CN111083826A - 调亮调色的led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调亮调色的LED驱动电路，该LED驱动电路与多个LED灯组相连，且包括恒压电源、控制器和输出模块，而且，每个LED灯组包括反并联的两个不同色温的LED灯珠；其中，恒压电源，用于为控制器和多个LED灯组供电；输出模块包括四个开关管，且在四个开关管中，每两个开关管串联后再接入恒压电源的两输出端，且每相串联的两个开关管的连接点作为输出模块的一输出端，输出端与每个LED灯组的相应输入端相连；控制器，用于根据输入的色温调节信号和亮度调节信号输出四路开关控制信号，以用于控制相应开关管的开或关。实施本发明的技术方案，电路结构简单，降低了驱动电源的成本，减小了驱动电源的体积，而且，性能稳定，不会出现多灯不一致情况。

Description

调亮调色的LED驱动电路

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种调亮调色的LED驱动电路。

背景技术

随着LED照明应用范围的不断扩大，LED照明也从最单一的照明功能逐渐向智能化，人性化和节能方向发展。为了满足人们在不同情景下对灯光的要求，具备开关调色温功能的LED照明灯具应运而生。

目前应用最为广泛的色温控制电路如图1所示，LED驱动电源100为恒压或者恒流电源，电源的输出与两路LED灯珠101、102的阳极相连，两路LED灯珠101、102的阴极分别与两个开关管104、105相连，开关管104、105用于控制与之相连的LED灯珠开关。开关管104、105的控制极分别与控制芯片103的输出端drv1、drv2相连。控制芯片103有两个PWM输入信号(PWM1和PWM2)，分别用于控制LED灯珠101、102的色温和亮度，具体如图2、3所示。

当这种LED驱动电路仅用于控制两路LED灯珠101、102的应用时，驱动电源100可为恒压电源或者恒流电源均可，但是恒流电源更好。当这种LED驱动电路结构用于驱动更多个(大于两个)并联的LED灯珠时，LED驱动电源就只能是恒压输出，不能是恒流输出，而且，在这种LED驱动电路中，每个灯珠的驱动都需要配置一个开关管，同时需要配置三条线，所以当驱动多个灯珠时，所需要的开关管及布线就更多，这样会造成灯具布线复杂且成本高，而且，当驱动多于两个的LED灯珠时，就需要配置多个控制芯片，芯片之间的差异必然导致出现多灯不一致的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种调亮调色的LED驱动电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种调亮调色的LED驱动电路，与多个LED灯组相连，包括恒压电源、控制器和输出模块，而且，每个LED灯组包括反并联的两个不同色温的LED灯珠；其中，

所述恒压电源，用于为所述控制器和所述多个LED灯组供电；

所述输出模块包括四个开关管，且在所述四个开关管中，每两个开关管串联后再接入所述恒压电源的两输出端，且每相串联的两个开关管的连接点作为所述输出模块的一输出端，所述输出端与每个LED灯组的相应输入端相连；

控制器，用于根据输入的色温调节信号和亮度调节信号输出四路开关控制信号，以用于控制相应开关管的开或关。

优选地，所述输出模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，其中，所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第一NMOS管的栅极和所述第二NMOS管的栅极与所述控制器的四个输出端一一对应连接，所述第一PMOS管的源极和所述第二PMOS管的源极分别连接所述恒压电源的正输出端，所述第一PMOS管的漏极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第二PMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管源极分别接地，所述第一PMOS管的漏极为所述输出模块的第一输出端，所述第二PMOS管的漏极为所述输出模块的第二输出端。

优选地，所述控制器包括：第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第一与非门、第二与非门、第三与非门和第四与非门，其中，

所述第一反相器的输入端输入色温调节信号，所述第一反相器的输出端连接所述第二反相器的输入端，所述第二反相器的输出端分别连接所述第一与非门的第一输入端和所述第四反相器的输入端，所述第四反相器的输出端连接所述第二与非门的第一输入端，所述第一与非门的第二输入端及所述第二与非门的第二输入端分别输入亮度调节信号，所述第一与非门的输出端连接所述第三反相器的输入端，所述第二与非门的输出端为所述控制器的第三输出端；

所述第三与非门的第一输入端连接所述第一反相器的输出端，所述第三与非门的第二输入端输入亮度调节信号，所述第三与非门的输出端连接所述第五反相器的输入端；所述第六反相器的输入端连接所述第一反相器的输出端，所述第六反相器的输出端连接所述第四与非门的第一输入端，所述第四与非门的第二输入端输入亮度调节信号，所述第四与非门的输出端为所述控制器的第四输出端。

优选地，所述控制器还包括第一延迟电路和第二延迟电路，其中，

所述第一延迟电路的输入端连接所述第二反相器的输出端，所述第一延迟电路的输出端分别连接所述第一与非门的第一输入端和所述第四反相器的输入端；

所述第二延迟电路的输入端连接所述第一反相器的输出端，所述第二延迟电路的输出端分别连接所述第三与非门的第一输入端和所述第六反相器的输入端。

优选地，所述控制器还包括第一钳压电路和第二钳压电路，其中，

所述第一钳压电路包括第七NMOS管、第一稳压二极管、第一电阻和第二电阻，其中，所述第七NMOS管的栅极连接所述第三反相器的输出端，所述第七NMOS管的源极接地，所述第七NMOS管的漏极通过所述第二电阻接所述第一稳压二极管的阳极，所述第一稳压二极管的阴极接高电平，所述第一电阻连接在所述第一稳压二极管的两端，所述第一稳压二极管的阳极为所述控制器的第一输出端；

所述第二钳压电路包括第八NMOS管、第二稳压二极管、第三电阻和第四电阻，其中，所述第八NMOS管的栅极连接所述第五反相器的输出端，所述第八NMOS管的源极接地，所述第八NMOS管的漏极通过所述第四电阻接所述第二稳压二极管的阳极，所述第二稳压二极管的阴极接高电平，所述第三电阻连接在所述第二稳压二极管的两端，所述第二稳压二极管的阳极为所述控制器的第二输出端。

优选地，所述输出模块包括第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管，其中，所述第三PMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极、所述第五NMOS管的栅极和所述第六NMOS管的栅极与所述控制器的四个输出端一一对应连接，所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极分别连接所述恒压电源的正输出端，所述第三NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的漏极，所述第四NMOS管的源极连接所述第六NMOS管的漏极，所述第五NMOS管的源极和所述第六NMOS管的源极分别接地，所述第三NMOS管的源极为所述输出模块的第一输出端，所述第四NMOS管的源极为所述输出模块的第二输出端。

优选地，所述控制器包括：第七反相器、第八反相器、第九反相器、第十反相器、第十一反相器、第十二反相器、第五与非门、第六与非门、第七与非门和第八与非门，其中，

所述第七反相器的输入端输入色温调节信号，所述第七反相器的输出端连接所述第八反相器的输入端，所述第八反相器的输出端分别连接所述第五与非门的第一输入端和所述第十反相器的输入端，所述第十反相器的输出端连接所述第六与非门的第一输入端，所述第五与非门的第二输入端及所述第六与非门的第二输入端分别输入亮度调节信号，所述第五与非门的输出端连接所述第九反相器的输入端，所述第六与非门的输出端为所述控制器的第三输出端；

所述第七与非门的第一输入端连接所述第七反相器的输出端，所述第七与非门的第二输入端输入亮度调节信号，所述第七与非门的输出端连接所述第十一反相器的输入端；所述第十二反相器的输入端连接所述第七反相器的输出端，所述第十二反相器的输出端连接所述第八与非门的第一输入端，所述第八与非门的第二输入端输入亮度调节信号，所述第八与非门的输出端为所述控制器的第四输出端。

优选地，所述控制器还包括第三延迟电路和第四延迟电路，其中，

所述第三延迟电路的输入端连接所述第八反相器的输出端，所述第三延迟电路的输出端分别连接所述第五与非门的第一输入端和所述第十反相器的输入端；

所述第四延迟电路的输入端连接所述第七反相器的输出端，所述第四延迟电路的输出端分别连接所述第七与非门的第一输入端和所述第十二反相器的输入端。

优选地，所述控制器还包括第三钳压电路和第四钳压电路，其中，

所述第三钳压电路包括第九NMOS管、第三PMOS管、第三稳压二极管、第五电阻、第六电阻和第七电阻，其中，所述第九NMOS管的栅极连接所述第九反相器的输出端，所述第九NMOS管的源极接地，所述第九NMOS管的漏极通过所述第五电阻和所述第六电阻接高电平，所述第三PMOS管的栅极连接所述第五电阻和所述第六电阻的连接点，所述第三PMOS管的源极接高电平，所述第三PMOS管的漏极分别连接所述第七电阻的第一端及所述第三稳压二极管的阴极，所述第七电阻的第二端及所述第三稳压二极管的阳极连接，且作为所述控制器的第一检测端，所述第三PMOS管的漏极为所述控制器的第一输出端；

所述第四钳压电路包括第十NMOS管、第四PMOS管、第四稳压二极管、第八电阻、第九电阻和第十电阻，其中，所述第十NMOS管的栅极连接所述第十一反相器的输出端，所述第十NMOS管的源极接地，所述第十NMOS管的漏极通过所述第八电阻和所述第九电阻接高电平，所述第四PMOS管的栅极连接所述第八电阻和所述第九电阻的连接点，所述第四PMOS管的源极接高电平，所述第四PMOS管的漏极分别连接所述第十电阻的第一端及所述第四稳压二极管的阴极，所述第十电阻的第二端及所述第四稳压二极管的阳极连接，且作为所述控制器的第二检测端，所述第四PMOS管的漏极为所述控制器的第二输出端。

实施本发明的技术方案，电路结构简单，降低了驱动电源的成本，减小了驱动电源的体积，而且，性能稳定，不会出现多灯不一致情况。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有的调亮调色的LED驱动电路的电路图；

图2是使用图1的方案进行调色的波形图；

图3是使用图1的方案进行调亮度的波形图；

图4是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例一的电路图；

图5是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例二的电路图；

图6是使用图5的方案进行调色的波形图；

图7是使用图5的方案进行调亮度的波形图；

图8是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例三的电路图；

图9是使用图8的方案进行调色的波形图；

图10是本发明控制器实施例一的结构图；

图11是本发明控制器实施例二的结构图。

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。

为了简化LED驱动电路的结构，降低驱动电源的成本和减小体积，尤其是对于球泡灯和射灯来说，体积和成本是至关重要的。本发明提供一种调亮调色的LED驱动电路，不但电路结构简单、成本低，而且性能稳定，特别针对多个灯同时驱动时，不会出现多灯不一致情况。

图4是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例一的电路图，该实施例的LED驱动电路与多个LED灯组相连，每个LED灯组包括反并联的两个不同色温的LED灯珠，以灯组408为例，该灯组408包括两个不同色温的灯珠406(黄色)和灯珠407(白色)，而且，灯珠406的阴极与灯珠407的阳极连接，作为该灯组408的第一输入端，灯珠406的阳极与灯珠407的阴极连接，作为该灯组408的第二输入端。同时，各个灯组的第一输入端相连，各个灯组的第二输入端也相连。

在该实施例中，LED驱动电路包括恒压电源400、控制器401和输出模块。其中，恒压电源400用于为控制器401和多个LED灯组(例如LED灯组408)供电。输出模块包括四个开关管402、403、404、405，且在四个开关管402、403、404、405中，每两个开关管串联后再接入恒压电源400的两输出端，且每相串联的两个开关管的连接点作为输出模块的一输出端，以与每个LED灯组的相应输入端相连，具体地，开关管402的第一端与开关管403的第一端分别连接恒压电源的正输出端(V1)，开关管402的第二端连接开关管404的第一端，开关管403的第二端连接开关管405的第一端，开关管404的第二端与开关管405的第二端分别接地，而且，开关管402与开关管404的连接点作为输出模块的第一输出端，且与各个灯组的第一输入端相连；开关管403与开关管405的连接点作为输出模块的第二输出端，且与各个灯组的第二输入端相连。在此需说明的是，在实际应用中，可根据实际需要确定LED灯组的数量，然后把所需要个数的LED灯组相并联后与输出模块的输出端相连即可。控制器401用于根据输入的色温调节信号(PWM1)和亮度调节信号(PWM2)，输出四路开关控制信号，以用于控制相应开关管的开或关。

下面说明该LED驱动电路的工作原理：控制器401根据输入的色温调节信号PWM1和亮度调节信号PWM2信号控制四个开关管402-405的开与关，最终实现输出模块的两输出端O1、O2之间的电压极性交替性变化，这种极性交替变化与色温调节信号PWM1信号同步，如图2所示。具体地，结合图4，当第一输出端O1端相对第二输出端O2的电势为正时，LED灯珠407导通，而LED灯珠406处于反相截至状态，也即，LED灯珠407点亮，而LED灯珠406不被点亮；反之，当第二输出端O2相对第一输出端O1的电势为正时，LED灯珠406导通，而LED灯珠407处于反相而截至状态，也即，LED灯珠406点亮，而LED灯珠407不被点亮。

下面结合图2说明色温控制原理：一般情况下，LED灯珠406和LED灯珠407的色温为两种不同色温，不同的LED灯珠被点亮时，LED灯具就会呈现出相对应的色温，而当两种LED灯珠交替被点亮时，LED灯具就会呈现出来两种色温的混合色温，一个周期中两种色温的LED灯珠的点亮时间的比例决定了混合色温的色温，理论上改变两种色温的LED灯珠的点亮时间的比例可以实现LED灯珠406到LED灯珠407色温之间的任何色温。

下面结合图3说明亮度控制原理：当四个开关管402-405都处于关断状态时，输出模块的两输出端O1、O2之间没有电压，LED灯珠406和LED灯珠407都不会被点亮，除此之外，就会有相应LED灯珠被点亮。控制器401根据亮度调节信号PWM2来控制四个开关管402-405的开与关，从而实现如图3所示的效果，其中，LED灯珠点亮的时间为Ton，而LED灯珠不被点亮的时间为Toff，最终LED灯具的亮度由Ton和Toff的比例决定。

通过该实施例的技术方案，电路结构简单，降低了驱动电源的成本，减小了驱动电源的体积，而且，性能稳定，不会出现多灯不一致情况。

图5是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例二的电路图，该实施例的LED驱动电路与各个LED灯组(例如LED灯组508)相连，且包括恒压电源500、控制器501和输出模块。该实施例的LED驱动电路相比图4所示的实施例，所不同的仅是，输出模块的四个开关管分别为：第一PMOS管502、第二PMOS管503、第一NMOS管504和第二NMOS管505，其中，第一PMOS管502的栅极与控制器501的第二输出端(CH2P)相连，第二PMOS管503的栅极与控制器501的第一输出端(CH1P)相连，第一NMOS管504的栅极与控制器501的第三输出端(CH1N)相连，第二NMOS管505的栅极与控制器501的第四输出端(CH2N)相连。而且，第一PMOS管502的源极和第二PMOS管503的源极分别连接恒压电源的正输出端(V1)，第一PMOS管502的漏极连接第一NMOS管504的漏极，第二PMOS管503的漏极连接第二NMOS管505的漏极，第一NMOS管504的源极和第二NMOS管505源极分别接地，第一PMOS管502的漏极为输出模块的第一输出端O1，第二PMOS管503的漏极为输出模块的第二输出端O2。

结合图6所示的四个开关管的控制信号时序，当色温调节信号PWM1为高电平时，控制器501的第二输出端CH2P的信号与第三输出端CH1N的信号为高电平，此时，第一PMOS管502关断，而第一NMOS 504导通，所以输出模块的第一输出端O1为零电位。同时，控制器501的第一输出端CH1P的信号和第四输出端CH2N的信号为低电平，此时，第二PMOS管503导通，第二NMOS 505关断，所以输出模块的第二输出端O2为高电平。而由于第二输出端O2相对于第一输出端O1的电压差为V1，所以，LED灯珠506导通，LED灯珠507截止。同样地，当色温调节信号PWM1为低电平时，第一输出端O1相对于第二输出端O2的电压差为V1，此时，LED灯珠507导通，LED灯珠506截止。

下面结合图7说明亮度控制原理：当四个开关管502-505都处于关断状态时，输出模块的两输出端O1、O2之间没有电压，LED灯珠506和LED灯珠507都不会被点亮，除此之外，就会有相应LED灯珠被点亮。控制器501根据亮度调节信号PWM2来控制四个开关管502-505的开与关，从而实现相应亮度的效果，其中，LED灯珠点亮的时间为Ton，而LED灯珠不被点亮的时间为Toff，最终LED灯具的亮度由Ton和Toff的比例决定。

进一步地，根据图5所示的电路图，由于第一PMOS管502和第一NMOS管504为串联，为了避免第一PMOS管502和第一NMOS管504同时导通造成瞬间输出短路，从而产生大电流损坏开关管，所以，当色温调节信号PWM1为高电平时，控制器501的第二输出端(CH2P)为高电平，第四输出端CH2N变为低电平，此后延迟一特定时间(Td1)后，再让第三输出端CH1N变成高电平，及让第一输出端CH1P变成低电平，即，当第一PMOS管502和第二NMOS管505关断一段时间后，第一NMOS管504和第二PMOS管503才导通，避免了开关管同时导通。而当调色温信号PWM1为低电平时，控制器501的第一输出端CH1P为高电平，第三输出端CH1N为低电平，此后延迟一特定时间(Td2)后，第四输出端CH2N才变成高电平，同时第一输出端CH2P变成低电平，即，当第二PMOS管503和第一NMOS管504关断一段时间后，第一PMOS 502和第二NMOS 505管才导通，避免了开关管同时导通。

进一步地，结合图5，由于第一PMOS管502和第二PMOS管503的源栅电压(Vgs)存在最大值。在需要将第一PMOS管502或第二PMOS管503导通时，如果直接把PMOS管的栅极拉低到零电位，则PMOS管的源栅电压就是恒压电源500的输出电压，这样可能会出现该栅源电压超过了PMOS管的极限值，容易造成PMOS管损坏，所以，需要在第一PMOS管502和第二PMOS管503的栅极端内置一个钳压电路，以保护两个PMOS管。

关于控制器501，其内部的电路结构可参照图10，需说明的是，该电路只是控制器501主要功能的结构，并非控制器501完整的电路图。控制器501的输入信号有两个：色温调节信号PWM1、亮度调节信号PWM2，这两个信号经过该控制器501后输出四个开关控制信号，以用于控制四个开关管。具体地，结合图10，该控制器包括：第一反相器1000、第二反相器1001、第三反相器1004、第四反相器1009、第五反相器1013、第六反相器1018、第一与非门1003、第二与非门1010、第三与非门1012和第四与非门1019，另外，还包括有第一延迟电路1002、第二延迟电路1011、第一钳压电路和第二钳压电路，而且，延迟时间Td1是由第一延迟电路1002实现，延迟时间Td2是由第二延迟电路1011实现。

第一反相器1000的输入端输入色温调节信号(PWM1)，第一反相器1000的输出端连接第二反相器1001的输入端，第二反相器1001的输出端连接第一延迟电路1002的输入端，第一延迟电路1002的输出端分别连接第一与非门1003的第一输入端和第四反相器1009的输入端，第四反相器1009的输出端连接第二与非门1010的第一输入端，第一与非门1003的第二输入端及第二与非门1010的第二输入端分别输入亮度调节信号(PWM2)，第二与非门1010的输出端为控制器的第三输出端(CH1N)。第一与非门1003的输出端连接第三反相器1004的输入端，第三反相器1004的输出端连接第一钳压电路。该第一钳压电路包括第七NMOS管1008、第一稳压二极管1006、第一电阻1005和第二电阻1007，其中，第七NMOS管1008的栅极连接第三反相器1004的输出端，第七NMOS管1008的源极接地，第七NMOS管1008的漏极通过第二电阻1007接第一稳压二极管1006的阳极，第一稳压二极管1006的阴极接高电平(VCC)，第一电阻1005连接在第一稳压二极管1006的两端，第一稳压二极管1006的阳极为控制器501的第一输出端(CH1P)。

第二延迟电路1011的输入端连接第一反相器1000的输出端，第二延迟电路1011的输出端连接第三与非门1012的第一输入端，第三与非门1012的第二输入端输入亮度调节信号(PWM2)，第三与非门1012的输出端连接第五反相器1013的输入端，第五反相器1013的输出端连接第二钳压电路。该第二钳压电路包括第八NMOS管1017、第二稳压二极管1015、第三电阻1014和第四电阻1016，其中，第八NMOS管1017的栅极连接第五反相器1018的输出端，第八NMOS管1017的源极接地，第八NMOS管1017的漏极通过第四电阻1016接第二稳压二极管1015的阳极，第二稳压二极管1015的阴极接高电平(VCC)，第三电阻1014连接在第二稳压二极管1015的两端，第二稳压二极管1015的阳极为控制器的第二输出端(CH2P)。第六反相器1018的输入端连接第二延迟电路1011的输出端，第六反相器1018的输出端连接第四与非门1019的第一输入端，第四与非门1019的第二输入端输入亮度调节信号(PWM2)，第四与非门1019的输出端为控制器的第四输出端(CH2N)。

图8是本发明调亮调色的LED驱动电路实施例三的电路图，该实施例的LED驱动电路与各个LED灯组(例如LED灯组808)相连，且包括恒压电源800、控制器801和输出模块。该实施例的LED驱动电路相比图4所示的实施例，所不同的仅是，输出模块的四个开关管分别为：第三NMOS管802、第四NMOS管803、第五NMOS管804和第六NMOS管805，其中，第三NMOS管802的栅极与控制器801的第二输出端(CN2P)相连，第四NMOS管803的栅极与控制器801的第一输出端(CH1P)相连，第五NMOS管804的栅极与控制器801的第三输出端(CH1N)相连，第六NMOS管805的栅极与控制器801的第四输出端(CH2N)相连。而且，第三NMOS管802的漏极和第四NMOS管803的漏极分别连接恒压电源800的第一正输出端(V1)，第三NMOS管802的源极连接第五NMOS管804的漏极，第四NMOS管803的源极连接第六NMOS管805的漏极，第五NMOS管804的源极和第六NMOS管805源极分别接地，第三NMOS管802的源极为输出模块的第一输出端O1，第四NMOS管803的源极为输出模块的第二输出端O2。另外，控制器801的第一输入端(S1)连接输出模块的第一输出端O1，控制器801的第二输入端(S2)连接输出模块的第二输出端O2。恒压电源800的输出端除了一个与第三MOS管802的漏极与第四NMOS管803的漏极相连的第一正输出端(V1)之外，还有一个与控制器801的电源端(VCC)脚相连的第二正输出端(V2)。

结合图9所示的四个开关管的控制信号时序，当色温调节信号PWM1为高电平时，控制器801的第二输出端(CH2P)的信号为低电平，而第三输出端(CH1N)的信号为高电平，此时，第三NMOS管802关断，第五NMOS管804导通，所以，输出模块的第一输出端O1为零电位。同时，控制器801的第一输出端(CH1P)的信号为高电平，而第四输出端(CH2N)的信号为低电平，此时，第四NMOS管803导通，而第六NMOS管805关断，所以输出模块的第二输出端O2为高电平。由图可得，当色温调节信号PWM1为高电平时，输出模块的第二输出端O2相对于第一输出端O1的电压差为V1，所以，LED灯珠806导通，LED灯珠807截止。反之，当色温调节信号PWM1为低电平时，输出模块的第一输出端O1相对于第二输出端O2的电压差为V1，此时，LED灯珠807导通，LED灯珠806截止。

进一步地，根据图8所示的电路图，第三NMOS管802和第五NMOS管804为串联，所以为了避免两个串联的NMOS管同时导通造成瞬间输出短路，从而产生大电流损坏开关管，所以，当色温调节信号PWM1为高电平时，控制器801的第二输出端(CH2P)和第四输出端(CH2N)变为低电平，此后延迟一段时间(Td1)后，控制器801的第三输出端(CH1N)和第一输出端(CH1P)才变成高电平，即，当第三NMOS管802和第六NMOS管805关断后延迟一段时间，第五NMOS管804和第四NMOS管803才导通，这样可避免相串联的两个开关管同时导通。而当调色温信号PWM1为低电平时，控制器801的第一输出端(CH1P)和第三输出端(CH1N)变为低电平，此后延迟一段时间(Td2)后，控制器801的第四输出端(CH2N)和第二输出端(CH2P)才变成高电平，即，当第四NMOS管803和第五NMOS管804关断后一段时间，第三NMOS管802和第六NMOS管805才导通，避免了开关管同时导通。

进一步地，结合图8，由于NMOS管的源栅电压(Vgs)存在最大值，在需要NMOS管导通时，如果直接把NMOS管的栅极拉高到最高电位，则NMOS管的源栅电压就可能是恒压电源800的输出电压，这样可能会出现NMOS管的栅源电压超过了极限值，容易造成NMOS管的损坏。所以，需要在控制器801的第一输出端(CH1P)和第二输出端(CH2P)内置一个钳压电路，以保护NMOS管。由于第三NMOS管802和第四NMOS管803的源极是浮动的，所以限制其栅源电压实际上就是限制控制器801的第二输出端(CH2P)与第二检测端(S2)之间的电压值，以及限制控制器801的第一输出端(CH1P)与第一检测端(S1)之间的电压值。

另外，在图8中，输出模块的第一输出端O1和第二输出端O2之间的最大电压为V1，也即，控制器801的第一检测端(S1)和第二检测端(S2)之间的最大电压为V1(也即，NMOS管的源极最大电压为V1)，为了让NMOS管有效导通，NMOS管的栅极和源极之间的电压差必须足够大，即，控制器801的第一输出端(CH1P)和第二输出端(CH2P)的电压必须高于第一检测端(S1)和第二检测端(S2)的电压。在该实施例的方案中，由于四个开关管均为NMOS管，恒压电源800设置两个电压输出端即可，其中，恒压电源800的第一正输出端(V1)与开关管相连，而第二正输出端(V2)用于给控制器801的控制信号输出电路供电，而且第二正输出端(V2)的电压必须大于第一正输出端(V1)的电压。

关于控制器801，其内部的电路结构可参照图11，需说明的是，该电路只是控制器801主要功能的结构，并非控制器801完整的电路图。控制器801的输入信号有两个：色温调节信号PWM1、亮度调节信号PWM2，这两个信号经过该控制器801后输出四个开关控制信号，以用于控制四个开关管。具体地，结合图11，该控制器包括：第七反相器1100、第八反相器1101、第九反相器1104、第十反相器1111、第十一反相器1115、第十二反相器1122、第五与非门1103、第六与非门1112、第七与非门1114和第八与非门1123。另外，还包括有第三延迟电路1102、第四延迟电路1113、第三钳压电路和第四钳压电路，而且，延迟时间Td1是由第三延迟电路1102实现，延迟时间Td2是由第四延迟电路1113实现。

第七反相器1100的输入端输入色温调节信号(PWM1)，第七反相器1100的输出端连接第八反相器1101的输入端，第八反相器1101的输出端连接第三延迟电路1102的输入端，第三延迟电路1102的输出端分别连接第五与非门1103的第一输入端和第十反相器1111的输入端，第十反相器1111的输出端连接第六与非门1112的第一输入端，第五与非门1103的第二输入端及第六与非门1112的第二输入端分别输入亮度调节信号(PWM2)，第六与非门1112的输出端为控制器801的第三输出端(CH1N)，第五与非门1103的输出端连接第九反相器1004的输入端，第九反相器1004的输出端连接第三钳压电路，该第三钳压电路包括第九NMOS管1110、第三PMOS管1108、第三稳压二极管1107、第五电阻1105、第六电阻1106和第七电阻1109，其中，第九NMOS管1110的栅极连接第九反相器1104的输出端，第九NMOS管1110的源极接地，第九NMOS管1110的漏极通过第五电阻1105和第六电阻1106接高电平(VCC)，第三PMOS管1108的栅极连接第五电阻1105和第六电阻1106的连接点，第三PMOS管1108的源极接高电平(VCC)，第三PMOS管1108的漏极分别连接第七电阻1109的第一端及第三稳压二极管1107的阴极，第七电阻1109的第二端及第三稳压二极管1107连接，且作为控制器801的第一检测端(S1)，第三PMOS管1108的漏极为控制器801的第一输出端(CH1P)。

第二延迟电路1113的输入端连接第七反相器1100的输出端，第二延迟电路1113的输出端连接第七与非门1114的第一输入端，第七与非门1114的第二输入端输入亮度调节信号(PWM2)，第七与非门1114的输出端连接第十一反相器1115的输入端，第十一反相器1115的输出端连接第四钳压电路，该第四钳压电路包括第十NMOS管1121、第四PMOS管1118、第四稳压二极管1119、第八电阻1116、第九电阻1117和第十电阻1120，其中，第十NMOS管1121的栅极连接第十一反相器1115的输出端，第十NMOS管1121的源极接地，第十NMOS管1121的漏极通过第八电阻1116和第九电阻1117接高电平(VCC)，第四PMOS管1118的栅极连接第八电阻1116和第九电阻1117的连接点，第四PMOS管1118的源极接高电平(VCC)，第四PMOS管1118的漏极分别连接第十电阻1120的第一端及第四稳压二极管1119的阴极，第十电阻1120的第二端及第四稳压二极管1119的阳极连接，且作为控制器801的第二检测端(S2)，第四PMOS管1118的漏极为控制器801的第二输出端(CH2P)。第十二反相器1122的输入端连接第四延迟电路1113的输出端，第十二反相器1122的输出端连接第八与非门1123的第一输入端，第八与非门1123的第二输入端输入亮度调节信号(PWM2)，第八与非门1123的输出端为控制器801的第四输出端(CH2N)。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种调亮调色的LED驱动电路，与多个LED灯组相连，其特征在于，包括恒压电源、控制器和输出模块，而且，每个LED灯组包括反并联的两个不同色温的LED灯珠；其中，

所述恒压电源，用于为所述控制器和所述多个LED灯组供电；

所述输出模块包括四个开关管，且在所述四个开关管中，每两个开关管串联后再接入所述恒压电源的两输出端，且每相串联的两个开关管的连接点作为所述输出模块的一输出端，所述输出端与每个LED灯组的相应输入端相连；

控制器，用于根据输入的色温调节信号和亮度调节信号输出四路开关控制信号，以用于控制相应开关管的开或关。

2.根据权利要求1所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述输出模块包括第一PMOS管(502)、第二PMOS管(503)、第一NMOS管(504)和第二NMOS管(505)，其中，所述第一PMOS管(502)的栅极、所述第二PMOS管(503)的栅极、所述第一NMOS管(504)的栅极和所述第二NMOS管(505)的栅极与所述控制器的四个输出端一一对应连接，所述第一PMOS管(502)的源极和所述第二PMOS管(503)的源极分别连接所述恒压电源的正输出端，所述第一PMOS管(502)的漏极连接所述第一NMOS管(504)的漏极，所述第二PMOS管(503)的漏极连接所述第二NMOS管(505)的漏极，所述第一NMOS管(504)的源极和所述第二NMOS管(505)源极分别接地，所述第一PMOS管(502)的漏极为所述输出模块的第一输出端，所述第二PMOS管(503)的漏极为所述输出模块的第二输出端。

3.根据权利要求2所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器包括：第一反相器(1000)、第二反相器(1001)、第三反相器(1004)、第四反相器(1009)、第五反相器(1013)、第六反相器(1018)、第一与非门(1003)、第二与非门(1010)、第三与非门(1012)和第四与非门(1019)，其中，

所述第一反相器(1000)的输入端输入色温调节信号，所述第一反相器(1000)的输出端连接所述第二反相器(1001)的输入端，所述第二反相器(1001)的输出端分别连接所述第一与非门(1003)的第一输入端和所述第四反相器(1009)的输入端，所述第四反相器(1009)的输出端连接所述第二与非门(1010)的第一输入端，所述第一与非门(1003)的第二输入端及所述第二与非门(1010)的第二输入端分别输入亮度调节信号，所述第一与非门(1003)的输出端连接所述第三反相器(1004)的输入端，所述第二与非门(1010)的输出端为所述控制器的第三输出端；

所述第三与非门(1012)的第一输入端连接所述第一反相器(1000)的输出端，所述第三与非门(1012)的第二输入端输入亮度调节信号，所述第三与非门(1012)的输出端连接所述第五反相器(1013)的输入端；所述第六反相器(1018)的输入端连接所述第一反相器(1000)的输出端，所述第六反相器(1018)的输出端连接所述第四与非门(1019)的第一输入端，所述第四与非门(1019)的第二输入端输入亮度调节信号，所述第四与非门(1019)的输出端为所述控制器的第四输出端。

4.根据权利要求3所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器还包括第一延迟电路(1002)和第二延迟电路(1011)，其中，

所述第一延迟电路(1002)的输入端连接所述第二反相器(1001)的输出端，所述第一延迟电路(1002)的输出端分别连接所述第一与非门(1003)的第一输入端和所述第四反相器(1009)的输入端；

所述第二延迟电路(1011)的输入端连接所述第一反相器(1000)的输出端，所述第二延迟电路(1011)的输出端分别连接所述第三与非门(1012)的第一输入端和所述第六反相器(1018)的输入端。

5.根据权利要求3所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器还包括第一钳压电路和第二钳压电路，其中，

所述第一钳压电路包括第七NMOS管(1008)、第一稳压二极管(1006)、第一电阻(1005)和第二电阻(1007)，其中，所述第七NMOS管(1008)的栅极连接所述第三反相器(1004)的输出端，所述第七NMOS管(1008)的源极接地，所述第七NMOS管(1008)的漏极通过所述第二电阻(1007)接所述第一稳压二极管(1006)的阳极，所述第一稳压二极管(1006)的阴极接高电平，所述第一电阻(1005)连接在所述第一稳压二极管(1006)的两端，所述第一稳压二极管(1006)的阳极为所述控制器的第一输出端；

所述第二钳压电路包括第八NMOS管(1017)、第二稳压二极管(1015)、第三电阻(1014)和第四电阻(1016)，其中，所述第八NMOS管(1017)的栅极连接所述第五反相器(1018)的输出端，所述第八NMOS管(1017)的源极接地，所述第八NMOS管(1017)的漏极通过所述第四电阻(1016)接所述第二稳压二极管(1015)的阳极，所述第二稳压二极管(1015)的阴极接高电平，所述第三电阻(1014)连接在所述第二稳压二极管(1015)的两端，所述第二稳压二极管(1015)的阳极为所述控制器的第二输出端。

6.根据权利要求1所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述输出模块包括第三NMOS管(802)、第四NMOS管(803)、第五NMOS管(804)和第六NMOS管(805)，其中，所述第三PMOS管(802)的栅极、所述第四NMOS管(803)的栅极、所述第五NMOS管(804)的栅极和所述第六NMOS管(805)的栅极与所述控制器的四个输出端一一对应连接，所述第三NMOS管(802)的漏极和所述第四NMOS管(803)的漏极分别连接所述恒压电源的正输出端，所述第三NMOS管(802)的源极连接所述第五NMOS管(804)的漏极，所述第四NMOS管(803)的源极连接所述第六NMOS管(805)的漏极，所述第五NMOS管(804)的源极和所述第六NMOS管(805)的源极分别接地，所述第三NMOS管(802)的源极为所述输出模块的第一输出端，所述第四NMOS管(803)的源极为所述输出模块的第二输出端。

7.根据权利要求6所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器包括：第七反相器(1100)、第八反相器(1101)、第九反相器(1104)、第十反相器(1111)、第十一反相器(1115)、第十二反相器(1122)、第五与非门(1103)、第六与非门(1112)、第七与非门(1114)和第八与非门(1123)，其中，

所述第七反相器(1100)的输入端输入色温调节信号，所述第七反相器(1100)的输出端连接所述第八反相器(1101)的输入端，所述第八反相器(1101)的输出端分别连接所述第五与非门(1103)的第一输入端和所述第十反相器(1111)的输入端，所述第十反相器(1111)的输出端连接所述第六与非门(1112)的第一输入端，所述第五与非门(1103)的第二输入端及所述第六与非门(1112)的第二输入端分别输入亮度调节信号，所述第五与非门(1103)的输出端连接所述第九反相器(1004)的输入端，所述第六与非门(1112)的输出端为所述控制器的第三输出端；

所述第七与非门(1114)的第一输入端连接所述第七反相器(1100)的输出端，所述第七与非门(1114)的第二输入端输入亮度调节信号，所述第七与非门(1114)的输出端连接所述第十一反相器(1115)的输入端；所述第十二反相器(1122)的输入端连接所述第七反相器(1100)的输出端，所述第十二反相器(1122)的输出端连接所述第八与非门(1123)的第一输入端，所述第八与非门(1123)的第二输入端输入亮度调节信号，所述第八与非门(1123)的输出端为所述控制器的第四输出端。

8.根据权利要求7所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器还包括第三延迟电路(1102)和第四延迟电路(1113)，其中，

所述第三延迟电路(1102)的输入端连接所述第八反相器(1101)的输出端，所述第三延迟电路(1102)的输出端分别连接所述第五与非门(1103)的第一输入端和所述第十反相器(1111)的输入端；

所述第四延迟电路(1113)的输入端连接所述第七反相器(1100)的输出端，所述第四延迟电路(1113)的输出端分别连接所述第七与非门(1114)的第一输入端和所述第十二反相器(1122)的输入端。

9.根据权利要求7所述的调亮调色的LED驱动电路，其特征在于，所述控制器还包括第三钳压电路和第四钳压电路，其中，

所述第三钳压电路包括第九NMOS管(1110)、第三PMOS管(1108)、第三稳压二极管(1107)、第五电阻(1105)、第六电阻(1106)和第七电阻(1109)，其中，所述第九NMOS管(1110)的栅极连接所述第九反相器(1104)的输出端，所述第九NMOS管(1110)的源极接地，所述第九NMOS管(1110)的漏极通过所述第五电阻(1105)和所述第六电阻(1106)接高电平，所述第三PMOS管(1108)的栅极连接所述第五电阻(1105)和所述第六电阻(1106)的连接点，所述第三PMOS管(1108)的源极接高电平，所述第三PMOS管(1108)的漏极分别连接所述第七电阻(1109)的第一端及所述第三稳压二极管(1107)的阴极，所述第七电阻(1109)的第二端及所述第三稳压二极管(1107)的阳极连接，且作为所述控制器的第一检测端，所述第三PMOS管(1108)的漏极为所述控制器的第一输出端；

所述第四钳压电路包括第十NMOS管(1121)、第四PMOS管(1118)、第四稳压二极管(1119)、第八电阻(1116)、第九电阻(1117)和第十电阻(1120)，其中，所述第十NMOS管(1121)的栅极连接所述第十一反相器(1115)的输出端，所述第十NMOS管(1121)的源极接地，所述第十NMOS管(1121)的漏极通过所述第八电阻(1116)和所述第九电阻(1117)接高电平，所述第四PMOS管(1118)的栅极连接所述第八电阻(1116)和所述第九电阻(1117)的连接点，所述第四PMOS管(1118)的源极接高电平，所述第四PMOS管(1118)的漏极分别连接所述第十电阻(1120)的第一端及所述第四稳压二极管(1119)的阴极，所述第十电阻(1120)的第二端及所述第四稳压二极管(1119)的阳极连接，且作为所述控制器的第二检测端，所述第四PMOS管(1118)的漏极为所述控制器的第二输出端。

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