一种色温可调的LED应急电源驱动电路及LED灯具的制作方法

文档序号:22245256发布日期:2020-09-15 20:02阅读:200来源:国知局
一种色温可调的LED应急电源驱动电路及LED灯具的制作方法

本实用新型属于led照明技术领域,尤其涉及一种色温可调的led应急电源驱动电路及led灯具。



背景技术:

大部分照明光源所发出的光皆通称为白光,故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度,以量化光源的光色表现。光源的色温不同,带给用户的感觉也会有所不同,例如色温在3000k以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的感觉;色温在3000--6000k为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉,故称为"中性"色温;色温超过6000k,光色偏蓝,给人以清冷的感觉;高色温光源照射下,如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛;低色温光源照射下,亮度过高会给人们有一种闷热感觉。因此,在照明过程中调节色温以满足不同的照明需要显得尤为重要。

目前,传统的led驱动电路当中,兼容应急电源驱动方案,通过在驱动的输出端接入应急电源(例如备用电池),市电正常时应急电源输出自动断开,由主驱动电源给led灯板供电,市电停电时自动切换为应急电源给led灯板供电,这类具备应急电源的led驱动电路,不能调节色温;而能够调节色温,并且主要通过开关或者软件控制两路输出的输出电流,从而实现不同色温的调节,对应的电路结构复杂,且不具备应急电源及在应急电源下依然能够调节色温的功能,导致传统的led照明电流均不能充分、有效满足用户不同的照明需求。

因此,传统的技术方案中存在利用应急电源进行照明过程中不能进行色温调节,以及色温调节电路结构复杂,成本高的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种色温可调的led应急电源驱动电路,旨在解决传统的技术方案中存在的利用应急电源进行照明过程中不能进行色温调节,以及色温调节电路结构复杂,成本高的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种色温可调的led应急电源驱动电路,包括:

交直流转换电路,配置为将输入交流电转换为第一驱动电压;

应急电源接口,与所述交直流转换电路连接,配置为接入应急电源电压;

色温控制组件,与所述交直流转换电路和所述应急电源接口连接,配置为根据用户输入生成色温调节信号;

色温调节电路,与所述色温控制组件和led模组连接,配置为根据所述色温调节信号和所述应急电源电压调节所述led模组的照明色温,或者根据所述色温调节信号和所述第一驱动电压调节所述led模组的照明色温。

在其中一个实施例中,所述交直流转换电路包括:

开关电源电路,配置为根据所述输入交流电生成第一直流电和第二直流电;

亮度控制电路,与所述开关电源电路连接,配置为根据所述第一直流电、所述第二直流电以及亮度调节信号生成亮度调节控制信号;

亮度调节电路,与所述亮度控制电路和所述开关电源电路连接,配置为根据所述第一直流电和所述亮度调节控制信号生成所述第一驱动电压。

在其中一个实施例中,所述交直流转换电路还包括:

调光组件,与所述亮度控制电路连接,配置为根据用户输入生成所述亮度调节信号。

在其中一个实施例中,所述色温可调的led应急电源驱动电路还包括:

功率调节组件,与所述亮度调节电路连接,配置为根据用户操作生成功率调节信号;

所述亮度调节电路具体配置为根据所述亮度调节控制信号、所述功率调节信号以及所述第一直流电生成所述第一驱动电压。

在其中一个实施例中,所述色温控制组件包括但不限于档位调节开关、拨码调节开关、按钮开关,按键开关中的一种。

在其中一个实施例中,所述色温控制组件包括:第一选通开关、第一二极管以及第二二极管;

所述第一选通开关的第一常开端与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极连接;

所述第一选通开关的常闭端为色温控制组件的正电压输入端,所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极共同构成为所述色温控制组件的第一子色温调节信号输出端,第一选通开关的第二常开端为所述色温控制组件的第二子色温调节信号输出端,第一选通开关的第三常开端为所述色温控制组件的第三子色温调节信号输出端;

所述色温控制组件的第一子色温调节信号输出端、所述色温控制组件的第二子色温调节信号输出端以及所述色温控制组件的第三子色温调节信号输出端共同构成为所述色温控制组件的色温调节信号输出端。

在其中一个实施例中,所述色温调节电路包括:第一场效应管、第二场效应管、第一电阻以及第二电阻;

所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的第一端、所述第二场效应管的源极以及所述第二电阻的第一端连接,所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻的第二端连接,所述第二场效应管的栅极与所述第二电阻的第二端连接;

所述第一场效应管的源极、所述第一电阻的第一端、所述第二场效应管的源极以及所述第二电阻的第一端共同构成为所述色温调节电路的负电压输入端;

所述第一场效应管的栅极为所述色温调节电路的第一子色温调节信号输入端;

所述第二场效应管的栅极为所述色温调节电路的第二子色温调节信号输入端;

所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极共同构成为所述色温调节电路的第三子色温调节信号输入端;

所述色温调节电路的第一子色温调节信号输入端、所述色温调节电路的第二子色温调节信号输入端以及所述色温调节电路的第三子色温调节信号输入端共同构成为所述色温调节电路的色温调节信号输入端。

在其中一个实施例中,所述亮度调节控制电路包括单片机。

在其中一个实施例中,所述亮度调节电路包括:可调光降压驱动器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第三场效应管、第三二极管、第一电感以及第一共模电感;

所述可调光降压驱动器的调光控制输入端为所述亮度调节电路的亮度调节控制信号输入端;

所述可调光降压驱动器的补偿节点端与所述第三电容的第一端连接,所述第三电容的第二端与电源地连接,所述可调光降压驱动器的场效应管电流检测输入端与所述第四电阻的第一端连接,所述可调光降压驱动器的栅极驱动器端与所述第三电阻的第一端连接,所述可调光降压驱动器的调节输出端与所述第一电容的第一端连接,所述可调光降压驱动器的地端和所述第一电容的第二端与电源地连接,所述第三电阻的第二端与所述第三场效应管的栅极连接,所述第四电阻的第二端与所述第三场效应管的源极和所述第二电容的第二端以及所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与电源地连接,所述第三场效应管的漏极、所述第二电容的第一端以及所述第一电感的第一端与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极与所述可调光降压驱动器的电源端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第八电阻的第一端以及第九电阻的第一端连接,所述可调光降压驱动器的电流检测输入端、所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第二端、第九电阻的第二端以及所述第四电容的第一端与所述第一共模电感的第四端连接,所述第一电感的第二端与所述第四电容的第二端和所述第一共模电感的第一端连接;

所述第三二极管的阴极为所述亮度调节电路的第一直流电输入端;

所述可调光降压驱动器的电流检测输入端为所述亮度调节电路的功率调节信号输入端;

所述第一共模电感的第二端和所述第一共模电感的第三端共同构成为所述亮度调节电路的第一驱动电压输出端和所述亮度调节电路的应急电源电压输入端。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种led灯具,所述led灯具包括上述所述的色温可调的led应急电源驱动电路。

本实用新型实施例通过交直流转换电路将输入交流电转换为第一驱动电压以驱动led模组进行发光,应急电源接口可接入外部电源电压,色温控制组件根据用户输入生成色温调节信号,色温调节电路根据色温调节信号和第一驱动电压对led模组进行照明色温调节或者根据色温调节信号和应急电源电压对led模组进行照明色温调节,实现在利用应急电源进行应急照明的过程中led模组的色温可调,以满足不同的色光应用需求,电路结构简单,降低了成本,提高了色温可调的led应急电源驱动电路的实用性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的一种结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的另一种结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的另一种结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的另一种结构示意图;

图5为本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的的一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。

请参阅图1,本实用新型实施例提供的色温可调的led应急电源驱动电路的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

一种色温可调的led应急电源驱动电路,包括:交直流转换电路10、应急电源接口11、色温控制组件12以及色温调节电路13。

交直流转换电路10,配置为将输入交流电转换为第一驱动电压;应急电源接口11,与交直流转换电路10连接,配置为接入应急电源电压;色温控制组件12,与交直流转换电路10和应急电源接口11连接,配置为根据用户输入生成色温调节信号;色温调节电路13,与色温控制组件12和led模组01连接,配置为根据色温调节信号和应急电源的电压调节led模组01的照明色温,或者根据色温调节信号和第一驱动电压调节led模组01的照明色温。

具体实施中,led模组01为双色led模组,在输入交流电(例如市电)停电或者产生故障不能正常供电时,可通过应急电源接口11接入应急电源电压,为led模组01供电,以保障照明需求。同时,可以通过色温控制组件12选择至少一种色温档位,配合色温调节电路13调节双色两路的电流的输出比例,从而实现对led模组01进行多种色温调节的功能。

具体实施中,色温控制组件12包括但不限于档位调节开关、拨码调节开关、按钮开关,按键开关中的一种。用户可通过色温控制组件调节led模组01的色温,以满足不同的照明应用需求。可选的,色温控制组件12还可由软件app代替,用户通过app实现色温的调节。

请参阅图2,在其中一个实施例中,交直流转换电路10包括:开关电源电路101、亮度控制电路102以及亮度调节电路103。

开关电源电路101,配置为根据输入交流电生成第一直流电和第二直流电;亮度控制电路102,与开关电源电路101连接,配置为根据第一直流电、第二直流电以及亮度调节信号生成亮度调节控制信号;亮度调节电路103,与亮度控制电路102和开关电源电路101连接,配置为根据第一直流电和亮度调节控制信号生成第一驱动电压。

请参阅图3,在其中一个实施例中,交直流转换电路10还包括:调光组件104。

调光组件104,与亮度控制电路102连接,配置为根据用户输入生成亮度调节信号。

具体实施中,开关电源电路101根据输入交流电(市电)进行电压转换、整流及稳压之后输出第一直流电和第二直流电。可选的,调光组件104包括调光器,用户通过调光器进行调光操作,对应生成亮度调节信号,亮度控制电路102根据亮度调节信号和第一直流电以及第二直流电生成亮度调节控制信号,以使亮度调节电路103根据第一直流电和亮度调节控制信号对交直流转换电路10的输出电压进行调节以生成第一驱动电压,从而驱动led模组01发光,实现调节led模组01照明亮度的目的。

请参阅图4,在其中一个实施例中,交直流转换电路10还包括:功率调节组件105。

功率调节组件105,与亮度调节电路103连接,配置为根据用户操作生成功率调节信号;亮度调节电路103具体配置为根据亮度调节控制信号、功率调节信号以及第一直流电生成第一驱动电压。

具体实施中,功率调节组件105包括可调控制开关,能够通过功率调节组件105设置led模组01的照明最大功率,例如通过功率调节组件105设置led模组01的最大照明功率为30w或者40w或者50w。配合调光组件104、亮度控制电路102以及亮度调节电路103实现0w到30w或者0w到40w或者0w到50w的实际照明功率调节,从而提高色温可调的led应急电源驱动电路的实用性。

请参阅图5,在其中一个实施例中,色温控制组件12包括:第一选通开关k1、第一二极管d1以及第二二极管d2。

第一选通开关k1的第一常开端1与第一二极管d1的阳极和第二二极管d2的阳极连接;第一选通开关k1的常闭端3为色温控制组件12的正电压输入端,第一二极管d1的阴极和第二二极管d2的阴极共同构成为色温控制组件12的第一子色温调节信号输出端,第一选通开关k1的第二常开端4为色温控制组件12的第二子色温调节信号输出端,第一选通开关k1的第三常开端5为色温控制组件12的第三子色温调节信号输出端。

色温控制组件12的第一子色温调节信号输出端、色温控制组件12的第二子色温调节信号输出端以及色温控制组件12的第三子色温调节信号输出端共同构成为色温控制组件12的色温调节信号输出端。

具体实施中,还可以通过在第一选通开关k1的常闭端3和正电压输入端led+之间串联电阻r01,以对第一选通开关k1进行限流保护,防止大电流损害第一选通开关k1。

请参阅图5,在其中一个实施例中,色温调节电路13包括:第一场效应管q1、第二场效应管q2、第一电阻r1以及第二电阻r2。

第一场效应管q1的源极与第一电阻r1的第一端、第二场效应管q2的源极以及第二电阻r2的第一端连接,第一场效应管q1的栅极与第一电阻r1的第二端连接,第二场效应管q2的栅极与第二电阻r2的第二端连接。

第一场效应管q1的源极、第一电阻r1的第一端、第二场效应管q2的源极以及第二电阻r2的第一端共同构成为色温调节电路13的负电压输入端。

第一场效应管q1的栅极为色温调节电路13的第一子色温调节信号输入端;第二场效应管q2的栅极为色温调节电路13的第二子色温调节信号输入端;第一场效应管q1的栅极和第二场效应管q2的栅极共同构成为色温调节电路13的第三子色温调节信号输入端。

色温调节电路13的第一子色温调节信号输入端、色温调节电路13的第二子色温调节信号输入端以及色温调节电路13的第三子色温调节信号输入端共同构成为色温调节电路13的色温调节信号输入端。

请参阅图5,在其中一个实施例中,亮度调节电路103包括:可调光降压驱动器u5、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r01、第七电阻r02、第八电阻r03、第九电阻r04、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c01、第三场效应管q3、第三二极管d3、第一电感l3以及第一共模电感lf1。

可调光降压驱动器u5的调光控制输入端dim为亮度调节电路103的亮度调节控制信号输入端。

可调光降压驱动器u5的补偿节点端vc与第三电容c3的第一端连接,第三电容c3的第二端与电源地连接,可调光降压驱动器u5的场效应管电流检测输入端cs与第四电阻r4的第一端连接,可调光降压驱动器u5的栅极驱动器端gate与第三电阻r3的第一端连接,可调光降压驱动器u5的调节输出端gre与第一电容c1的第一端连接,可调光降压驱动器u5的地端gnd和第一电容c1的第二端与电源地连接,第三电阻r3的第二端与第三场效应管q3的栅极连接,第四电阻r4的第二端与第三场效应管q3的源极和第二电容c2的第二端以及第五电阻r5的第一端连接,第五电阻r5的第二端与电源地连接,第三场效应管q3的漏极、第二电容c2的第一端以及第一电感l3的第一端与第三二极管d3的阳极连接,第三二极管d3的阴极与可调光降压驱动器u5的电源端vcc、第六电阻r01的第一端、第七电阻r02的第一端、第八电阻r03的第一端以及第九电阻r04的第一端连接,可调光降压驱动器u5的电流检测输入端isn、第六电阻r01的第二端、第七电阻r02的第二端、第八电阻r03的第二端、第九电阻r04的第二端以及第四电容c01的第一端与第一共模电感lf1的第四端连接,第一电感l3的第二端与第四电容c01的第二端和第一共模电感lf1的第一端连接。

第三二极管d3的阴极为亮度调节电路103的第一直流电输入端。

可调光降压驱动器u5的电流检测输入端isn为亮度调节电路103的功率调节信号输入端。

第一共模电感lf1的第二端和第一共模电感lf1的第三端共同构成为亮度调节电路103的第一驱动电压输出端和亮度调节电路103的应急电源电压输入端。

具体实施中,亮度控制电路102包括单片机u4和线性光耦u2。可选的,单片机u4的型号为ob3636,线性光耦u2采用el817c。亮度控制电路102根据亮度调节信号、第一直流电v+、第二直流电12v以及第三直流电vcc生成亮度调节控制信号en,其中,第三直流电由第二直流电12v进行电压转换生成。

功率调节组件105包括第二选通开关k2、第九电容c9、第十九电阻r19以及第二十电阻r20。通过功率调节组件105可以设置led模组的照明最大功率。

以下将结合图5对色温可调的led应急电源驱动电路的工作原理做简单说明:

当输入交流电(市电)正常供电时,开关电源电路101根据输入交流电生成第一直流电v+和第二直流电12v。用户通过调光组件104的调光器进行调光操作对应生成亮度调节信号,亮度调节信号经亮度控制电路102生成亮度调节控制信号en,控制亮度调节电路103根据亮度调节控制信号en对开关电源电路101生成的第一直流电进行调节以第一驱动电压并由亮度调节电路103的正电压输出端led+(即第一共模电感lf1的第三端)和开关电源电路101的负电压端输出led-(即第一共模电感lf1的第二端)输出至色温调节电路13的正电压输入端led+和色温调节电路13的负电压输入端led-;用户通过第一选通开关k1调节色温档位,例如第一选通开关k1的常闭端3与第一选通开关k1的第二常开端4连通,控制第一场效应管q1导通,通过色温调节电路13的第一场效应管q1调节led模组01为第一种色温照明;第一选通开关k1的常闭端3与第一选通开关k1的第三常开端5连通,控制第二场效应管q2导通,通过色温调节电路13的第二场效应管q2调节led模组01为第二种色温照明;第一选通开关k1的常闭端3与第一选通开关k1的第一常开端1连通,控制第一场效应管q1和第二场效应管q2导通,通过色温调节电路13的第一场效应管q1和第二场效应管q2调节led模组01为第三种色温照明,实现在市电正常供电时,既可以对照明led模组01进行照明亮度调节,也可以实现对led模组01实现照明色温调节。通过功率调节组件105的第二选通开关k2选通电阻r19和电阻r20,配合亮度调节电路103的第六电阻r01、第七电阻r02、第八电阻r03以及第九电阻r04,调节亮度调节电路103输出的第一驱动电压。

在输入交流电(市电)不能正常供电时,交直流转换电路10不能输出第一驱动电压对led模组01供电,通过应急电源接口11接入外部应急电源,应急电源接口11的正极和应急电源接口11的负极分别与亮度调节电路103的正电压输出端led+和亮度调节电路103的负电压输出端led-连接,因此应急电源接口11的正极和应急电源接口11的负极分别与色温调节电路13的正电压输入端led+和色温调节电路13的负电压输入端led-连接,以对led模组01进行应急照明;同时,用户通过第一选通开关k1调节色温档位,配合色温调节电路13实现在应急照明下对led模组进行色温调节。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种led灯具,led灯具包括上述所述的色温可调的led应急电源驱动电路。

本实用新型实施例可实现在利用应急电源进行应急照明的过程中led模组的色温可调,以满足不同的色光应用需求,电路结构简单,成本低,实用性强。同时,在市电正常供电进行照明的情况下,可以实现led模组照明亮度调节和照明色温调节,进一步充分满足不同的照明应用需求。

在本文对各种器件、电路、装置描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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