS4，其中电阻RS1的一端分别与整流电路和芯片U1的DRAIN端连接，电阻RS1的另一端与电阻RS2、电阻RS4、芯片U1的VCC端以及电阻RS3连接，电阻RS2的另一端与电阻RS3以及芯片U1的FB端连接，电阻RS3与电阻RS1连接的一端还与芯片U1的GND端连接；光源电路包括五种不同的光源，其中，五种不同光源的一端分别与降压电路的输出端连接，另一端与调光电路连接；五种不同光源依次为红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源，其中，红色光源、绿色光源以及蓝色光源与降压电路连接的一端分别连接有电阻RS5、电阻RS6和电阻RS7；微处理器电路包括通信模块，通信模块包括天线，天线为双面PCB板载天线；调光电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5分别与红色光源、绿色光源、蓝色光源、低色温光源以及高色温光源对应连接，还分别与芯片U3的PWM-R、PWM-G、PWM-B、PWM-WH和PWM-WL端连接；芯片U1为恒压恒流控制芯片；MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5均为N沟道MOS管。
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