CN211352511U - 一种可控硅调色温线路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控硅调色温线路。为了克服现有技术LED调光调色温电路需要增加额外的检测芯片与检测线路，线路复杂，成本高的问题，本实用新型采用包括可控硅调光电路和色温调节电路，可控硅调光电路包括依次连接的整流滤波模块、调光芯片模块和调光输出模块，色温调节电路包括LED灯，包括冷色光的LED1和暖色光的LED2；调色温开关管，控制暖色光的LED2的亮灭状态；检测控制模块，检测输出的电流或电压，控制调色开关管的通断。本实用新型的线路仅使用少数的电阻和两个三级管，没有增加额外的单片机或控制芯片以及复杂的电路，电路的结构简单，实用的电气元件少，成本低。

Description

一种可控硅调色温线路

技术领域

本实用新型涉及一种LED调光领域，尤其涉及一种可控硅调色温线路。

背景技术

可控硅调光方案，在LED驱动电源领域广泛应用，可控硅调光较早之前就应用于白炽灯和节能灯调光方式，也是目前应用于LED调光最为广范的一种调光方式。市面上使用的可控硅电路，原理是使用可控硅调光器调节交流电每个半波的导通角来改变正弦波形，改变交流输入电流的有效值，同时驱动的输出电流也随之变化，从而实现调光效果，可控硅调节驱动输出的电流大小仅改变发光强度，无法直接调节LED的色温，例如图1的可控硅调光电路。

市面也有很多产品可以实现可控硅调色温，工作原理为灯具工作时同步检测可控硅调节的导通角，将检测信号传输给单片机，然后由单片机输出控制信号控制不同的色温通道，但是增加额外的检测线路复杂，且成本高昂。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种实现可控硅调光三色温的电路”，其公告号“CN 208337951U”，包括具有两种色温光源的灯具驱动电路、机械开关切换色温电路、机械开关状态侦测电路、旁路机械开关电路和墙壁开关切换色温电路，通过机械开关切换色温电路中的三挡开关SW来切换初始色温；墙壁开关切换色温电路中的MCU根据侦测到的墙壁开关通断次数，控制旁路机械开关电路中的PMOS管的通断来决定是否绕开三挡开关SW，控制墙壁开关切换色温电路中的NMOS管的通断来决定色温。增加了额外的检测电路，成本高。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术LED调光调色温电路需要增加额外的检测芯片与检测线路，线路复杂，成本高的问题；提供一种可控硅调色温线路，不需要额外增加检测芯片，电路简单，成本低廉。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型包括可控硅调光电路，所述的可控硅调光电路包括依次连接的整流滤波模块、调光芯片模块和调光输出模块，其特征在于，所述的可控硅调色温线路还包括色温调节电路，所述的色温调节电路包括：

LED灯，包括冷色光的LED1和暖色光的LED2；LED1的阳极连接可控硅调光电路的正输出端，LED1的阴极连接可控硅调光电路的负输出端；

调色温开关管，控制暖色光的LED2的亮灭状态，开关管的输入端连接可控硅调光电路的正输出端，开关管的输出端连接LED2的阳极，LED2的阴极连接可控硅调光电路的负输出端；

检测控制模块，与调光输出模块相连接，检测输出的电流或电压，检测控制模块包括比较控制元件，比较控制元件的输出端连接调色开关管的控制端，控制调色开关管的通断。

可控硅调光电路输出不同的电流、电压，检测控制模块检测输出的电流或电压，通过比较控制元件控制调色开关管的通断，从而控制暖色光的LED2的亮灭，来调节LED的色温。当可控硅调光电路输出的电流或电压大于比较控制元件的阈值时，输出截止控制信号给调色温开关管的控制端，调色温开关管截止，LED2灭；当可控硅调光输出电路输出的电流或电压小于比较控制元件的阈值时，输出导通控制信号给调色温开关管的控制端，调色温开关管导通，LED2亮。调光线路简单，没有在可控硅调光电路中增加单片机、检测芯片或者检测电路；电路结构简单，成本低廉。

作为优选，所述的检测控制模块包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和控制开关管；所述的比较控制元件为控制开关管；电阻R9的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R9的第二端连接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端连接可控硅调光电路的负输出端；电阻R8的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R8的第二端连接控制开关管的输入端，控制开关管的输出端连接可控硅调光电路的负输出端，控制开关管的控制端连接电阻R9的第二端。可控硅调光电路输出的电流点亮冷色光的LED1。

当可控硅调光电路输出电流高于门限电流I时，经过电阻R9和电阻R10的伏安转换，控制开关管的控制端电压大于导通电压，控制开关管导通；门限电流I可以根据控制开关管的导通电压和电阻R9、电阻R10的阻值使用欧姆定律计算。在控制开关管导通后，拉低了调色温开关管的控制端的电压，调色温开关管截止，暖色光的LED2灭，仅有冷色光的LED1亮。

当可控硅调光电路输出的电流小于门限电流I时，经过电阻R9和电阻R10的伏安转换，控制开关管的控制端电压小于导通电压，控制开关管截止；在控制开关管截止后，调色温开关管的控制端的电压达到导通电压，调色温开关管导通，暖色光的LED2亮，从而调节LED的色温。

作为优选，所述的检测控制模块包括电阻R11、电阻R12和比较器U2；所述的比较控制元件为比较器U2；电阻R11的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R11的第二端连接电阻R12的第一端，电阻R12的第二端连接可控硅调光电路的负输出端；比较器U2的负输入端连接电阻R11的第二端，比较器U2的正输入端输入比较电压V0，比较器U2的输出端连接调色温开关管的控制端。可控硅调光电路输出的电流点亮冷色光的LED1。可控硅调光电路输出的电压经过电阻R11和电阻R12分压，分压后的电压V1输入到比较器U2的负输入端，比较器U2的正输入端输入比较电压V0 。

当电压V1大于V0时，比较器U2输出低电平给调色温开关管的控制端，调色温开关管截止，暖色光的LED2灭，仅有冷色光的LED1亮。

当电压V1小于V0时，比较器U2输出高电平给调色温开关管的控制端，调色温开关管导通，暖色光的LED2亮，从而调节色温。

作为优选，所述的比较器U2构成滞回比较回路，所述的滞回比较回路包括电阻R13、电阻R14和电阻R15；电阻R15的第一端连接比较器U2的输出端，电阻R15的第二端连接调色温开关管的控制端；电阻R13的第一端输入比较电压V0，电阻R13的第二端连接比较器U2的正输入端；电阻R14的第一端连接电阻R13的第二端，电阻R14的第二端连接电阻R15的第二端。使用滞回比较器，避免振铃效应，减少噪音干扰，不会因为电压或电流在阈值周围波动时出现LED2波动亮灭的情况。

作为优选，所述的开关管为NPN三极管，开关管的输入端为三极管的集电极，开关管的输出端为三极管的发射极，开关管的控制端为三极管的基极。使用NPN三极管作为开关管，基极电压大于开启电压导通，开关速度高，成本低。

作为优选，所述的开关管为N沟道MOS管，开关管的输入端为MOS管的漏极，开关管的输出端为MOS管的源极，开关管的控制端为MOS管的栅极。使用N沟道MSO管作为开关管，栅极电压大于导通过电压MOS管导通，导通电阻小，损耗小，热阻效应好，安全性更高。

作为优选，所述的比较电压V0由比较电压回路输出，所述的比较电压回路包括电阻R16、电阻R17、电阻R18和电压调节器；电阻R16的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R16的第二端连接电压调节器的输出端，电压调节器的输入端连接可控硅调光电路的负输出端，电阻R17的第一端连接电阻R16的第二端，电阻R17的第二端连接电阻R18的第一端，电阻R18的第二端连接可控硅调光电路的负输出端，电压调节器的参考端连接电阻R17的第二端，电压调节器的输出端输出比较电压V0。使用电压调节器输出比较电压V0，不需要使用复杂的稳压电路提供比较电压，电路简单，成本低。

作为优选，所述的冷色光的LED1包括四个串联的发光二极管，所述的暖色光的LED2包括两个串联的发光二极管。使用串联的发光二极管，增强LED的发光亮度，冷色光的LED1串联四个，暖色光的LED2串联两个，在LED2导通时，调整了输出的色温比例，提高用户的使用体验。

本实用新型的有益效果是：

1.色温调节电路仅使用电阻和开关管，没有增加额外的控制芯片和复杂的电路，电路的结构简单，成本低。

2．使用NPN三极管作为开关管，开关速率高，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种可控硅调光电路图。

图2是本实用新型的实施例一的色温调节电路图。

图3是本实用新型的实施例二的色温调节电路图。

图4是本实用新型的实施例二的比较电压回路的电路图。

图中1.整流滤波模块，2.调光芯片模块，3.调光输出模块，4.检测控制模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：

一种可控硅调色温线路，包括可控硅调光电路和色温调节电路，如图1所示，可控硅调光电路包括依次连接的整流滤波模块1、调光芯片模块2和调光输出模块3。整流滤波模块1还与调光输出模块3相连接，图中LED-为可控硅调光电路的负输出端，LED+为可控硅调光电路的正输出端。

调光芯片模块2中的调光芯片U1为MP4056，本实施例中的可控硅调光电路为调光芯片U1芯片手册中的典型应用。

如图2所示，色温调节电路包括检测控制模块4、调色温开关管、冷色光的LED1和暖色光的LED2。调色温开关管为NPN三极管Q3；LED1包括四个串联的发冷色光的发光二极管；LED2包括两个串联的发暖色光的发光二极管。

使用串联的发光二极管，增强LED的发光亮度。冷色光的LED1串联四个，暖色光的LED2串联两个，在LED2导通时，调整了输出的色温比例，提高用户的使用体验。

LED1的阳极连接可控硅调光电路的正输出端LED+，LED1的阴极连接可控硅调光电路的负输出端LED-。三极管Q3的集电极连接可控硅调光电路的正输出端LED+，三极管Q3的发射极连接LED2的阳极，LED2的阴极连接可控硅调光电路的负输出端LED-。

检测控制模块4包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和控制开关管。控制开关管为NPN的三极管Q4。

电阻R9的第一端连接可控硅调光电路的正输出端LED+，电阻R9的第二端连接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端连接可控硅调光电路的负输出端LED-。电阻R8的第一端连接可控硅调光电路的正输出端LED+，电阻R8的第二端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极连接可控硅调光电路的负输出端LED-，三极管Q4的基极连接电阻R9的第二端，三极管Q3的基极连接三极管Q4的集电极。

当可控硅调光电路有输出时，可控硅调光电路输出的电流点亮冷色光的LED1。

当可控硅调光电路输出电流高于门限电流I时，经过电阻R9和电阻R10的伏安转换，三极管Q4的基极的电压大于三极管Q4的导通电压，三级管Q4导通；门限电流I可以根据三极管Q4的导通电压和电阻R9、电阻R10的阻值使用欧姆定律计算。在三极管Q4导通后，拉低了三极管Q3基极的电压，三极管Q3截止，暖色光的LED2灭，仅有冷色光的LED1亮。

当可控硅调光电路输出的电流小于门限电流I时，经过电阻R9和电阻R10的伏安转换，三极管Q4的基极电压小于三极管Q4的导通电压，三极管Q4截止；在三极管Q4截止后，三级管Q3的基极的电压达到三极管Q3的导通电压，三极管Q3导通，暖色光的LED2导通点亮，从而实现调节LED的色温的功能。

实施例二：

一种可控硅调色温线路，对检测控制模块4进行了改变。

如图4所示，检测控制模块4包括电阻R11、电阻R12、比较器U2和比较电压回路。比较器U2构成滞回比较回路，滞回比较回路包括电阻R13、电阻R14和电阻R15。比较电压回路包括电阻R16、电阻R17、电阻R18和电压调节器U3。

电阻R11的第一端连接可控硅调光电路的正输出端LED+，电阻R11的第二端连接电阻R12的第一端，电阻R12的第二端连接可控硅调光电路的负输出端LED-。比较器U2的负输入端连接电阻R11的第二端。电阻R15的第一端连接比较器U2的输出端，电阻R15的第二端连接三极管Q3的基极。电阻R13的第一端连接比较电压回路的输出端，电阻R13的第二端连接比较器U2的正输入端；电阻R14的第一端连接电阻R13的第二端，电阻R14的第二端连接电阻R15的第二端。

使用滞回比较器，避免振铃效应，减少噪音干扰，不会因为电压或电流在阈值周围波动时出现LED2波动亮灭的情况。

电阻R16的第一端连接可控硅调光电路的正输出端LED+，电阻R16的第二端连接电压调节器U3的输出端，电压调节器U3的输入端连接可控硅调光电路的负输出端LED-，电阻R17的第一端连接电阻R16的第二端，电阻R17的第二端连接电阻R18的第一端，电阻R18的第二端连接可控硅调光电路的负输出端LED-，电压调节器U3的参考端连接电阻R17的第二端，电压调节器U3的输出端输出比较电压V0。

使用电压调节器输出比较电压V0，不需要使用复杂的稳压电路提供比较电压，电路简单，成本低。

可控硅调光电路输出的电压经过电阻R11和电阻R12分压，分压后的电压V1输入到比较器U2的负输入端，比较器U2的正输入端输入比较电压V0 。

当电压V1大于V0时，比较器U2输出低电平给三极管Q3的基极，三极管Q3截止，暖色光的LED2灭，仅有冷色光的LED1亮。

当电压V1小于V0时，比较器U2输出高电平给三极管Q3的基极，三极管Q3导通，暖色光的LED2亮，从而调节色温。

本实施例对检测控制模块4进行改变，其他的部分与实施例一相同。

本实用新型的色温调节电路仅使用少数有限个电阻和开关管，没有增加额外的单片机或控制芯片以及复杂的电路，电路的结构简单，实用的电气元件少，成本低。

Claims (8)

1.一种可控硅调色温线路，包括可控硅调光电路，所述的可控硅调光电路包括依次连接的整流滤波模块、调光芯片模块和调光输出模块，其特征在于，所述的可控硅调色温线路还包括色温调节电路，所述的色温调节电路包括：

LED灯，包括冷色光的LED1和暖色光的LED2；LED1的阳极连接可控硅调光电路的正输出端，LED1的阴极连接可控硅调光电路的负输出端；

调色温开关管，控制暖色光的LED2的亮灭状态，开关管的输入端连接可控硅调光电路的正输出端，开关管的输出端连接LED2的阳极，LED2的阴极连接可控硅调光电路的负输出端；

检测控制模块，与调光输出模块相连接，检测输出的电流或电压，检测控制模块包括比较控制元件，比较控制元件的输出端连接调色开关管的控制端，控制调色开关管的通断。

2.根据权利要求1所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的检测控制模块包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和控制开关管；所述的比较控制元件为控制开关管；电阻R9的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R9的第二端连接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端连接可控硅调光电路的负输出端；电阻R8的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R8的第二端连接控制开关管的输入端，控制开关管的输出端连接可控硅调光电路的负输出端，控制开关管的控制端连接电阻R9的第二端。

3.根据权利要求1所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的检测控制模块包括电阻R11、电阻R12和比较器U2；所述的比较控制元件为比较器U2；电阻R11的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R11的第二端连接电阻R12的第一端，电阻R12的第二端连接可控硅调光电路的负输出端；比较器U2的负输入端连接电阻R11的第二端，比较器U2的正输入端输入比较电压V0，比较器U2的输出端连接调色温开关管的控制端。

4.根据权利要求3所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的比较器U2构成滞回比较回路，所述的滞回比较回路包括电阻R13、电阻R14和电阻R15；电阻R15的第一端连接比较器U2的输出端，电阻R15的第二端连接调色温开关管的控制端；电阻R13的第一端输入比较电压V0，电阻R13的第二端连接比较器U2的正输入端；电阻R14的第一端连接电阻R13的第二端，电阻R14的第二端连接电阻R15的第二端。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的开关管为NPN三极管，开关管的输入端为三极管的集电极，开关管的输出端为三极管的发射极，开关管的控制端为三极管的基极。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的开关管为N沟道MOS管，开关管的输入端为MOS管的漏极，开关管的输出端为MOS管的源极，开关管的控制端为MOS管的栅极。

7.根据权利要求3或4所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的比较电压V0由比较电压回路输出，所述的比较电压回路包括电阻R16、电阻R17、电阻R18和电压调节器；电阻R16的第一端连接可控硅调光电路的正输出端，电阻R16的第二端连接电压调节器的输出端，电压调节器的输入端连接可控硅调光电路的负输出端，电阻R17的第一端连接电阻R16的第二端，电阻R17的第二端连接电阻R18的第一端，电阻R18的第二端连接可控硅调光电路的负输出端，电压调节器的参考端连接电阻R17的第二端，电压调节器的输出端输出比较电压V0。

8.根据权利要求1所述的一种可控硅调色温线路，其特征在于，所述的冷色光的LED1包括四个串联的发光二极管，所述的暖色光的LED2包括两个串联的发光二极管。

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