CN207354669U - 用于led色温调节的控制电路及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于LED色温调节的控制电路及其驱动电路。所述控制电路用于根据采用开关调制的交流电产生第一调光信号和第二调光信号，分别控制第一LED灯和第二LED灯的亮度从而调节色温，所述控制电路包括：供电模块，根据直流脉冲信号产生供电电压信号，用于给内部电路供电；供电电压检测模块，根据供电电压信号产生开关状态信号；状态选择模块，根据所述开关状态信号产生第一控制信号和第二控制信号；以及驱动模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生第一调光信号和第二调光信号。该控制电路可以简化外围电路，降低了系统成本，并且提升了调节色温的效率。

Description

用于LED色温调节的控制电路及其驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电路领域，更具体地，涉及用于LED色温调节的控制电路及其驱动电路。

背景技术

在发光二极管(light-emitting diode，LED)用于照明领域时，采用LED调色温装置调节色温以满足用户的个性化需求。采用LED调色温装置可以调整LED的亮度和色温，个性化设置灯光环境，营造出不同的气氛，以达到用户的需求。LED照明灯具的形式多样化，目前有各类调光调色方式。开关调色温方案因其成本低、无需对现有的线路进行修改，是现实中常用的调色温方案。

图1示出现有的具有LED色温调节功能的LED驱动电路。该LED驱动电路的输入信号由交流电源AC INPUT提供，该LED驱动电路包括开关K1、输入整流桥101、开关检测芯片102、驱动电源模块106以及外围开关检测电路107。进一步地，输入整流桥101包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4。开关检测芯片102的管脚包括VIN管脚、GND管脚、CTRL1管脚、CTRL2管脚及VCC管脚，VCC管脚外接第二电容C2。驱动电源模块的管脚包括DM1管脚、DM2管脚。图2示出现有的用于LED色温调节的控制电路时序图，结合图1和图2，当开关K1导通时，VIN管脚的电压波形是输入电压的分压，为正弦波的包络线，输入电压检测及供电模块103输出S1信号为高电平；当K1断开时，输入电压检测及供电模块103输出S1信号为低电平。这样S1信号就直接反映出K1的开关状态。状态选择模块104根据S1信号输出两路控制信号，控制信号需要保持输出信号时序如下：S2高，S3高；S2高，S3低；S2低，S3高。其中，这三种状态的顺序可以根据需求来设定。驱动模块105将S2和S3的信号增强，作为驱动电源模块106的输入，控制驱动电路系统的闭合断开，从而实现色温的调节。以上调色温电路的外围开关检测电路107包含二极管D5、电阻R1、R2、R3、电容C1，检测输入信号，成本偏高。且D5串接在主功率回路上，需要承受大电流，影响整体效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在提供一种用于色温调节的控制电路及其LED驱动电路，采用同一个供电端获得供电电压以及产生开关状态信号，以简化外围电路、降低系统成本、以及提升了调节色温的效率。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于LED色温调节的控制电路，所述控制电路用于根据采用开关调制的交流电产生第一调光信号和第二调光信号，分别控制第一LED灯和第二LED灯的亮度从而调节色温，所述控制电路包括：供电模块，经由第一电阻从供电端接收经过整流产生的直流脉冲信号，以及根据直流脉冲信号产生供电电压信号，用于给内部电路供电；供电电压检测模块，与所述供电模块连接以接收供电电压信号，根据供电电压信号产生开关状态信号；状态选择模块，与所述供电电压检测模块连接以接收所述开关状态信号，以及根据所述开关状态信号产生第一控制信号和第二控制信号；以及驱动模块，与所述状态选择模块相连接，以接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，以及根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生第一调光信号和第二调光信号。

优选地，所述供电模块和所述供电电压检测模块集成在同一个开关检测芯片中，所述开关检测芯片包括供电端，用于连接所述第一电阻。

优选地，所述直流脉冲信号在所述开关闭合时波形为正弦波的包络线，所述直流脉冲信号在所述开关断开时为低电平。

优选地，所述供电电压信号在开关闭合时为高电平，所述供电电压信号在开关断开时先线性降至阈值电压然后在开关闭合时线性降至低电平。

优选地，所述供电电压检测模块在所述开关从闭合状态切换至断开状态时，在所述供电电压达到所述阈值电压时产生一个脉冲，从而获得所述开关状态检测信号。

优选地，所述状态选择模块在所述开关状态检测信号中检测到所述脉冲时，交替反转所述第一控制信号和所述第二控制信号的电平状态。

根据本实用新型的另一方面，提供一种LED驱动电路，其特征在于，包括：主电路，所述主电路包括用于调制交流电的开关，与所述开关连接的整流桥，以及与所述整流桥的输出端相连接的驱动电源模块；以及上述的控制电路，其中，所述控制电路将所述第一调光信号和所述第二调光信号提供给所述驱动电源模块。

优选地，所述驱动电源模块与所述第一电阻共同连接至所述整流桥的输出端。

优选地，所述驱动电源模块采用非隔离降压拓扑或隔离反激式降压拓扑。

优选地，所述整流桥的输出端并联连接有第一电容，用于对所述直流脉冲信号进行平滑滤波。

根据本实用新型实施例的控制电路及LED驱动电路，采用同一个供电端获得供电电压以及产生开关状态信号，以及根据一个开关状态信号产生两个调光信号，从而可以简化外围电路、降低系统成本、以及提升了调节色温的效率。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出现有的具有LED色温调节功能的LED驱动电路示意图；

图2示出现有的用于LED色温调节的控制电路时序图；

图3示出根据本实用新型第一实施例的用于LED色温调节的控制电路示意图；

图4示出根据本实用新型第一实施例的用于LED色温调节的控制电路时序图；

图5示出根据本实用新型第二实施例的具有LED色温调节功能的LED驱动电路示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按照比列绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺核技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

本实用新型可以以各种形式呈现，以下将描述其中一些案例。

图3示出根据本实用新型第一实施例的用于LED色温调节的控制电路系统示意图。该开关调色系统的交流输入端接收交流输入电压。进一步地，该LED驱动电路包含开关K1、整流桥301、控制电路302及驱动电源模块307，用于根据用户的操作产生电力载波信号，例如开关调制的交流电信号，通过用于LED色温调节的控制电路对其检测并产生两路控制信号来控制提供给LED灯的直流输出电压。

开关K1接收交流输入电压，通过整流桥301连接到驱动电源模块307，开关K1通过第一电阻R1与控制电路302连接。进一步地，整流电路301由整流桥并联电容C1组成，其中二极管D1的正端连接二极管D2的负端且与开关K1一端相连，二极管D1的负端与二极管D4的负端连接且与电容C1的一端相连，二极管D2的正端与二极管D3的正端及电容C1的另一端连接并接地，二极管D3的负端与二极管D4的正端连接并连接AC INPUT的一端。用于把输入的交流电转化为直流VIN信号并输出至驱动电源模块。控制电路302包含供电模块303、VDD检测模块306、状态选择模块304以及驱动模块305。VIN信号通过第一电阻连接到控制电路302的VCC管脚，并与供电模块303连接，供电模块用于给芯片供电，并且产生VDD电压，控制VDD电压的充电放电。供电模块连接控制电路302的VDD管脚并将产生的VDD信号输入VDD检测模块306，VDD检测模块306用于检测VDD信号，并判断开关K1的闭合断开，输出信号S1，在断开过程中输出信号S1产生窄脉冲信号，在闭合过程中输出信号S1为低电平。状态选择模块304接收信号S1，根据S1信号产生两路信号S2、S3，用于两路控制驱动电源模块的亮灭。驱动模块305接收信号S2和信号S3，用于信号增强，产生CTRL1信号和CTRL2信号。CTRL1信号和CTRL2信号分别控制驱动电源模块的DM1和DM2，用于控制调节两路LED灯的色温。图4示出根据本实用新型第一实施例的用于LED色温调节的控制电路时序图。如图4和图3所示，供电模块产生VDD电压。当K1闭合时，VIN信号波形是正弦包络线，VDD信号对应为高电平，对其内部供电，信号S1为低电平，信号S2和信号S3为固定状态，控制信号CTRL1和信号CTRL2，用于控制调节驱动电源模块的色温状态。当K1断开时，VIN掉电为低电平，VDD电压降低，当降低至内部阈值时，S1信号输出窄脉冲，代表K1发生了一次断开。S1信号的窄脉冲用于控制S2和S3的时序，控制信号需要保持输出信号时序如下：S2高，S3高；S2高，S3低；S2低，S3高。其中这三种状态的顺序可以根据需求来设定。需要说明的是，本实用新型的实现不限于此。产生CTRL1信号和CTRL2信号。CTRL1信号和CTRL2信号分别控制驱动电源模块的DM1和DM2，用于控制调节两路LED灯的色温，从而达到调色的目的。

图5示出根据本实用新型第二实施例的具有LED色温调节功能的LED驱动电路示意图。该LED驱动电路包含整流电路501、开关检测芯片502、驱动电源模块507。开关检测芯片502用于实现图3所示的控制电路302的功能，内部包含供电模块303、VDD检测模块306、状态选择模块304以及驱动模块305。控制电路302根据VDD信号产生CTRL1信号和CTRL2信号，分别用于驱动电源模块507的两路调光信号。

驱动电源模块507包括第一路LED灯模块、第二路LED灯模块以及控制驱动第一路LED灯模块的非隔离控制电路503、控制驱动第二路LED灯模块的非隔离控制电路505。控制电路503和505是一种普通的非隔离控制电路。进一步地，整流电路501的输入端接收交流输入信号，整流电路501的输出端通过R1连接开关检测芯片502的VCC电源管脚及两路LED灯模块，并分别通过电阻R2、R3连接控制电路503和505的VCC电源管脚，电阻R2、R3连接VCC管脚的一端还分别连接电容C2、C3，用于给控制电路供电并在开关断开时通过电容储能辅助供电。整流电路在图3中已详细介绍，在此不再赘述。开关检测芯片502的GND管脚接地，VDD辅助电源管脚连接储能电容C1接地，用于开关断开时对开关检测芯片供电。开关检测芯片502的输出管脚CTRL1和CTRL2分别与控制电路503和控制电路505的VCC电源管脚连接。控制电路503、505的CS电流采样管脚连接采样电阻R4、R6接地，ROVP开路保护电压调节管脚连接电阻R5、R7接地，控制电路503和505的内部的四个DRAIN管脚为内部高压功率管漏级，分别连接至第一路LED灯模块、第二路LED灯模块。两路LED灯模块均包含二极管、电感、电容以及两个发光二极管。两路LED灯模块电路相同，以第一路LED灯模块为例描述，控制电路503输出的驱动信号通过二极管D5正端输入，二极管D5负端与电阻R2另一端及电容C5一端连接，电容C5另一端通过电感L1连接二极管正端，两个发光二极管D7、D8串联与电容C5并联。第二路LED灯模块结构将不赘述。

当K1闭合断开时，CTRL1和CTRL2的时序会发生变化，当CTRL1为低电平，CTRL2为高电平时，控制电路505不工作，对应的LED灯模块的灯熄灭，控制电路503工作，对应的LED灯模块的灯点亮；当CTRL1为高电平，CTRL2为低电平时，控制电路503不工作，对应的LED灯模块的灯熄灭，控制电路505工作，对应的LED灯模块的灯点亮；当CTRL1和CTRL2都为高电平时，两路灯同时点亮。两路LED灯模块的发光二极管分别采用冷白和暖白两色，这样整个系统可以有三种色温。应当说明的是，本实用新型还可以将502、503、505集成在一起形成一颗IC；或者CTRL1和CTRL2管脚不连接控制电路，直接与驱动电源模块的DIM1、DIM2管脚连接，实现调节色温；或者将502、503、505集成在一颗IC，但把控制电路503和505的内部MOS管外置等。但是本实用新型的实现不限于此。

应该说明的是，在本文中，诸如一端和另一端等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，属于“包含”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其全部或者部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各个实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种用于LED色温调节的控制电路，所述控制电路用于根据采用开关调制的交流电产生第一调光信号和第二调光信号，分别控制第一LED灯和第二LED灯的亮度从而调节色温，所述控制电路包括：

供电模块，经由第一电阻从供电端接收经过整流产生的直流脉冲信号，以及根据直流脉冲信号产生供电电压信号，用于给内部电路供电；

供电电压检测模块，与所述供电模块连接以接收供电电压信号，根据供电电压信号产生开关状态信号；

状态选择模块，与所述供电电压检测模块连接以接收所述开关状态信号，以及根据所述开关状态信号产生第一控制信号和第二控制信号；以及

驱动模块，与所述状态选择模块相连接，以接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，以及根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生第一调光信号和第二调光信号。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述供电模块和所述供电电压检测模块集成在同一个开关检测芯片中，所述开关检测芯片包括供电端，用于连接所述第一电阻。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述直流脉冲信号在所述开关闭合时波形为正弦波的包络线，所述直流脉冲信号在所述开关断开时为低电平。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述供电电压信号在开关闭合时为高电平，所述供电电压信号在开关断开时先线性降至阈值电压然后在开关闭合时线性降至低电平。

5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述供电电压检测模块在所述开关从闭合状态切换至断开状态时，在所述供电电压达到所述阈值电压时产生一个脉冲，从而获得所述开关状态信号。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述状态选择模块在所述开关状态检测信号中检测到所述脉冲时，交替反转所述第一控制信号和所述第二控制信号的电平状态。

7.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：

主电路，所述主电路包括用于调制交流电的开关；与所述开关连接的整流桥；与所述整流桥的输出端相连接的驱动电源模块；以及

开关检测芯片，所述开关检测芯片包括控制电路，

其中，所述控制电路用于根据采用开关调制的交流电产生第一调光信号和第二调光信号，分别控制第一LED灯和第二LED灯的亮度从而调节色温，所述控制电路包括：

供电模块，经由第一电阻从供电端接收经过整流产生的直流脉冲信号，以及根据直流脉冲信号产生供电电压信号，用于给内部电路供电；

供电电压检测模块，与所述供电模块连接以接收供电电压信号，根据供电电压信号产生开关状态信号；

状态选择模块，与所述供电电压检测模块连接以接收所述开关状态信号，以及根据所述开关状态信号产生第一控制信号和第二控制信号；以及

驱动模块，与所述状态选择模块相连接，以接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，以及根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生第一调光信号和第二调光信号

所述控制电路将所述第一调光信号和所述第二调光信号提供给所述驱动电源模块。

8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电模块和所述供电电压检测模块集成在同一个开关检测芯片中，所述开关检测芯片包括供电端，用于连接所述第一电阻。

9.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述直流脉冲信号在所述开关闭合时波形为正弦波的包络线，所述直流脉冲信号在所述开关断开时为低电平。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电电压信号在开关闭合时为高电平，所述供电电压信号在开关断开时先线性降至阈值电压然后在开关闭合时线性降至低电平。

11.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电电压检测模块在所述开关从闭合状态切换至断开状态时，在所述供电电压达到所述阈值电压时产生一个脉冲，从而获得所述开关状态信号。

12.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述状态选择模块在所述开关状态检测信号中检测到所述脉冲时，交替反转所述第一控制信号和所述第二控制信号的电平状态。

13.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电源模块与所述第一电阻共同连接至所述整流桥的输出端。

14.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电源模块采用非隔离降压拓扑或隔离反激式降压拓扑。

15.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述整流桥的输出端并联连接有第一电容，用于对所述直流脉冲信号进行平滑滤波。

16.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电源模块包括：

第一控制电路和第二控制电路，分别根据所述第一调光信号和所述第二调光信号产生第一驱动信号和第二驱动信号；以及

第一LED灯模块和第二LED灯模块，分别用于根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号点亮第一LED灯和第二LED灯。

17.根据权利要求16所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一LED灯模块和所述第二LED灯模块分别包括：

彼此串联连接的LED灯和电感，所述LED灯的阳极连接至所述供电端，阴极经由所述电感连接至所述第一控制电路和所述第二控制电路之一的输出端以接收所述第一驱动信号和所述第二驱动信号中的相应控制信号；

二极管，所述二极管的阴极连接至所述供电端，阳极连接至所述第一控制电路和所述第二控制电路之一的输出端；以及

第二电容，与所述LED灯并联连接。