CN107006094A - Led灯具及led亮度调节电路 - Google Patents

Abstract

一种LED灯具及其调节电路，适用于电子技术领域。其中，LED灯具的调节电路，连接于恒压电源与LED负载之间，该调节电路包括：调光单元、电压切换单元以及恒流单元；调光单元根据恒压电源提供的第一直流电向恒流单元输出第二直流电，以使恒流单元对LED负载进行恒流驱动；在对LED负载进行调光时，电压切换单元对第二直流电的电压进行调节；或者调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节；或者在电压切换单元对第二直流电的电压进行调节后，调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节，丰富了调节LED负载亮度的方式。

Description

LED灯具及LED亮度调节电路

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种LED灯具及其调节电路。

背景技术

随着人们素质的提高，越来越多的人也开始支持并提倡节能环保的生活方式。LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是目前市面上公认的节能照明设备之一。虽然现有的LED灯具能够通过遥控或手动等方式实现对LED灯具的亮度控制，但是均是通过改变PWM开关信号实现的。

综上所述，现有的LED灯具存在亮度调节方式单一的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种LED灯具及其调节电路，旨在解决现有的LED灯具存在亮度调节方式单一的问题。

本发明的目的在于提供一种LED灯具的调节电路，连接于恒压电源与LED负载之间，所述调节电路包括：调光单元、电压切换单元以及恒流单元；

所述调光单元根据所述恒压电源提供的第一直流电向所述恒流单元输出第二直流电，以使所述恒流单元对所述LED负载进行恒流驱动；

在对所述LED负载进行调光时，所述电压切换单元对所述第二直流电的电压进行调节；

或者所述调光单元根据所接收到的调光信号对所述第二直流电的电压进行调节；或者

在所述电压切换单元对所述第二直流电的电压进行调节后，所述调光单元根据所接收到的调光信号对所述第二直流电的电压进行调节。

电压切换单元本发明的另一目的在于提供一种LED灯具，包括LED负载，所述LED灯具还包括如上所述的LED灯具的调节电路。

本发明提供的一种LED灯具的调节电路，连接于恒压电源与LED负载之间，该调节电路包括：调光单元、电压切换单元以及恒流单元；调光单元根据恒压电源提供的第一直流电向恒流单元输出第二直流电，以使恒流单元对LED负载进行恒流驱动；在对LED负载进行调光时，电压切换单元对第二直流电的电压进行调节；或者调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节；或者在电压切换单元对第二直流电的电压进行调节后，调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节，丰富了调节LED负载亮度的方式。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种LED灯具的调节电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种LED灯具的调节电路的具体电路图；

图3是本发明实施例提供的一种LED灯具的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种LED灯具及其调节电路，旨在解决现有的LED灯具存在亮度调节方式单一的问题。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：

图1示出了本发明实施例一种LED灯具的调节电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，一种LED灯具的调节电路100，连接于恒压电源110与LED负载120之间相连，用于调整LED负载120的发光亮度。该LED灯具的调节电路100包括：调光单元10、电压切换单元20以及恒流单元30。

调光单元10根据恒压电源110提供的第一直流电向恒流单元30输出第二直流电，以使恒流单元30对LED负载进行恒流驱动。

在对LED负载120进行调光时，电压切换单元20对第二直流电的电压进行调节；或者调光单元10根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节；或者在电压切换单元20对第二直流电的电压进行调节后，调光单元10根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节。

需要说明的是，电压切换单元20可以包括多个负载，通过电压切换单元20选择不同阻值的负载，进而降低或升高调光单元10的信号输出端的电压，实现对第二直流电的电压大小的选择或切换。

进一步的，如图1所示，调光单元10的调节信号输入端11用于输入调节信号，调光单元10的电压输入端与恒压电源110的第一输出端相连，恒流单元30的电压输入端与恒压电源110的第二输出端相连，调光单元10的信号输出端与电压切换单元20输出端共接恒流单元30的信号输入端，恒流单元30的第一信号输出端与LED负载120第一端相连，恒流单元30的第二信号输出端与LED负载120第二端相连。

需要说明的是，根据亮度要求的不同，选择的调光信号也可以是不同的。

恒流单元30的电压输入端与恒压电源110的第二输出端相连，恒压电源110向恒流单元30提供第三直流电作为恒流单元30的工作用电。

恒流单元30的第一信号输出端与LED负载120第一端相连，恒流单元30的第二信号输出端与LED负载120第二端相连，其中，恒流单元30的输出电流一定。

可以理解的是，当调光单元10根据第一直流电向恒流单元30输出第二直流电时，通过电压切换单元20进而改变恒流单元30的信号输入端的电压，由于恒流单元30向LED负载120输出的电流为一定值，因此当恒流单元30的信号输入端的电压变化时，为了保持恒流单元30向LED负载120输出的电流不变，恒流单元30的输入的第二直流电的功率大小也随恒流单元30的信号输入端的电压变化而变化，即通过切换电压切换单元20使得调光单元的输出端的电压发生变化，以实现对第二直流电的功率大小的选择。

当第二直流电的功率确定时，通过连接不同的调节信号以改变第二直流电的电压大小，进而使得第二直流电的电流大小随着第二直流电的电压大小变化而变化，实现对LED负载120的调光。

需要说明的是，调节信号可以包括调节电压信号或PWM开关频率信号，通过连接不同的调节电压信号或PWM开关频率信号，进而改变第二直流电的电压大小，由于第二直流电的功率已确定，因此通过改变第二直流电的电压大小，从而改变改变第二直流电的电流大小，实现对LED负载120的调光。

图2示出了本发明实施例提供的一种LED灯具的调节电路的具体电路。如图2所示，调光单元10包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一开关管Q1、第一二极管D1以及第一电容C1。

第一电阻R1的第一端为调光单元的电压输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端共接第一开关管Q1的高电位端，第二电阻R2的第一端与第一二极管D1的第一端共接第一开关管Q1的受控端，第一开关管Q1的受控端为调光单元10的调节信号输入端，第一二极管D1的第二端与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端接地，第一开关管Q1的低电位端与第三电阻R3的第一端相连，第三电阻R3的第二端与第一电容C1的第一端共接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第一端为调光单元10的信号输出端，第一电容C1的第二端与第五电阻R5的第二端共接地。

需要说明的是，当恒压电源110向调光单元10提供第一直流电时，第一直流电通过第一电阻R1与第二电阻R2后流入第一开关管Q1，再由第一开关管Q1的低电位端流出，与第一开关管Q1的受控端之间形成回路。其中，第一直流电的电压值因第一开关管Q1的管压降而变化，再由第三电阻R3和第五电阻R5进行分压后，由调光单元10的信号输出端输出。

进一步，如图2所示，电压切换单元20包括：多个切换电阻(Rn、Rn+1……Rm)与负载选择开关SW1。

负载选择开关SW1包括至少一个空载端DIM和多个负载连接端，负载选择开关的空载端DIM为电压切换单元20输出端，多个切换电阻(Rn、Rn+1……Rm)的第一端与负载选择开关SW1的多个负载连接端分别相连，多个切换电阻(Rn、Rn+1……Rm)的第二端共接地。

需要说明的是，由于调光单元10的信号输出端与电压切换单元20输出端共接恒流单元30的信号输入端，当拨动负载选择开关SW1时，进而选择负载选择开关的空载端与多个切换电阻(Rn、Rn+1……Rm)中任一电阻相连，使得多个切换电阻(Rn、Rn+1……Rm)的任一电阻与调光单元10中的第五电阻R5形成并联关系。

例如，令第一直流电的电压值为10V，第一开关管Q1的管压降为0.6V，当恒压电源110向调光单元10提供第一直流电时，第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压Verf＝10V-0.6V＝9.4V。

当拨动负载选择开关SW1至空载端DIM时，第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压Verf经过第三电阻R3和第五电阻R5被分压后得到第二直流电，令该第二直流电的电压为V1，其中，V1＝Verf×R5/(R3+R5)；其中，Verf为第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压值，R5为第五电阻R5的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值。

当拨动负载选择开关SW1至切换电阻Rn端时，第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压Verf经过第三电阻R3与第五电阻R5同切换电阻Rn组成的并联网络被分压，得到第二直流电，令该第二直流电的电压为Vn，其中，Vn＝Verf×(R5//Rn)/(R3+R5//Rn)；其中，Verf为第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压值，(R5//Rn)为第五电阻R5同切换电阻Rn组成的并联网络的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值。

相同的，当拨动负载选择开关SW1至切换电阻Rm端时，第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压Verf经过第三电阻R3与第五电阻R5同切换电阻Rm组成的并联网络被分压，得到第二直流电，令该第二直流电的电压为Vm，其中，Vm＝Verf×(R5//Rm)/(R3+R5//Rm)；其中，Verf为第一开关管Q1的低电位端与地之间的电压值，(R5//Rm)为第五电阻R5同切换电阻Rm组成的并联网络的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值。

进一步地，恒流单元30包括：第一芯片U1、第一电感L1、第二电感L2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及第七电容C7。

第二二极管D2的第一端与第八电阻R8的第一端共接第六电阻R6的第一端，并形成电压输入节点，电压输入节点为恒流单元30的电压输入端，第六电阻R6的第二端与第七电阻R7的第一端共接第一芯片U1的使能端EN，第七电阻R7的第二端接地，第四电容C4的第一端与第一芯片U1的电压输入端V_IN共接第二二极管D1的第一端，第四电容C4的第二端接地，第八电阻R8的第二端与第二电容C2的第一端相连，第二电容C2的第二端与第二二极管D2的第二端共接第一芯片U1的感应端LX，第一芯片U1的电压输入端V_IN与第一芯片U1的负电流检测端SEN之间依次并联有第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11，第三电容C3的第一端与第十二电阻R12的第一端共接第一芯片U1的信号输入端TM，第三电容C3的第二端接地，第十二电阻R12的第二端为恒流单元30的信号输入端，第一电感L1的第一端与第一芯片U1的感应端LX相连，第一电感L1的第二端、第五电容C5的第一端以及第六电容C6的第一端共接第二电感L1的第一端，第一芯片U1的负电流检测端SEN、第五电容C5的第二端以及第六电容C6的第二端共接第二电感L2的第二端，第七电容C7的第一端与第二电感L2的第三端相连，第七电容C7的第二端与第二电感L2的第四端相连，第七电容C7的第一端为恒流单元30的第一信号输出端，第七电容C7的第二端恒流单元30的第二信号输出端。

需要说明的是，调光单元10根据第一直流电向恒流单元30输出第二直流电，通过第十二电阻R12的第二端输入至第一芯片U1的信号输入端TM。

由于第一芯片U1的电压输入端V_IN与第一芯片U1的负电流检测端SEN之间依次并联有第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11，使得第一芯片U1的电压输入端V_IN与第一芯片U1的负电流检测端SEN之间形成压差。

可以理解的是，在恒流单元30中的第一芯片U1根据第二直流电驱动LED负载120工作的过程中，第二电感L2用于为恒流单元30中的信号进行滤波，再由第七电容C7的第一端和第二端端输出给LED负载120。

作为本发明的一实施例，第一开关管为IGBT管、三极管或者MOS管。

进一步的，作为本发明一优选实施方式，第一开关管Q1可以为NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的基极为第一开关管Q1的受控端，NPN型三极管Q1的集电极为第一开关管Q1的高电位端，NPN型三极管Q1的发射极为第一开关管Q1的低电位端。

进一步的，作为本发明另一优选实施方式，第一开关管Q1可以为N型MOS管Q1，N型MOS管Q1的栅极为第一开关管Q1的受控端，N型MOS管Q1的漏极为第一开关管Q1的高电位端，N型MOS管Q1的源极为第一开关管Q1的低电位端。

本实施例的另一目的在于提供一种LED灯具200，如图3所示，LED灯具200包括LED负载120，还包括如上所述的LED灯具的调节电路100。

由于本实施例中所提供的一种LED灯具与本发明有关的具体实施方式和工作原理在上述实施例中以及详细阐述，因此，此处不再赘述。

本发明提供的一种LED灯具的调节电路，连接于恒压电源与LED负载之间，该调节电路包括：调光单元、电压切换单元以及恒流单元；调光单元根据恒压电源提供的第一直流电向恒流单元输出第二直流电，以使恒流单元对LED负载进行恒流驱动；在对LED负载进行调光时，电压切换单元对第二直流电的电压进行调节；或者调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节；或者在电压切换单元对第二直流电的电压进行调节后，调光单元根据所接收到的调光信号对第二直流电的电压进行调节，丰富了调节LED负载亮度的方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED亮度调节电路，连接于恒压电源与LED负载之间，其特征在于，所述LED亮度调节电路包括：调光单元、电压切换单元以及恒流单元；

所述调光单元根据所述恒压电源提供的第一直流电向所述恒流单元输出第二直流电，以使所述恒流单元对所述LED负载进行恒流驱动；

在对所述LED负载进行调光时，所述电压切换单元对所述第二直流电的电压进行调节；或者

所述调光单元根据所接收到的调光信号对所述第二直流电的电压进行调节；或者

在所述电压切换单元对所述第二直流电的电压进行调节后，所述调光单元根据所接收到的调光信号对所述第二直流电的电压进行调节。

2.如权利要求1所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述调光单元的调节信号输入端用于接入所述调光信号，所述调光单元的电压输入端与所述恒压电源的第一输出端相连，所述恒流单元的电压输入端与所述恒压电源的第二输出端相连，所述调光单元的信号输出端与所述电压切换单元输出端共接所述恒流单元的信号输入端，所述恒流单元的第一信号输出端与所述LED负载的输入端相连，所述恒流单元的第二信号输出端与所述LED负载的输出端相连。

3.如权利要求2所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述调光单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一开关管、第一二极管以及第一电容；

所述第一电阻的第一端为所述调光单元的电压输入端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端共接所述第一开关管的高电位端，所述第二电阻的第一端与所述第一二极管的第一端共接所述第一开关管的受控端，所述第一开关管的受控端为所述调光单元的调节信号输入端，所述第一二极管的第二端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端接地，所述第一开关管的低电位端与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端共接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第一端为所述调光单元的信号输出端，所述第一电容的第二端与所述第五电阻的第二端共接地。

4.如权利要求2所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述电压切换单元包括：多个切换电阻与负载选择开关；

所述负载选择开关包括至少一个空载端和多个负载连接端，所述负载选择开关的空载端为所述电压切换单元输出端，所述多个切换电阻的第一端与所述负载选择开关的多个负载连接端分别相连，所述多个切换电阻的第二端共接地。

5.如权利要求2所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述恒流单元包括：第一芯片、第一电感、第二电感、第二二极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容以及第七电容；

所述第二二极管的第一端与所述第八电阻的第一端共接所述第六电阻的第一端，并形成电压输入节点，所述电压输入节点为所述恒流单元的电压输入端，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端共接所述第一芯片的使能端，所述第七电阻的第二端接地，所述第四电容的第一端与所述第一芯片的电压输入端共接所述第二二极管的第一端，所述第四电容的第二端接地，所述第八电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述第二二极管的第二端共接所述第一芯片的感应端，所述第一芯片的电压输入端与所述第一芯片的负电流检测端之间依次并联有所述第九电阻、所述第十电阻以及所述第十一电阻，所述第三电容的第一端与所述第十二电阻的第一端共接所述第一芯片的信号输入端，所述第三电容的第二端接地，所述第十二电阻的第二端为所述恒流单元的信号输入端，所述第一电感的第一端与所述第一芯片的感应端相连，所述第一电感的第二端、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端共接所述第二电感的第一端，所述第一芯片的负电流检测端、所述第五电容的第二端以及所述第六电容的第二端共接所述第二电感的第二端，所述第七电容的第一端与所述第二电感的第三端相连，所述第七电容的第二端与所述第二电感的第四端相连，所述第七电容的第一端为所述恒流单元的第一信号输出端，所述第七电容的第二端所述恒流单元的第二信号输出端。

6.如权利要求3所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述第一开关管为IGBT管、三极管或者MOS管。

7.如权利要求6所述的LED亮度调节电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述第一开关管的低电位端。

8.如权利要求6所述的LED灯具的调节电路，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的栅极为所述第一开关管的受控端，所述N型MOS管的漏极为所述第一开关管的高电位端，所述N型MOS管的源极为所述第一开关管的低电位端。

9.一种LED灯具，包括恒压电源和LED负载，其特征在于，所述LED灯具还包括如权利要求1至8任一项所述的LED亮度调节电路。