CN220254712U - Led照明电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种LED照明电路。该LED照明电路包括调光接口、LED光源、电压采集模块和控制模块,调光接口用于接入供电电源信号;LED光源包括多个连接的LED灯,LED光源的输入端与调光接口连接,以接入供电电源信号;电压采集模块与LED光源的输入端连接,用于采集供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数;控制模块与电压采集模块连接,接收输入电压参数,并根据输入电压参数控制LED光源中对应数量的LED灯开启。该LED照明电路能够根据输入至LED光源的供电电源信号的大小,动态地调整开启LED光源中的LED灯的数量,保证LED光源中各LED灯工作在适宜的电压状态下,从而改善波动的输入电压对灯具的影响。
Description
技术领域
本申请涉及照明技术领域,特别是涉及一种LED照明电路。
背景技术
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种节能环保产品,正在逐步取代传统的照明光源,在各个照明领域中得到越来越广泛的应用。
随着社会经济建设的日益发展,城市道路基础照明建设水平已经成为城市发展速度快慢与水平高低的重要标志,照明工程质量优劣不仅影响到车辆及行人的安全与否,也关系到节能环保目标能否实现。
然而,在日常使用过程中,电网电压的波动所带来的LED输入电源不稳定,常常会导致整灯不能正常工作,甚至损坏。
实用新型内容
基于此,有必要针对波动的输入电源影响LED灯具工作状态的技术问题,提供一种LED照明电路。
一种LED照明电路,包括:
调光接口,所述调光接口用于接入供电电源信号;
LED光源,包括多个连接的LED灯,所述LED光源的输入端与所述调光接口连接,以接入所述供电电源信号;
电压采集模块,与所述LED光源的输入端连接,用于采集所述供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数;
控制模块,与所述电压采集模块连接,接收所述输入电压参数,并根据所述输入电压参数控制所述LED光源中对应数量的LED灯开启。
在其中一个实施例中,所述LED照明电路还包括电流调控模块,所述电流调控模块分别与所述LED光源的输出端和所述控制模块连接;所述控制模块还用于根据所述输入电压参数,控制所述电流调控模块的恒流电流值。
在其中一个实施例中,所述电流调控模块包括第一三极管、第一调控电阻、第二调控电阻和电容;所述第一三极管的集电极连接所述LED光源的输出端,所述第一三极管的发射极通过所述第一调控电阻接地,所述第一三极管的基极通过所述电容接地,所述第一三极管的基极还通过所述第二调控电阻连接所述控制模块。
在其中一个实施例中,所述LED光源中的一个LED灯为常亮灯,其余LED灯均为循环灯;
所述控制模块包括控制器和开关模块,所述开关模块与各所述循环灯连接,所述控制器用于根据所述输入电压参数,通过所述开关模块和所述电流调控模块控制所述LED光源中对应数量的LED灯开启。
在其中一个实施例中,所述开关模块包括多个开关单元,所述开关单元的数量与所述循环灯的数量相等,各所述开关单元均与所述控制器连接,每一所述开关单元对应连接一所述循环灯,用于对应控制所连接的循环灯的开启/关闭状态。
在其中一个实施例中,所述开关单元包括光耦、第二三极管和分压电阻;
所述光耦中三极管的集电极和所述第二三极管的集电极分别连接所对应的循环灯的阳极,所述第二三极管的发射极和所述分压电阻的第一端分别连接所对应的循环灯的阴极;所述第二三极管的基极和所述分压电阻的第二端分别连接所述光耦中三极管的发射极;所述光耦中发光二极管的阴极连接所述控制器,阳极连接电源。
在其中一个实施例中,所述调光接口还用于接入外部调光信号,所述控制模块还包括通信模块,所述通信模块分别与所述控制器和所述调光接口连接。
在其中一个实施例中,所述通信模块包括串口接收单元和串口发送单元,所述串口接收单元和所述串口发送单元分别连接所述控制器,所述串口接收单元和所述串口发送单元还分别连接所述调光接口。
在其中一个实施例中,所述电压采集模块包括第一采集电阻和第二采集电阻;所述第一采集电阻的第一端与所述LED光源的输入端连接,所述第一采集电阻的第二端通过所述第二采集电阻接地,所述第一采集电阻与所述第二采集电阻连接的公共端与所述控制模块连接。
在其中一个实施例中,所述LED照明电路还包括整流电路,所述整流电路分别与所述调光接口和所述LED光源的输入端连接。
上述LED照明电路,包括调光接口、LED光源、电压采集模块和控制模块,调光接口用于接入供电电源信号;LED光源包括多个连接的LED灯,LED光源的输入端与调光接口连接,以接入供电电源信号;电压采集模块与LED光源的输入端连接,用于采集供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数;控制模块与电压采集模块连接,接收输入电压参数,并根据输入电压参数控制LED光源中对应数量的LED灯开启。由此,该LED照明电路能够根据输入至LED光源的供电电源信号的大小,动态地调整开启LED光源中的LED灯的数量,保证LED光源中各LED灯工作在适宜的电压状态下,从而改善波动的输入电压对灯具的影响。
附图说明
图1为一个实施例中LED照明电路的模块示意图;
图2为另一个实施例中LED照明电路的模块示意图;
图3为一个实施例中供电电源信号的波形示意图;
图4为又一个实施例中LED照明电路的模块示意图;
图5为再一个实施例中LED照明电路的电路结构示意图;
图6为一个实施例中LED照明电路的电路结构示意图;
图7为一个实施例中LED照明电路中控制模块的工作流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
可以理解,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种LED照明电路,包括调光接口100、LED光源200、电压采集模块300和控制模块400。调光接口100用于接入供电电源信号;LED光源200的输入端与调光接口100连接,以接入供电电源信号;电压采集模块300与LED光源200的输入端连接,用于采集输入至LED光源200的供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数。控制模块400与电压采集模块300连接,控制模块400接收输入电压参数,并根据输入电压参数控制LED光源200中对应数量的LED灯开启。
其中,LED光源200包括多个连接的LED灯,多个LED灯之间的连接方式可以根据实际情况灵活设置。例如,多个LED灯可以是串联连接的,也可以是并联连接的,本实施例对此不进行限定。需要说明的是,本申请实施例中所述的LED灯,可以仅包括一组LED,也可以包括多组LED。每个LED灯的参数可以相同,也可以不同,为了便于解释该LED照明电路的原理,下述均以LED光源200包括的多个LED灯的参数相同为例进行说明。
控制模块400通过电压采集模块300采集到输入至LED光源200的供电电源信号的输入电压参数,采集频率需要结合供电电源信号的具体参数以及照明需求等情况进行具体确定,对应地,控制模块400每接收到一次电压采集模块300输出的输入电压参数,便结合该输入电压参数以及LED光源200中的LED灯的开启电压确定开启LED光源200中的LED灯的开启数量。具体地,假设每个LED的开启电压为10V,当根据输入电压参数确定供电电源信号为25V时,可以将开启数量确定为2,控制模块400控制LED光源200中2个LED灯开启。当根据输入电压参数确定供电电源信号为35V时,则可以将开启数量确定为3,控制LED光源200中3个LED灯开启;依次类推,从而实现根据供电电源信号的波动状态,动态调整LED灯的开启数量。从而实现动态调整实际处于开启状态的LED灯的数量,使得开启中的LED灯处于高功率工作状态,达到更优的发光效果。
LED照明电路,包括调光接口100、LED光源200、电压采集模块300和控制模块400,调光接口100用于接入供电电源信号;LED光源200包括多个连接的LED灯,LED光源200的输入端与调光接口100连接,以接入供电电源信号;电压采集模块300与LED光源200的输入端连接,用于采集供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数;控制模块400与电压采集模块300连接,接收输入电压参数,并根据输入电压参数控制LED光源200中对应数量的LED灯开启。由此,该LED照明电路能够根据输入至LED光源200的供电电源信号的大小,动态地调整开启LED光源200中的LED灯的数量,保证LED光源200中各LED灯工作在适宜的电压状态下,从而改善波动的输入电压对灯具的影响。
在实际实施时,供电电源信号的来源可以根据实际情况设定,在一个实施例中,调光接口100可以用于连接直流供电电源,由直流供电电源提供供电电源信号,直流供电电源的形式不需要限定。
在另一个实施例中,如图2所示,LED照明电路还可以包括整流电路500,整流电路500与调光接口100连接,调光接口100用于接入市电,整流电路500对市电进行整流处理,并输出供电电源信号。
其中,市电可以为220V市电,也可以为380V市电,当使用380V市电时,该LED照明电路可以用于隧道等只有三相380V市电的环境下,使用范围广泛。当市电出现波动时,整流电路500输出的供电电源信号也会相应地出现波动,该LED照明电路能够根据波动的供电电源信号动态调整当前的工作状态,即,具有一定的抗干扰能力应对市电的波动,照明的可靠性和稳定性更高。
在实际实施时,可以将整流电路500的输出端直接连接LED光源200的输入端;也可以根据实际需要,在整流电路500的输出端与LED光源200的输入端之间加入如滤波、稳压等电路,本领域技术人员可以根据实际情况适应性设置。
本实施例中,在设定采集频率时,可以结合市电的频率进行设定,具体设定方式不需要限定。示例性地,以整流电路500对50HZ、三相380V市电进行整流为例,整流后的供电电源信号的波形如图3所示例,幅值在466.81-538.16V之间变化,整流之后的频率近似等于300HZ。设定采集频率时,需要结合300HZ进行设置,以对每个周期内的最大值进行采集,从而更及时地调整LED光源200中LED灯的开启数量和开启状态。
在一个实施例中,如图4所示,LED照明电路还包括电流调控模块600,电流调控模块600分别与LED光源200的输出端和控制模块400连接;控制模块400还用于根据输入电压参数,控制电流调控模块600的恒流电流值。
电流调控模块600连接在LED光源200的输出端,其恒流电流值即为流过LED光源200中处于开启状态的LED灯的电流值,由此,通过控制电流调控模块600的工作状态,即可调节处于开启状态的LED灯的电流。
可以理解,在LED灯开启时,若流过LED灯的电流与供电电源信号匹配,那么可以使得LED灯的功率和发光状态都处于较优的状态。本实施例中,通过设置电流调控模块600,使得控制模块400能够根据电压采集模块100输出的输入电压参数,确定LED光源200中对应开启的LED灯数量以及电流调控模块600的恒流电流值,并控制电流调控模块600调节电流至恒流电流值,同时控制LED光源200中对应数量的LED灯开启。由此,能够根据供电电源信号的大小,动态地调节电流调控模块600的电流值、调整开启的LED灯的数量,从而保证处于开启状态的LED灯工作在适宜的电压、电流参数下。
具体地,仍以整流电路500对50HZ、三相380V市电进行整流为例,整流后的供电电源信号的波形如图3所示例,控制模块400在每次检测到供电电源信号发生变化时,控制LED灯的开启数量改变时,还调整电流调控模块600的恒流电流值,以使流过开启状态的LED灯的电流波形更加贴近电压的波形,使处于开启状态的LED灯能够达到最优的发光功率和发光效果。
进一步地,电流调控模块600还可以用于过压保护。具体地,控制模块400还用于在输入电压参数高于过压阈值时,控制电流调控模块600的恒流电流值减小。在实际实施时,过压阈值可以结合LED光源200中LED灯的数量以及各LED灯的参数确定。
当输入电压参数高于过压阈值时,说明LED光源200中的LED灯不足以承受此时较高的供电电源信号,因此,可以采用降低电流的方式保护LED灯。在控制电流调控模块600的恒流电流值减小时,具体减小的程度可以结合实际情况设定,本实施例对此不进行限定。必要时,恒流电流值可以为零,即电流调控模块600将LED光源200所在电路断开,将各LED灯均关闭,从而实现过压保护。
此外,控制模块400还可以用于在输入电压参数低于预设开启电压阈值时,控制电流调控模块600断开。预设开启电压阈值需要结合组件100中各LED灯的实际参数确定,在输入电压参数低于预设开启电压阈值时,说明当前的供电电源信号无法驱动任何一个LED灯稳定地发光,此时控制模块400控制电流调控模块600断开,以使各LED灯均关闭,从而通过电流调控模块600实现整个电路的低压保护。
在一个实施例中,控制模块400还用于根据电压采集模块300输出的输入电压参数确定实时电压值,以及预设时间段内的最大电压值;根据实时电压值与LED灯的开启电压的大小关系,以及根据最大电压值与LED灯的阈值电压的大小关系,确定LED光源200中开启的LED灯的开启数量。
其中,LED灯的阈值电压可以根据LED灯的开启电压设定,例如将LED灯的开启电压加上一定的额外电压得到LED灯的阈值电压,额外电压可以根据LED灯的具体参数选取。预设时间段的长度也需要结合实际情况设定,理想情况下,预设时间段内的最大电压值能够反应供电电源信号在一个周期内的最大值。这是因为,如果开启LED灯时采集到的供电电源信号处于整流得到的电压波形的顶峰附近,则会造成LED灯的快速关闭形成闪烁,影响照明效果。
本实施例中,如果当前采集时刻采集得到的供电电源信号的实时电压值大于n个LED灯的开启电压之和,小于n+1个LED灯的开启电压之和,且当前采集时刻之前的预设时间段内的最大电压值大于n个LED灯的阈值电压之和,则确定LED光源200中开启的LED灯的开启数量为n。从而通过当前采集时刻的实时电压值以及预设时间段内的最大电压值,双重电压条件限制LED灯的开启数量,可以保证在LED灯在照明过程中的稳定性,改善频闪问题,提高照明效果。
在一个实施例中,LED光源200中的一个LED灯为常亮灯,其余LED灯均为循环灯。如图5所示,控制模块400包括控制器410和开关模块420,开关模块420与各循环灯连接,控制器410用于根据输入电压参数,通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中对应数量的LED灯开启。
在本实施例中,控制器410可以通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中对应数量的LED灯开启。示例性地,当控制模块400确定出开启数量为0时,可以通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中的所有LED灯均关闭;当控制模块400确定出开启数量为1个以上时,通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中的1个以上的LED灯开启。从而通过开关模块420和电流调控模块600结合来控制LED光源200,更能够保证控制的可靠性。
以控制器410确定的LED光源200中LED灯的开启数量为n为例,n为自然数。在n为0时,控制器410通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中的所有LED灯均关闭。在n为1时,控制器410通过开关模块420和电流调控模块600控制常亮灯开启,并控制所有循环灯均关闭。在n为2以上时,控制器410通过开关模块420和电流调控模块600控制常亮灯开启,同时,控制n-1个循环灯循环开启。
具体地,请参照图6,图6所示实施例中,LED光源200包括6个串联连接的LED灯,灯LED0为常亮灯,灯LED1、灯LED2、灯LED3、灯LED4和灯LED5均为循环灯,开关模块420与各循环灯连接。其中,灯LED5的阳极作为LED光源200的输入端,灯LED0的阴极作为LED光源200的输出端。
若开启数量n为0,控制器410通过开关模块420和电流调控模块600控制LED光源200中的所有LED灯均关闭时,可以是直接控制电流调控模块600断开,以控制各LED灯均关闭;也可以是通过开关模块420控制各循环灯均关闭,同时控制电流调控模块600断开,以控制常亮灯关闭。
若开启数量n为1,控制器410通过开关模块420控制各循环灯均关闭,同时通过电流调控模块600控制常亮灯开启,且为常亮灯提供与供电电源信号相匹配的电流。
若开启数量n为2以上时,控制器410根据供电电源信号控制电流调控模块600的恒流电流值,此时常亮灯开启,同时,通过开关模块420控制n-1个循环灯循环开启。示例性地,假设LED光源200中LED灯的开启数量n为3,则常亮灯LED0开启,同时,循环灯LED1-LED5中的2个循环灯循环点亮。可以理解,控制器410中可以预设有循环点亮表,循环点亮表中设定有与开启数量对应的循环组,循环组中包括与开启数量对应的循环顺序,控制器410在控制循环灯循环点亮过程中,根据循环组依次控制对应的循环灯开启。
还需要说明的是,控制器410在控制循环灯循环点亮的过程中,可以使循环灯的状态切换时间小于人眼识别闪烁的时间,以使人眼感受到更为稳定的发光效果,改善频闪问题。
本实施例中的LED照明电路,在市电出现波动时,能够及时调整LED光源200中各个LED灯的状态,使得处于开启状态的LED灯处于适宜的电压和电流状态下,从而改善波动的电压对各LED灯的影响,同时可以提升该LED照明电路的整体照明效果。
在一个实施例中,所述开关模块420包括多个开关单元421,开关单元421的数量与循环灯的数量相等,各开关单元421均与控制器410连接,每一开关单元421对应连接一循环灯,用于对应控制所连接的循环灯的开启/关闭状态。
具体地,若开启数量n为0,则控制器410控制电流调控模块600断开;若开启数量n为1,控制器410通过各开关单元421控制循环灯LED1-LED5均关闭,仅常亮灯LED0开启;若开启数量n为2以上,控制器410根据循环灯的开启数量和循环顺序控制对应的开关单元421,以使n-1个循环灯循环开启。
本实施例中,通过对应各循环灯设置开关单元421,实现了根据供电电源信号动态调节LED光源200中各LED灯的状态,且各个处于开启状态的LED灯的功率相同,发光效果接近,使得该LED照明电路的整体发光效果更稳定。
在另一个实施例中,开关单元421的数量还可以与LED光源200中的LED灯的总数相等,各开关单元421均连接控制器410,每一开关单元421对应连接一LED灯,用于分别控制所连接的LED灯的开启状态,具体本领域技术人员可以根据实际需求进行设定。
在一个实施例中,电流调控模块600包括第一三极管Q6、第一调控电阻R11、第二调控电阻R12和电容C1;第一三极管Q6的集电极连接LED光源200的输出端,第一三极管Q6的发射极通过第一调控电阻R11接地,第一三极管Q6的基极通过电容C1接地,第一三极管Q6的基极还通过第二调控电阻R12连接控制模块400。
本实施例中,控制模块400中的控制器410可以通过PWM信号控制该电流调控模块600,当PWM信号的占空比改变时,第一三极管Q6的导通时间也随之变化,从而控制第一三极管Q6流过的电流,以调节流过处于导通状态的LED灯的电流。
具体地,当供电电源信号增大时,控制器410通过各开关单元421控制更多数量的LED灯循环开启,同时增大PWM信号的占空比,以使处于开启状态的LED灯的电流随之增大,达到供电电源信号较大时,亮的灯更多、流过的电流更大,灯的功率和电源效率更高的效果。当供电电源信号减小时,控制器410通过各开关单元421减少LED灯的开启数量,同时减小PWM信号的占空比,以使处于开启状态的LED灯的电流随之减小,达到供电电源信号较小时,亮的灯更少、流过的电流更小,能够实现跟随供电电源信号进行调整的效果。
在一个实施例中,开关单元421包括光耦、第二三极管和分压电阻;光耦中三极管的集电极和第二三极管的集电极分别连接所对应的循环灯的阳极,第二三极管的发射极和分压电阻的第一端分别连接所对应的循环灯的阴极;第二三极管的基极和分压电阻的第二端分别连接光耦中三极管的发射极;光耦中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极连接电源。
在实际实施时,光耦中发光二极管的阳极在连接电源时,还可以通过电阻接入电源,本领域技术人员可以根据实际电路进行设置。
具体地,仍以图6所示实施例为例,与循环灯LED1连接的开关单元421包括光耦U1、第二三极管Q1和分压电阻R1,光耦U1中三极管的集电极和第二三极管Q1的集电极分别连接所对应的循环灯LED1的阳极,第二三极管Q1的发射极和分压电阻R1的第一端分别连接所对应的循环灯LED1的阴极;第二三极管Q1的基极和分压电阻R1的第二端分别连接光耦U1中三极管的发射极;光耦U1中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极通过电阻R6连接电源VCC。与循环灯LED2连接的开关单元421包括光耦U2、第二三极管Q2和分压电阻R2,光耦U2中三极管的集电极和第二三极管Q2的集电极分别连接所对应的循环灯LED2的阳极,第二三极管Q2的发射极和分压电阻R2的第一端分别连接所对应的循环灯LED2的阴极;第二三极管Q2的基极和分压电阻R2的第二端分别连接光耦U2中三极管的发射极;光耦U2中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极通过电阻R7连接电源VCC。与循环灯LED3连接的开关单元421包括光耦U3、第二三极管Q3和分压电阻R3,光耦U3中三极管的集电极和第二三极管Q3的集电极分别连接所对应的循环灯LED3的阳极,第二三极管Q3的发射极和分压电阻R3的第一端分别连接所对应的循环灯LED3的阴极;第二三极管Q3的基极和分压电阻R3的第二端分别连接光耦U3中三极管的发射极;光耦U3中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极通过电阻R8连接电源VCC。与循环灯LED4连接的开关单元421包括光耦U4、第二三极管Q4和分压电阻R4,光耦U4中三极管的集电极和第二三极管Q4的集电极分别连接所对应的循环灯LED4的阳极,第二三极管Q4的发射极和分压电阻R4的第一端分别连接所对应的循环灯LED4的阴极;第二三极管Q4的基极和分压电阻R4的第二端分别连接光耦U4中三极管的发射极;光耦U4中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极通过电阻R9连接电源VCC。与循环灯LED5连接的开关单元421包括光耦U5、第二三极管Q5和分压电阻R5,光耦U5中三极管的集电极和第二三极管Q5的集电极分别连接所对应的循环灯LED5的阳极,第二三极管Q5的发射极和分压电阻R5的第一端分别连接所对应的循环灯LED5的阴极;第二三极管Q5的基极和分压电阻R5的第二端分别连接光耦U5中三极管的发射极;光耦U5中发光二极管的阴极连接控制器410,阳极通过电阻R10连接电源VCC。
上述电源VCC的大小可以根据实际情况设定,上述开关单元421还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够达到完成相应的功能即可。
电压采集模块300、控制器410和整流电路500的具体结构不需要限定,在一个实施例中,电压采集模块300可以包括第一采集电阻R13和第二采集电阻R14,第一采集电阻R13的第一端连接LED光源200的输入端,第一采集电阻R13的第二端通过第二采集电阻R14接地;第一采集电阻R13和第二采集电阻R14连接的公共端作为电压采集模块300的输出端,与控制模块400中的控制器410连接。从而控制模块400中的控制器410采集第一采集电阻R13和第二采集电阻R14连接的公共端的输入电压参数,便可以确定出供电电源信号值。
在一个实施例中,控制器410包括控制芯片U6和串行输入、并行输出的位移缓存器U7,控制芯片U6分别与电压采集模块300、电流调控模块600和位移缓存器U7连接,位移缓存器U7连接开关模块420中的各开关单元421。控制芯片U6用于根据电压采集模块300输出的输入电压参数,确定LED光源200中开启的LED灯的开启数量,并基于开启数量,发送对应的循环信号至位移缓存器U7;位移缓存器U7根据循环信号通过开关模块420控制LED光源200中对应数量的循环LED灯开启。控制芯片U6还用于根据输入电压参数,确定电流调控模块600的恒流电流值,并基于恒流电流值控制电流调控模块600的工作状态。控制芯片U6可以为诸如MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、FPGA(Field-Programmable GateArray,现场可编程门阵列)等控制器芯片或类似芯片。
在一个实施例中,调光接口100包括连接器J1,连接器J1用于接入380V交流市电。整流电路500可以包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6,二极管D3的阳极和二极管D6的阴极通过连接器J1引入三相380V市电的A相电,二极管D2的阳极和二极管D5的阴极通过连接器J1引入三相380V市电的B相电,二极管D1的阳极和二极管D4的阴极通过连接器J1引入三相380V市电的C相电。二极管D4的阳极、二极管D5的阳极和二极管D6的阳极均接地,二极管D1的阴极、二极管D2的阴极和二极管D3的阴极均连接LED光源200的输入端,用于输出供电电源信号VH+。
基于上述各实施例,调光接口100还用于接入外部调光信号,控制模块400还包括通信模块430,通信模块430分别与控制器410和调光接口100连接。
外部调光信号可以为用户下发的信号,具体可以包括循环顺序、LED开启功率等信息,具体可以根据实际照明要求进行设置。
通信模块430可以为有线通信模块,也可以为无线通信模块。在一个实施例中,通信模块430包括串口接收单元431和串口发送单元432,串口接收单元431和串口发送单元432分别连接控制器410,串口接收单元431和串口发送单元432还分别连接调光接口100。
在一个实施例中,调光接口100还包括连接器J2,串口接收单元431和串口发送单元432可以均通过连接器J2连接外部电路。其中,串口的类型可以为RS-485、RS-422或RS-232等。本实施例中,采用串口通信方式,控制简单、传输数据快。
在一个实施例中,串口接收单元431包括接收光耦U8和电阻R15,接收光耦U8中的三极管的集电极连接控制器410,发射极接地;接收光耦U8中的发光二极管的阳极通过电阻R15与连接器J2连接,阴极接地。串口发送单元432包括发送光耦U9、电阻R16和电阻R17,发送光耦U9中的发光二极管的阳极连接控制器410,阴极通过第五电阻R16接地;发送光耦U9中的三极管的集电极通过第六电阻R17与连接器J2连接,发射极接地。
具体地,接收光耦U8中的三极管的集电极连接控制器410中的控制芯片U6,发射极接地;接收光耦U8中的发光二极管的阳极通过电阻15接收外部电路发送的调光信息,阴极接地。发送光耦U9中的发光二极管的阳极连接控制器410中的控制芯片U6,阴极接地,发送光耦U9中的三极管的集电极通过电阻R17发送信息至外部电路,发射极接地。可以理解,该通信模块430的所示电路仅为示例,并不限于所述电路。
下面结合图7,对上述实施例中控制器410的工作过程进行说明:
首先,整流电路500对接入的三相380市电进行整流,得到如图3所示的供电电源信号。接下来控制器410每隔一段时间通过电压采集模块300进行一次电压采集,以确定这段时长内供电电源信号的最大电压值以及当前的实时电压值;采集周期可以为大于300HZ对应的周期的时长。
控制器410在每一次得到最大电压值以及当前的实时电压值后,都根据检测到的供电电源信号,确定开启LED光源200中LED灯的开启数量,若开启数量不变(即无新增需要开启或关闭的LED灯),则控制各LED灯保持当前的循环状态。若开启数量变化(即有新增需要开启或关闭的LED灯),则根据当前确定的开启数量重新确定循环组,并重新确定电流调控模块600的恒流电流值,根据恒流电流值更新PWM信号的占空比,使处于开启状态的LED灯能够达到最优的发光功率和发光效果。
上述LED照明电路,可以能够在三相380VAC±20%范围内进行正常工作,抗波动能力强。LED照明电路工作过程中能够根据电压动态调整开启LED数量和电流,发光功率高,且无频闪现象,发光效果优异。此外,该LED照明电路可以与灯珠一起焊在光源板上,无需变压器、电感和电解电容等元器件,在硬件上极大简化了驱动电路。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种LED照明电路,其特征在于,包括:
调光接口,所述调光接口用于接入供电电源信号;
LED光源,包括多个连接的LED灯,所述LED光源的输入端与所述调光接口连接,以接入所述供电电源信号;
电压采集模块,与所述LED光源的输入端连接,用于采集所述供电电源信号的电压值,并输出对应的输入电压参数;
控制模块,与所述电压采集模块连接,接收所述输入电压参数,并根据所述输入电压参数控制所述LED光源中对应数量的LED灯开启。
2.根据权利要求1所述的LED照明电路,其特征在于,所述LED照明电路还包括电流调控模块,所述电流调控模块分别与所述LED光源的输出端和所述控制模块连接;所述控制模块还用于根据所述输入电压参数,控制所述电流调控模块的恒流电流值。
3.根据权利要求2所述的LED照明电路,其特征在于,所述电流调控模块包括第一三极管、第一调控电阻、第二调控电阻和电容;所述第一三极管的集电极连接所述LED光源的输出端,所述第一三极管的发射极通过所述第一调控电阻接地,所述第一三极管的基极通过所述电容接地,所述第一三极管的基极还通过所述第二调控电阻连接所述控制模块。
4.根据权利要求2所述的LED照明电路,其特征在于,所述LED光源中的一个LED灯为常亮灯,其余LED灯均为循环灯;
所述控制模块包括控制器和开关模块,所述开关模块与各所述循环灯连接,所述控制器用于根据所述输入电压参数,通过所述开关模块和所述电流调控模块控制所述LED光源中对应数量的LED灯开启。
5.根据权利要求4所述的LED照明电路,其特征在于,所述开关模块包括多个开关单元,所述开关单元的数量与所述循环灯的数量相等,各所述开关单元均与所述控制器连接,每一所述开关单元对应连接一所述循环灯,用于对应控制所连接的循环灯的开启/关闭状态。
6.根据权利要求5所述的LED照明电路,其特征在于,所述开关单元包括光耦、第二三极管和分压电阻;
所述光耦中三极管的集电极和所述第二三极管的集电极分别连接所对应的循环灯的阳极,所述第二三极管的发射极和所述分压电阻的第一端分别连接所对应的循环灯的阴极;所述第二三极管的基极和所述分压电阻的第二端分别连接所述光耦中三极管的发射极;所述光耦中发光二极管的阴极连接所述控制器,阳极连接电源。
7.根据权利要求4所述的LED照明电路,其特征在于,所述调光接口还用于接入外部调光信号,所述控制模块还包括通信模块,所述通信模块分别与所述控制器和所述调光接口连接。
8.根据权利要求7所述的LED照明电路,其特征在于,所述通信模块包括串口接收单元和串口发送单元,所述串口接收单元和所述串口发送单元分别连接所述控制器,所述串口接收单元和所述串口发送单元还分别连接所述调光接口。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的LED照明电路,其特征在于,所述电压采集模块包括第一采集电阻和第二采集电阻;所述第一采集电阻的第一端与所述LED光源的输入端连接,所述第一采集电阻的第二端通过所述第二采集电阻接地,所述第一采集电阻与所述第二采集电阻连接的公共端与所述控制模块连接。
10.根据权利要求9所述的LED照明电路,其特征在于,所述LED照明电路还包括整流电路,所述整流电路分别与所述调光接口和所述LED光源的输入端连接。
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