CN209845369U - 一种开关多段变色led调光电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关多段变色LED调光电路，包括LED模块、电压转换模块、过零检测模块和微控制模块，所述LED模块包括至少两个不同颜色的LED单元；所述电压转换模块分别与外部电源、LED模块电性连接，电压转换模块对外部电源供压进行整流、降压处理后为LED模块供电；所述过零检测模块与电压转换模块电性连接，用于检测由外部电源输入的开关切换信号；所述微控制模块分别与过零检测模块和LED模块电性连接，电压转换模块为微控制模块供电，微控制模块获取过零检测模块发送的信号，并根据信号来分别控制各个LED子电路的亮灭以实现调色或调光。

Description

一种开关多段变色LED调光电路

技术领域

本实用新型涉及灯领域，特别是一种开关多段变色LED调光电路。

背景技术

现有的灯一般只有单光源，通过一个开关部件切换灯源的亮灭，然而发光效果比较单一，为了增强发光效果，部分灯具设置有多个不同颜色的光源，通过多个开关来分别控制不同灯源进行组合发光，但这些灯在实用和布线上都存在着不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种开关多段变色LED调光电路，能够接入外部电源中并且检测由一个开关部件产生的开关切换信号，从而根据开关切换信号来控制不同LED子电路进行组合发光，实现调色和/或调光功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关多段变色LED调光电路，包括：

LED模块，所述LED模块包括至少两个不同颜色的LED子电路；

还包括电压转换模块，所述电压转换模块分别与外部电源、LED模块电性连接，电压转换模块对外部电源供压进行整流、降压处理后为LED模块供电；

还包括过零检测模块，所述过零检测模块与电压转换模块电性连接，用于检测由外部电源输入的开关切换信号；

还包括微控制模块，所述微控制模块分别与过零检测模块和LED模块电性连接，电压转换模块为微控制模块供电，微控制模块获取过零检测模块发送的信号，并根据信号来分别控制各个LED子电路的亮灭以实现调色或调光。

所述电压转换模块包括依次电性连接的整流桥和恒流恒压控制单元，整流桥的输入端与外部电源电性连接，恒流恒压控制单元与LED模块电性连接。

所述恒流恒压控制单元包括开关电源控制器U1、采样反馈器和变压器T1；

变压器T1的初级线圈的一极与整流桥的输出端电性连接，变压器T1的输出端与LED模块电性连接；

采样反馈器包括采样端以及输出端，采样反馈器的采样端与变压器T1的输出端电性连接以检测变压器T1的输出电压和/或输出电流；

开关电源控制器U1包括反馈端、基准电压端以及输出端，开关电源控制器U1的反馈端与采样反馈器的输出端电性连接，开关电源控制器U1的基准电压端与整流桥的输出端电性连接以获取整流桥的输出电压，开关电源控制器U1的输出端与变压器T1初级线圈的另一极电性连接以控制变压器T1初级线圈的输入电压。

所述采样反馈器包括电压采样部件、电流采样部件、采样芯片U2和光耦合器U6，所述电压采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电压采样部件的另一端与采样芯片U2的电压采样端电性连接；所述电流采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电流采样部件的另一端与采样芯片U2的电流采样端电性连接；所述采样芯片U2的输出端与光耦合器U6的发光器电性连接，光耦合器U6的受光器与开关电源控制器U1的反馈端电性连接。

所述一种开关多段变色LED调光电路还包括防辐射模块，所述防辐射模块的一端与电压转换模块电性连接、另一端与LED模块电性连接。

所述过零检测模块包括光耦合器U4，所述光耦合器U4发光器的正极与外部电源的一极电性连接，光耦合器U4发光器的负极与外部电源的另一极电性连接；光耦合器U4的受光器与微控制模块电性连接。

所述微控制模块包括微控制芯片U3，微控制芯片U3分别与过零检测模块和LED模块电性连接。

所述LED模块由白光LED子电路、蓝光LED子电路、橙光LED子电路、黄光LED子电路中至少两个子电路组成。

本实用新型的有益效果是：本技术方案包括电压转换模块、微控制模块、LED模块和微控制模块，能够检测外部电源的开关切换信号，微控制模块根据开关切换信号来控制不同LED子电路进行组合发光，实现调色功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的整体电路图；

图2是本实用新型的电压转换模块电路图；

图3是本实用新型的恒流恒压控制单元电路图；

图4是本实用新型的过零检测电路图；

图5是本实用新型的微控制模块电路图；

图6是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

参照图1～图6，本实用新型是一种开关多段变色LED调光电路，

包括LED模块4，所述LED模块4包括至少两个不同颜色的LED单元；

还包括电压转换模块1，所述电压转换模块1分别与外部电源、LED模块4电性连接，电压转换模块1对外部电源供压进行整流、降压处理后为LED模块4供电；

还包括过零检测模块2，所述过零检测模块2与电压转换模块1电性连接，用于检测由外部电源输入的开关切换信号；

还包括微控制模块3，所述微控制模块3分别与过零检测模块2和LED模块4电性连接，电压转换模块1为微控制模块3供电，微控制模块3获取过零检测模块2发送的信号，并根据信号来分别控制各个LED子电路的亮灭以实现调色或调光。

所述微控制模块3设定交流电的频率值，过零检测模块2检测开关切换信号，因为开关切换信号的频率与交流电的频率不同，微控制模块3对比交流电的频率和开关切换信号的频率，根据开关切换信号的频率来控制LED子电路的亮灭。

所述电压转换模块1包括依次电性连接的整流桥11和恒流恒压控制单元12，整流桥11的输入端与外部电源电性连接，恒流恒压控制单元12与LED模块4电性连接。

所述恒流恒压控制单元12包括开关电源控制器U1、采样反馈器121和变压器T1；

变压器T1的初级线圈的一极与整流桥11的输出端电性连接，变压器T1的输出端与LED模块4电性连接；

采样反馈器121包括采样端以及输出端，采样反馈器121的采样端与变压器T1的输出端电性连接以检测变压器T1的输出电压和/或输出电流；

开关电源控制器U1包括反馈端、基准电压端以及输出端，开关电源控制器U1的反馈端与采样反馈器121的输出端电性连接，开关电源控制器U1的基准电压端与整流桥11的输出端电性连接以获取整流桥11的输出电压，开关电源控制器U1的输出端与变压器T1初级线圈的另一极电性连接以控制变压器T1初级线圈的输入电压。

所述恒流恒压控制单元12通过采样、反馈、输出控制以保证输出给LED模块4的为恒流恒压。

所述采样反馈器121包括电压采样部件、电流采样部件、采样芯片U2和光耦合器U6，所述电压采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电压采样部件的另一端与采样芯片U2的电压采样端电性连接；所述电流采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电流采样部件的另一端与采样芯片U2的电流采样端电性连接；所述采样芯片U2的输出端与光耦合器U6的发光器电性连接，光耦合器U6的受光器与开关电源控制器U1的反馈端电性连接。

所述电压采样部件包括串联的分压电阻R11和分压电阻R12，所述分压电阻R11与变压器T1次级线圈的一极电性连接，分压电阻R12与采样芯片U2的电压采样端电性连接，通过对电压采样部件上的电压值进行采样来确定变压器T1的输出电压；所述电流采样部件包括电阻R24和并联的R4、R14，所述电阻R4和R14并联进行分流，R24与并联后的R4、R14并联，采样芯片U2通过对电流采样部件的电流值进行采样来确定变压器T1次级线圈的输出电流；采样芯片U2将采样结果反馈至开关电源控制器U1。

所述采样反馈器121对变压器T1次级线圈的电压和电流进行采样，并将采样结果反馈至开关电源控制器U1的反馈端，开关电源控制器U1通过比对内部设定的电流电压值与反馈回来的电流电压值，控制输出到变压器T1初级线圈的电压值，从而控制输出到LED模块4的电流电压值。

所述开关电源控制器U1优选为SW2604，SW2604采用双极工艺制造，内建防过载、防饱和电路，是一种能满足绿色环保标准的开关电源控制器。

所述一种开关多段变色LED调光电路还包括防辐射模块5，所述防辐射模块5的一端与电压转换模块1电性连接、另一端与LED模块4电性连接；所述防辐射模块5优选为共模电感L1，所述共模电感L1的一端与电压转换模块1电性连接、另一端与LED模块4电性连接，所述共模电感L1用于降低电路的辐射。

所述过零检测模块2包括光耦合器U4，所述光耦合器U4发光器的正极与外部电源的一极电性连接，光耦合器U4发光器的负极与外部电源的另一极电性连接；光耦合器U4的受光器与微控制模块3电性连接；过零检测电路2的优点在于利用光耦合器U4输出检测低电平有效，防止干扰信号，市面上采用的是高电平有效，抗干扰性差。

所述微控制模块3包括微控制芯片U3，微控制芯片U3分别与过零检测模块2和LED模块4电性连接；所述微控制模块3能够检测到的开关切换信号来控制各个LED子电路的通断，根据客户的需要来实现不同灯光的组合。

微控制芯片U3优选为W3150,W3150能够依据检测到的低电压有效值，进行内部计数处理，根据脉冲数目不同，通过W3150的输出端来控制LED模块4的MOS管导通，同时其导通程度可以依据要求输出不同比例的PWM信号，从而形成不同组LED颜色，达到亮度调节和混色的目的。

所述LED模块4由白光LED子电路41、蓝光LED子电路42、橙光LED子电路43、黄光LED子电路44中至少两个子电路组成；所述LED子电路包括LED和MOS管，所述MOS管用于驱动LED，微控制芯片U3能够控制MOS管的导通以及导通程度。

上述实施例只是本实用新型的优选方案，本实用新型还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (8)

1.一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：

包括LED模块(4)，所述LED模块(4)包括至少两个不同颜色的LED子电路；

还包括电压转换模块(1)，所述电压转换模块(1)分别与外部电源、LED模块(4)电性连接，电压转换模块(1)对外部电源供压进行整流、降压处理后为LED模块(4)供电；

还包括过零检测模块(2)，所述过零检测模块(2)与电压转换模块(1)电性连接，用于检测由外部电源输入的开关切换信号；

还包括微控制模块(3)，所述微控制模块(3)分别与过零检测模块(2)和LED模块(4)电性连接，电压转换模块(1)为微控制模块(3)供电，微控制模块(3)获取过零检测模块(2)发送的信号，并根据信号来分别控制各个LED子电路的亮灭以实现调色或调光。

2.根据权利要求1所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述电压转换模块(1)包括依次电性连接的整流桥(11)和恒流恒压控制单元(12)，整流桥(11)的输入端与外部电源电性连接，恒流恒压控制单元(12)与LED模块(4)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述恒流恒压控制单元(12)包括开关电源控制器U1、采样反馈器(121)和变压器T1；

变压器T1的初级线圈的一极与整流桥(11)的输出端电性连接，变压器T1的输出端与LED模块(4)电性连接；

采样反馈器(121)包括采样端以及输出端，采样反馈器(121)的采样端与变压器T1的输出端电性连接以检测变压器T1的输出电压和/或输出电流；

开关电源控制器U1包括反馈端、基准电压端以及输出端，开关电源控制器U1的反馈端与采样反馈器(121)的输出端电性连接，开关电源控制器U1的基准电压端与整流桥(11)的输出端电性连接以获取整流桥(11)的输出电压，开关电源控制器U1的输出端与变压器T1初级线圈的另一极电性连接以控制变压器T1初级线圈的输入电压。

4.根据权利要求3所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述采样反馈器(121)包括电压采样部件、电流采样部件、采样芯片U2和光耦合器U6，所述电压采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电压采样部件的另一端与采样芯片U2的电压采样端电性连接；所述电流采样部件的一端与变压器T1次级线圈电性连接，电流采样部件的另一端与采样芯片U2的电流采样端电性连接；所述采样芯片U2的输出端与光耦合器U6的发光器电性连接，光耦合器U6的受光器与开关电源控制器U1的反馈端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：还包括防辐射模块(5)，所述防辐射模块(5)的一端与电压转换模块(1)电性连接、另一端与LED模块(4)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述过零检测模块(2)包括光耦合器U4，所述光耦合器U4发光器的正极与外部电源的一极电性连接，光耦合器U4发光器的负极与外部电源的另一极电性连接；光耦合器U4的受光器与微控制模块(3)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述微控制模块(3)包括微控制芯片U3，微控制芯片U3分别与过零检测模块(2)和LED模块(4)电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种开关多段变色LED调光电路，其特征在于：所述LED模块(4)由白光LED子电路(41)、蓝光LED子电路(42)、橙光LED子电路(43)、黄光LED子电路(44)中至少两个子电路组成。