专利名称：一种恒流调光电路及led灯具的制作方法
技术领域：
本发明属于LED调光控制领域，尤其涉及一种恒流调光电路及LED灯具。
背景技术：
目前的调光电路都是采用PWM控制，电路效果很好，但都需要软件控制，开发周期 长、成本高，电路相对来说比较复杂。因此需要提出一种电路器件甚少、简单可靠的电压恒 流调光电路。现有技术中，采用三极管实现恒流调光的电路便是根据上述需求而设计的；该电 路的缺陷在于，精确度不高；三极管开启时基极与发射极之间的电压为700mv，要作350mA 恒流源时取样电阻仅用2Ω，作700mA恒流源时取样电阻仅为1 Ω，这样小的电阻值很难做 得准确。而且三极管的基极与发射极之间的电压是随温度变化而变化的敏感电压，温度每 变化1°C，三极管的基极与发射极之间的电压变化约为6mV，用这种方法做出恒流源，其恒 流源精确度很差，而且不可调整。另外，由于三极管的基极与发射极之间的电压正向压降 700mv不变，那么集电极电流也就不变。利用这种方法来恒流源驱动的LED数量有限。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电路简单、可靠性高、成本低的恒流调光电路。本发明实施例是这样实现的，一种恒流调光电路，包括电压调节电路，用于对外 部输入的电源电压进行调节，输出设定范围的电压值；以及恒流输出电路，用于根据所述电 压调节电路的输出为LED灯提供恒定的电流值；所述电压调节电路包括稳压单元、可调电 阻RW、电阻R1、电阻R2和电容C3 ；所述稳压单元的输入端连接至外部输入的电源电压，所 述稳压单元的电压调节端通过所述电阻R2连接至所述可调电阻RW的一端，所述可调电阻 RW的另一端接地，所述可调电阻RW的可调端连接至所述可调电阻RW的一端；所述电阻Rl 的一端连接至所述稳压单元的电压调节端，所述电阻Rl的另一端连接至所述稳压单元的 输出端，所述稳压单元的输出端还通过所述电容C3接地。更进一步地，所述稳压单元为具有电压调节端的三端可调稳压器。更进一步地，所述恒流输出电路包括恒流单元、采样单元，电容C4、电容C7、电感 Li，二极管D2 ；所述恒流单元的电源端连接至所述稳压单元的输出端，所述恒流单元的电 流采样端通过所述采样单元连接至所述恒流单元的电源端，所述恒流单元的电流采样端还 连接至LED灯的正极，所述恒流单元的输出控制端通过所述电感Ll连接至LED灯的负极， 所述恒流单元的地端接地，所述恒流单元的模拟信号输入端通过所述电容C7接地；所述二 极管D2的阳极连接至所述恒流单元的输出控制端，所述二极管D2的阴极连接至所述恒流 单元的电源端；所述电容C4的一端连接至所述LED灯的负极，所述电容C4的另一端连接至 所述LED灯的正极。更进一步地，所述恒流输出电路还包括连接在所述电容C4的一端与地之间的电 容C5，连接在所述电容C4的另一端与地之间的电容C6，以及连接在所述恒流单元的电源端与地之间的电容C8。更进一步地，所述采样单元包括电阻R3以及与所述电阻R3并联连接的电阻R4 ； 所述电阻R3的一端连接至所述恒流单元的电流采样端，所述电阻R3的另一端连接至所述 恒流单元的电源端。更进一步地，所述恒流单元为LED恒流驱动芯片。本发明实施例的另一目的还在于提供一种LED灯具，包括依次连接的电源输入电 路、恒流调光电路以及LED灯，其特征在于，所述恒流调光电路为上述恒流调光电路。更进一步地，所述电源输入电路包括整流桥D1、电容Cl、电容C2、电感L3和电感 L2 ；所述整流桥Dl的第一输入端通过电感L2连接至接线端子Jl的正端，所述整流桥Dl的 第二输入端通过电感L3连接至接线端子Jl的负端，所述整流桥Dl的第一输入端还通过电 容Cl连接至所述整流桥Dl的第二输入端，所述整流桥Dl的第一输出端连接至所述电压调 节电路的输入端，所述整流桥Dl的第二输出端通过所述电容C2连接至所述整流桥Dl的第 一输出端。本发明提供的恒流调光电路采用稳压单元Ul和可调电阻RW获得精确的电压值， 再结合恒流输出电路使得LED灯输出恒流；精确度高、电路简单、可靠性高、成本低。
图1是本发明实施例提供的LED灯具的模块结构示意图；图2是本发明实施例提供的恒流调光电路的电路图。
具体实施例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。本发明实施例提供的恒流调光电路采用稳压单元Ul和可调电阻RW获得精确的电 压值，再结合恒流输出电路使得LED灯输出恒流；精确度高、电路简单、可靠性高、成本低。本发明实施例提供的恒流调光电路主要应用于LED灯具中，图1示出了 LED灯具 的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。LED灯具包括依次连接的电源输入电路1、恒流调光电路2以及LED灯3 ；其中恒 流调光电路2进一步包括电压调节电路21以及恒流输出电路22 ；电压调节电路21对电 源输入电路1输出的电源进行调节后获得精确的电压值，再结合恒流输出电路22使得LED 灯3输出恒流。在本发明实施例中，AC/DC电源电压经电源输入电路1整流滤波后进入电压调节 电路21，电压调节电路21控制其输出电压的范围，经调节后的电压输入至恒流输出电路 22，恒流输出电路22为负载LED灯3提供恒流输出。具体的电路如图2所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详 述如下。电源输入电路1包括整流桥D1、电容Cl、电容C2、电感L3和电感L2 ；其中整流 桥Dl的第一输入端通过电感L2连接至接线端子Jl的正端，整流桥Dl的第二输入端通过电感L3连接至接线端子Jl的负端，整流桥Dl的第一输入端还通过电容Cl连接至整流桥 Dl的第二输入端，整流桥Dl的第一输出端连接至电压调节电路21的输入端，整流桥Dl的 第二输出端通过电容C2连接至整流桥Dl的第一输出端。在本发明实施例中，电压调节电路21包括稳压单元U1、可调电阻RW、电阻R1、电 阻R2和电容C3 ；其中稳压单元Ul的输入端IN连接至外部的电源输入电路1的输出端，稳 压单元Ul的电压调节端AD通过电阻R2连接至可调电阻RW的一端，可调电阻RW的另一端 接地，可调电阻RW的可调端连接至可调电阻RW的一端；电阻Rl的一端连接至稳压单元Ul 的电压调节端AD，电阻Rl的另一端连接至稳压单元Ul的输出端OUT，稳压单元Ul的输出 端OUT还通过电容C3接地。作为本发明的一个实施例，稳压单元Ul可以采用具有电压调节端的三端可调稳 压器，实现精确电压调节，比如型号为LM317的三端可调稳压器。LM317是三端可调正稳压 器集成电路，它有三个管脚管脚1是电压调节段，管脚2是输出端，管脚3是输入端。在本发明实施例中，恒流输出电路22包括恒流单元U2、采样单元221，电容C4、 电容C7、电感Li，二极管D2 ；其中恒流单元U2的电源端Vin连接至稳压单元Ul的输出端 OUT,恒流单元U2的电流采样端Isrnse通过采样单元221连接至恒流单元U2的电源端Vin， 恒流单元U2的电流采样端Isrnse还连接至LED灯3的正极，恒流单元U2的输出控制端LX 通过电感Ll连接至LED灯3的负极，恒流单元U2的地端GND接地，恒流单元U2的模拟信 号输入端ADJ通过电容C7接地；二极管D2的阳极连接至恒流单元U2的输出控制端LX，二 极管D2的阴极连接至恒流单元U2的电源端Vin ；电容C4的一端连接至LED灯3的负极， 电容C4的另一端连接至LED灯3的正极。作为本发明的一个实施例，恒流输出电路22还包括连接在电容C4的一端与地之 间的电容C5，连接在电容C4的另一端与地之间的电容C6以及连接在恒流单元U2的电源端 Vin与地之间的电容C8。作为本发明的一个实施例，采样单元221包括电阻R3以及与电阻R3并联连接的 电阻R4 ；其中电阻R3的一端连接至恒流单元U2的电流采样端Isrnse，电阻R3的另一端连 接至恒流单元U2的电源端Vin。作为本发明的一个实施例，恒流单元U2可以为LED恒流驱动芯片，比如型号为 ZXLD1362的恒流驱动芯片，如图2所示。与现有技术相比，本发明实施例提供的恒流调光电路与温度、小电阻值的精度、驱 动LED数量等都没有关系，因此可以有效的克服现有技术中采用NPN三极管做恒流源所带 来的所有缺陷；另外该恒流调光电路还能根据LED照明不同的时间以及应用的不同场所随 意的调节亮度。该电路设计简单可靠，性能稳定、成本低。为了更进一步地说明本发明实施例提供的恒流调光电路，现结合图2详述其工作 原理如下当接线端子Jl连接直流电源时，输入电流为直流，整流桥Dl起极性转换作用，通 过整流桥Dl调整后使输入的直流电源不分极性，可以随意将正负极调换，不会影响电路的 正常工作；当接线端子Jl连接交流电源时，整流桥Dl起整流作用，电解电容Cl起到退偶作用。电压调节电路21是通过可调电阻RW以及稳压单元Ul来实现精确调节电压值，该电压调节电路21的降压电压调节范围可以根据LED灯3的数量、启动电压和最高工作电压 来设定。稳压单元Ul的输入端IN输入正电压，输出端OUT接负载，电压调节端AD的一个 引脚通过电阻Rl连接至输出端OUT，电压调节端AD的另一个引脚通过可调电阻RW连接至 地。当稳压单元Ul采用型号为LM317的三端可调稳压器时，(R2+Rw)/Rl的比值范围是 0-28. 6 ；稳压单元Ul的输出电流为1. 5A，稳压单元Ul的输出电压在1. 25V至37V范围内连 续可调；稳压单元Ul的输出电压公式为VOUT = 1. 25VX {l+(R2+Rw)/Rl}+IAjX (R2+RW)； 通过调节可调电阻RW即可实现精细调控稳压单元Ul的输出电压(恒流调光电路的输出电 压)，LED灯3就能从熄灭状态连续可调至最亮状态。当可调电阻RW为零时，输出电压VOUT 应小于整串LED的启动点亮电压，使LED在熄灭状态；当可调电阻RW为最大时，输出电压 VOUT应等于整串LED的最大电压VF。恒流输出电路22由恒流单元U2和外围电路组成，根据LED灯3的正向电流IF来 设定采样电阻R3和采样电阻R4的值，经过恒流单元U2的外接取样反馈电阻R3、R4来实现 输出的恒定电流的功能，到达LED恒流的输出目的。本发明实施例提供的恒流调光电路采用稳压单元Ul和可调电阻RW获得精确的电 压值，再结合恒流输出电路使得LED灯输出恒流；精确度高、电路简单、可靠性高、成本低。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。
权利要求
一种恒流调光电路，其特征在于，包括电压调节电路，用于对外部输入的电源电压进行调节，输出设定范围的电压值；以及恒流输出电路，用于根据所述电压调节电路的输出为LED灯提供恒定的电流值；所述电压调节电路包括稳压单元、可调电阻RW、电阻R1、电阻R2和电容C3；所述稳压单元的输入端连接至外部输入的电源电压，所述稳压单元的电压调节端通过所述电阻R2连接至所述可调电阻RW的一端，所述可调电阻RW的另一端接地，所述可调电阻RW的可调端连接至所述可调电阻RW的一端；所述电阻R1的一端连接至所述稳压单元的电压调节端，所述电阻R1的另一端连接至所述稳压单元的输出端，所述稳压单元的输出端还通过所述电容C3接地。
2.如权利要求1所述的恒流调光电路，其特征在于，所述稳压单元为具有电压调节端 的三端可调稳压器。
3.如权利要求1所述的恒流调光电路，其特征在于，所述恒流输出电路包括 恒流单元、采样单元、电容C4、电容C7、电感Li、二极管D2 ；所述恒流单元的电源端连接至所述稳压单元的输出端，所述恒流单元的电流采样端通 过所述采样单元连接至所述恒流单元的电源端，所述恒流单元的电流采样端还连接至LED 灯的正极，所述恒流单元的输出控制端通过所述电感Ll连接至LED灯的负极，所述恒流单 元的地端接地，所述恒流单元的模拟信号输入端通过所述电容C7接地；所述二极管D2的阳极连接至所述恒流单元的输出控制端，所述二极管D2的阴极连接 至所述恒流单元的电源端；所述电容C4的一端连接至所述LED灯的负极，所述电容C4的另一端连接至所述LED 灯的正极。
4.如权利要求3所述的恒流调光电路，其特征在于，所述恒流输出电路还包括连接在所述电容C4的一端与地之间的电容C5，连接在所述电容C4的另一端与地之间 的电容C6，以及连接在所述恒流单元的电源端与地之间的电容C8。
5.如权利要求3所述的恒流调光电路，其特征在于，所述采样单元包括 电阻R3以及与所述电阻R3并联连接的电阻R4 ；所述电阻R3的一端连接至所述恒流单元的电流采样端，所述电阻R3的另一端连接至 所述恒流单元的电源端。
6.如权利要求3所述的恒流调光电路，其特征在于，所述恒流单元为LED恒流驱动芯片。
7.—种LED灯具，其特征在于，包括依次连接的电源输入电路、恒流调光电路以及LED 灯，其特征在于，所述恒流调光电路为权利要求1-6任一项所述的恒流调光电路。
8.如权利要求7所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述电源输入电路包括 整流桥D1、电容Cl、电容C2、电感L3和电感L2 ；所述整流桥Dl的第一输入端通过电感L2连接至接线端子Jl的正端，所述整流桥Dl 的第二输入端通过电感L3连接至接线端子Jl的负端，所述整流桥Dl的第一输入端还通过 电容Cl连接至所述整流桥Dl的第二输入端，所述整流桥Dl的第一输出端连接至所述电压 调节电路的输入端，所述整流桥Dl的第二输出端通过所述电容C2连接至所述整流桥Dl的第一输出端。
全文摘要
本发明适用于LED调光控制领域，提供了一种恒流调光电路及LED灯具；恒流调光电路包括电压调节电路以及恒流输出电路；电压调节电路包括稳压单元、可调电阻RW、电阻R1、电阻R2和电容C3；稳压单元的输入端连接至外部输入的电源电压，稳压单元的电压调节端通过电阻R2连接至可调电阻RW的一端，可调电阻RW的另一端接地，可调电阻RW的可调端连接至可调电阻RW的一端；电阻R1的一端连接至稳压单元的电压调节端，电阻R1的另一端连接至稳压单元的输出端，稳压单元的输出端还通过电容C3接地。本发明提供的恒流调光电路采用稳压单元U1和可调电阻RW获得精确的电压值，再结合恒流输出电路使得LED灯输出恒流；精确度高、电路简单、可靠性高、成本低。
文档编号F21S2/00GK101925224SQ20101004280
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者周明杰, 管伟芳 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技术有限公司