CN201667749U

CN201667749U - 一种led调光控制系统

Info

Publication number: CN201667749U
Application number: CN2010201521395U
Authority: CN
Inventors: 胡永豪
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-03-31

Abstract

本实用新型提供了一种LED调光控制系统，包括整流电路、用于将输入的交流电整流输出直流电；降压电路，用于对整流电路输出的直流电进行降压；无线调光控制电路，用于对降压电路输出的信号进行调节，以输出对LED负载进行无线调光的调光电信号；所述无线调光控制电路包括对所述降压电路输出的信号进行脉宽频率调节的脉宽频率调节电路、根据所述脉宽频率调节电路调节后的信号输出磁场震荡信号的磁场震荡输出电路、及与LED负载相连的用于感应接收所述磁场震荡信号以输出调光电信号驱动LED的磁场感应接收电路。本实用新型提供的LED调光控制系统能无线调光、调光范围广、且结构简单。

Description

一种LED调光控制系统

技术领域

本实用新型涉及LED控制系统，尤其涉及一种LED无线调光控制系统。

背景技术

LED作为新一代光源，由于其具有节能、环保、寿命长、效率高等优点，其应用越来越广泛。人们对光源有着各种不同的要求，尤其是根据应用场合的不同LED灯所需要的照明亮度也不同，例如，卧室照明与书房照明要求不同的功率照明，或者在不同的时间，例如下午与晚上要求LED具有不同的照明亮度。因此，很多场合需要亮度可调的LED灯照明系统。

现有技术中，LED调光系统大多是采用以下两种方式调光：第一种，有线调光，但有线调光需要连接电线，使用不过方便；第二种，通过单片机利用高频辐射及通信协议通信来远程控制LED的亮度或借助定时器或光敏传感器进行自动控制亮度，但其调控单一、困难、且要改变控制条件或参数就需要改变相应的硬件，其采用高频辐射，受到电磁干扰较严重，且其产生的高频谐波对其它电网及电器会产生谐波污染和干扰。所以，上述调光线路麻烦、结构复杂、调光单一、且电磁干扰严重。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术LED调光需要有线、电磁干扰较严重、且结构复杂的缺陷，提供一种可以大大减少电磁干扰、电路结构简单的可以无线调光的LED调光控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种LED调光控制系统，其包括整流电路，用于将输入的交流电整流输出直流电；降压电路，用于对整流电路输出的直流电进行降压；无线调光控制电路，用于对降压电路输出的信号进行调节，以输出对LED负载进行无线调光的调光电信号；其中，所述无线调光控制电路包括对所述降压电路输出的信号进行脉宽频率调节的脉宽频率调节电路、根据所述脉宽频率调节电路调节后的信号输出磁场震荡信号的磁场震荡输出电路、及与LED负载相连的用于感应接收所述磁场震荡信号以输出调光电信号驱动LED的磁场感应接收电路。

在上述LED调光控制系统中，所述磁场震荡输出电路包括相电连接的半桥驱动电路及磁场震荡电路，所述半桥驱动电路的输入端与所述脉宽频率调节电路的输出端相连，其输出端输出正负双方波以驱动磁场震荡电路产生电磁震荡。

在上述LED调光控制系统中，所述半桥驱动电路包括用于输出正负双脉冲的半桥震荡芯片U3。

在上述LED调光控制系统中，所述磁场震荡电路包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、二极管D3、D4、电容C3、C4、C5、电阻R3、R4、及发送线圈；其中，第一场效应管Q1的栅极同时与二极管D3的阴极及U2的高电压输出端相连，D3的阳极通过电容C3接U3的电压输入端，其源极与整流电路输出端相连，其漏极与二极管D2阳极相连；第二场效应管Q2的栅极同时与二极管D4阴极及U2的低电压输出端相连，D4阳极接地，其源极通过电阻R3与第一场效应管Q1的漏极相连，其漏极通过电阻R4接地；发送线圈与电容C4并联后的一端接第一场效应管Q1源极，其另一端通过电容C5接地。

在上述LED调光控制系统中，所述磁场震荡输出电路还包括用于隔离保护半桥震荡芯片U3的三极管Q3，其基极与U2的输出端相连、其集电极接U3的时基震荡脚、其发射极接地。

在上述LED调光控制系统中，所述脉宽频率调节电路包括脉宽调制芯片U2、可调电阻VR、电阻R1、R2、电容C1、C2、二极管D1、D2；其中，脉宽调制芯片U2的第一脚接地、第二脚与第六脚同时与可调电阻VR的可调端相连、可调端通过电容C1接地、第三脚为输出端、第四脚与第八脚接降压电路的输出端、第五脚通过电容C2接地、第七脚通过电阻R2与第八脚相连，且第七脚通过电阻R1与二极管D1的阴极相连，D1的阳极接可调电阻VR的一端，VR的另一端与二极管D2的阳极相连，D2的阴极与U2的第七脚相连。

在上述LED调光控制系统中，所述降压电路为不隔离降压电路，其包括降压芯片U1、输出回路、及用于保护U1的阻尼电路；

所述降压芯片U1的电源输入端连接至所述整流电路的输出端，接收所述整流电路输出的直流电压信号，经过降压转换后由所述输出回路输出直流电压信号；所述阻尼电路的一端连接至所述降压芯片U1的取样端，另一端接地。

在上述LED调光控制系统中，所述阻尼电路包括二极管D5、电容C6，二极管D5的阳极通过电容C6与U1的电源端相连，其阴极与U1的输出端相连。

在上述LED调光控制系统中，所述磁场感应接收电路包括接收线圈、用于整流的二极管D6、及用于滤波的电容C7，接收线圈的一端与二极管D6的阳极相连，其阴极通过电容C7与接收线圈的另一端相连，电容C7与LED负载并联。

本实用新型提供的LED调光控制系统，其通过无线调光控制电路中的脉宽频率调节电路调节出一定的占空比的脉冲，从而驱动磁场震荡输出电路发生震荡，以使其中的磁场震荡电路输出震荡信号，从而磁场感应接收电路可以无线的接收电磁信号，从而输出不同功率的电能，以使LED具有不同的驱动功率，从而输出不同亮度，以实现调光。其利用线圈的电磁感应可以实现避免高频电磁干扰，无线调光方便快捷，且电路结构较简单。

附图说明

图1是本实用新型提供的LED调光控制系统的原理框图；

图2是本实用新型提供的LED调光控制系统的一实施例的电路原理图；

图3是本实用新型提供的LED调光控制系统的一实施例中无线调光控制电路的电路图；

图4是本实用新型提供的LED调光控制系统的一实施例中降压电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型主要利用磁场震荡输出电路及磁场感应接收电路实现无线调光，以避免高频电磁干扰。参见图1至图4所示，图1为其原理框图，图2为一优选实施例中LED调光控制系统的电路原理图，图3及图4分别为一优选实施例中无线调光控制电路及降压电路的电路原理图。

本实用新型提供的LED调光控制系统包括依次电连接的整流电路100、降压电路200、无线调光控制电路300。其中，无线调光控制电路300与LED负载400相连，其输出不同功率的调光电信号以使LED具有不同的驱动电压，从而发出不同的亮度。整流电路100将交流电整流输出直流后，通常是将市电整流为几百伏的直流，再由降压电路200将其电压降低，以驱动后续电路的芯片，从而为LED提供其所需的较低的驱动电压。其中，无线调光控制电路300包括对降压电路200输出的信号进行脉宽频率调节的脉宽频率调节电路301、根据脉宽频率调节电路301调节后的信号输出磁场震荡信号的磁场震荡输出电路302、及与LED负载400相连的用于感应接收磁场震荡信号以输出调光电信号驱动LED的磁场感应接收电路303。

再参见图3及图4，在本实用新型的优选实施例中，降压电路200为不隔离降压电路200，它和脉宽频率调节电路301半桥驱动电路304相连接，作用是和脉宽频率调节电路301半桥驱动输出电路提供正常的工作电压，其采用降压芯片U1，以避免采用变压器，从而可以提高降压效率，且芯片成本较低。优选地，降压芯片U1为AP8012，其脚5、6、7、8作为输入端与整流电路100的输出端相连，其电源端4脚作为取样端通过阻尼电路307接地，其脚1、2、3通过输出回路306输出直流电压信号。通过调节U1的外围元件，就可以将整流滤波后较高直流电变换为所需要的低电压直流电。阻尼电路307包括二极管D5、电容C6，二极管D5的阳极通过电容C6与U1的电源端相连，其阴极与U1的输出端相连。电路振荡时会产生尖峰脉冲，尖峰脉冲会在瞬间将U1损坏，阻尼电路307用于将尖峰脉冲吸收以保护降压芯片。

脉宽频率调节电路301包括脉宽调制芯片U2、可调电阻VR、电阻R1、R2、电容C1、C2、二极管D1、D2；脉宽调制芯片U2的第一脚接地、第二脚与第六脚同时与可调电阻VR的可调端相连、可调端通过电容C1接地、第三脚为输出端、第四脚与第八脚接降压电路200的输出端、第五脚即调频脚通过电容C2接地、第七脚通过电阻R2与第八脚相连，且第七脚通过电阻R1与二极管D1的阴极相连，D1的阳极接可调电阻VR的一端，VR的另一端与二极管D2的阳极相连，D2的阴极与U2的第七脚相连。其中，二脚及六脚作为时基震荡脚，其与可调电阻的可调端相连，通过可调电阻VR，对脉宽调节电路U2内部的基准电压进行调节，从而实现脉宽频率的调节，以输出脉冲控制信号。优选地，U2为TL494。

磁场震荡输出电路302包括相电连接的半桥驱动电路304及磁场震荡电路305，半桥驱动电路304的输入端与脉宽频率调节电路301的输出端相连，其输出端输出正负双方波以驱动磁场震荡电路305产生电磁震荡。半桥驱动电路304用于提供一个频率震荡电压通过半桥高频震荡，推动发送线圈产生磁场磁能。

半桥驱动电路304包括用于两个不同时间的方波来驱动场效应管或三极管工作的半桥震荡芯片U3。优选地，半桥震荡芯片U3为IR2153。在一优选实施例中，磁场震荡电路305包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、二极管D3、D4、电容C3、C4、C5、电阻R3、R4、及发送线圈；其中，第一场效应管Q1的栅极同时与二极管D3的阴极及U2的高电压输出端相连，D3的阳极通过电容C3接U3的电压输入端，其源极与整流电路100输出端相连，其漏极与二极管D2阳极相连；第二场效应管Q2的栅极同时与二极管D4阴极及U2的低电压输出端相连，D4阳极接地，其源极通过电阻R3与第一场效应管Q1的漏极相连，其漏极通过电阻R4接地；发送线圈与电容C4并联后的一端接第一场效应管Q1源极，其另一端通过电容C5接地。采用场效应管可以提高开关的响应速度及效率。优选地，发送线圈为直径较小的线圈以增加其输出电信号的频率及电磁感应的灵敏度。

优选地，磁场震荡输出电路302还包括用于隔离保护半桥震荡芯片U3的三极管Q3，同时，其可以用于控制震荡时间，其基极与U2的输出端相连、其集电极接U3的时基震荡脚、其发射极接地。所以，半桥震荡芯片U3输出正负脉冲，以轮流驱动第一场效应管及第二场效应管，从而使磁场震荡电路305得到不同频率的电信号以发生电磁震荡。

磁场感应接收电路303用于接收磁场震荡电路305的震荡信号，从而感应出不同的电信号以输出调光电信号给LED负载400，其包括接收线圈、用于整流的二极管D6、及用于滤波的电容C7，接收线圈的一端与二极管D6的阳极相连，其阴极通过电容C7与接收线圈的另一端相连，电容C7与LED负载400并联。经过D1整流，C1滤波，将LED点亮。

综上所述，本实用新型提供的调光控制系统通过调节可调电阻及改变感应线圈的匝数(元器件稍做调整)，可制作出不同功率的LED驱动电路。其利用调节频率调节脉冲宽度占空比来实现输出不同的磁场感应强度，从而实现对光源亮度暗度进行调节变化，此电路调光范围大稳定，可以从1％的亮度调到90％以上。利用线圈可以无线控制几米以内的LED负载的亮度，其调光方便，且只需要采用几个成本较低的芯片即可，电路结构简单、成本较低，且可以大大减少电磁干扰。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种LED调光控制系统，其特征在于，包括：

整流电路，用于将输入的交流电整流输出直流电；

降压电路，用于对整流电路输出的直流电进行降压；

无线调光控制电路，用于对降压电路输出的信号进行调节，以输出对LED负载进行无线调光的调光电信号；

其中，所述无线调光控制电路包括对所述降压电路输出的信号进行脉宽频率调节的脉宽频率调节电路、根据所述脉宽频率调节电路调节后的信号输出磁场震荡信号的磁场震荡输出电路、及与LED负载相连的用于感应接收所述磁场震荡信号以输出调光电信号驱动LED的磁场感应接收电路。

2.根据权利要求1所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述磁场震荡输出电路包括相电连接的半桥驱动电路及磁场震荡电路，所述半桥驱动电路的输入端与所述脉宽频率调节电路的输出端相连，其输出端输出正负双方波以驱动磁场震荡电路产生电磁震荡。

3.根据权利要求2所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述半桥驱动电路包括用于输出正负双脉冲的半桥震荡芯片U3。

4.根据权利要求3所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述半桥震荡芯片U3为IR2153。

5.根据权利要求3或4所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述磁场震荡电路包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、二极管D3、D4、电容C3、C4、C5、电阻R3、R4、及发送线圈；

其中，第一场效应管Q1的栅极同时与二极管D3的阴极及U2的高电压输出端相连，D3的阳极通过电容C3接U3的电压输入端，其源极与整流电路输出端相连，其漏极与二极管D2阳极相连；第二场效应管Q2的栅极同时与二极管D4阴极及U2的低电压输出端相连，D4阳极接地，其源极通过电阻R3与第一场效应管Q1的漏极相连，其漏极通过电阻R4接地；发送线圈与电容C4并联后的一端接第一场效应管Q1的源极，其另一端通过电容C5接地。

6.根据权利要求3或4所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述磁场震荡输出电路还包括用于隔离保护半桥震荡芯片U3的三极管Q3，其基极与U2的输出端相连、其集电极接U3的时基震荡脚、其发射极接地。

7.根据权利要求1所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述脉宽频率调节电路包括脉宽调制芯片U2、可调电阻VR、电阻R1、R2、电容C1、C2、二极管D1、D2；

其中，脉宽调制芯片U2的第一脚接地、第二脚与第六脚同时与可调电阻VR的可调端相连、可调端通过电容C1接地、第三脚为输出端、第四脚与第八脚接降压电路的输出端、第五脚通过电容C2接地、第七脚通过电阻R2与第八脚相连，且第七脚通过电阻R1与二极管D1的阴极相连，D1的阳极接可调电阻VR的一端，VR的另一端与二极管D2的阳极相连，D2的阴极与U2的第七脚相连。

8.根据权利要求1所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述降压电路为不隔离降压电路，其包括降压芯片U1、输出回路、及用于保护U1的阻尼电路；

9.根据权利要求8所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述阻尼电路包括二极管D5、电容C6，二极管D5的阳极通过电容C6与U1的电源端相连，其阴极与U1的输出端相连。

10.根据权利要求1所述的LED调光控制系统，其特征在于，所述磁场感应接收电路包括接收线圈、用于整流的二极管D6、及用于滤波的电容C7，接收线圈的一端与二极管D6的阳极相连，其阴极通过电容C7与接收线圈的另一端相连，电容C7与LED负载并联。