LED调光驱动电路及LED驱动装置的制作方法

本实用新型涉及LED灯驱动技术领域，特别涉及一种LED调光驱动电路及LED驱动装置。

背景技术：

目前，LED灯具有节能、环保、寿命长、体积小等诸多优点，在诸如照明等方面的应用逐步取代传统光源，成为新一代的固体照明光源。然而，现有的各种LED灯驱动电路复杂，成本高，性价比低，而且随着人们对照明质量要求的提高，固定亮度的LED灯已经不能满足人们的需求，也不利于节约能源。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种LED调光驱动电路及LED驱动装置，旨在实现对LED灯的调光功能，降低输出功率，节能环保，并提高LED灯视觉变换效果。

为实现上述目的，本实用新型提出一种LED调光驱动电路，包括调光信号检测电路、主控制器及开关驱动电路及PWM信号输出电路，所述调光信号检测电路用于接入调光信号，所述调光信号检测电路的输出端与所述主控制器连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路的输入端连接，所述开关驱动电路的输出端与所述PWM信号输出电路的受控端连接，所述PWM信号输出电路的输出端与LED灯连接；其中，

所述调光信号检测电路，用于检测外部输入的调光信号，并输出；

所述主控制器，用于根据所述调光信号产生对应的脉冲信号，并输出；

所述开关驱动电路，用于根据所述主控制器输出的脉冲信号开启/关断；

所述PWM信号输出电路，用于根据所述开关驱动电路开启/关断，输出对应的高/低电平脉冲驱动信号，以驱动LED灯工作。

优选地，所述调光信号检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第一电容，所述第一电阻的第一端为所述调光信号检测电路的输入端，所述第一电阻的第二端经所述第二电阻与所述第三电阻的第一端及所述第四电阻的第一端互连；所述第三电阻的第二端为所述调光信号检测电路的输出端，并与所述第一电容的第一端连接；所述第四电阻的第一端及所述第一电容的第二端均接地。

优选地，所述调光信号检测电路还包括第五电阻及第一二极管，所述第五电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第五电阻的第二端与第一二极管的阳极连接；所述第一二极管的阴极与所述第一电阻及所述第二电阻互连。

优选地，所述开关驱动电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻及第一电子开关，所述第六电阻的第一端为所述开关驱动电路的输入端，并与所述第七电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第一电子开关的受控端连接；所述第一电子开关的第一导电端为所开关驱动电路的输出端，并与所述第八电阻的第一端连接，所述第一电子开关的输出端接地；所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第二端均与第一直流电源连接。

优选地，所述第一电子开关为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一电子开关的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第一电子开关的第一导电端，所述NPN型三极管的发射极为所述第一电子开关的第二导电端。

优选地，所述PWM信号输出电路包括第二电子开关及第三电子开关，所述第二电子开关和所述第三电子开关的受控端均与所述开关驱动电路的输出端连接，所述第二电子开关的第一导电端与第一直流电源连接；所述第二电子开关的第二导电端与所述第三电子开关的第一导电端连接，所述第三电子开关的第二导电端接地；所述第二电子开关和所述第二电子开关的公共端为所述PWM信号输出电路的输出端。

优选地，所述第二电子开关为NPN型三极管，所述第三电子开关为PNP型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二电子开关的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二电子开关的第一导电端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二电子开关的第二导电端；所述PNP型三极管的基极为第三电子开关的受控端，所述所述PNP型三极管的集电极为所述第二电子开关的第一导电端，所述PNP型三极管的发射极为所述第二电子开关的第二导电端。

优选地，所述主控制器为STM8S003F3P3型单片机。

本实用新型还提出一种LED驱动装置，包括LED灯及上所述的LED调光驱动电路；所述LED调光驱动电路包括调光信号检测电路、主控制器及开关驱动电路及PWM信号输出电路，所述调光信号检测电路用于接入调光信号，所述调光信号检测电路的输出端与所述主控制器连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路的输入端连接，所述开关驱动电路的输出端与所述PWM信号输出电路的受控端连接，所述PWM信号输出电路的输出端与LED灯连接；其中，所述调光信号检测电路，用于检测外部输入的调光信号，并输出；所述主控制器，用于根据所述调光信号产生对应的脉冲信号，并输出；所述开关驱动电路，用于根据所述主控制器输出的脉冲信号开启/关断；所述PWM信号输出电路，用于根据所述开关驱动电路开启/关断，输出对应的高/低电平脉冲驱动信号，以驱动LED灯工作。

本实用新型通过设置主控制器，并根据与之相连的调光信号检测电路输出的调光信号产生对应的脉冲信号，以控制开关驱动电路根据所述主控制器输出的脉冲信号开启/关断，从而驱动所述开关驱动电路开启/关断，并输出对应的高/低电平脉冲驱动信号，实现驱动LED灯工作。本实用新型通过控制器根据接收到的调光信号，调节脉冲信号的占空比，调节PWM信号输出电路的PWM信号的占空比，实现调整输出至LED灯的电压大小，从而控制LED灯的亮度。本实用新型实现了对LED灯的调光功能，降低输出功率，节能环保，并提高LED灯视觉变换效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型LED调光驱动电路应用于LED驱动装置一实施例的功能模块示意图；

图2为图1中LED调光驱动电路一实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种LED调光驱动电路。

参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该LED调光驱动电路包括调光信号检测电路10、主控制器20及开关驱动电路30及PWM信号输出电路40。

所述调光信号检测电路10用于接入调光信号，所述调光信号检测电路10的输出端与所述主控制器20连接；所述主控制器20的控制端与所述开关驱动电路30的输入端连接，所述开关驱动电路30的输出端与所述PWM信号输出电路40的受控端连接，所述PWM信号输出电路40的输出端与LED灯连接；其中，

所述调光信号检测电路10，用于检测外部输入的调光信号，并输出；

所述主控制器20，用于根据所述调光信号产生对应的脉冲信号，并输出；

所述开关驱动电路30，用于根据所述主控制器20输出的脉冲信号开启/关断；

所述PWM信号输出电路40，用于根据所述开关驱动电路30开启/关断，输出对应的高/低电平脉冲驱动信号，以驱动LED灯工作。

本实施例中，主控制器20可以采用DSP控制系统、单片机等控制芯片来实现，本实施例优选采用STM8S003F3P3型单片机来实施。

需要说明的是，调光信号检测电路10的输入端一般可以通过通讯接口J1来接收外部输入的调光信号，通讯接口J1的一端可以连接无线通讯电路或者按键电路，通过接收遥控器，按键等用户输入设定的亮度调节信号，并根据亮度调节信号，产生相应的调光信号。本实施例中，调光信号检测电路10可以接收外部输入的0～10V的电压信号，或者接收外部输入的PWM信号，并将对应的电压信号或者PWM信号输出进行分压处理后输出至主控制器20，以使主控制器20根据对应的电压信号或者PWM信号输出对应的脉冲信号。

开关驱动电路30基于所述主控制器20的控制，驱动电子开关30导通或者关断。主控制器20的工作电压一般为5V，而LED灯的驱动电压为10～35V，为了提高对LED灯的驱动能力，开关驱动电路30将主控制器20输出的脉冲信号进行放大后输出至PWM信号输出电路40，以使PWM信号输出电路40根据开关驱动电路30输出的脉冲驱动信号，输出高/低电平的PWM信号至LED灯，从而驱动LED灯工作。

LED灯的阳极与驱动电源连接，阴极与PWM信号输出电路40的输出端连接，当PWM信号输出电路40输出低电平的脉冲驱动信号时，被点亮，而在低电平的脉冲驱动信号时，处于截止状态而不被点亮。具体地，当开关驱动电路30接收到主控制器20输出的高电平脉冲信号时，开关驱动电路30开启，并控制PWM信号输出电路40输出低电平的脉冲信号至LED灯，此时LED灯的阴极为低电平，阳极为高电平而点亮。当开关驱动电路30接收到主控制器20输出的低电平脉冲信号时，开关驱动电路30关断，并控制PWM信号输出电路40输出高电平的脉冲信号至LED灯，此时LED灯的阴极和阳极均为高电平而不点亮。

可以理解的是，主控制器20根据接收到的调光信号，调节脉冲信号的占空比，即可调节PWM信号输出电路40的PWM信号的占空比，从而实现调节LED灯的亮度。

本实用新型通过设置主控制器20，并根据与之相连的调光信号检测电路10输出的调光信号产生对应的脉冲信号，以控制开关驱动电路30根据所述主控制器20输出的脉冲信号开启/关断，从而驱动所述开关驱动电路30开启/关断，并输出对应的高/低电平脉冲驱动信号，实现驱动LED灯工作。本实用新型通过控制器根据接收到的调光信号，调节脉冲信号的占空比，调节PWM信号输出电路40的PWM信号的占空比，实现调整输出至LED灯的电压大小，从而控制LED灯的亮度。本实用新型实现了对LED灯的调光功能，降低输出功率，节能环保，并提高LED灯视觉变换效果。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述调光信号检测电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第一电容C1，所述第一电阻R1的第一端为所述调光信号检测电路10的输入端，所述第一电阻R1的第二端经所述第二电阻R2与所述第三电阻R3的第一端及所述第四电阻R4的第一端互连；所述第三电阻R3的第二端为所述调光信号检测电路10的输出端，并与所述第一电容C1的第一端连接；所述第四电阻R4的第一端及所述第一电容C1的第二端均接地。

调光信号检测电路10可以接收外部输入的0～10V的电压信号，并经第一电阻R1输入，该电压信号经第二电阻R2和第四电阻R4串联分压，并经第三电阻R3限流后输出至主控制器20，以使主控制器20根据该电压信号对应的电压值大小，产生相应的脉冲信号，并输出。

本实施例中，所述调光信号检测电路10还进一步包括第五电阻R5及第一二极管D1，所述第五电阻R5的第一端与第一直流电源VCC1连接，所述第五电阻R5的第二端与第一二极管D1的阳极连接；所述第一二极管D1的阴极与所述第一电阻R1及所述第二电阻R2互连。

本实施例中，第一直流电源VCC1的电压值大小为12V，第五电阻R5为上拉电阻，当外部输入电压信号的电压值为0V使，此时第一直流电源VCC1输出的电压信号经第二电阻R2和第四电阻R4串联分压，并经第三电阻R3限流后输出至主控制器20，如此设置，主控制器20可以根据经第五电阻R5输出的第一直流电源VCC1输出的参考电压，来判断外出输入的电压信号大小，提高主控制器20的检测灵敏度。二极管D1为整流二极管D1，用于对第二直流电源的电压进行整流后输出。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述开关驱动电路30包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第一电子开关Q1，所述第六电阻R6的第一端为所述开关驱动电路30的输入端，并与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第一电子开关Q1的受控端连接；所述第一电子开关Q1的第一导电端为所开关驱动电路30的输出端，并与所述第八电阻R8的第一端连接，所述第一电子开关Q1的输出端接地；所述第七电阻R7的第二端与所述第八电阻R8的第二端均与第一直流电源VCC1连接。

其中，所述第一电子开关Q1为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一电子开关Q1的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第一电子开关Q1的第一导电端，所述NPN型三极管的发射极为所述第一电子开关Q1的第二导电端。

本实施例中，第七电阻R7为第一电子开关Q1提供偏置电压，当主控制器20输出的脉冲信号为高电平时，第一电子开关Q1导通，从而将主控制器20输出的高电平脉冲信号进行放大后输出，当主控制器20输出的脉冲信号为低电平时，第一电子开关Q1截止，并输出低电平的脉冲驱动信号。可以理解的是，调节主控制器20的脉冲信号对应的电压值大小，即可调节第一电子开关Q1的导通程度，即可调节PWM信号输出电路40的占空比大小，实现LED灯调光。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述PWM信号输出电路40包括第二电子开关Q2及第三电子开关Q3，所述第二电子开关Q2和所述第三电子开关Q3的受控端均与所述开关驱动电路30的输出端连接，所述第二电子开关Q2的第一导电端与第一直流电源VCC1连接；所述第二电子开关Q2的第二导电端与所述第三电子开关Q3的第一导电端连接，所述第三电子开关Q3的第二导电端接地；所述第二电子开关Q2和所述第二电子开关Q2的公共端为所述PWM信号输出电路40的输出端。

其中，所述第二电子开关Q2为NPN型三极管，所述第三电子开关Q3为PNP型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二电子开关Q2的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二电子开关Q2的第一导电端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二电子开关Q2的第二导电端；所述PNP型三极管的基极为第三电子开关Q3的受控端，所述所述PNP型三极管的集电极为所述第二电子开关Q2的第一导电端，所述PNP型三极管的发射极为所述第二电子开关Q2的第二导电端。

当主控制器20输出方波脉冲的控制信号至第二电子开关Q2及第三电子开关Q3的基极，从而驱动第二电子开关Q2及第三电子开关Q3轮流导通，当方波脉冲为高电平时，第二电子开关Q2导通，第三电子开关Q3处于截止状态，从而输出低电平的脉冲信号至LED灯，使LED灯处于导通状态而被点亮。当方波脉冲为低电平时，第三电子开关Q3导通，第二电子开关Q2处于截止状态，从而输出高电平的脉冲信号至LED灯，使LED灯处于截止状态而不被点亮。

本实用新型还提出一种LED驱动装置，所述LED驱动装置包括B及如上所述的LED调光驱动电路。该LED调光驱动电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型LED驱动装置中使用了上述LED调光驱动电路，因此，本实用新型LED驱动装置的实施例包括上述LED调光驱动电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。