CN203151800U - 一种led灯具及双色led调光电路 - Google Patents
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本实用新型属于照明技术领域，尤其涉及一种LED灯具及其双色LED调光电路。双色LED调光电路可以安装在LED灯具外面或内置在LED灯具里面,包括PWM控制单元、LED控制单元和恒流控制单元。通过在两种颜色的LED灯前端增加一个双色LED调光电路，使两根电源线上产生正负极性相反的电压，以点亮两种不同颜色的LED灯，从而实现在两根电源线上双色LED的调光和调色，电路结构简单，易于实现并且成本较低。
Description
技术领域
本实用新型属于照明技术领域，尤其涉及一种LED灯具及双色LED调光电路。
背景技术
LED作为新一代的半导体照明光源，具有耗电量小、发光效率高、寿命长和可控性强等一系列优点。一般要在纯粹使用LED的基础上，加入控制模块来满足智能照明的需求，并且可以更好地达到节能效果。在各种照明环境中，要根据场景的布局不同来选择多样化的灯光颜色来相互搭配。而点亮一种颜色的LED通常就需要连接正、负极两根电源线，如果是多种颜色的LED搭配，则需要连接多倍的电源线，这样一方面增加了LED的应用成本，另一方面也使LED的应用范围受到了限制。
实用新型内容
本实用新型的目的首先在于提供一种双色LED的调光电路，旨在解决现有技术中双色LED需要通过四根电源线进行控制、实现成本较高的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种双色LED的调光电路，通过两根电源线连接所述双色LED，所述双色LED由两种颜色的LED1和LED2并联而成，所述LED1的正极同时接所述LED2的负极和第一根电源线，所述LED1的负极同时接所述LED2的正极和第二根电源线，所述调光电路包括：
将外部电压转化为工作电压并输出两组PWM信号的PWM控制单元；
由分别与所述PWM控制单元相连的第一LED控制支路和第二LED控制支路组成，根据所述两组PWM信号对所述LED1、LED2的通断进行控制的LED控制单元；以及
在所述LED1、LED2导通时保持电流稳定不变的恒流控制单元。
进一步地，所述PWM控制单元包括输出两组脉冲宽度比可调的PWM信号给所述LED控制单元，控制所述LED1和/或LED2导通发光的PWM信号产生支路；以及与所述PWM信号产生支路相连、将外部输入的电压转换成所述双色LED所需的工作电压，并给所述PWM信号产生支路供电的电源转换支路。
进一步地，所述第一LED控制支路和第二LED控制支路分别由三个开关管和一个电阻组成；
所述第一LED控制支路包括第一开关管、第二开关管、第五开关管和电阻R1；所述第一开关管的控制端接所述PWM信号产生支路的第一输出端，所述第一开关管的高电位端通过所述电阻R1接工作电压，所述第五开关管的高电位端接所述工作电压，所述第一开关管的高电位端还同时接所述第二开关管的控制端和第五开关管的控制端，所述第五开关管的低电位端与所述第二开关管高电位端的公共连接端接所述第一根电源线，所述第一开关管的低电位端和所述第二开关管的低电位端都接地；
所述第二LED控制支路包括第三开关管、第四开关管、第六开关管和电阻R2；所述第三开关管的控制端接所述PWM信号产生支路的第二输出端，所述第三开关管的高电位端通过所述电阻R2接工作电压，所述第六开关管的高电位端也接所述工作电压，所述第三开关管的高电位端还同时接所述第四开关管的控制端和第六开关管的控制端，所述第六开关管的低电位端与所述第四开关管高电位端的公共连接端接所述恒流控制单元，所述第三开关管的低电位端和所述第四开关管的低电位端都接地。
更进一步地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第一到第四开关管的控制端，NPN型三极管的集电极为第一到第四开关管的高电位端，NPN型三极管的发射极为第一到第四开关管的低电位端；所述第五开关管、第六开关管均为PNP型三极管，PNP型三极管的基极为第五、第六开关管的控制端，PNP型三极管的发射极为第五、第六开关管的高电位端，PNP型三极管的集电极为第五、第六开关管的低电位端；或者
所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为NMOS管，NMOS管的栅极为第一到第四开关管的控制端，NMOS管的漏极为第一到第四开关管的高电位端，NMOS管的源极为第一到第四开关管的低电位端；所述第五开关管、第六开关管均为PMOS管，PMOS管的栅极为第五、第六开关管的控制端，PMOS管的源极为第五、第六开关管的高电位端，PMOS管的漏极为第五、第六开关管的低电位端。
再进一步地，所述恒流控制单元包括可调电阻RI，所述可调电阻RI串接在所述第六开关管的低电位端与所述第四开关管高电位端的公共连接端与第二根电源线之间。
本实用新型的目的还在于提供一种LED灯具，所述灯具包括由两种颜色的LED1和LED2并联而成的双色LED，并且，所述灯具包括如上所述的双色LED的调光电路，所述LED1的正极同时接所述LED2的负极和第一根电源线，所述LED1的负极同时接所述LED2的正极和第二根电源线。
具体地，LED灯具的LED1与LED2分别由一颗或多颗同色的LED串/并联组成，所述LED1中的LED导通方向一致，所述LED2中的LED导通方向一致。
本实用新型提供了一种LED灯具及双色LED调光电路，双色LED调光电路可以安装在LED灯具外面或内置在LED灯具里面。通过在两种颜色的LED灯前端增加一个双色LED调光电路，使两根电源线上产生正负极性相反的电压，以点亮两种不同颜色的LED灯，从而实现在两根电源线上双色LED的调光和调色，电路结构简单，易于实现并且成本较低。
附图说明
图1是本实用新型提供的双色LED调光电路的模块框图；
图2是本实用新型一实施例提供的双色LED调光电路的示例元器件图;
图3是本实用新型另一实施例提供的双色LED调光电路的示例元器件图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1是本实用新型提供的双色LED调光电路的模块框图；为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，如图所示：
一种双色LED调光电路10，通过两根电源线连接双色LED20，双色LED20由两种颜色的LED1和LED2并联而成，LED1的正极同时接LED2的负极和第一根电源线，LED1的负极同时接LED2的正极和第二根电源线，由图可知，调光电路10包括：PWM控制单元110、LED控制单元120和恒流控制单元130；
其中，PWM控制单元110用于将外部电压转化为工作电压并输出两组PWM信号；LED控制单元120包括第一LED控制支路121和第二LED控制支路122，用于根据PWM控制单元110输出的两组PWM信号对LED1、LED2的通断进行控制；恒流控制单元130，用于在LED1、LED2导通时保持电流稳定不变，保证亮光效果。
在具体实现时，PWM控制单元110包括相互连接的电源转换支路111和PWM信号产生支路112；
电源转换支路111用于将外部输入的电压转换成双色LED20所需的工作电压VCC，并给PWM信号产生支路112供电；PWM信号产生支路112输出两组脉冲宽度比可调的PWM信号给所述LED控制单元，使得所述LED1和/或LED2导通发光。作为本实用新型的一优选实施例，当一组输出PWM信号时，另一组可以直接输出低电平（比如0V）信号，使得某一种颜色的LED导通发光，同时通过调节PWM信号的脉冲宽度比可以实现对LED的调光功能，即实现既调色也调光的功能。
作为本实用新型的一优选实施例，第一LED控制支路121和第二LED控制支路122可以分别由三个开关管和一个电阻组成；
具体而言，具体而言，第一LED控制支路121包括第一开关管、第二开关管、第五开关管和电阻R1；第一开关管的控制端接PWM信号产生支路112的第一输出端，第一开关管的高电位端通过电阻R1接工作电压VCC，第五开关管的高电位端接工作电压VCC，第一开关管的高电位端还同时接第二开关管的控制端和第五开关管的控制端，第五开关管的低电位端与第二开关管高电位端的公共连接端接第一根电源线，第一开关管的低电位端和第二开关管的低电位端都接地；
第二LED控制支路122包括第三开关管、第四开关管、第六开关管和电阻R2；第三开关管的控制端接PWM信号产生支路112的第二输出端，第三开关管的高电位端通过电阻R2接工作电压VCC，第六开关管的高电位端也接工作电压VCC，第三开关管的高电位端还同时接第四开关管的控制端和第六开关管的控制端，第六开关管的低电位端与第四开关管高电位端的公共连接端接恒流控制单元130，第三开关管的低电位端和第四开关管的低电位端都接地。
图2是本实用新型一实施例提供的双色LED调光电路的示例元器件图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：
在本实施例中，LED控制单元120中的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管分别为NPN型三极管Q1、Q2、Q3和Q4，NPN型三极管Q1-Q4的基极分别为第一到第四开关管的控制端，NPN型三极管Q1-Q4的集电极分别为第一到第四开关管的高电位端，NPN型三极管Q1-Q4的发射极分别为第一到第四开关管的低电位端；第五开关管、第六开关管分别为PNP型三极管Q5、Q6，PNP型三极管Q5、Q6的基极分别为第五开关管、第六开关管的控制端，PNP型三极管Q5、Q6的发射极分别为第五开关管、第六开关管的高电位端，PNP型三极管Q5、Q6的集电极分别为第五开关管、第六开关管的低电位端。
具体而言，对于第一LED控制支路121来说：NPN型三极管Q1的基极接PWM信号产生支路112的第一输出端，NPN型三极管Q1的集电极通过电阻R1接工作电压VCC，PNP型三极管Q5的发射极工作电压VCC，NPN型三极管Q1的集电极还同时接NPN型三极管Q2的基极和PNP型三极管Q5的基极，PNP型三极管Q5的集电极与NPN型三极管Q2的集电极的公共连接端接第一根电源线，NPN型三极管Q1的发射极和NPN型三极管Q2的发射极都接地；
对于第二LED控制支路122来说，NPN型三极管Q3的基极接PWM信号产生支路112的第二输出端，NPN型三极管Q3的集电极通过电阻R2接工作电压VCC，PNP型三极管Q6的发射极工作电压VCC，NPN型三极管Q3的集电极还同时接NPN型三极管Q4的基极和PNP型三极管Q6的基极，PNP型三极管Q6的集电极与NPN型三极管Q4的集电极的公共连接端接恒流控制单元130，NPN型三极管Q3的发射极和NPN型三极管Q4的发射极都接地。
在本实施例中，恒流控制单元130为可调电阻RI，可调电阻RI的第一端接PNP型三极管Q6的集电极与NPN型三极管Q4的集电极的公共连接端，可调电阻RI的第二端接第二根电源线。需要特别强调的是，恒流控制单元130在具体实现时也可以是恒流芯片等其他电路。只要能够实现在LED1、LED2导通时保持电流稳定不变，保证LED1和LED2亮光效果的电路组成都包括在恒流控制单元130的范围之内。
在本实施例中，当三极管Q1、Q2和Q5导通时，LED1正向导通发光，当三极管Q3、Q4和Q6导通时，LED2正向导通发光。通过PWM信号产生支路112输出的两组PWM信号来控制上述各个三极管的导通和关断；而可调电阻RI在某个LED导通时保持流过LED的电流大小不变，以控制双色LED调光电路实现稳定的调光、调色的功能。
图3是本实用新型另一实施例提供的双色LED调光电路的示例元器件图，与图2所示的实施例不同之处仅在于LED控制单元120的组成。在本实施例中，LED控制单元120中的开关管均为MOS管，其中第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为NMOS管K1、K2、K3和K4，NMOS管K1-K4的栅极为第一到第四开关管的控制端，NMOS管K1-K4的漏极为第一到第四开关管的高电位端，NMOS管K1-K4的源极为第一到第四开关管的低电位端；而第五开关管、第六开关管分别为PMOS管K5、K6，PMOS管K5、K6的栅极分别为第五开关管、第六开关管的控制端，PMOS管K5、K6的源极分别为第五开关管、第六开关管的高电位端，PMOS管K5、K6的漏极分别为第五开关管、第六开关管的低电位端。各个MOS管的具体连接方式如图所示，在此不再赘述。
本实用新型实施例还提供一种LED灯具，包括由两种颜色的LED1和LED2并联而成的双色LED，所述LED1与LED2分别由一颗或多颗同色的LED串/并联组成，所述LED1中的LED导通方向一致，所述LED2中的LED导通方向一致。特别的是，所述灯具包括如以上实施例所述的双色LED的调光电路。双色LED调光电路可以安装在LED灯具外面或内置在LED灯具里面，使两根电源线上产生正负极性相反的电压，以点亮两种不同颜色的LED灯，从而实现在两根电源线上双色LED的调光和调色。
本实用新型提供了一种LED灯具及双色LED调光电路，双色LED调光电路可以安装在LED灯具外面或内置在LED灯具里面。通过在两种颜色的LED灯前端增加一个双色LED调光电路，使两根电源线上产生正负极性相反的电压，以点亮两种不同颜色的LED灯，从而实现在两根电源线上双色LED的调光和调色，电路结构简单，易于实现并且成本较低。
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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)
1.一种双色LED的调光电路，通过两根电源线连接所述双色LED，所述双色LED由两种颜色的LED1和LED2并联而成，所述LED1的正极同时接所述LED2的负极和第一根电源线，所述LED1的负极同时接所述LED2的正极和第二根电源线，其特征在于，所述调光电路包括：
将外部电压转化为工作电压并输出两组PWM信号的PWM控制单元；
由分别与所述PWM控制单元相连的第一LED控制支路和第二LED控制支路组成，根据所述两组PWM信号对所述LED1、LED2的通断进行控制的LED控制单元；以及
在所述LED1、LED2导通时保持电流稳定不变的恒流控制单元。
2.如权利要求1所述的双色LED的调光电路，其特征在于，所述PWM控制单元包括：
输出两组脉冲宽度比可调的PWM信号给所述LED控制单元，控制所述LED1和/或LED2导通发光的PWM信号产生支路；以及
与所述PWM信号产生支路相连、将外部输入的电压转换成所述双色LED所需的工作电压，并给所述PWM信号产生支路供电的电源转换支路。
3.如权利要求1所述的双色LED的调光电路，其特征在于，所述第一LED控制支路和第二LED控制支路分别由三个开关管和一个电阻组成；
所述第一LED控制支路包括第一开关管、第二开关管、第五开关管和电阻R1；所述第一开关管的控制端接所述PWM信号产生支路的第一输出端，所述第一开关管的高电位端通过所述电阻R1接工作电压，所述第五开关管的高电位端接所述工作电压，所述第一开关管的高电位端还同时接所述第二开关 管的控制端和第五开关管的控制端，所述第五开关管的低电位端与所述第二开关管高电位端的公共连接端接所述第一根电源线，所述第一开关管的低电位端和所述第二开关管的低电位端都接地；
所述第二LED控制支路包括第三开关管、第四开关管、第六开关管和电阻R2；所述第三开关管的控制端接所述PWM信号产生支路的第二输出端，所述第三开关管的高电位端通过所述电阻R2接工作电压，所述第六开关管的高电位端也接所述工作电压，所述第三开关管的高电位端还同时接所述第四开关管的控制端和第六开关管的控制端，所述第六开关管的低电位端与所述第四开关管高电位端的公共连接端接所述恒流控制单元，所述第三开关管的低电位端和所述第四开关管的低电位端都接地。
4.如权利要求3所述的双色LED的调光电路，其特征在于：
所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第一到第四开关管的控制端，NPN型三极管的集电极为第一到第四开关管的高电位端，NPN型三极管的发射极为第一到第四开关管的低电位端；
所述第五开关管、第六开关管均为PNP型三极管，PNP型三极管的基极为第五、第六开关管的控制端，PNP型三极管的发射极为第五、第六开关管的高电位端，PNP型三极管的集电极为第五、第六开关管的低电位端。
5.如权利要求3所述的双色LED的调光电路，其特征在于：
所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为NMOS管，NMOS管的栅极为第一到第四开关管的控制端，NMOS管的漏极为第一到第四开关管的高电位端，NMOS管的源极为第一到第四开关管的低电位端；
所述第五开关管、第六开关管均为PMOS管，PMOS管的栅极为第五、第 六开关管的控制端，PMOS管的源极为第五、第六开关管的高电位端，PMOS管的漏极为第五、第六开关管的低电位端。
6.如权利要求3-5任一项所述的双色LED的调光电路，其特征在于：所述恒流控制单元包括可调电阻RI，所述可调电阻RI串接在所述第六开关管的低电位端与所述第四开关管高电位端的公共连接端与第二根电源线之间。
7.一种LED灯具，包括由两种颜色的LED1和LED2并联而成的双色LED，其特征在于，所述灯具包括如权利要求1-6任一项所述的双色LED的调光电路，所述LED1的正极同时接所述LED2的负极和第一根电源线，所述LED1的负极同时接所述LED2的正极和第二根电源线。
8.如权利要求7所述的LED灯具，其特征在于，所述LED1与LED2分别由一颗或多颗同色的LED串/并联组成，所述LED1中的LED导通方向一致，所述LED2中的LED导通方向一致。
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