一种适用于小电流实现调光调色的电路及其控制方法与流程

本发明属于led电路技术领域，具体涉及一种适用于小电流实现调光调色的电路及其控制方法。

背景技术

随着led照明技术的进步，对led色温进行调节不再是一些高端照明设备才能具备的功能。随着人们对灯光色温要求的越来越高，从一开始的单纯照明到如今能够对led灯进行色温调节，其电路技术正在不断进步，对成本、对寿命的要求变的越来越高。在现有技术方案中，如图6所示为市场上成本最低的电路方案。可以实现对led的色温、亮度调节。但是此设计有以下缺点：输出电流最大化问题，比如：高色温led、低色温led的工作电流都为400ma，则必须保证电源最低输出脉冲电流800ma，调光波形如图7所示，这个方案虽然调光电路部分的成本很低，但是为了保证电源最低输出脉冲电流800ma，大大增加了电源部分的成本、且效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于小电流实现调光调色的电路，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种适用于小电流实现调光调色的电路，具有结构简单、价格便宜、色温调节精准、输出脉冲电流余量小的特点。

本发明另一目的在于提供一种适用于小电流实现调光调色的电路的控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于小电流实现调光调色的电路，包括供电模块和控制模块，供电模块分别与控制模块、第一led模块以及第二led模块连接，控制模块分别与第一驱动模块以及第二驱动模块连接，第一驱动模块与第一led模块连接，第二驱动模块与第二led模块连接。

在本发明中进一步地，控制模块包括pwma端和pwmb端，其中，pwma端与第二驱动模块连接，pwmb端与第一驱动模块连接。

在本发明中进一步地，第一驱动模块包括电阻r7、电阻r8、电容c2以及n-mos管1，其中，电阻r7和电容c2的一端与pwmb端连接，电阻r7和电容c2的另一端与n-mos管1的g极和电阻r8的一端连接，n-mos管1的d级与第一led模块连接，n-mos管1的s级以及电阻r8的另一端与接地端连接。

在本发明中进一步地，第二驱动模块包括反相器u1、电阻r5、电阻r6、电容c1以及n-mos管2，其中，反相器u1的输入端与pwma端连接，反相器u1输出口与电阻r5和电容c1的一端连接，电阻r5和电容c1的另一端与n-mos管2的g极和电阻r6的一端连接，n-mos管2的d级和第二led模块连接，n-mos管2的s级以及电阻r6的另一端与接地端连接。

在本发明中进一步地，第一led模块包括发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3，其中，发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3依次串联，发光二极管wh1的负极与n-mos管1的d级连接，发光二极管wh3的正极与供电模块连接。

在本发明中进一步地，第二led模块包括发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3，其中，发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3依次串联，发光二极管wl1的负极与n-mos管2的d级连接，发光二极管wl3的正极与供电模块连接。

在本发明中进一步地，控制模块为单片机,且输出的pwm信号频率为4k。

在本发明中进一步地，供电模块为恒压输出24v，最大输出电流为500ma的恒压源。

在本发明中进一步地，所述的适用于小电流实现调光调色的电路的控制方法，包括以下步骤：

(1)、先确定混合光的色温km；亮度dx；

色温km满足：kl≤km≤kh；kl为led模块低色温光源色温值，kh为led模块高色温光源色温值，kl＜kh；

亮度dx满足：0％≤du≤100％；

(2)、根据混合光的色温km，得出输出pwm波形占空比du；

公式为du＝1-【(km-kl)/(kh-kl)】；

(3)、得出驱动高、低色温的pwm波形；

pwma＝du*dx；

pwmb＝1-(1-du)*dx；

其中：pwma为驱动低色温输出的pwm波形；pwmb为驱动高色温输出的pwm波形。

在本发明中进一步地，控制模块包括pwma端和pwmb端，其中，pwma端与第二驱动模块连接，pwmb端与第一驱动模块连接；第一驱动模块包括电阻r7、电阻r8、电容c2以及n-mos管1，其中，电阻r7和电容c2的一端与pwmb端连接，电阻r7和电容c2的另一端与n-mos管1的g极和电阻r8的一端连接，n-mos管1的d级与第一led模块连接，n-mos管1的s级以及电阻r8的另一端与接地端连接；第二驱动模块包括反相器u1、电阻r5、电阻r6、电容c1以及n-mos管2，其中，反相器u1的输入端与pwma端连接，反相器u1输出口与电阻r5和电容c1的一端连接，电阻r5和电容c1的另一端与n-mos管2的g极和电阻r6的一端连接，n-mos管2的d级和第二led模块连接，n-mos管2的s级以及电阻r6的另一端与接地端连接；第一led模块包括发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3，其中，发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3依次串联，发光二极管wh1的负极与n-mos管1的d级连接，发光二极管wh3的正极与供电模块连接；第二led模块包括发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3，其中，发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3依次串联，发光二极管wl1的负极与n-mos管2的d级连接，发光二极管wl3的正极与供电模块连接；控制模块为单片机,且输出的pwm信号频率为4k；供电模块为恒压输出24v，最大输出电流为500ma的恒压源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明供电模块分别与控制模块、第一led模块以及第二led模块连接，控制模块分别与第一驱动模块以及第二驱动模块连接，第一驱动模块与第一led模块连接，第二驱动模块与第二led模块连接，具有结构简单、价格便宜、色温调节精准、输出脉冲电流余量小的特点；

2、本发明中控制模块为mcu控制模块，输出信号为pwm波形，程序编写简单的特点；

3、本发明中电容c1与电阻r5并联，电容c2与电阻r7并联，具有加速n-mos管开关的优点；

4、本发明中的pwm频率为4k，在调光过程中具有无频闪的优点；

5、本发明中的pwm控制方法及步骤，具有精准调光、调色的优点。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的双色调光电路图；

图3为本发明电路的一个周期驱动电流波形图；

图4为本发明实施例1一个周期驱动电流波形图；

图5为本发明实施例2一个周期驱动电流波形图；

图6为市场上常规双色调光电路；

图7为市场上电路的一个周期驱动电流波形；

图中：1、供电模块；2、控制模块；3、第一驱动模块；4、第二驱动模块；5、第一led模块；6、第二led模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种适用于小电流实现调光调色的电路，包括供电模块1和控制模块2，供电模块1分别与控制模块2、第一led模块5以及第二led模块6连接，控制模块2分别与第一驱动模块3以及第二驱动模块4连接，第一驱动模块3与第一led模块5连接，第二驱动模块4与第二led模块6连接。

进一步地，控制模块2包括pwma端和pwmb端，其中，pwma端与第二驱动模块4连接，pwmb端与第一驱动模块3连接。

进一步地，第一驱动模块3包括电阻r7、电阻r8、电容c2以及n-mos管1，其中，电阻r7和电容c2的一端与pwmb端连接，电阻r7和电容c2的另一端与n-mos管1的g极和电阻r8的一端连接，n-mos管1的d级与第一led模块5连接，n-mos管1的s级以及电阻r8的另一端与接地端连接。

进一步地，第二驱动模块4包括反相器u1、电阻r5、电阻r6、电容c1以及n-mos管2，其中，反相器u1的输入端与pwma端连接，反相器u1输出口与电阻r5和电容c1的一端连接，电阻r5和电容c1的另一端与n-mos管2的g极和电阻r6的一端连接，n-mos管2的d级和第二led模块6连接，n-mos管2的s级以及电阻r6的另一端与接地端连接。

进一步地，第一led模块5包括发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3，其中，发光二极管wh1、发光二极管wh2和发光二极管wh3依次串联，发光二极管wh1的负极与n-mos管1的d级连接，发光二极管wh3的正极与供电模块1连接。

进一步地，第二led模块6包括发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3，其中，发光二极管wl1、发光二极管wl2和发光二极管wl3依次串联，发光二极管wl1的负极与n-mos管2的d级连接，发光二极管wl3的正极与供电模块1连接。

本实施例中的r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8均选用盐城市幸泰电子器材有限公司销售的rx21线绕电阻器；电容c1和电容c2均选用汕头市吉光电子科技有限公司销售的16v270型电容。

本实施例中电阻r5和电阻r7阻值为1-5k欧姆；电阻r6和电阻r8阻值为10-15k欧姆；电容c1和电容c2为20-200皮法；n-mos管为n沟道mos管，n-mos管选用长电科技的cj2310型mos管。

本实施例中的供电模块1为恒压输出24v，最大输出电流为500ma的恒压源，选用杭州卡方科技有限公司销售的lrs-350-24型电源；控制模块2采用pic12f1822的8位单片机，主要功能是输出频率为4k的两路pwm信号；第一led模块5采用斯迈得，2835封装的2700k色温暖色光源，第二led模块6斯迈得，2835封装的6500k色温冷色光源，led驱动电流为400ma。

进一步地，本发明所述的适用于小电流实现调光调色的电路的控制方法，包括以下步骤：

(1)、先确定混合光的色温km；亮度dx；

色温km满足：kl≤km≤kh；kl为led模块低色温光源色温值，kh为led模块高色温光源色温值，kl≤kh；

亮度dx满足：0％≤du≤100％；

(2)、根据混合光的色温km，得出输出pwm波形占空比du；

公式为du＝1-(km-kl)/(kh-kl)；

(3)、得出驱动高、低色温的pwm波形；

pwma＝du*dx；

pwmb＝1-(1-du)*dx；

其中：pwma为驱动低色温输出的pwm波形；pwmb为驱动高色温输出的pwm波形；

pwma，pwmb所输出的波形经过图2电路反相器后，驱动led的波形为如图3所示。

在本实施例中具体的：

(1)、先确定混合光的色温km＝4000k；亮度dx＝100％；

(2)、根据混合光的色温km，得出输出pwm波形占空比du；

公式为du＝1-【(km-kl)/(kh-kl)】；

du＝34％；

(3)、得出驱动高、低色温的pwm波形：

pwma＝du*dx；

pwma＝34％；

pwmb＝1-(1-du)*dx；

pwmb＝34％；

输出波形为图4。

输出光用远方的pms-80光谱测试仪测试色温值为4013k。

本实施例控制模块2采用pic12f1822的8位单片机，主要功能是输出频率为4k的两路pwm信号，具有程序编写简单的特点；输出的pwm信号频率为4k，在调光过程中具有无频闪；本发明中的pwm控制方法及步骤，具有精准调光、调色的优点。

实施例2：

本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中的供电模块和控制模块选用申请号201520309010.3公开的移动终端成像辅助装置(公告号：cn204613558u，公告日：2015.09.02)中公开的供电模块和控制模块，具体的为：

(1)、先确定混合光的色温km＝4000k；亮度dx＝40％；

(2)、根据混合光的色温km，得出输出pwm波形占空比du；

公式为du＝1-【(km-kl)/(kh-kl)】；

du＝34％；

(3)、得出驱动高、低色温的pwm波形

pwma＝du*dx；

pwma＝17％；

pwmb＝1-(1-du)*dx；

pwmb＝67％；

输出波形为图5，

输出光用远方的pms-80光谱测试仪测试色温值为4021k。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。