CN111343761A - 一种调光电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种调光电路，至少包括控制单元、第一调光单元、第二调光单元、以及电源单元，所述电源单元分别与所述控制单元、第一调光单元、第二调光单元连接；所述控制单元包括控制芯片，所述控制芯片设置与所述第一调光单元连接的第一调光输出端、与所述第二调光单元连接的第二调光单元；第一调光单元、第二调光单元通过所述控制芯片的信号进行亮度和色温调节。其有益效果在于：本申请通过控制芯片向第一调光单元、第二调光单元输出调光信号，实现对电路的亮度和色温调节。

Description

一种调光电路

技术领域

本申请涉及照明技术领域，特别涉及一种调光电路。

背景技术

随着LED技术的飞速发展,LED照明灯具已经广泛应用于各种照明场合。LED光源的高可靠性能、高效率、无污染等优异特性使得LED照明灯具成为市场的主流,是替代白炽灯或卤素灯的理想光源。但在调光性能测试对比中发现，LED照明灯具与普通的白炽灯照明灯具在调光调色方面有很大的差异。LED照明灯具，在光通量逐渐减少的同时，其色温只有轻微的变化，用于家居照明与特定照明场合时，容易引起照明舒适性降低。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种调光电路，至少包括控制单元、第一调光单元、第二调光单元、以及电源单元，所述电源单元分别与所述控制单元、第一调光单元、第二调光单元连接；

所述控制单元包括控制芯片，所述控制芯片设置与所述第一调光单元连接的第一调光输出端、与所述第二调光单元连接的第二调光输出端；第一调光单元、第二调光单元通过所述控制芯片的信号进行亮度和色温调节。

可选地，所述控制单元至少还设置有第一滤波电路、时钟电路、红外输入电路；

所述第一滤波电路，包括至少一个连接在所述控制芯片上的滤波电容；

所述时钟电路，包括连接在在所述控制芯片上的时钟晶振，所述时钟晶振两端还连接有滤波电容；

所述红外输入电路，包括红外接收器，所述红外接收器的电源端与第二电源连接，所述红外接收器的输出端分别连接在第二电源和所述控制芯片的红外接收端。

可选地，所述电源单元包括第一电源电路、第二电源电路；

所述第一电源电路，包括整流电路、第一电源芯片、第二滤波电路，所述整流电路的输入端与外部交流电连接，所述整流电路的输出端连接在所述第一电源芯片上，且所述第一电源芯片通过第二滤波电路输出第一电源，所述整流电路与外部交流电还连接有第一开关；

所述第二电源电路，包括第二电源芯片、第三滤波电路，所述第二电源芯片的输入端与所述第一电源连接，且所述第二电源芯片的输出端通过第三滤波电路输出第二电源。

可选地，所述电源单元包括第一检测电路，所述第一检测电路包括第一三极管；所述第一三极管的基极通过第一电阻、第一二极管与所述第一电源芯片的输入端连接，集电极与所述控制芯片的第一检测端、第二电源连接，发射极接地。

可选地，所述第一调光单元包括第一调光芯片和开关电路，所述第一调光芯片设置有与所述第一调光输出端连接的第一输入端、控制所述开关电路通断的第一控制端、接收开关电路反馈信号的第一反馈端、以及第一电源输入端；所述第一电源通过至少一个电阻输出第三电源，所述第一电源输入端与所述第三电源连接。

可选地，开关电路包括连接在所述第一MOS管、感应线圈；

所述第一MOS管的栅极与所述第一控制端连接，源级与所述感应线圈的第一线圈连接，漏级连接在所述第一反馈端且通过至少一个电阻接地；

所述感应线圈的第一线圈与所述第一MOS管连接的一端通过相互并联的第二二极管、第三二极管与第一电源连接；所述感应线圈的第一线圈另一端与所述第二调光单元的开关端连接；所述感应线圈的第二线圈一端通过第四二极管、第二电阻与所述第三电源连接；

所述开关端还通过相互并联的第一电容、第二电容、第三电阻与第一电源连接。

可选地，所述第二调光单元包括第二调光芯片、LED电路，所述第二调光芯片设置有与所述控制芯片的第二调光输出端连接的第二输入端、与所述LED电路的第一输出端、第二输出端，与第三电源连接的第二电源输入端；所述LED电路设置有与所述第一调光单元连接的开关端；所述LED电路通过第一调光单元、第二调光芯片进行控制。

可选地，所述LED电路包括第二MOS管、第三MOS管、第一LED灯、第二LED灯、第三电容、第四电容；所述第二MOS管的栅极与所述第一输出端连接，漏级通过相互并联的第一LED灯、第三电容与第一电源连接；所述第三MOS管的栅极与所述第二输出端连接，漏级通过相互并联的第二LED灯、第四电容与第一电源连接；所述第二MOS管、第三MOS管的源级为第二调光单元的开关端且与第一单元连接。

可选地，所述第一LED灯为暖色灯，所述第二LED灯为冷色灯。

可选地，还包括第三调光单元，所述第三调光单元包括第二三极管、第三LED灯，所述第二三极管的基极通过第四电阻与所述控制芯片的第三调光输出端连接，集电极通过第五电阻与所述第三LED灯连接，发射极接地；所述第三LED灯另一端与第二电源连接。

本申请的一种调光电路，其有益效果在于：

(1)本申请通过控制芯片向第一调光单元、第二调光单元输出调光信号，实现对电路的亮度和色温调节。

(2)本申请通过在控制芯片上设置红外接收器接收红外信号，并通过控制芯片将红外信号转化为控制，进行电路控制，实现无线控制；同时，在控制芯片上设置滤波电路和时钟电路，起到稳定电路，提供时钟信号作用。

(3)本申请通过设置第一电源电路、第二电源电路，分别输出不同的电源，以满足电路各元件的正常运行；同时，在第一电源电路设置第一检测电路，将检测信号输出到控制芯片，进行电源检测。

(4)本申请通过在第一调光单元设置开关电路，且接收控制芯片传来的信号，通过开关电路控制第二调光单元的LED灯的通断时间对LED灯的亮度和功率进行调节；同时，在开关电路中设置有多个保护电路的电路元件对电路进行保护。

(5)本申请通过在第二调光单元设置LED电路，通过第二调光芯片的第一输出端、第二输出端分别控制两路LED灯的亮灭，进行色温控制。

(6)本申请还设置有第三调光单元，控制芯片通过控制第三LED灯的亮灭，进行电路开关指示或夜间指示。

附图说明

图1为本申请实施例的调光电路的结构示意图。

图2为本申请实施例的控制芯片的示意图。

图3为本申请实施例的红外输入电路的电路图。

图4为本申请实施例的第一电源电路的电路图。

图5为本申请实施例的第二电源电路的电路图。

图6为本申请实施例的第一调光单元的电路图。

图7为本申请实施例的第二调光单元的电路图。

图8为本申请实施例的第三调光单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1-2所示的实施例中，本申请提供了一种调光电路，至少包括控制单元100、第一调光单元200、第二调光单元300、以及电源单元500，电源单元500分别与控制单元100、第一调光单元200、第二调光单元300连接；控制单元100包括控制芯片U1，控制芯片U1设置与第一调光单元200连接的第一调光输出端PWM1、与第二调光单元300连接的第二调光输出端PWM2；第一调光单元200、第二调光单元300通过控制芯片U1的信号进行亮度和色温调节。在本实施例中，控制芯片U1用于向第一调光单元200输出信号，第一调光单元200用于调节LED灯的功率和亮度，第二调光单元300用于调节LED灯的色温，电源单元500用于电路各器件的供电。本申请通过控制芯片U1向第一调光单元200、第二调光单元300输出调光信号，实现对电路的亮度和色温调节。

在上述实施例的一种实施方式中，控制单元100至少还设置有第一滤波电路、时钟电路、红外输入电路；第一滤波电路，包括至少一个连接在控制芯片U1上的滤波电容；通过第一滤波电路过滤控制芯片U1内的杂波，稳定电路。时钟电路包括连接在在控制芯片U1上的时钟晶振Y1，时钟晶振Y1两端还连接有滤波电容；控制电路通时钟晶振Y1提供时钟源，保证电路正常运行；连接在时钟晶振Y1上的滤波电容起到过滤杂波保证信号稳定作用。红外输入电路包括红外接收器X1，红外接收器X1的电源端与第二电源VDD2连接，红外接收器X1的输出端分别连接在第二电源VDD2和控制芯片U1的红外接收端REC，红外接收器X1的电源端和输出端还连接电阻和/电容，用于保护电路；控制芯片U1上设置红外接收器X1接收红外信号，并通过控制芯片U1将红外信号转化为控制，进行电路控制，实现无线控制；参见图3。其中，控制芯片U1可以是型号为STM8S003F3P6的芯片。

在如图4-5所示的实施例中，电源单元500包括第一电源电路、第二电源电路；

第一电源电路，包括整流电路510、第一电源芯片U2、第二滤波电路520，整流电路510的输入端与外部交流电连接，整流电路510的输出端连接在第一电源芯片U2上，且第一电源芯片U2通过第二滤波电路520输出第一电源VDD1；在本实施例中，整流电路510包括至少一个电阻、至少一个感应线圈、以及至少一个电容、限流保护管，整流电路510连接在交流电两端，进行整流稳压，将外部电压输出到第一电源芯片U2上，第一电源芯片U2可以是型号为GBU406的交流电转直流电的芯片，第一电源电路通过第一电源芯片U2将外部的交流电转为直流电，通过第二滤波电路520向外输出。第二滤波电路520包括至少一个电容、电阻、电感，进行稳压滤波，向外输出第一电源VDD1，整流电路与外部交流电还连接有第一开关S1，本申请通过第一开关S1控制电路通断。

第二电源电路，包括第二电源芯片U3、第三滤波电路540，第二电源芯片U3的输入端与第一电源VDD1连接，且第二电源芯片U3的输出端通过第三滤波电路540输出第二电源VDD2。在本实施例中，第二电源芯片U3可以是信号为BP2525的电源芯片，第二电源芯片U3将第一电源VDD1转换为可供控制芯片U1等其他的元器件工作的第二电源VDD2，第二电源VDD2通过第三滤波电路540进行整流滤波进行输出。第三滤波电路540包括至少一个连接在第二电源芯片U3上的电容、电阻、电感、二极管；第二电源电路通过第第三滤波电路540进行整流滤波。

本申请通过设置第一电源电路、第二电源电路，分别输出不同的电源，以满足电路各元件的正常运行。

在上述的实施例中一种实施例中，电源单元500包括第一检测电路530，第一检测电路530包括第一三极管Q1；第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1、第一二极管D1与第一电源芯片U2的输入端连接，集电极与控制芯片U1的第一检测端SWITCH、第二电源VDD2连接，发射极接地。在本实施例中，第一三极管Q1的集电极与第二电源VDD2之间连接有电阻，第一三极管Q1的基极通过电阻接地，通过设置电阻分压进行保护电路。第一检测电路530可设置在第一电源芯片U2任一输入端，当第一电源芯片U2连接外部交流电时，外部交流电通过第一二极管D1和第一电极，使第一三极管Q1导通，使控制芯片U1的第一检测端接地，即第一检测端为低电平信号；否则第一三极管Q1截止，第一检测端与第二电源VDD2连接，即第一检测端为高电平。第一检测电路530将检测信号输出到控制芯片U1，进行电源检测。

另外，本申请的第一检测电路还可以对第一开关是否打开进行检测，在开关断开后，第一检测端SWITCH接到第二电源，输入到控制芯片的电平为高电平；在开关闭合后，第一检测端SWITCH有周期的电平变化信号；通过检测第一检测端SWITCH信号增加开关切换模式的功能，同时检查电源一旦断开就关闭所有输出，保护后面电路；还有通过检测第一检测端SWITCH的周期，监控电源的稳定性，一旦周期超出交流电的周期，就关闭所有输出，保护后面电路。

在如图6所示的实施例中，第一调光单元200包括第一调光芯片U4和开关电路210，第一调光芯片U4设置有与第一调光输出端PWM1连接的第一输入端U4_PWM、控制开关电路210通断的第一控制端U4_GATE、接收开关电路210反馈信号的第一反馈端U4_SW、以及第一电源输入端U4_VCC；第一电源VDD1通过至少一个电阻输出第三电源VDD3，第一电源输入端U4_VCC与第三电源VDD3连接。在本实施例中，第一调光芯片U4通过接收来自控制芯片U1的信号，通过开关电路210，控制第二调光单元300的LED灯的通断，进而调节LED灯的功率。其中，第三电源VDD3由第一电源VDD1由至少一个电阻分压产生，第三电源VDD3用于第一调光芯片U4、第二调光芯片U5供电。第一调光芯片U4可以是信号为BP2878的芯片。第一调光芯片U4的第一输入端U4_PWM与控制芯片U1还连接有至少一个电阻和电容，用于滤波分压，保护电路。

在上述实施例的一种实施方式中，开关电路210包括连接在第一MOS管Q1、感应线圈L1；

第一MOS管Q1的栅极与第一控制端U4_GATE连接，源级与感应线圈L1的第一线圈连接，漏级连接在第一反馈端U4_SW且通过至少一个电阻接地；

感应线圈L1的第一线圈与第一MOS管Q1连接的一端通过相互并联的第二二极管D2、第三二极管D3与第一电源VDD1连接；感应线圈L1的第一线圈另一端与第二调光单元300的开关端连接；感应线圈L1的第二线圈一端通过第四二极管D4、第二电阻R2与第三电源VDD3连接；

开关端还通过相互并联的第一电容C1、第二电容C2、第三电阻R3与第一电源VDD1连接。

在本实施例中，第二调光单元300的开关端连接在感应线圈L1的第一线圈的一端，第一线圈的另一端连接在第一MOS管Q1的漏级，第一调光芯片U4根据接收到控制芯片U1的第一调光输出端PWM1传来的第一PWM信号，通过第一控制端U4_GATE持续输出电平信号，控制第一MOS管Q1通断；第一控制端U4_GATE与第一MOS管Q1之间还设置有至少一个电阻和二极管进行分压保护电路。当第一控制端U4_GATE输出高电平时，第一MOS管Q1导通，第二调光单元300的开关端通过连接在第一MOS管Q1的源级的电阻接地；第二调光单元300的LED灯点亮。当第一控制端U4_GATE输出低电平时，第一MOS管Q1关断，第二调光单元300的开关端LED_GND通过相互并联的第一电容C1、第二电容C2、第三电阻R3与第一电源VDD1连接，即第二调光单元300的开关端LED_GND为高电平，第二调光单元300的LED灯熄灭。其中，第一电容C1、第二电容C2起到滤波作用，第三电阻R3起到放电作用。第一调光芯片U4还通过第一反馈端U4_SW检测第一MOS管Q1的源级是否有电流通过，反馈当前开关是否导通。

由于第一MOS管Q1由控制芯片U1输出的第一PWM控制，进行高频的导通和截止；当第一MOS管Q1截止时，第一MOS管Q1的漏级的电量大于第一电源VDD1的电量，第一MOS管Q1的漏级电量通过第二二极管D2、第三二极管D3导流到第一电源VDD1上。同时，感应线圈L1的第二线圈产生电压通过第四二极管D4、第二电阻R2进行导流分压，第二电阻R2输出端产生电压大于第三电压时，第二电阻R2的电压流到第三电源VDD3上。本申请通过设置第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2进行保护电路，避免电压过高。

本申请通过在第一调光单元200设置开关电路210，且接收控制芯片U1传来的信号，通过开关电路210控制第二调光单元300的LED灯的通断时间对LED灯的功率进行调节和亮度的调节；同时，在开关电路210中设置有多个保护电路的电路元件对电路进行保护。

在如图7所示的实施例中，第二调光单元300包括第二调光芯片U5、LED电路，第二调光芯片U5设置有与控制芯片U1的第二调光输出端PWM2连接的第二输入端U5_PWM、与LED电路的第一输出端U5_OUT1、第二输出端U5_OUT1，与第三电源VDD3连接的第二电源输入端U5_VCC；LED电路设置有与第一调光单元200连接的开关端LED_GND；LED电路通过第一调光单元200、第二调光芯片U5进行控制。其中，第二输入端U5_PWM与控制芯片U1之间还连接有电阻、电容，用于保护电路。

在上述实施例中，LED电路包括第二MOS管Q3、第三MOS管Q4、第一LED灯LED1、第二LED灯LED2、第三电容C3、第四电容C4；第二MOS管Q3的栅极与第一输出端U5_OUT1连接，漏级通过相互并联的第一LED灯LED1、第三电容C3与第一电源VDD1连接；第三MOS管Q4的栅极与所述第二输出端U5_OUT1连接，漏级通过相互并联的第二LED灯LED2、第四电容C4与第一电源VDD1连接；第二MOS管Q3、第三MOS管Q4的源级为第二调光单元300的开关端LED_GND且与第一单元连接。在本实施例中，第二调光芯片U5通过第一输出端U5_OUT1、第二输出端U5_OUT1输出电平信号控制第一LED灯LED1、第二LED灯LED2亮灭。第一LED灯LED1可以是暖色灯，第二LED灯LED2可以是冷色灯。其中，第二调光芯片U5可以是型号为BP5919的调光芯片，通过接收来自控制芯片U1的第二PWM信号，分别输出两路信号，其中，第一输出端U5_OUT1、第二输出端U5_OUT1输出电平信号为互补信号。第三电容C3、第四电容C4在本电路中起到缓冲作用，避免在电路高频通断中，损坏LED灯。

在第一调光单元200的开关电路210导通时，当第一输出端U5_OUT1输出高电平信号、第二输出端U5_OUT1输出低电平时，第二MOS管Q3导通，第三MOS管Q4截止，第一LED灯LED1点亮、第二LED灯LED2熄灭。当第一输出端U5_OUT1输出低电平信号、第二输出端U5_OUT1输出高电平时，第三MOS管Q4导通，第二MOS管Q3截止，第二LED灯LED2点亮、第一LED灯LED1熄灭。本申请可以通过控制其中一LED灯点亮，进行冷色或暖色光的调节。本申请还可以通过控制第一LED灯LED1、第二LED灯LED2分别点亮的时长进行色温的控制。在第一调光单元200的开关电路210不导通时，第一LED灯LED1、第二LED灯LED2则不点亮。

在如图8所示的实施例中，还包括第三调光单元400，第三调光单元400包括第二三极管Q5、第三LED灯LED3，第二三极管Q5的基极通过第四电阻R4与控制芯片U1的第三调光输出端PWM3连接，集电极通过第五电阻R5与第三LED灯LED3连接，发射极接地；所述第三LED灯LED3另一端与第二电源VDD2连接。第三调光单元400通过接收控制芯片U1传来的第三PWM信号，控制第二三极管Q5的通断，进而控制第三LED灯LED3的通断。当第三PWM信号为高电平，第二三极管Q5导通，第三LED灯LED3点亮。本申请还设置有第三调光单元400，控制芯片U1通过控制第三LED灯LED3的亮灭，进行电路开关指示或夜间指示。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种调光电路，其特征在于，至少包括控制单元、第一调光单元、第二调光单元、以及电源单元，所述电源单元分别与所述控制单元、第一调光单元、第二调光单元连接；

所述控制单元包括控制芯片，所述控制芯片设置与所述第一调光单元连接的第一调光输出端、与所述第二调光单元连接的第二调光输出端；第一调光单元、第二调光单元通过所述控制芯片的信号进行亮度和色温调节。

2.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述控制单元至少还设置有第一滤波电路、时钟电路、红外输入电路；

所述第一滤波电路，包括至少一个连接在所述控制芯片上的滤波电容；

所述时钟电路，包括连接在在所述控制芯片上的时钟晶振，所述时钟晶振两端还连接有滤波电容；

所述红外输入电路，包括红外接收器，所述红外接收器的电源端与第二电源连接，所述红外接收器的输出端分别连接在第二电源和所述控制芯片的红外接收端。

3.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述电源单元包括第一电源电路、第二电源电路；

所述第一电源电路，包括整流电路、第一电源芯片、第二滤波电路，所述整流电路的输入端与外部交流电连接，所述整流电路的输出端连接在所述第一电源芯片上，且所述第一电源芯片通过第二滤波电路输出第一电源，所述整流电路与外部交流电还连接有第一开关；

所述第二电源电路，包括第二电源芯片、第三滤波电路，所述第二电源芯片的输入端与所述第一电源连接，且所述第二电源芯片的输出端通过第三滤波电路输出第二电源。

4.根据权利要求3所述的一种调光电路，其特征在于，所述电源单元包括第一检测电路，所述第一检测电路包括第一三极管；所述第一三极管的基极通过第一电阻、第一二极管与所述第一电源芯片的输入端连接，集电极与所述控制芯片的第一检测端、第二电源连接，发射极接地。

5.根据权利要求3所述的一种调光电路，其特征在于，所述第一调光单元包括第一调光芯片和开关电路，所述第一调光芯片设置有与所述第一调光输出端连接的第一输入端、控制所述开关电路通断的第一控制端、接收开关电路反馈信号的第一反馈端、以及第一电源输入端；所述第一电源通过至少一个电阻输出第三电源，所述第一电源输入端与所述第三电源连接。

6.根据权利要求5所述的一种调光电路，其特征在于，开关电路包括连接在所述第一MOS管、感应线圈；

所述第一MOS管的栅极与所述第一控制端连接，源级与所述感应线圈的第一线圈连接，漏级连接在所述第一反馈端且通过至少一个电阻接地；

所述感应线圈的第一线圈与所述第一MOS管连接的一端通过相互并联的第二二极管、第三二极管与第一电源连接；所述感应线圈的第一线圈另一端与所述第二调光单元的开关端连接；所述感应线圈的第二线圈一端通过第四二极管、第二电阻与所述第三电源连接；

所述开关端还通过相互并联的第一电容、第二电容、第三电阻与第一电源连接。

7.根据权利要求6所述的一种调光电路，其特征在于，所述第二调光单元包括第二调光芯片、LED电路，所述第二调光芯片设置有与所述控制芯片的第二调光输出端连接的第二输入端、与所述LED电路的第一输出端U5_OUT1、第二输出端，与第三电源连接的第二电源输入端；所述LED电路设置有与所述第一调光单元连接的开关端；所述LED电路通过第一调光单元、第二调光芯片进行控制。

8.根据权利要求7所述的一种调光电路，其特征在于，所述LED电路包括第二MOS管、第三MOS管、第一LED灯、第二LED灯、第三电容、第四电容；所述第二MOS管的栅极与所述第一输出端连接，漏级通过相互并联的第一LED灯、第三电容与第一电源连接；所述第三MOS管的栅极与所述第二输出端连接，漏级通过相互并联的第二LED灯、第四电容与第一电源连接；所述第二MOS管、第三MOS管的源级为第二调光单元的开关端且与第一单元连接。

9.根据权利要求8所述的一种调光电路，其特征在于，所述第一LED灯为暖色灯，所述第二LED灯为冷色灯。

10.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，还包括第三调光单元，所述第三调光单元包括第二三极管、第三LED灯，所述第二三极管的基极通过第四电阻与所述控制芯片的第三调光输出端连接，集电极通过第五电阻与所述第三LED灯连接，发射极接地；所述第三LED灯另一端与第二电源连接。

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