CN202488816U - 一种led调光控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED调光控制装置，电压控制切换单元检测电流控制单元的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给电压控制单元，以切换电压控制单元进行高压控制和低压控制；当电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制单元进行低压控制；当电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制单元进行高压控制；电压控制单元将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的切换控制信号改变电压反馈信号或者电压基准信号，以输出电压控制信号给驱动控制电路；驱动控制电路电压控制信号控制恒流驱动器的输出电压。本装置能实现0％-100％范围内的调光不需要额外增加开关。

Description

一种LED调光控制装置

技术领域

本实用新型涉及照明控制技术领域，特别涉及一种LED调光控制装置。

背景技术

参见图1，该图为现有技术中提供的LED调光控制装置示意图。

恒流驱动器100的输入端连接电网电压200，恒流驱动器100输出直流电为LED负载300供电。

电压控制单元400和电流控制单元500分别对恒流驱动器100供给LED负载300的电压和电流进行反馈控制。

通常，电压控制单元400的基准信号Vr1对应的电压值略大于LED负载300的额定电压值。而由LED负载300的特性可知，正常工作时，LED负载300两端的电压基本不变，此时驱动控制电路600使电流控制单元500工作，电压控制单元400不工作，电流控制单元500控制LED负载300上流过的电流；当恒流驱动器100开路或LED负载300两端电压异常时，驱动控制电路600使电压控制单元400工作，电流控制单元500不工作，电压控制单元400控制恒流驱动器100的输出电压等于基准信号Vr1对应的电压值。

在LED调光控制技术中，调光信号处理单元700接收调光信号，并输出与调光信号对应的信号作用于电流控制单元500，使电流控制单元500的电流设定值等于调光信号对应的亮度等级，电流控制单元500使恒流驱动器100输出给LED负载300的电流等于电流设定值。

调光信号对应的亮度等级越大，电流设定值越大，LED的亮度越亮。当调光信号对应的亮度较暗时，电流设定值较小，特别是在接近0％亮度调光时(恒流驱动器100输出电流为额定电流时对应LED亮度为100％)，电流设定值很小，电流控制单元500容易受到干扰信号或噪音的影响，使得输出电流波动，造成LED出现闪烁现象。

为解决上述问题，现有技术中通常采用以下处理方式：将最小调光亮度设定为较暗的L％亮度，此时L％亮度对应的电流设定值为I_L，且该电流设定值I_L下电流控制单元500不受干扰或噪音影响，于是调光范围为L％-100％亮度。这种处理方式虽然避免了LED的闪烁现象，但是最小调光亮度被设定为L％亮度，若要实现0％亮度，即关闭LED灯，则需要在电路中额外增加开关，才能将LED灯关闭。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED调光控制装置，能够实现0％-100％范围内的调光，并且不需要额外增加开关，控制方便。

本实用新型提供一种LED调光控制装置，包括：恒流驱动器、电压控制单元、电流控制单元、驱动控制电路、调光信号处理单元、电压控制切换单元；

所述恒流驱动器，用于为LED负载提供直流电；

所述调光信号处理单元，用于对调光信号进行处理后输出给所述电流控制单元；

所述电流控制单元，用于根据调光信号调节恒流驱动器输出给LED负载的电流；

所述电压控制切换单元，用于检测电流控制单元的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给所述电压控制单元，以切换电压控制单元进行高压控制和低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行高压控制；亮度L％为0％-100％亮度范围内的任意值；

所述电压控制单元，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电压，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号，以输出电压控制信号给驱动控制电路；

所述驱动控制电路，根据所述电压控制信号控制所述恒流驱动器的输出电压。

优选地，所述电压控制切换单元包括检测模块和信号处理模块；

所述检测模块，用于检测所述调光信号处理单元输出的调光信号；或者，用于检测所述恒流驱动器的输出电流；

所述信号处理模块，用于根据所述检测模块检测的信号输出切换控制信号给所述电压控制单元。

优选地，所述电压控制单元包括：电压检测模块和第一比较器；

所述电压检测模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述恒流驱动器的正输出端通过串联的第一电阻和第二电阻连接恒流驱动器的负输出端；

所述恒流驱动器的负输出端通过串联的第三电阻和第一开关连接所述第一比较器的反相输入端；

所述第一比较器的正相输入端连接所述电压基准信号；

所述第一比较器的反相输入端连接所述第一电阻和第二电阻的公共端；

所述第一开关的开关状态由所述电压控制切换单元控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第一开关闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，所述第一开关断开。

优选地，所述电压控制单元包括：电压检测模块和第一比较器；

所述电压检测模块的输入端连接所述恒流驱动器的输出端，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号连接所述第一比较器的反相输入端；

所述第一比较器的正相输入端通过第四电阻连接所述电压基准信号；

所述第一比较器的正相输入端通过第二开关和第五电阻连接第一电压基准信号；第一电压基准信号为负值；

所述第二开关的开关状态由所述电压控制切换单元控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第二开关闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于100％时，所述第二开关断开。

优选地，所述L％为10％。

优选地，所述调光信号为0V-10V的直流信号。

优选地，所述电流控制单元包括：电流检测模块和第三比较器；

所述电流检测模块，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电流，并将检测的电流反馈信号输出给第三比较器的反相输入端，第三比较器的正相输入端连接电流基准信号；

调光信号处理单元接收调光信号，并输出相应的调光控制信号作用于电流控制单元，使电流控制单元的电流设定值对应的亮度，等于调光信号对应的亮度，并使得恒流驱动器输出给LED负载的电流等于该电流设定值；

调光控制信号作用于第三比较器的反相输入端或正相输入端，以使电流控制单元的电流设定值对应的亮度等于调光信号对应的亮度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的LED调光控制装置中的电压控制切换单元，用于检测电流控制单元的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给所述电压控制单元，以切换电压控制单元进行高压控制和低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行高压控制；亮度L％为0％-100％亮度范围内的任意值；电压控制单元，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电压，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号，以输出电压控制信号给驱动控制电路；驱动控制电路，根据所述电压控制信号控制所述恒流驱动器的输出电压。本装置能够实现0％-100％范围内的调光，并且不需要额外增加开关，控制方便。

附图说明

图1是现有技术中提供的LED调光控制装置示意图；

图2是本实用新型提供的LED调光控制装置实施例一示意图；

图3是本实用新型提供的电压控制切换单元的示意图；

图4是本实用新型提供的LED调光控制装置实施例二示意图；

图5是本实用新型提供的LED调光控制装置实施例三示意图；

图6是本实用新型恒流驱动器的输出电压和输出电流之间的特性曲线图；

图7是本实用新型提供的LED调光控制装置的调光信号-亮度曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图2，该图为本实用新型提供的LED调光控制装置实施例一示意图。

本实施例提供的LED调光控制装置，包括：恒流驱动器100、电压控制单元400、电流控制单元500、驱动控制电路600、调光信号处理单元700、电压控制切换单元800；

所述恒流驱动器100，用于为LED负载300提供直流电；

所述调光信号处理单元700，用于对调光信号进行处理后输出给所述电流控制单元500；

所述电流控制单元500，用于根据调光信号调节恒流驱动器100输出给LED负载300的电流；

所述电压控制切换单元800，用于检测电流控制单元500的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给所述电压控制单元400，以切换电压控制单元400进行高压控制和低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元800切换电压控制单元400进行低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元800切换电压控制单元400进行高压控制；亮度L％为0％-100％亮度范围内的任意值；

所述电压控制单元400，用于检测恒流驱动器100输出给LED负载300的电压，将检测的恒流驱动器100的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号Vr1，以输出电压控制信号给驱动控制电路600；

需要说明的是，以上所述的电压控制单元400根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号，具体可以为：

电压控制单元400根据所述切换控制信号控制电压反馈信号或者电压基准信号与其他进行叠加(例如加或者减运算)来进行高压控制和低压控制的切换；也可以为电压控制单元400将所述切换控制信号直接与所述电压反馈信号或者电压基准信号进行叠加，进行高压控制和低压控制的切换。

所述驱动控制电路600，根据所述电压控制信号控制所述恒流驱动器100的输出电压Vo。

本实用新型提供的LED调光控制装置中的电压控制切换单元，用于检测电流控制单元的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给所述电压控制单元，以切换电压控制单元进行高压控制和低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行高压控制；亮度L％为0％-100％亮度范围内的任意值；电压控制单元，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电压，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号，以输出电压控制信号给驱动控制电路；驱动控制电路，根据所述电压控制信号控制所述恒流驱动器的输出电压。本装置能够实现0％-100％范围内的调光，并且不需要额外增加开关，控制方便。

参见图3，该图为本实用新型提供的电压控制切换单元的示意图。

本实施例提供的电压控制切换单元800包括检测模块800a和信号处理模块800b；

所述检测模块800a，用于检测所述调光信号处理单元输出的调光信号；或者，用于检测所述恒流驱动器的输出电流；

所述信号处理模块800b，用于根据所述检测模块检测的信号输出切换控制信号Vc给所述电压控制单元400。

下面介绍本实用新型提供的两种实现电压切换控制的具体方式。

参见图4，该图为本实用新型提供的LED调光控制装置实施例二示意图。

本实施例提供的电压控制单元400包括：电压检测模块400a和第一比较器U1；

所述电压检测模块400a包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；

所述恒流驱动器100的正输出端通过串联的第一电阻R1和第二电阻R2连接恒流驱动器100的负输出端；

所述恒流驱动器100的负输出端通过串联的第三电阻R3和第一开关S1连接所述第一比较器U1的反相输入端；

所述第一比较器U1的正相输入端连接所述电压基准信号Vr1；

所述第一比较器U1的反相输入端连接所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端；

所述第一比较器U1的反相输入端接收所述电压反馈信号；

所述第一开关S1的开关状态由所述电压控制切换单元800控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第一开关S1闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，所述第一开关S1断开。

下面结合附图说明该实施例的具体工作原理：

R1、R2、R3均为阻值为有限制的电阻，电压控制切换单元800输出的切换控制信号Vc作用于电压控制单元400中的电压检测模块400a。

当调光信号或恒流驱动器100的输出电流对应的亮度大于等于L％小于等于100％时，Vc使开关S1闭合，R2、R3并联后，R2或R3上的压降作为电压反馈信号；

当调光信号或输出电流对应的亮度大于等于0％小于L％时，Vc使开关S1断开，将R2上的压降作为电压反馈信号。

S1闭合时，由于R2的阻值一定大于R2、R3并联后的等效电阻的阻值，因此，对于电压控制单元400中的同一电压基准信号Vr1，检测到的R2、R3并联后R2或R3上的电压反馈信号，为高压控制时对应的电压反馈信号；

S1断开时，检测到的R2上的电压反馈信号，为低压控制时对应的电压反馈信号。

因此本实施例中，通过电压控制切换单元800输出的Vc控制电压检测模块400a中的开关S1的闭合或断开，便可以实现电压控制单元400中高压控制和低压控制的切换。

其中，高压控制是指：当调光信号或输出电流对应的亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元使电压控制单元的电压基准信号为高压控制时对应的电压基准信号；

低压控制是指：当调光信号或输出电流对应的亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元使电压控制单元的电压基准信号为低压控制时对应的电压基准信号。

参见图5，该图为本实用新型提供的LED调光控制装置实施例三示意图。

所述电压控制单元400包括：电压检测模块400a和第一比较器U1；

所述电压检测模块400a的输入端连接所述恒流驱动器100的输出端，将检测的恒流驱动器100的输出电压作为电压反馈信号连接所述第一比较器U1的反相输入端；

所述第一比较器U1的正相输入端通过第四电阻R4连接所述电压基准信号Vr1；

所述第一比较器U1的正相输入端通过第二开关S2和第五电阻R5连接第一电压基准信号Vr1′；第一电压基准信号Vr1′的极性与电压基准信号Vr1相反；因此，当第二开关S2闭合，Vr1叠加Vr1′后，U1的正相输入端的信号减小为(Vr1+Vr1′)，此时U1的正相输入端的信号为低压控制时对应的电压基准信号；当第二开关S2断开时，U1的正相输入端的信号为Vr1，此时U1的正相输入端的信号为高压控制时对应的电压基准信号。

所述第二开关S2的开关状态由所述电压控制切换单元800控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第二开关S2闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，所述第二开关S2断开。

下面结合附图5详细介绍以上实施例中的电流控制单元。

所述电流控制单元500包括：电流检测模块500a和第三比较器U3；

所述电流检测模块500a，用于检测恒流驱动器100输出给LED负载300的电流，并将检测的电流反馈信号输出给第三比较器U3的反相输入端，第三比较器U3的正相输入端连接电流基准信号Vr2；

调光信号处理单元700接收调光信号，并输出相应的调光控制信号作用于电流控制单元，使电流控制单元的电流设定值对应的亮度，等于调光信号对应的亮度，并使得恒流驱动器100输出给LED负载300的电流等于该电流设定值，从而实现LED负载300的调光；

调光控制信号可以作用于第三比较器U3的反相输入端或正向输入端，从而使电流控制单元500的电流设定值对应的亮度，等于调光信号对应的亮度。

优选地，本实用新型实施例中所述L％为10％。

优选地，本实用新型实施例中所述调光信号为0V-10V的直流信号。

参见图6，该图为本实用新型提供的恒流驱动器的输出电压和输出电流之间的特性曲线图。

当电压控制单元将恒流驱动器供给LED负载的输出电压控制为低电压V_L时，恒流驱动器供给LED负载的输出电流由LED负载特性决定。

当LED负载上的电压为低电压V_L时，LED负载上的电流很小，此时LED负载的亮度接近为0％亮度。

参见图7，该图为本实用新型提供的调光信号-亮度曲线图。

当L％亮度选择10％亮度时，调光信号为[0V-10V]的直流信号且调光信号的幅值为亮度等级正向相关时，本实用新型中的调光信号-亮度曲线如图7所示。

当调光信号属于[0V，1V]时，电压控制单元控制恒流驱动器供给LED负载的输出电压为低电压V_L，使得LED负载的亮度接近于0％亮度，不需要在电路中额外增加开关，便可以实现LED灯的关闭，即亮度为0％。

本实用新型提供的装置，当调光信号对应的LED亮度等级大于等于0％小于L％时，控制恒流驱动器供给LED负载的输出电压，为使流过LED负载的电流很小的低电压，从而使LED负载的亮度接近于0％零度，不需要在电路中额外增加任何开关，便可以实现LED灯的关闭。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种LED调光控制装置，其特征在于，包括：恒流驱动器、电压控制单元、电流控制单元、驱动控制电路、调光信号处理单元、电压控制切换单元；

所述恒流驱动器，用于为LED负载提供直流电；

所述调光信号处理单元，用于对调光信号进行处理后输出给所述电流控制单元；

所述电流控制单元，用于根据调光信号调节恒流驱动器输出给LED负载的电流；

所述电压控制切换单元，用于检测电流控制单元的电流设定值，根据检测到的电流设定值输出切换控制信号给所述电压控制单元，以切换电压控制单元进行高压控制和低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行低压控制；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，电压控制切换单元切换电压控制单元进行高压控制；亮度L％为0％-100％亮度范围内的任意值；

所述电压控制单元，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电压，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号，根据接收的所述切换控制信号改变所述电压反馈信号或者电压基准信号，以输出电压控制信号给驱动控制电路；

所述驱动控制电路，根据所述电压控制信号控制所述恒流驱动器的输出电压。

2.根据权利要求1所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述电压控制切换单元包括检测模块和信号处理模块；

所述检测模块，用于检测所述调光信号处理单元输出的调光信号；或者，用于检测所述恒流驱动器的输出电流；

所述信号处理模块，用于根据所述检测模块检测的信号输出切换控制信号给所述电压控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述电压控制单元包括：电压检测模块和第一比较器；

所述电压检测模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；

所述恒流驱动器的正输出端通过串联的第一电阻和第二电阻连接恒流驱动器的负输出端；

所述恒流驱动器的负输出端通过串联的第三电阻和第一开关连接所述第一比较器的反相输入端；

所述第一比较器的正相输入端连接所述电压基准信号；

所述第一比较器的反相输入端连接所述第一电阻和第二电阻的公共端；

所述第一开关的开关状态由所述电压控制切换单元控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第一开关闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于等于100％时，所述第一开关断开。

4.根据权利要求1或2所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述电压控制单元包括：电压检测模块和第一比较器；

所述电压检测模块的输入端连接所述恒流驱动器的输出端，将检测的恒流驱动器的输出电压作为电压反馈信号连接所述第一比较器的反相输入端；

所述第一比较器的正相输入端通过第四电阻连接所述电压基准信号；

所述第一比较器的正相输入端通过第二开关和第五电阻连接第一电压基准信号；第一电压基准信号为负值；

所述第二开关的开关状态由所述电压控制切换单元控制，当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于0％小于L％时，所述第二开关闭合；当所述电流设定值对应的LED亮度大于等于L％小于100％时，所述第二开关断开。

5.根据权利要求1或2所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述L％为10％。

6.根据权利要求1或2所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述调光信号为0V-10V的直流信号。

7.根据权利要求6所述的LED调光控制装置，其特征在于，所述电流控制单元包括：电流检测模块和第三比较器；

所述电流检测模块，用于检测恒流驱动器输出给LED负载的电流，并将检测的电流反馈信号输出给第三比较器的反相输入端，第三比较器的正相输入端连接电流基准信号；

调光信号处理单元接收调光信号，并输出相应的调光控制信号作用于电流控制单元，使电流控制单元的电流设定值对应的亮度，等于调光信号对应的亮度，并使得恒流驱动器输出给LED负载的电流等于该电流设定值；

调光控制信号作用于第三比较器的反相输入端或正相输入端，以使电流控制单元的电流设定值对应的亮度等于调光信号对应的亮度。

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