CN213783647U - 调光控制电路及led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种调光控制电路及LED驱动电路，其中，调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的第一电阻，调光控制电路控制第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出。调光控制电路包括反馈及调光电路和驱动控制电路。反馈及调光电路的输入端耦接信号发送模块，反馈及调光电路的电流采样端耦接第一电阻，反馈及调光电路的参考地为输入地。驱动控制电路的输入端耦接反馈及调光电路，驱动控制电路的参考地端耦接浮地端，驱动控制电路的输出端耦接第一开关管。本实用新型提出的一种调光控制电路及LED驱动电路，可有效提升LED驱动电路的调光精度，并解决了LED驱动电路中不共地电路的控制信号传输问题。

Description

调光控制电路及LED驱动电路

技术领域

本实用新型属于电子领域，涉及LED驱动技术，特别涉及一种调光控制电路及LED驱动电路。

背景技术

LED灯因其亮度高、耗电低、寿命长等特点而广泛运用于照明领域。随着LED驱动技术的不断革新，用户需求也在不断发生变化，已从最初要求的高亮度、低功效，逐渐转变为调光特性、光品质等方面的要求。智能照明作为智能家居中的一部分，用户可根据当前使用需求进行调光调色控制以得到所需的照明条件。

如图1所示，为现有技术的一种降压式Buck型LED驱动电路。该LED驱动电路包括无线模块和驱动控制电路，该方案通过采集流过晶体管Q的电流来实现LED恒流驱动控制。无线模块的输出端耦接驱动控制电路的输入端，无线模块用于接收用户端的控制信号并发出调光信号至驱动控制电路以实现LED驱动电路的调光，无线模块可以是WIFI模块或蓝牙模块等。但该方案存在精度误差，该方案通过采样流过晶体管Q的峰值电流并对峰值电流做采样保持，从而估算出输出电流大小，即控制过程不能准确反映输出电流大小。此外，采样保持过程因采样的时机不精准也会存在误差，无法准确地表征流过LED灯的电流大小，因此输出电流控制精度不高。随着调光要求的不断提高，调光深度需要满足从100％调至1％±20％，比如100％的LED最大亮度时，所对应流过LED灯的电流大小为100mA。调光至1％的LED最大亮度时，所对应流过LED灯的电流大小为1mA，调光误差±20％对应为0.2mA，0.2mA的调光误差很低，现有技术方案难以实现该精度的调光控制。当调光深度的需求变为1‰±20％时，上述现有方案更难以实现精准控制。

有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述LED驱动电路调光精度的问题。

实用新型内容

为了解决上述至少部分问题，本实用新型提出了一种调光控制电路及LED驱动电路，可有效提升LED驱动电路的调光精度，并解决了LED驱动电路中不共地电路的控制信号传输问题。

本实用新型的一实施方式公开了一种用于LED驱动电路的调光控制电路，调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的第一电阻，调光控制电路控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出；第一开关管的第一端耦接直流母线，第一开关管的第二端耦接LED驱动电路中的电感，调光控制电路包括：

反馈及调光电路，其输入端耦接用于发送第一调光信号的信号发送模块，其电流采样端耦接第一电阻，其参考地为输入地，其输出端输出驱动控制信号；反馈及调光电路包括电平转换模块，第一调光信号为基于参考地为输入地的信号，驱动控制信号为基于参考地为浮地的信号；以及

驱动控制电路，其输入端耦接反馈及调光电路的输出端，其参考地端耦接浮地端，其输出端耦接第一开关管，驱动控制电路根据驱动控制信号控制第一开关管的开关状态以实现调光控制。

在本实用新型的一实施方式中，驱动控制电路的接地端耦接浮地端，浮地端耦接电感的第一端，电感的第二端耦接LED驱动电路的输出端。

在本实用新型的一实施方式中，驱动控制电路的高压输入端耦接LED驱动电路的直流母线。

在本实用新型的一实施方式中，驱动控制电路的供电端通过第二电容耦接到浮地端。

在本实用新型的一实施方式中，反馈及调光电路包括：

调光信号产生模块，其输入端分别耦接信号发送模块和第一电阻；以及

电平转换模块，其输入端耦接调光信号产生模块的输出端，其输出端耦接驱动控制电路。

在本实用新型的一实施方式中，电平转换模块包括：

上升沿获取电路，其输入端耦接调光信号产生模块，用于获取第二调光信号的上升沿；

下降沿获取电路，其输入端耦接调光信号产生模块，用于获取第二调光信号的下降沿；以及

触发电路，其置位端耦接上升沿获取电路，其复位端耦接下降沿获取电路，其接地端耦接浮地端，其输出端输出驱动控制信号。

在本实用新型的一实施方式中，反馈及调光电路和驱动控制电路封装于同一封装体中。

本实用新型的一实施方式公开了一种LED驱动电路，LED驱动电路包括整流电路、第一开关管、电感、第一二极管、输出电容和如上任一的调光控制电路。

在本实用新型的一实施方式中，第一开关管、电感、第一二极管、输出电容组成Buck型开关电路，电感的第一端耦接浮地端，电感的第二端耦接LED驱动电路的输出端。

在本实用新型的一实施方式中，调光控制电路的电流采样端耦接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端耦接输入地端。

本实用新型提出了一种调光控制电路及LED驱动电路，其中，调光控制电路包括反馈及调光电路和驱动控制电路。调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的电感以采样流过电感的电流。调光控制电路根据采样电流控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出，采样电流表征流过LED驱动电路中的电感的电流。本实用新型提出的一种调光控制电路及LED驱动电路，可通过采集流过电感的电流，而流过电感的电流与流过LED灯的电流一致，因此采样电流可直接表征LED驱动电路的输出电流大小，中间不会引入多余的误差，LED恒流控制精度将远高于现有技术。此外，通过反馈及调光电路将参考地为输入地的第一调光信号转化为参考地为浮地的驱动控制信号，有效解决了LED驱动电路中不共地电路的控制信号传输问题。

附图说明

图1示出了一种现有技术的LED驱动电路的电路示意图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的LED驱动电路的电路示意图。

图3示出了根据本实用新型另一实施例的LED驱动电路的电路示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的调光控制电路的电路示意图。

图5示出了根据本实用新型一实施例的反馈及调光电路的电路示意图。

图6示出了根据本实用新型另一实施例的反馈及调光电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。

说明书中的“耦接”或“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接如通过电传导媒介进行的连接，其可具有寄生电感或寄生电容；间接连接还可包括在实现相同或相似功能目的的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、跟随电路等电路或部件的连接。权利要求书和说明书中提及的“端”并不限定为控制电路或芯片的实体端口，也可以是电路中的某个电路节点或电路连接点等。

本实用新型的一实施例公开了一种用于LED驱动电路的调光控制电路，调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的第一电阻，调光控制电路控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出。第一开关管的第一端耦接直流母线，第一开关管的第二端耦接LED驱动电路中的电感。调光控制电路包括反馈及调光电路和驱动控制电路。反馈及调光电路的输入端耦接用于发送第一调光信号的信号发送模块，反馈及调光电路的参考地为输入地。反馈及调光电路输出驱动控制信号。反馈及调光电路包括电平转换模块，第一调光信号为基于参考地为输入地的信号，驱动控制信号为基于参考地为浮地的信号。驱动控制电路的输入端耦接反馈及调光电路的输出端，驱动控制电路的参考地端耦接浮地端，驱动控制电路的输出端耦接第一开关管，驱动控制电路根据驱动控制信号控制第一开关管的开关状态以实现调光控制。

本实用新型的一实施例公开了一种用于LED驱动电路的调光控制电路，调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的电感以采样流过电感的电流，调光控制电路根据采样电流控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出，采样电流表征流过电感的电流。调光控制电路包括反馈及调光电路和驱动控制电路。反馈及调光电路的输入端接收来自信号发送模块的第一调光信号，反馈及调光电路的参考地为输入地。在本实用新型的一实施例中，反馈及调光电路用于接收第一调光信号并通过电平转换过程输出驱动控制信号。在本实用新型的又一实施例中，反馈及调光电路用于根据第一调光信号和采样电流从而得到第二调光信号，并通过电平转换过程输出驱动控制信号。第一调光信号为基于参考地为输入地的信号。驱动控制电路的输入端耦接反馈及调光电路的输出端，驱动控制电路的参考地为浮地，驱动控制电路用于根据驱动控制信号控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现调光控制。电平转换过程为将参考地为输入地的第二调光信号转化为参考地为浮地的驱动控制信号，从而解决了LED驱动电路中不共地电路的控制信号传输问题。

如图2所示，本实用新型的一实施例公开了一种LED驱动电路，LED驱动电路包括整流电路、第一开关管Q1、电感L1、第一二极管D1、输出电容C1和调光控制电路10。在本实用新型的一实施例中，第一开关管Q1、电感L1、第一二极管D1、输出电容C1组成了Buck型开关电路。在其他的实施例中，依照本领域技术人员所知，可衍生出其他拓扑电路。如图2所示，整流电路接收输入电压Vin，将交流的输入电压Vin转化为直流母线电压。第一开关管Q1的第一端耦接整流电路，第一开关Q1的第二端耦接电感L1的第一端，第一开关Q1的控制端耦接驱动控制电路12。第一开关管Q1可以是场效应晶体管(简称FET)或双极性晶体管(简称BJT)。在本实用新型的一实施例中，第一开关管Q1为金属氧化物半导体场效应管(简称MOSFET)，第一开关管Q1的漏极端耦接整流电路，第一开关管Q1的源极端耦接电感L1的第一端，第一开关管Q1的栅极端耦接驱动控制电路12。如图2所示，第一二极管D1的阴极端耦接第一开关Q1的第二端，第一二极管D1的阳极端耦接输入地端。电感L1的第一端耦接浮地端，电感L1的第二端耦接输出电容C1的第一端，输出电容C1的第二端耦接输入地端，LED灯并联于输出电容C1。在本实用新型的一实施例中，输出电容C1通过第一电阻R1耦接至输入地端。第一电阻R1为采样电阻，反馈及调光电路11的电流采样端耦接第一电阻R1,反馈及调光电路11可通过采样获得流过电感L1的电流并根据采样电流控制第一开关管Q1的开关状态从而实现LED驱动电路的恒流控制。

在本实用新型的一实施例中，调光控制电路10包括反馈及调光电路11和驱动控制电路12。反馈及调光电路11的输入端接收来自信号发送模块20的第一调光信号PWM1，反馈及调光电路11的参考地为输入地，反馈及调光电路11用于接收第一调光信号PWM1和采样电流并通过电平转换过程输出驱动控制信号。因驱动控制电路12的参考地为浮地，反馈及调光电路11的参考地为输入地，驱动控制电路12与产生第二调光信号PWM2的反馈及调光电路11的参考地不同，故驱动控制电路12无法直接识别第二调光信号PWM2。电平转换过程为将参考地为输入地的第二调光信号PWM2转化为参考地为浮地的驱动控制信号，从而使驱动控制电路12能够识别驱动控制信号，从而根据驱动控制信号实现LED驱动电路的调光控制。驱动控制电路12的输入端耦接反馈及调光电路11的输出端，驱动控制电路12的参考地为浮地，驱动控制电路12用于根据驱动控制信号控制第一开关管Q1的开关状态以实现调光控制。本实用新型提出的一种调光控制电路及其LED驱动电路，可通过采集流过电感L1的电流，而流过电感L1的电流与流过LED灯的电流一致，因此采样电流可直接表征LED驱动电路的输出电流大小，中间不会引入多余的误差。此外，驱动控制电路12的参考地为浮地，而其他电路的参考地为输入地，可有效实现电气隔离，使LED驱动电路的恒流驱动控制不受干扰，因此LED恒流驱动控制精度将远高于现有技术方案。

在本实用新型的一实施例中，调光控制电路的电流采样端耦接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端耦接输入地。

在本实用新型的一实施例中，当信号发送模块20未发出第一调光信号PWM1或者信号发送模块20发出的第一调光信号PWM1一直处于无效状态(低电平状态)时，驱动控制电路12控制LED驱动电路以一预设的输出电流Io保持恒流输出。当信号发送模块20发出的第一调光信号PWM1处于有效状态时(可以是高低电平切换的PWM信号)，反馈及调光电路11接收第一调光信号PWM1并通过电平转换过程输出驱动控制信号，驱动控制电路12根据驱动控制信号将LED驱动电路的输出电流调至所需的输出电流Io’，当信号发送模块未发出再次调光的信号时，LED驱动电路将保持以输出电流Io’进行恒流输出，从而实现LED驱动电路的调光控制。在本实用新型的一实施例中，调光控制电路10可实现不同调光深度需求的LED调光控制。

在本实用新型的一实施例中，如图3所示，调光控制电路10包括反馈及调光电路11和驱动控制电路12。驱动控制电路12的接地端GND耦接浮地端，浮地端耦接电感L1的第一端，电感L1的第二端耦接LED驱动电路的输出端。在本实用新型的一实施例中，驱动控制电路12的高压输入端耦接LED驱动电路的直流母线。在具体实施例中，第一开关管Q1为晶体管MOSFET，驱动控制电路12的高压输入端具体为漏极端Drain。在本实用新型的一实施例中，驱动控制电路12的供电端VDD通过第二电容C2耦接到浮地端。驱动控制电路12根据采样电流控制第一开关管Q1的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出。

在本实用新型的一实施例中，反馈及调光电路和驱动控制电路封装于同一封装体中，可简化电路布局，省去不必要的电路引脚。在本实用新型的另一实施例中，反馈及调光电路和驱动控制电路分别封装于各自的封装体中，反馈及调光电路的封装体和驱动控制电路的封装体形成调光控制电路。

在本实用新型的一实施例中，调光控制电路10还包括第一开关管Q1，当调光控制电路10中的各电路器件封装于同一封装体时，其封装体的引脚需要作对应调整。在本实用新型的一实施例中，调光控制电路10还包括第一电阻R1。在本实用新型的一实施例中，调光控制电路10还包括第二电容C2。

在本实用新型的一实施例中，调光控制电路12还包括信号发送模块20，信号发送模块20的输入端接收来自用户端的控制信号，信号发送模块20的输出端耦接反馈及调光电路11的输入端，信号发送模块20用于将用户端的控制信号转化为第一调光信号PWM1。在具体的实施例中，信号发送模块20可以是wifi模块电路、蓝牙模块电路等无线信号发送模块，也可以是有线信号发送模块，信号发送模块20的参考地端耦接输入地端。在本实用新型的一实施例中，信号发送模块20还耦接为其供电的电源电路。

在本实用新型的一实施例中，如图4所示，反馈及调光电路11包括调光信号产生模块和电平转换模块。调光信号产生模块的输入端分别耦接信号发送模块和第一电阻，调光信号产生模块用于根据第一调光信号PWM1和采样电流生成第二调光信号PWM2。电平转换模块的输入端耦接调光信号产生模块的输出端，电平转换模块的输出端耦接所述驱动控制电路，电平转换模块用于将参考地为输入地的第二调光信号PWM2转换为参考地为浮地的驱动控制信号。驱动控制电路用于根据驱动控制信号驱动第一开关Q1以实现LED驱动电路的调光控制。

在本实用新型的一实施例中，如图4和5所示，电平转换模块包括非门、第二开关管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3和第二二极管D2。非门的输入端接收第二调光信号PWM2。第二开关管Q2的控制端耦接非门的输出端，第二开关管Q2的第二端耦接输入地端。第二电阻R2的第一端耦接第一电压VDD。第三电阻R3的第一端耦接第二电阻R2的第二端，第三电阻R3的第二端耦接第二开关管Q2的第一端。第二二极管D2的阴极端耦接第二电阻R2的第二端，第二二极管D2的阳极端耦接浮地端，第二二极管D2的阴极端输出驱动控制信号。当第二调光信号PWM2为高电平时，非门输出为低电平，此时第二开关Q2关断，反馈及调光电路11输出的驱动控制信号为第一电平。当第二调光信号PWM2为低电平时，非门输出为高电平，此时第二开关Q2导通，反馈及调光电路11输出的驱动控制信号为第二电平。其中第一电平与第二电平进行比较可知，第一电平为高电平，第二电平为低电平。通过电平转换模块的电平转换过程，可将参考地为输入地的第二调光信号PWM2转化为参考地为浮地的驱动控制信号。

在本实用新型的一实施例中，如图4和6所示，电平转换模块包括上升沿获取电路111、下降沿获取电路112和触发电路113，反馈及调光电路11的参考地为输入地。上升沿获取电路111的输入端接收第二调光信号PWM2，上升沿获取电路111用于获取第二调光信号PWM2的上升沿。下降沿获取电路112的输入端接收第二调光信号PWM2，下降沿获取电路112用于获取第二调光信号PWM2的下降沿。触发电路113的置位端耦接上升沿获取电路111的输出端，触发电路113的复位端耦接下降沿获取电路112的输出端，触发电路113的接地端耦接浮地端。触发电路113用于根据上升沿获取电路的输出信号和下降沿获取电路的输出信号生成驱动控制信号。通过反馈及调光电路11可将参考地为输入地的第二调光信号PWM2转化为参考地为浮地的驱动控制信号。

本实用新型的一实施例公开了一种LED驱动电路，LED驱动电路包括整流电路、第一开关管、电感、第一二极管、输出电容和如上任一所述的调光控制电路。

本实用新型提出了一种调光控制电路及LED驱动电路，其中，调光控制电路包括反馈及调光电路和驱动控制电路。调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的电感以采样流过电感的电流。调光控制电路根据采样电流控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出，采样电流表征流过LED驱动电路中的电感的电流。本实用新型提出的一种调光控制电路及LED驱动电路，可通过采集流过电感的电流，而流过电感的电流与流过LED灯的电流一致，因此采样电流可直接表征LED驱动电路的输出电流大小，中间不会引入多余的误差，LED恒流控制精度将远高于现有技术。此外，通过反馈及调光电路将参考地为输入地的第一调光信号转化为参考地为浮地的驱动控制信号，有效解决了LED驱动电路中不共地电路的控制信号传输问题。

上述这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点等相关描述可因具体条件参数的不确定而可能在实验例中不能体现，不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种调光控制电路，用于LED驱动电路，其特征在于，所述调光控制电路的电流采样端耦接LED驱动电路中的第一电阻，所述调光控制电路控制LED驱动电路中的第一开关管的开关状态以实现LED驱动电路的恒流输出；所述第一开关管的第一端耦接直流母线，所述第一开关管的第二端耦接所述LED驱动电路中的电感，所述调光控制电路包括：

反馈及调光电路，其输入端耦接用于发送第一调光信号的信号发送模块，其电流采样端耦接所述第一电阻，其参考地为输入地，其输出端输出驱动控制信号；所述反馈及调光电路包括电平转换模块，所述第一调光信号为基于参考地为输入地的信号，所述驱动控制信号为基于参考地为浮地的信号；以及

驱动控制电路，其输入端耦接所述反馈及调光电路的输出端，其参考地端耦接浮地端，其输出端耦接所述第一开关管，所述驱动控制电路根据所述驱动控制信号控制所述第一开关管的开关状态以实现调光控制。

2.如权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路的接地端耦接浮地端，所述浮地端耦接所述电感的第一端，所述电感的第二端耦接LED驱动电路的输出端。

3.如权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路的高压输入端耦接LED驱动电路的直流母线。

4.如权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路的供电端通过第二电容耦接到浮地端。

5.如权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述反馈及调光电路包括：

调光信号产生模块，其输入端分别耦接所述信号发送模块和第一电阻；以及

电平转换模块，其输入端耦接所述调光信号产生模块的输出端，其输出端耦接所述驱动控制电路。

6.如权利要求5所述的调光控制电路，其特征在于，所述电平转换模块包括：

上升沿获取电路，其输入端耦接所述调光信号产生模块，用于获取第二调光信号的上升沿；

下降沿获取电路，其输入端耦接所述调光信号产生模块，用于获取第二调光信号的下降沿；以及

触发电路，其置位端耦接所述上升沿获取电路，其复位端耦接所述下降沿获取电路，其接地端耦接浮地端，其输出端输出所述驱动控制信号。

7.如权利要求1-6任一所述的调光控制电路，其特征在于，所述反馈及调光电路和驱动控制电路封装于同一封装体中。

8.一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括整流电路、第一开关管、电感、第一二极管、输出电容和如权利要求1-6任一所述的调光控制电路。

9.如权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、电感、第一二极管、输出电容组成Buck型开关电路，所述电感的第一端耦接浮地端，所述电感的第二端耦接LED驱动电路的输出端。

10.如权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光控制电路的电流采样端耦接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接输入地端。

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