一种色温和调光可单独调节的控制电路的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域，具体指一种色温和调光可单独调节的控制电路。

背景技术：

传统白炽灯通常采用可控硅进行调光、调色，是通过可控硅调节

器对交流电正弦波切相来改变输入电压的变化，从而改变钨丝的电流，进而调节钨丝的亮暗以及色温。随着传统白炽灯被LED灯取代，采用传统可控硅调光器的LED灯应运而生，由于LED的色温随电流的变化小，所以可控硅调光器难以调节LED的色温。为了达到采用可控硅调节LED色温的目的，当前技术中采用两组不同色温且不同导通电压的LED灯珠，可控硅调光器从低压调节至高压时，低压导通的LED灯珠组先亮，呈现低压LED灯珠组色温，随着电压升高，高压导通的LED灯珠组开始导通并逐渐变亮，由此呈现出两组LED灯珠的混合色温，直到两组LED灯珠全亮并达到稳定色温，最后可以通过关闭低压LED灯珠组，得到高压LED灯珠组色温。这种调光、调色的方式是亮度和色温同时调节，在调节亮度的同时色温也会发生改变。所以对于某些需要色温恒定的场合，难以在恒定色温下来调节亮度。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种色温和调光可单独调节的控制电路，具有色温单独调节和调光单独调节的功能，并且能够在恒定的色温下实现调光的目的。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种色温和调光可单独调节的控制电路，包括可控硅调光器、调光恒流驱动电路、芯片供电电路、用于调节占空比的色温控制电路、两组色温不同的LED以及两个开关控制器，所述可控硅调光器的输入端连接市低频交流电，可控硅调光器的输出端分成两路，一路与调光恒流驱动电路的输入端连接，另一路与芯片供电电路的输入端连接；调光恒流驱动电路的两路输出端分别与两组LED连接，芯片供电电路的输出端与色温控制电路的输入端连接，色温控制电路的两路输出端分别与两个开关控制器连接，两个开关控制器分别连接两组LED。

所述可控硅调光器采用TRIAC调光器。

所述调光恒流驱动电路包括过压过流保护电路、整流滤波电路、RC维持电路和开关转换电路。

所述芯片供电电路包括整流二极管D2、恒流管U1和稳压二极管DZ1，电流的输入端连接整流二极管D2的阳极，整流二极管D2的阴极通过电阻R8连接恒流管U1的1脚，恒流管U1的2脚其中一路连接色温控制电路的输入端，恒流管U1的2脚另一路通过电容C9接地；恒流管U1的3脚通过电阻R13连接至稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极端与电容C9的接地端相连，稳压二极管DZ1的阴极端连接至电容C9的非接地端，整流二极管D2的阴极端通过电解电容CE4接地。

所述色温控制电路包括MCU控制器U3、开关、电阻和电容，MCU控制器U3的1脚其中一路与芯片供电电路中恒流管U1的2脚输出端相连，MCU控制器U3的1脚另一路通过电容C10与U3的8脚相连，MCU控制器U3的2脚一路通过电阻R21与U3的1脚相连，U3的2脚另一路与开关S1输入端连接，U3的3脚其中一路通过电阻R23与U3的1脚连接，U3的3脚另一路与开关S2的输入端连接，U3的4脚悬空，U3的5脚与其中一个开关控制器的输入端连接，U3的6脚与另外一个开关控制器的输入端连接，U3的7脚其中一路通过电阻R19与U3的1脚连接，U3的7脚另一路与开关S3的输入端连接，开关S1、开关S2和开关S3的输出端均接地，U3的8脚接地。

所述MCU控制器U3的型号为BP3256C。

所述两组开关控制器分别为第一开关控制器和第二开关控制器，每个开关控制器均包括MOS管和电阻，第一开关控制器中MOS管Q1的漏极与第一组LED的负极连接，Q1的源极接地，Q1的漏极与源极之间并联电阻R20和R25，电阻R20和R25的公共端连接Q1的栅极，Q1的栅极与色温控制电路中MCU控制器U3的5脚连接；第二开关控制器中MOS管Q2的漏极与第二组LED的负极连接，Q2的源极接地，Q2的漏极与源极之间并联电阻R22和R24，电阻R22和R24的公共端连接Q2的栅极，Q2的栅极与色温控制电路中MCU控制器U3的6脚连接。

所述第一组LED为暖白光灯珠构成，第二组LED为冷白光灯珠构成。

所述开关S1、S2、S3均为断开状态，MCU控制器U3输出100%占空比至MOS管Q1上将第一组LED全部点亮；开关S1、S2、S3均为闭合状态，MCU控制器U3输出100%占空比至MOS管Q2上将第二组LED全部点亮；开关S1、S2、S3中部分为断开状态且部分为闭合状态，MCU控制器U3分别输出至Q1和Q2上，两组LED混色发光。

所述两组LED混色发光时，MOS管Q1和Q2的关闭时间不同步。

本实用新型提供的控制电路可单独对色温进行调节，也可以在不改变色温的情况下实现调光，能够满足色温恒定应用场合的调光使用，并且色温的调节范围广，在对混色色温进行调光时，可以避免LED灯珠发生闪烁现象。

以下通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

附图说明：

图1为本实施例的电路原理框图；

图2为本实施例的电路图；

图3为实施例中色温在2700K-5000K之间MCU控制器控制下的色温变化表；

图4为现有技术中对两组LED脉冲宽度调制信号图；

图5为本实施例中对两组LED脉冲宽度调制信号图。

具体实施方式：

一种色温和调光可单独调节的控制电路，详见图1至图5，包括可控硅调光器、调光恒流驱动电路、芯片供电电路、用于调节占空比的色温控制电路、两组色温不同的LED以及两个开关控制器。为便于描述，两组LED分别为第一组LED和第二组LED，两个开关控制器分别为第一开关控制器和第二开关控制器。上述电路的连接关系如图1所示，可控硅调光器的输入端连接市低频交流电，可控硅调光器的输出端分成两路，一路与调光恒流驱动电路的输入端连接，另一路与芯片供电电路的输入端连接；调光恒流驱动电路的两路输出端分别与两组LED连接，芯片供电电路的输出端与色温控制电路的输入端连接，色温控制电路的两路输出端分别与两个开关控制器连接，两个开关控制器分别连接两组LED。

上述具体电路图详见图2，其中调光恒流驱动电路采用现有技术中的调光电路，主要包括过压过流保护电路、整流滤波电路、RC维持电路和开关转换电路。可控硅调光器通过调光恒流驱动电路实现调光。

芯片供电电路为色温控制电路提供动力，采用恒流模式，确保在可控硅调光的整个过程中都能输出恒定的电压电流给色温控制电路，因此，色温控制电路包括整流二极管D2、恒流管U1和稳压二极管DZ1，电流的输入端连接整流二极管D2的阳极，整流二极管D2的阴极通过电阻R8连接恒流管U1的1脚，恒流管U1的2脚其中一路连接色温控制电路的输入端，恒流管U1的2脚另一路通过电容C9接地；恒流管U1的3脚通过电阻R13连接至稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极端与电容C9的接地端相连，稳压二极管DZ1的阴极端连接至电容C9的非接地端，整流二极管D2的阴极端通过电解电容CE4接地。整流二极管D2将输入的交流电整流成直流电，恒流管U1输出恒定的电流，稳压二极管DZ1和电容C9能确保输出稳定的电压和电流给色温控制电路供电，电解电容CE4对整流后的电压电流进行滤波。

色温控制电路包括MCU控制器U3、开关、电阻和电容，MCU控制器U3的型号为BP3256C。MCU控制器U3的1脚其中一路与芯片供电电路中恒流管U1的2脚输出端相连，MCU控制器U3的1脚另一路通过电容C10与U3的8脚相连，MCU控制器U3的2脚一路通过电阻R21与U3的1脚相连，U3的2脚另一路与开关S1输入端连接，U3的3脚其中一路通过电阻R23与U3的1脚连接，U3的3脚另一路与开关S2的输入端连接，U3的4脚悬空，U3的5脚与第一开关控制器的输入端连接，U3的6脚与第二开关控制器的输入端连接，U3的7脚其中一路通过电阻R19与U3的1脚连接，U3的7脚另一路与开关S3的输入端连接，开关S1、开关S2和开关S3的输出端均接地，U3的8脚接地。MCU控制器U3通过控制每个开关的闭合或断开来输出不同占空比给后续的两组开关控制器，从而调节与开关控制器连接的两组LED的色温。电容C10可以对输入至MCU控制器U3上的电压电流进行滤波。

每组开关控制器均包括MOS管和电阻，其中，第一开关控制器中MOS管Q1的漏极与第一组LED的负极连接，Q1的源极接地，Q1的漏极与源极之间并联电阻R20和R25，电阻R20和R25的公共端连接Q1的栅极，Q1的栅极与色温控制电路中MCU控制器U3的5脚连接；第二开关控制器中MOS管Q2的漏极与第二组LED的负极连接，Q2的源极接地，Q2的漏极与源极之间并联电阻R22和R24，电阻R22和R24的公共端连接Q2的栅极，Q2的栅极与色温控制电路中MCU控制器U3的6脚连接。

为了便于说明本实施例中对色温的调节，本实施例中的第一组LED采用色温为2700K的暖白光灯珠构成，第二组LED采用色温为5000K的冷白光灯珠构成，可控硅调光器采用TRIAC调光器。MCU控制器U3对输出占空比的调节以及色温的改变如图3所示：当MCU控制器U3控制的开关S1、S2和S3均为0（即处于断开状态）时，MCU控制器输出100%占空比至第一开关控制器的MOS管Q1上，令第一组LED灯珠全部点亮，此时显示的色温为2700K的暖白色温（图3中CCT表示相关色温）；当MCU控制器U3控制的开关S1、S2和S3均为1（即处于闭合状态）时，MCU控制器输出100%占空比至第二开关控制器的MOS管Q2上，令第二组LED灯珠全部点亮，此时显示的色温为5000K的冷白色温；当MCU控制器控制的开关S1、S2和S3不同时为1或不同时为0（即有的处于闭合状态，有的处于断开状态）时，MCU控制器分别输出一定占空比至Q1和Q2上，令两组LED混色发光。当采用混色色温时，占空比可以通过MCU控制器预先设定，令两组LED灯珠高频交替发光。现有技术中利用可控硅调光器对两组LED进行混色调光时，会出现如图4所示两组开关控制器中的MOS管在临界点上同时关闭的情况，就会导致电路开路，从而令可控硅调光器在调光过程中出现灯珠闪烁现象。而本实施例中，可以预先在MCU控制器中进行设定，令两组开关控制器中的MOS管关闭时间不一致（如图5所示），这样可以令整个电路中始终有维持电流存在，也就避免了灯珠闪烁的发生。

当采用混色色温时，本实施例中可以预先对色温进行调节，调节到符合要求的色温后，再通过调光恒流驱动电路进行调光，保持色温的恒定。本实施例中给出的色温调节范围较大，可以自由设定不同输出的占空比来控制混色色温。图3中给出了其中三种混色色温的情况：第一种，开关S1和S2均为0（断开状态），开关S3为1（闭合状态），MCU控制器输出79%占空比至Q1上，输出21%占空比至Q2上，此时两组LED混色色温为3000K；第二种，开关S1和S3均为0（断开状态），开关S2为1（闭合状态），MCU控制器输出53%占空比至Q1上，输出47%占空比至Q2上，此时两组LED混色色温为3500K；第三种，开关S2和S3均为0（断开状态），开关S1为1（闭合状态），MCU控制器输出32%占空比至Q1上，输出68%占空比至Q2上，此时两组LED混色色温为4000K。上述只例举出了三种不同占空比的情况，使用者可以根据需要自由设定，实现色温在2700K-5000K之间的任意调节。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。