CN216017205U - 一种开关调光调色电路 - Google Patents

Abstract

一种开关调光调色电路，包括整流电路、滤波电路、使用集成电路实现功能的主电路、使用集成电路实现功能的调光调色控制电路、开关控制电路和接线端子；所述整流电路输入端接入市电，所述整流电路输出端和所述滤波电路输入端连接，所述滤波电路输出端与所述主电路相连，所述调光调色控制电路分别连接整流电路输入端、滤波电路输出端和开关控制电路，所述接线端子分别连接主电路和开关控制电路以及LED灯串。本实用新型使用集成电路IC替代微控制单元MCU进行电路的控制，从而减少使用成本，缩短物料周期；使用接线端子连接电路和LED灯串，通过拔插的方式使LED灯串的更换更加方便快捷。

Description

一种开关调光调色电路

技术领域

本实用新型涉及LED照明控制领域，尤其涉及一种开关调光调色电路。

背景技术

对LED光源进行调光调色，在能够为用户提供舒适照明的同时也有利于节能环保。调光即调节光源的亮度，调色即调节光源的颜色。在现有的调光调色电路技术中，主要有两种方式：第一种是调节LED的线性电流的变化达到调节的目的，第二种是通过PWM输出信号的占空比来改变电流有效值的大小从而达到调节的目的。

一种在中国专利文献上公开的“一种LED调光调色温电路”，其公开号CN204810631U，公开日期2015-11-25。用于对包括有至少一暖光灯串和至少一冷光灯串的LED灯串进行调光调色温，该LED调光调色温电路包括用于产生一路调光PWM信号和一路调色温PWM信号的主控制器、与主控器连接的PWM控制单元及与主控器连接的调色温单元。该电路通过使用微控制单元MCU或单片机来实现对电路的控制，但是相对于使用集成电路IC芯片进行控制来说存在成本较高且物料周期长的问题，并且LED灯串直接连接在电路中，不容易进行更换。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中使用微处理单元MCU进行电路控制导致的成本较高，物料周期长的问题以及LED灯串直接连接电路不容易更换的问题，提供了一种开关调光调色电路，通过使用集成电路IC代替微处理单元MCU，降低了成本，缩短了物料周期；通过设置接线端子连接电路和LED灯串，方便对LED灯串进行更换。

为了实现上述目的，本实用新型采用了一下技术方案：

一种开关调光调色电路，包括整流电路、滤波电路，还包括主电路、调光调色控制电路和接线端子；所述整流电路输入端接入市电，所述整流电路输出端和所述滤波电路输入端连接，所述滤波电路输出端与所述主电路相连，所述调光调色控制电路分别连接整流电路输入端和滤波电路输出端，所述接线端子分别连接主电路和调光调色控制电路。

整流电路用于对输入的市电进行整流，将交流电能转换成直流电能，可以采用整流桥；滤波电路用于滤去输入的整流后电压中的波纹，减小输入电压的波动，可以采用π型滤波器；主电路和调光调色控制电路使用集成电路IC代替微处理单元MCU；接线端子用于连接整个调光调色电路和LED灯串，可以方便LED灯串的更换而不变动电路。

作为优选，所述主电路包括降压式集成电路芯片U1，芯片U1内高功率晶体管漏极端与滤波电路输出端连接；滤波电路输出端通过串联的电阻R2和电阻R3与芯片U1的电压供应端连接；芯片U1的电压供应端通过电容C3与电感L2一端连接，芯片U1的导通时间设置端通过电阻R4与电感L2一端连接，芯片U1的电流补偿控制端通过电容C4与电感L2一端连接；芯片U1的电流检测端通过并联的电阻R5和电阻R6与电感L2一端连接，芯片U1的接地端与电感L2一端连接并信号接地；电感L2一端与电容C5一端、二极管D1阴极相连，电容C5通过电阻R7与二极管D1阳极、电解电容C6负极、电容C7一端和电阻R8一端相连并接地；电感L2另一端与电解电容C6正极、电容C7另一端、电阻R8另一端和接线端子X1相连并接LED输入电压。

作为优选，所述调光调色控制电路包括集成电路芯片U2，芯片U2的电压供应端通过串联的电阻R11和电阻R12与滤波电路输出端连接；芯片U2的检测端通过串联的电阻R9和R10与整流电路输入端连接；芯片U2的内部电源端与电解电容C9正极连接，芯片U2的检测端与电容C8一端连接，电容C8另一端、电解电容C9负极和芯片U2的接地端相连并接地。

主电路和调光调色控制电路使用集成电路IC芯片代替微处理单元MCU，可以有效地减少元器件成本，缩短物料周期，在工作要求不高的电路中更具有应用价值。调光调色控制电路的集成电路芯片可以选择带有记忆功能的芯片，能够记忆保存其断电前的使用状态，更便于使用者在日常生活中的使用。

作为优选，所述接线端子X1外接三种类型的LED灯串：第一种类型的LED灯串由串联的LED灯珠组成；第二种类型的LED灯串由并联的LED灯珠组成；第三种类型的LED灯串由若干并联的LED灯珠和若干串联的LED灯珠组成。

接线端子和LED灯串之间可以通过拔插的方式进行更换，更加方便快捷。同时，连接的LED灯串可以采用不同的连接方式和连接数量，从而可以实现不同的压差来达到调光的目的，在此基础之上，可以通过选用不同颜色的LED灯连接成灯串，能进一步达成调色的目的。

作为优选，所述开关调光调色电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路中，MOS管Q1漏极与接线端子连接，MOS管Q1栅极与电容C10一端、电阻R14一端和电阻R13一端相连，电阻R14另一端、电容C10另一端和MOS管Q1源极相连并接地，电阻R13另一端与芯片U2的第一驱动端连接；MOS管Q2和MOS管Q3的连接方式与MOS管Q1相同。

开关控制电路中使用MOS管作为开关控制LED灯串和电路的通断。当MOS管的栅极处于高电平时，MOS管处于导通状态，LED灯串和电路连通可以发光；当MOS管的栅极处于低电平时，MOS管处于截止状态，LED灯串和电路不连通无法发光。

作为优选，所述开关调光调色电路还包括熔断器，熔断器连接在整流电路输入端。熔断器可以起到保护电路的作用，当市电输入超过了熔断器的承受能力时，熔断器会断开从而使得电路断开，保护电路不受损坏。

本实用新型具有以下有益效果：使用集成电路IC替代微控制单元MCU进行电路的控制，从而减少使用成本，缩短物料周期；使用接线端子连接电路和LED灯串，通过拔插的方式使LED灯串的更换更加方便快捷。

附图说明

图1是开关调光调色电路的框图。

图2是开关调光调色电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

如图1和图2所示，一种开关调光调色电路，包括整流电路A1、滤波电路A2、主电路A3、调光调色控制电路A4、开关控制电路A5和接线端子X1；整流电路A1输入端接入市电，整流电路A1输出端和滤波电路A2输入端连接，滤波电路A2输出端与主电路A3相连，调光调色控制电路A4分别连接整流电路A1输入端、滤波电路A2输出端和开关控制电路A5，接线端子X1分别连接主电路A3和开关控制电路A5以及LED灯串。

整流电路A1包括整流桥BS1。

滤波电路A2是一个π型滤波器，整流电路A1的输出端与滤波电路A2的输入端连接，电感L1一端、电阻R1一端和电容C1一端相连；电感L1另一端、电阻R1另一端和电解电容C2正极相连并输出滤波电压DCBUS；电容C1另一端和电解电容C2负极相连并接地。

主电路A3中，芯片U1选用芯片AL16937。芯片U1内Drain引脚与滤波电路输出端DCBUS连接；滤波电路输出端DCBUS通过串联的电阻R2和电阻R3与芯片U1的VCC引脚连接；芯片U1的VCC引脚通过电容C3与电感L2一端连接，芯片U1的RT引脚通过电阻R4与电感L2一端连接，芯片U1的COMP引脚通过电容C4与电感L2一端连接；芯片U1的CS引脚通过并联的电阻R5和电阻R6与电感L2一端连接，芯片U1的接地端与电感L2一端连接并信号接地；电感L2一端与电容C5一端、二极管D1阴极相连，电容C5通过电阻R7与二极管D1阳极、电解电容C6负极、电容C7一端和电阻R8一端相连并接地；电感L2另一端与电解电容C6正极、电容C7另一端、电阻R8另一端和接线端子X1的4号端口相连并接LED输入电压。

调光调色控制电路A4中，芯片U2选用芯片S4723M。芯片U2的VCC引脚通过串联的电阻R11和电阻R12与滤波电路输出端连接；芯片U2的CLK引脚通过串联的电阻R9和R10与整流电路输入端连接；芯片U2的VDD引脚与电解电容C9正极连接，芯片U2的CLK引脚与电容C8一端连接，电容C8另一端、电解电容C9负极和芯片U2的接地端相连并接地。

接线端子X1外接三种类型的LED灯串：第一种类型的LED灯串由串联的LED灯珠组成；第二种类型的LED灯串由并联的LED灯珠组成；第三种类型的LED灯串由若干并联的LED灯珠和若干串联的LED灯珠组成。接线端子X1选用4个引脚的接线端子，可以同时用1、2、3端口连接芯片U2上的驱动端，从而可以连接三种不同的LED灯串。

开关控制电路A5中，MOS管Q1漏极与接线端子X1的1号端口连接，MOS管Q1栅极与电容C10一端、电阻R14一端和电阻R13一端相连，电阻R14另一端、电容C10另一端和MOS管Q1源极相连并接地，电阻R13另一端与芯片U2的D1引脚连接；MOS管Q2漏极与接线端子X1的2号端口连接，MOS管Q2栅极与电容C11一端、电阻R16一端和电阻R15一端相连，电阻R16另一端、电容C11另一端和MOS管Q2源极相连并接地，电阻R15另一端与芯片U2的D2引脚连接；MOS管Q3漏极与接线端子X1的3号端口连接，MOS管Q3栅极与电容C12一端、电阻R18一端和电阻R17一端相连，电阻R18另一端、电容C12另一端和MOS管Q3源极相连并接地，电阻R17另一端与芯片U2的D3引脚连接。

熔断器F1和F2分别连接在整流电路输入端的零线和火线上。熔断器可以起到保护电路的作用，当市电输入超过了熔断器的承受能力时，熔断器会断开从而使得电路断开，保护电路不受损坏。

本实用新型的整流电路用于对输入的市电进行整流，将交流电能转换成直流电能，可以采用整流桥；滤波电路用于滤去输入的整流后电压中的波纹，减小输入电压的波动，可以采用π型滤波器；主电路和调光调色控制电路使用集成电路IC代替微处理单元MCU；接线端子用于连接整个调光调色电路和LED灯串，可以方便LED灯串的更换而不变动电路。

主电路和调光调色控制电路使用集成电路IC芯片代替微处理单元MCU，可以有效地减少元器件成本，缩短物料周期，在工作要求不高的电路中更具有应用价值。调光调色控制电路的集成电路芯片可以选择带有记忆功能的芯片，能够记忆保存其断电前的使用状态，更便于使用者在日常生活中的使用。

接线端子和LED灯串之间可以通过拔插的方式进行更换，更加方便快捷。同时，连接的LED灯串可以采用不同的连接方式和不同的连接数量，从而可以实现不同的压差来达到调光的目的。以一共十个LED灯珠的灯串举例：两个并联的LED灯珠为一组，共五组并联的LED灯珠串联；五个并联的LED灯珠和另外五个并联的LED灯珠串联；十个LED灯珠串联；三个并联的LED灯珠和另外三个并联的LED灯珠串联，再和另外四个并联的LED灯珠串联。灯珠的串并联方式可以任意选择，灯珠的数量也可以任意选择。在此基础之上，可以通过选用不同颜色的LED灯连接成灯串，能进一步达成调色的目的。

开关控制电路中使用MOS管作为开关控制LED灯串和电路的通断。当MOS管的栅极处于高电平时，MOS管处于导通状态，LED灯串和电路连通可以发光；当MOS管的栅极处于低电平时，MOS管处于截止状态，LED灯串和电路不连通无法发光。

在本实用新型的开关调光调色电路使用时，市电经过熔断器F1和F2到达整流电路A1输入端，经过整流电路A1整流将交流电能转化为直流电能后输入滤波电路A2，在滤波电路A2中将电压波纹滤去后作为输入电压输入主电路中。与此同时，经过整流滤波后的电压也会通过DCBUS端口输入到调光调色控制电路A4中，整流电路A1输入端的交流电压也会输入到调光调色电路A4的检测端。主电路A3的LED+端口与接线端子X1的4号端口连接，形成电路和LED灯串回路的一部分。调光调色控制电路A4的三个驱动端D1、D2、D3分别和开关控制电路A5中的三个MOS管栅极间接相连，并通过MOS管的漏极和接线端子X1的1号端口、2号端口、3号端口连接，组成电路和LED灯串回路的另一部分。整流滤波后的电压通过DCBUS端输入调光调色电路路A4，其芯片U2还可以根据输入的交流电压判断电路输入开关的动作，从而控制驱动端D1、D2和D3的电位输出来控制对应的MOS管的导通状态，导通的MOS管使得其通过接线端子X1对应连接的LED灯串与电路连通从而发光，通过不同LED灯串的连通达到调光调色的目的。

本实用新型中采用的芯片U2是S4723M带记忆功能的开关调光调色控制芯片，可以通过输入开关切换灯光，同时可以记忆断电前的电路状态，使得重新连接后LED灯串的发光情况与断电前相同。本实用新型的开关调光调色电路根据芯片U2的功能可以有三个不同灯光和颜色的LED灯串的连接状态：

S1状态，即MOS管Q1导通时与接线端子X1的1号端口连接的1号LED灯串发光；

S2状态，MOS管Q2导通时与接线端子X1的2号端口连接的2号LED灯串发光；

S3状态，MOS管Q3导通时与接线端子X1的3号端口连接的3号LED灯串发光。

我们设定S1状态是电路的初始状态，此时驱动端D1高电位，驱动端D2和D3低电位，因此MOS管Q1导通。当想要切换到下一状态时，断开输入开关，并在3秒内重新打开开关，则驱动端D2高电位，驱动端D1和D3变为低电位，此时MOS管Q2导通，达到S2状态，从1号LED灯串发光变成2号LED灯串发光，达到调光调色的目的。重新断开输入开关，并在3秒内再次打开开关，则驱动端D3高电位，驱动端D1和D2变为低电位，此时MOS管Q3导通，达到S3状态，从2号LED灯串发光变成3号LED灯串发光，达到又一次调光调色的目的。在3秒内不断重复开关动作可以在S1、S2和S3状态间不断切换，使得电路能达到调光调色的目的。而当开关的间隔时间长于3秒时，重新开启后的状态与电路断开前的状态一致，灯光不会发生改变。

对于LED灯串的更换，只需要将与接线端子X1连接的LED灯串拔出，并重新插上另一组LED灯串即可。在LED灯串的损坏更换时非常方便，同时当使用者想要选用调光调色电路中不存的的灯光颜色组合时，也可以通过拔插更换不同连接方式和颜色的LED灯串来达到使用目的，使得选择更加多样。

上述实施例只是对本实用新型的说明和阐述，便于理解，并不是对本实用新型的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开关调光调色电路，包括整流电路、滤波电路，其特征在于，还包括降压恒流电路、调光调色控制电路和接线端子；所述整流电路输入端接入市电，所述整流电路输出端和所述滤波电路输入端连接，所述滤波电路输出端与所述降压恒流电路相连，所述调光调色控制电路分别连接整流电路输入端和滤波电路输出端，所述接线端子分别连接降压恒流电路和调光调色控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种开关调光调色电路，其特征在于，所述降压恒流电路包括降压式集成电路芯片U1，芯片U1内高功率晶体管漏极端与滤波电路输出端连接；滤波电路输出端通过串联的电阻R2和电阻R3与芯片U1的电压供应端连接；芯片U1的电压供应端通过电容C3与电感L2一端连接，芯片U1的导通时间设置端通过电阻R4与电感L2一端连接，芯片U1的电流补偿控制端通过电容C4与电感L2一端连接；芯片U1的电流检测端通过并联的电阻R5和电阻R6与电感L2一端连接，芯片U1的接地端与电感L2一端连接并信号接地；电感L2一端与电容C5一端、二极管D1阴极相连，电容C5通过电阻R7与二极管D1阳极、电解电容C6负极、电容C7一端和电阻R8一端相连并接地；电感L2另一端与电解电容C6正极、电容C7另一端、电阻R8另一端和接线端子X1相连并接LED输入电压。

3.根据权利要求1所述的一种开关调光调色电路，其特征在于，所述调光调色控制电路包括集成电路芯片U2，芯片U2的电压供应端通过串联的电阻R11和电阻R12与滤波电路输出端连接；芯片U2的检测端通过串联的电阻R9和R10与整流电路输入端连接；芯片U2的内部电源端与电解电容C9正极连接，芯片U2的检测端与电容C8一端连接，电容C8另一端、电解电容C9负极和芯片U2的接地端相连并接地。

4.根据权利要求1所述的一种开关调光调色电路，其特征在于，所述接线端子X1外接三种类型的LED灯串：第一种类型的LED灯串由串联的LED灯珠组成；第二种类型的LED灯串由并联的LED灯珠组成；第三种类型的LED灯串由若干并联的LED灯珠和若干串联的LED灯珠组成。

5.根据权利要求3所述的一种开关调光调色电路，其特征在于，所述开关调光调色电路还包括开关控制电路，所述开关控制电路中，MOS管Q1漏极与接线端子连接，MOS管Q1栅极与电容C10一端、电阻R14一端和电阻R13一端相连，电阻R14另一端、电容C10另一端和MOS管Q1源极相连并接地，电阻R13另一端与芯片U2的第一驱动端连接；MOS管Q2和MOS管Q3的连接方式与MOS管Q1相同。

6.根据权利要求1所述的一种开关调光调色电路，其特征在于，所述开关调光调色电路还包括熔断器，熔断器连接在整流电路输入端。

Images