CN213403577U - 一种led控制设备与led照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种LED控制设备与LED照明设备，其中，该装置包括：电源(11)、MCU(12)、第一LED驱动单元(13)、第二LED驱动单元(14)，MCU(12)，用于接收调光指令；通过根据该调光指令控制该第一LED驱动单元(13)，在第一亮度范围内控制增加或减少LED负载的亮度；通过根据该第二调光指令控制该第二LED驱动单元(14)，在第二亮度范围内控制增加或减少LED负载的亮度，第一LED驱动单元(13)、第二LED驱动单元(14)、用于驱动增加或减少LED负载的亮度；电源(11)，用于为MCU(12)、LED负载供电，可以解决相关技术中LED驱动调光深度不高的问题，通过两个独立的LED驱动单元驱动调整LED负载的亮度，提高了LED驱动调光深度。

Description

一种LED控制设备与LED照明设备

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，具体而言，涉及一种LED控制设备与LED照明设备。

背景技术

现有技术中的LED驱动调光深度不高，无法提供稳定的低亮度照明，不能满足消费者对照明日益提高的需求。

针对相关技术中LED驱动调光深度不高的问题，尚未提出解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种LED控制设备与LED照明设备，以至少解决相关技术中LED驱动调光深度不高的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种LED控制设备，包括：电源11、MCU12、第一LED驱动单元13、第二LED驱动单元14，其中，所述电源11分别与所述MCU12、所述第一LED驱动单元13、所述第二LED驱动单元14连接，所述MCU12分别与所述第一LED驱动单元13、所述第二LED驱动单元14连接，

所述MCU12，用于在接收到调光指令时，通过根据所述调光指令控制所述第一LED驱动单元13，在第一亮度范围内控制增加或减少LED负载的亮度；和/或通过根据所述调光指令控制所述第二LED驱动单元14，控制增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第一LED驱动单元13，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第二LED驱动单元14，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述电源11，用于为所述MCU12、所述LED负载供电。

可选地，所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，向所述第一LED驱动单元13发送第一控制信号；和/或，向所述第二LED驱动单元14发送第二控制信号；

所述第一LED驱动单元13，还用于根据所述第一控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度；或者，所述第二LED驱动单元14，还用于根据所述第二控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

可选地，所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第一控制信号的第一占空比，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的第一控制信号；和/或，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第二控制信号的第二占空比，向所述第二LED驱动单元14发送携带有所述第二占空比的第二控制信号；

所述第一LED驱动单元13，还用于根据所述第一控制信号中携带的所述第一占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度；或者，所述第二LED驱动单元14，还用于根据所述第二控制信号中携带的所述第二占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

可选地，所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，若所述亮度参数大于0，且小于第一预设值，向所述第二LED驱动单元14发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号；

若所述亮度参数大于所述第一预设值，且小于第二预设值，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号以及向所述第二LED驱动单元14发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值；

若所述亮度参数大于所述第二预设值，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号。

可选地，所述系统还包括：上端采样电阻，其中，所述上端采样电阻的一端分别与所述电源11的正极、所述第一LED驱动单元13的输出端连接，所述电源11的直流母线电流通过所述上端采样电阻之后，通过所述LED负载，流经所述第二LED驱动单元14接地。

可选地，所述上端采样电阻至少包括并联的第一电阻与第二电阻。

可选地，所述第一LED驱动单元13包括恒流LED驱动芯片U2；

所述第二LED驱动单元14至少包括N沟道MOS管Q4与三极管Q2。

可选地，所述第二LED驱动单元14还包括电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54以及二极管，其中，

所述电阻R53的第一端与所述MCU12连接，所述电阻R53的第二端分别与所述电阻R54连接的第一端、所述三极管Q2的C极连接，所述电阻R54的第二端与所述三极管Q2的E极连接，所述电阻R52与所述电阻R51并联之后与所述三极管Q2的E极、B极并联，所述电阻R51与所述N沟道MOS管Q4、所述二极管串联。

根据本实用新型的另一个实施例，还提供了一种LED照明设备，包括上述的LED控制设备以及LED负载，其中，所述LED负载分别与所述第一LED驱动单元、所述第二LED驱动单元、所述电源连接。

可选地，所述LED负载包括冷色LED负载和/或暖色LED负载。

通过本实用新型，可以解决相关技术中LED驱动调光深度不高的问题，通过两个独立的第一LED驱动单元、第二LED驱动单元驱动调整LED负载的亮度，提高了LED驱动调光深度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的LED控制设备的框图；

图2是根据本实用新型实施例的LED照明设备的框图；

图3是根据本实用新型实施例的LED控制电路的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电流与PWM对应关系的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种LED控制设备，图1是根据本实用新型实施例的LED控制设备的框图，如图1所示，包括：电源11、MCU12、第一LED驱动单元13、第二LED驱动单元14，其中，所述电源11分别与所述MCU12、所述第一LED驱动单元13、所述第二LED驱动单元14连接，所述MCU12分别与所述第一LED驱动单元13、所述第二LED驱动单元14连接，

所述MCU12，用于在接收到调光指令时，通过根据所述调光指令控制所述第一LED驱动单元13，在第一亮度范围内控制增加或减少LED负载的亮度；和/或，通过根据所述调光指令控制所述第二LED驱动单元14，控制增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第一LED驱动单元13，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第二LED驱动单元14，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述电源11，用于为所述MCU12、所述LED负载供电。

可选地，所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，向所述第一LED驱动单元13发送第一控制信号；和/或，向所述第二LED驱动单元14发送第二控制信号；

所述第一LED驱动单元13，还用于根据所述第一控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度；和/或，所述第二LED驱动单元13，还用于根据所述第二控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

可选地，所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第一控制信号的第一占空比，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的第一控制信号；和/或，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第二控制信号的第二占空比，向所述第二LED驱动单元14发送携带有所述第二占空比的第二控制信号；本实施例中的亮度参数可以用于表征第一亮度范围和第二亮度范围，可以是同一数值也可以是比例关系。

所述第一LED驱动单元13，还用于根据所述第一控制信号中携带的所述第一占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度；和/或，所述第二LED驱动单元14，还用于根据所述第二控制信号中携带的所述第二占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

所述MCU12，还用于在接收到所述调光指令时，若所述亮度参数大于0，且小于第一预设值，向所述第二LED驱动单元14发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号；

若所述亮度参数大于所述第一预设值，且小于第二预设值，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号以及向所述第二LED驱动单元14发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值；

若所述亮度参数大于所述第二预设值，向所述第一LED驱动单元13发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号。

本实用新型中，所述第一亮度范围的最大值大于所述第二亮度范围的最大值，所述第一亮度范围的最小值大于所述第二亮度范围的最小值；可选地，所述第一亮度范围的最小值小于或等于所述第二亮度范围的最大值。

可选地，所述系统还包括：上端采样电阻，其中，所述上端采样电阻的一端分别与所述电源11的正极、所述第一LED驱动单元13的输出端连接，所述电源11的直流母线电流通过所述上端采样电阻之后，通过所述LED负载，流经所述第二LED驱动单元14接地。

可选地，所述上端采样电阻至少包括并联的第一电阻与第二电阻。

可选地，所述第一LED驱动单元13包括恒流LED驱动芯片U2；

所述第二LED驱动单元14至少包括N沟道MOS管Q4与三极管Q2。

可选地，所述第二LED驱动单元14还包括电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54以及二极管，其中，

所述电阻R53的第一端与所述MCU12连接，所述电阻R53的第二端分别与所述电阻R54连接的第一端、所述三极管Q2的C极连接，所述电阻R54的第二端与所述三极管Q2的E极连接，所述电阻R52与所述电阻R51并联之后与所述三极管Q2的E极、B极并联，所述电阻R51与所述N沟道MOS管Q4、所述二极管串联。

实施例2

根据本实用新型的另一个实施例，还提供了一种LED照明设备，图2是根据本实用新型实施例的LED照明设备的框图，如图2所示，包括上述的LED控制设备以及LED负载，其中，所述LED负载分别与所述第一LED驱动单元13、所述第二LED驱动单元14、所述电源11连接。

可选地，所述LED负载包括冷色LED负载和/或暖色LED负载。

图3是根据本实用新型实施例的LED控制电路的示意图，如图3所示，包括两个独立的LED驱动单元(即上述的第一LED驱动单元与第二LED驱动单元)和LED负载。第一驱动是恒流LED驱动芯片U2；第二驱动是Q4和Q2组成的线性LED驱动；PWW_WW为：恒流驱动U2的控制信号；PWM_NL为：线性驱动的控制信号；其中，WW+和WW-连接灯板即LED负载；PWM_WW控制U2恒流的大小，PWM_NL控制线性驱动电流的大小。其中，U2恒流驱动控制LED灯光从100％亮度到10％亮度，线性驱动的灯光调节范围从12％亮度到最低亮度(千分之一甚至万分之一亮度)；若单独使用U2恒流驱动则无法实现深度调光，若单独使用线性驱动，无法满足中高亮度的驱动需求。

亮度从100％到10％采用U2开关电源恒流驱动，亮度从12％到更低亮度使用Q4和Q2组成线性驱动。通过两个独立的LED驱动，实现两段式调光，既可以满足高亮度时的需求，也可以实现低亮度的深度调光。

进一步的，为了保证从高亮度调节到10％亮度以下，两个驱动切换过程中灯光不闪烁，U2电流采样采用上端采样。如图3所示，直流母线电流先流经采样电阻，然后在流经LED负载或采样电阻的两端都不直接接GND。本实用新型实施例中的采样电阻要采用上端采样，即上端采样电阻，两个驱动同时工作时，采样电阻上的电流就是两个驱动流经的电流总和。

图4是根据本实用新型实施例的电流与PWM对应关系的示意图，如图4所示，恒流驱动U2的最低输出电流一定要小于等于线性驱动的最大电流，这样两个驱动才有可能衔接在一起，不会出现闪烁。

当从100％向低亮度调光时，在U2恒流驱动电流大于线性驱动的最大电流的任何时候都可以将线性驱动同时开启；这样灯的亮度就不会因为开启了一路线性驱动而发生变化，因为上端采样体现的是两个驱动的输出电流之和，一个输出电流增加，另一个输出电流就减小，因此流过负载的总电流总是跟随采样电阻的电流；但如果是下端采样，因为下端采样不体现线性驱动的输出电流，当同时工作时，流过负载的总电流会发生变化，变成通过U2的电流和通过线性驱动电流的总和，灯会突然增亮。

PWM的控制信号是MCU发出的，用来控制LED驱动电流的大小，具体的，PWM_WW占空比不断降低，此时灯的亮度就逐渐变暗，而PWM_NL的占空比始终为100％，当PWM_WW的占空比降低两个驱动电流重合时，将PWM_WW直接关掉，即为0％；开始降低线性驱动的PWM_NL占空比，直到降低到最低亮度；这样就实现了从100％亮度降低到万分之一亮度无缝连接。

本实用新型实施例可以实现从线性驱动的最低亮度连续调到100％亮度的无缝连接，当PWM_NL逐渐增加，当两个驱动电流重合时，启动PWM_WW对应的占空比，然后逐渐增大PWM_WW的占空比直到100％或则PWM_NL占空比从最小调到100％时，然后启动对应电流PWM_WW对应大的占空比，PWM_NL的占空比为100％时，单独小夜灯的电流和单独使用PWM_WW占空比在12％时那一路LED驱动的电流大小相等。

本实用新型实施例可以为一路输出，具体为DC-DC恒流驱动电路+线性驱动电路+LED负载，在一可选的实施例中，还可以是DC-DC恒流驱动电路+上拉采样电阻+线性驱动电路+LED负载。

本实用新型实施例也可以包括冷、暖两路及两路以上输出，具体的，DC-DC恒流驱动电路+冷色LED负载，DC-DC恒流驱动电路+线性驱动电路+暖色LED负载；线性驱动电路可以接在冷色负载和/或暖色LED负载，通常接暖色LED负载，因为暖色LED在低亮度时更适合作为灯具的夜间模式使用。在一可选的实施例中，还增加上拉采样电阻。除了上述实施例外，同理，还可以增加RGB彩光LED负载，由于彩光一般作为氛围灯使用，需要深度调光的需求不强。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED控制设备，其特征在于，包括：电源(11)、MCU(12)、第一LED驱动单元(13)、第二LED驱动单元(14)，其中，所述电源(11)分别与所述MCU(12)、所述第一LED驱动单元(13)、所述第二LED驱动单元(14)连接，所述MCU(12)分别与所述第一LED驱动单元(13)、所述第二LED驱动单元(14)连接，

所述MCU(12)，用于在接收到调光指令时，通过根据所述调光指令控制所述第一LED驱动单元(13)，在第一亮度范围内控制增加或减少LED负载的亮度；和/或通过根据所述调光指令控制所述第二LED驱动单元(14)，控制增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第一LED驱动单元(13)，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述第二LED驱动单元(14)，用于驱动增加或减少所述LED负载的亮度；

所述电源(11)，用于为所述MCU(12)、所述LED负载供电。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述MCU(12)，还用于在接收到所述调光指令时，向所述第一LED驱动单元(13)发送第一控制信号；和/或，向所述第二LED驱动单元(14)发送第二控制信号；

所述第一LED驱动单元(13)，还用于根据所述第一控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度；和/或，所述第二LED驱动单元(14)，还用于根据所述第二控制信号驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述MCU(12)，还用于在接收到所述调光指令时，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第一控制信号的第一占空比，向所述第一LED驱动单元(13)发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号；和/或，根据所述调光指令中携带的亮度参数调节所述第二控制信号的第二占空比，向所述第二LED驱动单元(14)发送携带有所述第二占空比的所述第二控制信号；

所述第一LED驱动单元(13)，还用于根据所述第一控制信号中携带的所述第一占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度；和/或，所述第二LED驱动单元(14)，还用于根据所述第二控制信号中携带的所述第二占空比驱动增加或减少所述LED负载的亮度。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，

所述MCU(12)，还用于在接收到所述调光指令时，若所述亮度参数大于0，且小于第一预设值，向所述第二LED驱动单元(14)发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号；

若所述亮度参数大于所述第一预设值，且小于第二预设值，向所述第一LED驱动单元(13)发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号以及向所述第二LED驱动单元(14)发送携带所述第二占空比的所述第二控制信号，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值；

若所述亮度参数大于所述第二预设值，向所述第一LED驱动单元(13)发送携带所述第一占空比的所述第一控制信号。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：上端采样电阻，其中，所述上端采样电阻的一端分别与所述电源(11)的正极、所述第一LED驱动单元(13)的输出端连接，所述电源(11)的直流母线电流通过所述上端采样电阻之后，通过所述LED负载，流经所述第二LED驱动单元(14)接地。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述上端采样电阻至少包括并联的第一电阻与第二电阻。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，

所述第一LED驱动单元(13)包括恒流LED驱动芯片U2；

所述第二LED驱动单元(14)至少包括N沟道MOS管Q4与三极管Q2。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述第二LED驱动单元(14)还包括电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54以及二极管，其中，

所述电阻R53的第一端与所述MCU(12)连接，所述电阻R53的第二端分别与所述电阻R54连接的第一端、所述三极管Q2的C极连接，所述电阻R54的第二端与所述三极管Q2的E极连接，所述电阻R52与所述电阻R51并联之后与所述三极管Q2的E极、B极并联，所述电阻R51与所述N沟道MOS管Q4、所述二极管串联。

9.一种LED照明设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的LED控制设备以及LED负载，其中，所述LED负载分别与所述第一LED驱动单元(13)、所述第二LED驱动单元(14)、所述电源(11)连接。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述LED负载包括冷色LED负载和/或暖色LED负载。

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