一种调光调色电路的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体的说，涉及一种调光调色电路。

背景技术：

led固态照明加速了传统照明智能化升级，越来越多的场合和应用需要进行对亮度以及色温进行调节。物联网的发展给智能照明带来了更大的机遇，智能照明作为实现万物互联中使用最多也极为重要的一个环节，让互联互通实现对传统照明的控制和智能升级。传统的照明方案在原有供电方式上无法做更多的更改，需要使用新的解决方案来实现调光和调色温的需求。为了适应智能照明调色温的需求，目前很多的方案是在输出端采用两路led，分别采用两个独立的开关管来控制每一路的导通。对开关管进行控制的单片机或无线模块，往往需要与输出的led共地来实现对开关管的控制。

如图1所示，交流电源经整流桥和功率级电路对负载进行供电，利用pwm控制信号控制led1和led2的分别导通，进而进行色温调节。图1中功率供电部分的负载即led都是采用浮地的架构，但是单片机或者无线模块都是相对实地，单片机或无线模块输出的pwm控制信号无法直接传输给串联在led上的开关管提供pwm控制信号，为了实现pwm控制信号的传输，需要额外添加光耦以及其他辅助器件来实现。现有技术中需要利用光耦，故整个应用系统较为复杂，体积较大，且光耦器件的集成化势必带来成本以及工艺上的问题，在小型化照明设备中的使用受到限制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种无需光耦，较为简单，可以集成在更小的芯片内的调光调色电路。用于解决现有技术存在的引入光耦造成整个应用系统较为复杂，体积较大的技术问题。

本实用新型提供了一种调光调色电路，交流电源经整流桥和功率级电路对照明模块进行供电，所述照明模块包括并联的第一负载和第二负载，第一负载和第二负载分别串联第一开关管和第二开关管，调光调色电路包括：第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块接收pwm控制信号，输出表征pwm控制信号的第一信号；所述第二模块和第三模块接收表征pwm控制信号的第一信号，并分别控制第一开关管和第二开关管的导通和关断。

可选的，所述第一模块包括第三开关管，所述第三开关管的控制端接收pwm控制信号，当所述第三开关管导通时，通过所述第三开关管的电流下拉为第一电流。

可选的，当第三开关管控制端接收的pwm控制信号为第一状态时，所述第三开关管导通，所述第一开关管关断，所述第二开关管导通；当第三开关管控制端接收的pwm控制信号为第二状态时，所述第三开关管关断，所述第一开关管导通，所述第二开关管关断。

可选的，所述第二模块和第三模块均包括驱动模块，所述第二模块和第三模块中的驱动模块利用功率级电路的输出电压分别对第一开关管和第二开关管进行驱动。

可选的，所述第三模块还包括信号转化模块，所述信号转化模块将接收到的第一信号转化为与其互补的第二信号，使得第一开关管和第二开关管的导通和关断相反。

可选的，所述驱动模块包括第二电阻或第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在功率级电路输出的高电位端和所述第一开关管或第二开关管的控制端之间，或第二电阻和第三电阻串联后连接在功率级电路输出的高电位端和第一开关管或第二开关管第二端之间，所述第一开关管或第二开关管的控制端连接所述第二电阻和第三电阻的公共端。

可选的，所述第二模块或/和第三模块包括稳压管，所述稳压管连接在所述第一开关管或/和第二开关管的控制端和其第二端之间。

可选的，所述第一模块、第一模块、第三模块、第一开关管、第二开关管集成在芯片内。

与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：本实用新型利用第一模块直接将pwm控制信号转变为可以直接控制第一开关管和第二开关管的导通和关断的表征pwm控制信号的第一信号，第二模块和第三模块接收所述第一信号，控制第一开关管和第二开关管的交替导通、关断，从而实现对于负载led色温的调节。本实用新型解决了现有技术中需要利用光耦将pwm控制信号转变为可以直接控制第一开关管和第二开关管导通和关断的控制信号，造成整个应用系统较为复杂，体积较大的问题。本实用新型的调光调色电路较为简单，无需光耦即可以完成不同参考地模块之间的信号传输，且可以集成在更小的芯片内，应用简单化，小型化。

附图说明

图1为现有技术调光调色方法的示意图；

图2为本实用新型调光调色电路的原理示意图；

图3为本实用新型第一模块和第二模块的实施例示意图；

图4为本实用新型驱动模块的实施例一示意图；

图5为本实用新型驱动模块的实施例二示意图；

图6为本实用新型第三模块的实施例一示意图；

图7为本实用新型第三模块的实施例二示意图；

图8为本实用新型第三模块的实施例三示意图；

图9为本实用新型中开关管为p型时调光调色电路实施例示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图2所示，给出了调光调色电路的原理示意图，交流电源经整流桥和功率级电路对照明模块进行供电，所述照明模块包括并联的第一负载led1和第二负载led2，第一负载led1和第二负载led2分别串联第一开关管m1和第二开关管m2，所述调光调色电路包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块接收mcu或无线模块输出的pwm控制信号，输出表征pwm控制信号的第一信号；所述第二模块和第三模块接收表征pwm控制信号的第一信号，并利用所述第一信号分别控制第一开关管和第二开关管的导通和关断。利用第一开关管和第二开关管的交替导通和关断的时间不同，使得led1和led2交替导通时间不同，从而获得不同的色温，达到调光调色的目的。

表征pwm控制信号的第一信号为第一开关管控制端的电压或第一开关管第一端的电压或第三开关管m3的导通和关断信号。

图3给出了本实用新型第一模块和第二模块的实施例示意图，所述第一模块包括第三开关管m3，所述第三开关管m3的控制端通过驱动电路接收pwm控制信号，当所述第三开关管导通时，通过所述第三开关管的电流下拉为第一电流。

当第三开关管m1控制端接收的pwm控制信号为第一状态时，所述第三开关管m3导通，所述第一开关管m1关断，所述第二开关管m2导通；当第三开关管m3控制端接收的pwm控制信号为第二状态时，所述第三开关管m3关断，所述第一开关管m1导通，所述第二开关管m2关断。将pwm控制信号转化为表征pwm控制信号的第一信号。第三开关管的第一端连接第一开关管的控制端，进而把信号直接传输给第二模块，可以控制第一开关管的开通和关断。由于调节色温需要led1和led2交替导通，故第三模块控制的第二开关管的开通和关断和第一开关管相反。

这里的第一状态和第二状态一般分别为高电平、低电平，也可以是相反，本实用新型以第一状态和第二状态为高电平、低电平进行阐述。

第二模块包括包括驱动模块，所述第二模块中的驱动模块利用功率级电路的输出电压对第一开关管进行驱动。所述驱动模块为电流型驱动或电压型驱动。图4给出驱动模块的实施例一，所述驱动模块包括第二电阻r2，所述第二电阻r2连接在功率级电路输出的高电位端和所述第一开关管m1的控制端之间，在第一开关管m1的控制端和其第二端之间连接有稳压管。当第一模块输出的第一信号为高电位时，所述驱动模块驱动第一开关管m1导通。

图5给出驱动模块的实施例二。所述驱动模块包括第二电阻r2和第三电阻r3，所述第二电阻r2和第三电阻r3串联后连接在功率级电路输出的高电位端和第一开关管m1的第二端之间，所述第一开关管m1的控制端连接所述第二电阻r2和第三电阻r3的公共端。当第一模块输出的第一信号为高电位时，所述驱动模块驱动第一开关管m1导通。

图4和图5的实施例一和二仅给出了驱动模块的两种形式，本实用新型所述的驱动模块可以为电流型驱动或电压型驱动，本实用新型对此不进行限制。

第一模块与第二模块之间通过高压工艺实现连接，可以可靠的传递pwm控制信号。两路led电流通过一个pwm信号进行控制，而需要两路led实现交替导通。

所述第三模块也包括驱动模块，所述第三模块中的驱动模块利用功率级电路的输出电压对第二开关管进行驱动，第三模块的驱动模块和第二模块的驱动模块的作用和实施例相同，在这里不做赘述。

所述第三模块还包括信号转化模块，所述信号转化模块将接收到的第一信号转化为与其互补的第二信号，根据第二信号控制第二开关管m2的导通和关断，使得第一开关管和第二开关管的导通和关断相反。

图6给出了本实用新型第三模块的第一实施例，所述信号转化模块包括npn，所述npn的基极b通过第一电阻连接第一开关管m1的控制端，其发射极e连接第一开关管m1的第二端，其集电极c连接所述第二开关管m2的控制端。当第一开关管m1导通时，所述npn的基极b为高电平，npn导通，所述第二开关管m2关断，当第一开关管m1关断时，所述npn的基极b为低电平，所述npn不导通，所述第二开关管m2在驱动电路的驱动下导通。

图7给出了本实用新型第三模块的第二实施例，所述信号转化模块包括pnp，所述pnp的基极b连接第一开关管m1的第一端，其发射极e连接所述第二开关管m2的控制端，其集电极c连接第一开关管的第二端。当第一开关管m1导通时，所述pnp的基极b为低电平，pnp导通，所述第二开关管m2关断，当第一开关管m1关断时，所述pnp的基极b为高电平，所述pnp不导通，所述第二开关管m2在驱动电路的驱动下导通。

图8给出了本实用新型第三模块的第三实施例，所述信号转换模块包括二极管d1，所述二极管d1的正极连接第二开关管m2的控制端，所述二极管d1的负极连接第一开关管m1的第一端。当第一开关管m1导通时，二极管d1导通，所述第二开关管m2关断，当第一开关管m1关断时，二极管d1不导通，所述第二开关管m2在驱动电路的驱动下导通。所述的第二开关管的控制端和第二端之间连接有稳压管。

本实用新型中所述第一模块、第一模块、第三模块、第一开关管、第二开关管集成在芯片内。没有光耦后的调光调色电路和开关管可以集成在一个芯片上，减少了体积，扩大了使用范围，小型化照明设备中的也可以使用。

需要注意的是，上述的实施例中所用的开关管为n型mos管，其控制端指的是栅极，第一端指的是漏极，第二端指的是源极。在其他的实施例中，所述开关管可以为npn，当开关管为npn时，npn由于本身be端具有稳压功能，故无需要稳压管，其余电路与n型mos相同。除了npn，还可以为其他的开关管，其他的开关管只要相应简单的调整就可以达到类似的效果。

此外，本实用新型均以n型开关管为例子，但p型的开关管也同样适用本实用新型，其具体的实施例如图9所示，将开关管和led调换位置，实施例中的开关管以pnp为例，其原理和n型开关管的实施例中相同，在这里不做赘述。同样也可以为p型mos管等其他的开关管，相应简单的调整就可以达到类似的效果。

本实用新型给出的示意图中所述的功率级电路为buck电路，但本实用新型适用于任意的功率级电路，包括boost，flyback等隔离和非隔离的电路结构。

除此之外，虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。