调光调色温的电路
技术领域
本发明涉及照明领域,尤其涉及一种调光调色温的电路。
背景技术
随着智能家居的发展,智能灯的应用越来越普及。单一灯具的调光或者单一灯具的调色温,已经远远不能满足人们的需求,而是追求更为多样化、便利性强的灯具。现有采用WIFI或蓝牙等无线方式进行调光(或调功率)调色温的设备与有线设备相比,成本较高,且用户操作相对繁琐。目前的有线调光调色温的设备占用的空间体积较大,布线占用空间大。
然而,由于灯具的应用场景越来越多,如:安装于室内或家具(如:衣柜,床头,橱柜)中的灯具,应用于电子产品中的灯具等,对于灯具的体积要求越来小,空间布线的要求越来越严苛。
发明内容
针对现有调光调色温的设备占用的空间体积较大的问题,现提供一种旨在占用空间小,便于布线的调光调色温的电路。
一种调光调色温的电路,包括:
光源模块;
接收模块,用于接收触发信号,将所述触发信号转换为电信号;
控制模块,连接所述接收模块,用于根据所述电信号生成两个脉冲宽度调制信号;
驱动模块,分别连接所述控制模块和所述光源模块,用于根据两个所述脉冲宽度调制信号生成两个控制信号,通过两个所述控制信号控制所述光源模块的亮度和色温;
供电模块,分别与所述接收模块、所述控制模块和所述驱动模块连接,用于为所述接收模块、所述控制模块和所述驱动模块供电。
优选的,所述接收模块采用旋钮式编码器,所述旋钮式编码器包括所述第一输出端、第二输出端和第三输出端。
优选的,所述旋钮式编码器还包括:
触发开关,所述触发开关的一端接地;
旋钮开关,所述旋钮开关包括第四输出端、第五输出端和一个接地端;
第一电阻,所述第一电阻的一端与所述第四输出端连接;
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形成所述旋钮式编码器的供电端,所述第二电阻的另一端与所述触发开关的另一端连接形成所述旋钮式编码器的所述第一输出端;
第三电阻,所述第三电阻的一端与所述第四输出端连接,所述第三电阻的另一端形成所述旋钮式编码器的所述第二输出端;
第四电阻,所述第四电阻的一端与所述第五输出端连接,所述第四电阻的另一端形成所述旋钮式编码器的所述第三输出端。
优选的,所述控制模块采用单片机,所述单片机包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第六输出端和第七输出端,所述第六输出端用于输出第一脉冲宽度调制信号,所述第七输出端用于输出第二脉冲宽度调制信号;
所述单片机的第一输入端与所述旋钮式编码器的第一输出端连接,所述单片机的第二输入端与所述旋钮式编码器的第二输出端连接,所述单片机的第三输入端与所述旋钮式编码器的第三输出端连接。
优选的,所述驱动模块包括:
第四输入端,用于接收所述第一脉冲宽度调制信号;
第五输入端,用于接收所述第二脉冲宽度调制信号;
第八输出端,用于输出第一控制信号;
第九输出端;用于输出第二控制信号;
驱动器,所述驱动器包括:第六输入端、第七输入端、第十输出端、第十一输出端和第十二输出端;
第一场效应晶体管,所述第一场效应晶体管的源极接地,所述第一场效应晶体管的栅极与所述驱动器的第六输入端连接共同形成所述驱动模块的第四输入端;
第二场效应晶体管,所述第二场效应晶体管的源极接地,所述第二场效应晶体管的栅极与所述驱动器的第七输入端连接共同形成所述驱动模块的第五输入端;
第三场效应晶体管,所述第三场效应晶体管的栅极与所述驱动器的所述第十输出端连接,所述第三场效应晶体管的漏极与所述第二场效应晶体管的漏极连接共同形成所述驱动模块的所述第八输出端;
第四场效应晶体管,所述第四场效应晶体管的源极与所述驱动器的所述第十一输出端连接,所述第四场效应晶体管的栅极与所述驱动器的所述第十二输出端连接,所述第四场效应晶体管的漏极与所述第一场效应晶体管的漏极连接共同形成所述驱动模块的所述第九输出端。
优选的,所述光源模块包括:
第一控制输入端,用于与所述驱动模块的所述第八输出端连接;
第二控制输入端,用于与所述驱动模块的所述第九输出端连接;
第一色温可调光源电路,所述第一色温可调光源电路包括第三控制输入端,所述第三控制输入端形成所述第一控制输入端;
第二色温可调光源电路,所述第二色温可调光源电路包括第四控制输入端,所述第四控制输入端形成所述第二控制输入端。
优选的,所述第一色温可调光源电路包括:N颗串联的第一色温可调光源,其中,N为正整数;
所述第二色温可调光源电路包括:M颗串联的第二色温可调光源,其中,M为正整数;
所述第一色温可调光源电路中的N颗串联的第一色温可调光源采用正接方式串联;
所述第二色温可调光源电路中的N颗串联的第二色温可调光源采用反接方式串联。
优选的,所述第一色温可调光源电路包括:N颗串联的第一色温可调光源,其中,N为正整数;
所述第二色温可调光源电路包括:M颗串联的第二色温可调光源,其中,M为正整数;
所述第一色温可调光源电路中的N颗串联的第一色温可调光源采用正接方式串联;
所述第二色温可调光源电路中的N颗串联的第二色温可调光源采用正接方式串联。
优选的,所述供电模块包括:
整流二极管,所述整流二极管的正极连接正电压;
第一电容,所述第一电容的一端连接所述整流二极管的负极,所述第一电容的另一端接地;
稳压器,所述稳压器的输入端连接所述整流二极管的负极和所述电容的一端,所述稳压器的公共端接地;
第二电容,所述第二电容连接于所述稳压器的输出端和公共端之间。
优选的,所述光源模块采用LED电路。
上述技术方案的有益效果:
本技术方案中,调光调色温的电路采用接收模块将接收到的触发信号转换为电信号;利用控制模块根据电信号生成两路脉冲宽度调制信号;通过驱动模块根据两路脉冲宽度调制信号生成两个控制信号,通过两个控制信号控制光源模块的亮度和色温。通过两路脉冲宽度调制信号的控制即可实现对光源模块的亮度和色温的调节,达到了在降低布线占用的空间同时实现对光源的亮度和色温调节的目的。
附图说明
图1为本发明所述的调光调色温的电路一种实施例的模块图;
图2为本发明所述光源模块的一种实施例的电路图;
图3为本发明所述接收模块的一种实施例的电路图;
图4为本发明所述控制模块的一种实施例的电路图;
图5为本发明所述驱动模块的一种实施例的电路图;
图6为接收模块、控制模块和驱动模块的电路连接示意图;
图7a-图7d为LED A和LED B的波形图;
图8为本发明所述供电模块的一种实施例的电路图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
如图1至图7(a-d)所示,本发明提供了一种调光调色温的电路,包括:
光源模块4;
进一步地,所述光源模块4包括:
第一控制输入端,用于与所述驱动模块3的所述第八输出端连接;
第二控制输入端,用于与所述驱动模块3的所述第九输出端连接;
第一色温可调光源电路,所述第一色温可调光源电路包括第三控制输入端,所述第三控制输入端形成所述第一控制输入端;
第二色温可调光源电路,所述第二色温可调光源电路包括第四控制输入端,所述第四控制输入端形成所述第二控制输入端。
在本实施例中,光源模块4可采用LED电路。
作为一种优选的实施例,所述第一色温可调光源电路可包括:N颗串联的第一色温可调光源,其中,N为正整数;
需要说明的是:第一色温可调光源电路可包括多个由N颗串联的第一色温可调光源组并联的支路。
所述第二色温可调光源电路包括:M颗串联的第二色温可调光源,其中,M为正整数;
需要说明的是:第二色温可调光源电路可包括多个由M颗串联的第二色温可调光源组并联的支路。
所述第一色温可调光源电路中的N颗串联的第一色温可调光源采用正接方式串联;
所述第二色温可调光源电路中的N颗串联的第二色温可调光源采用反接方式串联。
在本实施例中,第一色温可调光源电路和第二色温可调光源电路的色温不同,其中,第一色温可调光源电路可以是4000K色温;第二色温可调光源电路可以是2700K色温。
作为举例而非限定,参考图2,第一色温可调光源电路LED A可包括两个并联支路,第一并联支路由第一发光二极管W1,第二发光二极管W3,第三发光二极管W5组成,第二并联支路由第四发光二极管W2,第五发光二极管W4,第六发光二极管W6组成;每一支路的发光二极管均采用正接方式连接。
第二色温可调光源电路LED B可包括两个并联支路,第三并联支路由第七发光二极管C3,第八发光二极管C6,第九发光二极管C12组成,第四并联支路由第十发光二极管C4,第十一发光二极管C7,第十二发光二极管C13组成;每一支路的发光二极管均采用反接方式连接。
作为一种优选的实施例,所述第一色温可调光源电路包括:N颗串联的第一色温可调光源,其中,N为正整数;
需要说明的是:第一色温可调光源电路可包括多个由N颗串联的第一色温可调光源组并联的支路。
所述第二色温可调光源电路包括:M颗串联的第二色温可调光源,其中,M为正整数;
需要说明的是:第二色温可调光源电路可包括多个由M颗串联的第二色温可调光源组并联的支路。
所述第一色温可调光源电路中的N颗串联的第一色温可调光源采用正接方式串联;
所述第二色温可调光源电路中的N颗串联的第二色温可调光源采用正接方式串联。
接收模块1,用于接收触发信号,将所述触发信号转换为电信号;
进一步地,参考图3,所述接收模块1可采用旋钮式编码器,所述旋钮式编码器包括所述第一输出端、第二输出端和第三输出端。
具体地,所述旋钮式编码器还可包括:
触发开关S2,所述触发开关S2的一端接地;
旋钮开关S1,所述旋钮开关S1包括第四输出端、第五输出端和一个接地端;
第一电阻R10,所述第一电阻R10的一端与所述第四输出端连接;
第二电阻R17,所述第二电阻R17的一端与所述第一电阻R10的另一端连接形成所述旋钮式编码器的供电端,所述第二电阻R17的另一端与所述触发开关S2的另一端连接形成所述旋钮式编码器的所述第一输出端;
第三电阻R12,所述第三电阻R12的一端与所述第四输出端连接,所述第三电阻R12的另一端形成所述旋钮式编码器的所述第二输出端;
第四电阻R11,所述第四电阻R11的一端与所述第五输出端连接,所述第四电阻R11的另一端形成所述旋钮式编码器的所述第三输出端。
作为举例而非限定,接收模块1还可包括:第三电容C14、第四电容C10、第五电容C11和第五电阻R9。第三电容C14与触发开关S2并联;第四电容C10的一端与第四电阻R11的另一端连接共同形成旋钮式编码器的所述第三输出端,第四电容C10的另一端接地;第五电容C11的一端连接第一电阻R10的一端、第三电阻R12的一端和旋钮开关S1的第四输出端;第五电阻R9的一端连接于第四电阻R11的一端,第五电阻R9的另一端连接于第二电阻R17的一端和所述第一电阻R10另一端。
控制模块2,连接所述接收模块1,用于根据所述电信号生成两个脉冲宽度调制信号(第一脉冲宽度调制信号CC和第二脉冲宽度调制信号WW);
进一步地,所述控制模块2可采用单片机U2,所述单片机U2包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第六输出端和第七输出端,所述第六输出端用于输出第一脉冲宽度调制信号,所述第七输出端用于输出第二脉冲宽度调制信号;
所述单片机U2的第一输入端与所述旋钮式编码器的第一输出端连接,所述单片机U2的第二输入端与所述旋钮式编码器的第二输出端连接,所述单片机U2的第三输入端与所述旋钮式编码器的第三输出端连接。
在本实施例中的单片机U2为20PIN单片机芯片。
参考图4和图6,控制模块2还包括第六电阻R8、第六电容C8和第七电容C9,第六电容C8和第七电容C9用于为单片机U2的5管脚滤波;第六电阻R8和第六电容C8用于为单片机U2的4管脚提供震荡电压;单片机U2的18管脚用于输出第一脉冲宽度调制信号CC;单片机U2的17管脚用于输出第二脉冲宽度调制信号WW;单片机U2的11管脚与旋钮式编码器的第三输出端连接,单片机U2的12管脚与旋钮式编码器的第二输出端连接,单片机U2的13管脚与旋钮式编码器的第一输出端连接,单片机U2的11、12和13管脚用于接收接收模块1发送的电信号,通过单片机的控制根据接收的电信号生成第一脉冲宽度调制信号CC和第二脉冲宽度调制信号WW。
驱动模块3,分别连接所述控制模块2和所述光源模块4,用于根据两个所述脉冲宽度调制信号生成两个控制信号,通过两个所述控制信号控制所述光源模块4的亮度和色温。
具体地,参考图5-图6,所述驱动模块3可包括:
第四输入端,用于接收所述第一脉冲宽度调制信号;
第五输入端,用于接收所述第二脉冲宽度调制信号;
第八输出端,用于输出第一控制信号;
第九输出端;用于输出第二控制信号;
驱动器,所述驱动器包括:第六输入端、第七输入端、第十输出端、第十一输出端和第十二输出端;
其中,驱动器可采用IR4426型号。
第一场效应晶体管Q1,所述第一场效应晶体管Q1的源极接地,所述第一场效应晶体管Q1的栅极与所述驱动器的第六输入端连接共同形成所述驱动模块3的第四输入端;
所述第一场效应晶体管Q1为N沟道效应晶体管。
第二场效应晶体管Q2,所述第二场效应晶体管Q2的源极接地,所述第二场效应晶体管Q2的栅极与所述驱动器的第七输入端连接共同形成所述驱动模块3的第五输入端;
所述第二场效应晶体管Q2为N沟道效应晶体管。
第三场效应晶体管Q3,所述第三场效应晶体管Q3的栅极与所述驱动器的所述第十输出端连接,所述第三场效应晶体管Q3的漏极与所述第二场效应晶体管Q2的漏极连接共同形成所述驱动模块3的所述第八输出端;
所述第三场效应晶体管Q3为P沟道效应晶体管。
第四场效应晶体管Q4,所述第四场效应晶体管Q4的源极与所述驱动器的所述第十一输出端连接,所述第四场效应晶体管Q4的栅极与所述驱动器的所述第十二输出端连接,所述第四场效应晶体管Q4的漏极与所述第一场效应晶体管Q1的漏极连接共同形成所述驱动模块3的所述第九输出端。
所述第四场效应晶体管Q4为P沟道效应晶体管。
作为举例而非限定,参考图5,驱动模块3还可包括:第一驱动电阻R4、第二驱动电阻R6、第三驱动电阻R15、第四驱动电阻R16、第五驱动电阻R13、第六驱动电阻R14、第一放电电阻R5和第二放电电阻R7。第一驱动电阻R4的一端连接第一场效应晶体管Q1漏极;第三驱动电阻R15的一端连接驱动器的第六输入端,第三驱动电阻R15的另一端与第一驱动电阻R4的另一端连接共同形成所述驱动模块3的所述第四输入端;第二驱动电阻R6的一端连接第二场效应晶体管Q2漏极;第四驱动电阻R16的一端连接驱动器的第七输入端,第四驱动电阻R16的另一端与第二驱动电阻R6另一端连接共同形成所述驱动模块3的第五输入端;第一放电电阻R5连接第一驱动电阻R4的一端和第一场效应晶体管Q1的源极;第二放电电阻R7连接第二驱动电阻R6的一端和第二场效应晶体管Q2的源极;第五驱动电阻R13串联于第三场效应晶体管Q3的栅极和驱动器的第十输出端之间;第六驱动电阻R14串联于第四场效应晶体管Q4的栅极和驱动器的第十二输出端之间。
在本实施例中,驱动模块3应用了H桥Pmos,驱动模块3是一个低电压、高速功率MOSFET(金氧半场效晶体管)和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)驱动器。有两组驱动输出(第八输出端和第九输出端),对应两个输入(第一脉冲宽度调制信号CC和第二脉冲宽度调制信号WW),输入小功率信号,就可以驱动大功率IGBT匹配两个通道之间的传播延迟。
在实际应用中,驱动模块3可通过分线器与光源模块4连接,从而实现同时控制多路色温可调光源电路的目的。
在本实施例中,通过控制接收模块1生成触发信号包括以下几种情形:
可通过短按旋钮开关(<0.5s),生成第一触发信号,通过控制模块2及驱动模块3点亮光源模块4(如:LED光源),第一次上电默认状态为两路(2700K和4000K)最大亮度占空比Ton均为50%(参考图7a);若上一次未断电关断,将记忆上一次亮度时间Ton和比例状态;
若再次短按旋钮开关(<0.5s),生成第二触发信号,光源模块4的亮度逐渐降低直至熄灭;
旋钮开关长按(>1s)生成第三触发信号,第一脉冲宽度调制信号CC和第二脉冲宽度调制信号WW的占空比Ton比例不变,随着时间长按时间的增加同步减小(参考图7b,T1=T1a+T1b,T2=T2a+T2b,T3=T3a+T3b,T4=T4a+T4b),直至为0。
若再次旋钮开关长按(>1s)生成第四触发信号,第一脉冲宽度调制信号CC和第二脉冲宽度调制信号WW的占空比Ton比例不变,随着时间长按时间的增加同步增大,直至增大到长按旋钮前占空比Ton的状态。
旋钮右旋生成第五触发信号,随着旋转角度的增大,第一脉冲宽度调制信号CC占空比Ton增加,第二脉冲宽度调制信号WW占空比Ton减小(参考图7c,T1+T2=T1a+T2a),当旋转角度达到最大时第一脉冲宽度调制信号CC占空比为1,第二脉冲宽度调制信号WW占空为0,在上述过程中增加与减小比例同步。
旋钮左旋生成第六触发信号,随着旋转角度的增大,第二脉冲宽度调制信号WW占空比Ton增加,第一脉冲宽度调制信号CC占空比Ton减小(参考图7d,T3+T4=T3a+T4a),当旋转角度达到最大时第二脉冲宽度调制信号WW占空比为1,第一脉冲宽度调制信号CC占空比为0,在上述过程中增加与减小比例同步。
作为一种较为优选的实施例,本发明的调光调色温的电路还可包括:供电模块5,所述供电模块5分别与所述接收模块1、所述控制模块2和所述驱动模块3连接,用于为所述接收模块1、所述控制模块2和所述驱动模块3供电。
进一步地,参考图8所述供电模块5可包括:
整流二极管D1,所述整流二极管D1的正极连接正电压;
第一电容C2,所述第一电容C2的一端连接所述整流二极管D1的负极,所述第一电容C2的另一端接地;
稳压器U1,所述稳压器U1的输入端连接所述整流二极管D1的负极和所述电容的一端,所述稳压器U1的公共端接地;
第二电容C1,所述第二电容C1连接于所述稳压器U1的输出端和公共端之间。
在本实施例中,交流电压经过整流二极管D1整流后,经第一电容C2滤波,输入稳压器U1输出直流电压,经第二电容C1滤波得到5V电压。
在实际应用中,供电模块5输入交流电压在90V至277V之间,频率为50/60Hz;供电模块5输出电源为12V/24V,电流在0.5A至3A之间。供电模块5可根据实际光源模块4中光源的个数选择相应功率(或输出电流)。
在本实施例中,调光调色温的电路采用接收模块1将接收到的触发信号转换为电信号;利用控制模块2根据电信号生成两路脉冲宽度调制信号;通过驱动模块3根据两路脉冲宽度调制信号生成两个控制信号,通过两个控制信号控制光源模块4的亮度和色温。通过两路脉冲宽度调制信号的控制即可实现对光源模块4的亮度和色温的调节,达到了在降低布线占用的空间同时实现对光源的亮度和色温调节的目的。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。