一种恒电流模式下可调节光色和亮度的led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种灯光控制电路，特别是一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]目前市面的其他恒流模式的调光调色方案，一般是采用I个MCU控制2路或2路以上的恒流芯片，每I路恒流芯片，对应驱动I路的LED光源。MCU各自调节每I路的恒流电流大小，实现对LED光源亮度调节，从而组合不同的光色。这类的方案，在2路或2路以上恒流源控制中，总功率取决于各路恒流源功率的总和，不是固定的。而且多路恒流源，电源转化效率相对降低。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种硬件简单，电路可靠，成本低、有利于LED的散热，延长LED芯片的使用寿命的恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路。
[0004]本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，包括:恒流芯片U3、单片机U2、第一开关管Q1-1PNP、第二开关管Q1-2NPN、第三开关管Q2-1PNP、第四开关管Q2-2NPN、第一 LED光源LED1、第二 LED光源LED2，所述恒流芯片U3的输入电源为直流电源或交流电源，恒流芯片U3将电源转换为恒流模式，用于驱动LED光源。所述单片机U2输出PWMl信号控制恒流芯片U3，通过调节PWMl的占空比，可改变恒流芯片U3恒流模式输出电流的大小，即实现LED光源亮度调节的功能。所述单片机U2输出PWM2信号至第二开关管Q1-2NPN，第二开关管Q1-2NPN控制第一开关管Q1-1PNP，第一开关管Ql-1PNP与第一 LED光源LEDl电连接，通过改变PWM2的占空比，可以控制第一开关管Ql-1PNP的导通与关闭状态，从而控制流经第一 LED光源LEDl的电流大小。所述单片机U2输出PWM3信号至第四开关管Q2-2NPN，第四开关管Q2-2NPN控制第三开关管Q2-1PNP，第三开关管Q2-1PNP与第二 LED光源LED2电连接。通过改变PWM2的占空t匕，可以控制第一开关管Ql-1PNP的导通与关闭状态，从而控制流经第二 LED光源LED2的电流大小。
[0005]所述恒流芯片U3为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。所述第一开关管Q1-1PNP、第三开关管Q2-1PNP为P型三极管或P型场效管，所述第二开关管Q1-2NPN、第四开关管Q2-2NPN为N型三极管或N型场效管，所述单片机U2可以输出两路或两路以上的PWM信号，其中一路PWM信号控制恒流芯片U3，另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源，所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号；所述单片机U2的数量可以是一个或二个以上组合，可以输出三组或三组以上的PWM信号。
[0006]本实用新型的有益效果是:采用I路恒流源，对2路或2路以上开关管进行互补方式控制，实现对流经LED光源的电流按比例调节，用以驱动不同颜色的LED光源，即可实现光色变化组合。本设计方案只需I路恒流源，主要通过软件控制实现功能，硬件简单，电路可靠，成本低。只有I路恒流源，电源转换效率相对高。LED光源消耗的总功率由恒流芯片U3控制。在恒定电流下，通过互补信号波形的控制，不管光色组合如何，LED光源消耗的总功率基本不变。LED光源消耗的总功率基本不变的状态下实现任意光色组合，有利于LED的散热，延长LED芯片的使用寿命。
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0008]图1是本实用新型的电路原理图。
[0009]图2是PWMl信号和PWM2信号互补图。
[0010]图3是PWMl信号和PWM2信号重叠互补图。
[0011]图4是PWMl信号和PWM2信号死区互补图。
[0012]图5是本实用新型的电路方框图。
【具体实施方式】
[0013]参照图1-图5，一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，包括:恒流芯片U3、单片机U2、第一开关管Q1-1PNP、第二开关管Q1-2NPN、第三开关管Q2-1PNP、第四开关管Q2-2NPN、第一 LED光源LED1、第二 LED光源LED2，所述恒流芯片U3的输入电源为直流电源或交流电源，恒流芯片U3将电源转换为恒流模式，用于驱动LED光源。所述单片机U2分别输出PWMl信号、PWM2信号和PWM3信号，所述单片机U2输出PWMl信号控制恒流芯片U3，通过调节PWMl的占空比，可改变恒流芯片U3恒流模式输出电流的大小，即实现LED光源亮度调节的功能。所述单片机U2输出PWM2信号至第二开关管Q1-2NPN，第二开关管Q1-2NPN控制第一开关管Q1-1PNP，第一开关管Q1-1PNP与第一 LED光源LEDl电连接，通过改变PWM2的占空比，可以控制第一开关管Ql-1PNP的导通与关闭状态，从而控制流经第一LED光源LEDl的电流大小。所述单片机U2输出PWM3信号至第四开关管Q2-2NPN，第四开关管Q2-2NPN控制第三开关管Q2-1PNP，第三开关管Q2-1PNP与第二 LED光源LED2电连接。通过改变PWM2的占空比，可以控制第一开关管Ql-1PNP的导通与关闭状态，从而控制流经第二 LED光源LED2的电流大小。所述单片机U2可以输出两路或两路以上的PWM信号，其中一路PWM信号控制恒流芯片U3，另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源，所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号，因此构成死区互补，或部分重叠互补。所述单片机U2输出的PWM2信号和PWM3信号为互补波形信号。且占空比总量构成互补100%，通过互补方式调节PWM2和PWM3占空比，例如:PWM2调节为30%，PWM3调节为70%，又例如PWM2调节为60%，PWM调节为40%，就可以在总电流基本100%不变的状态下，调节流经第一 LED光源LEDl和第二 LED光源LED2的电流比例，从而实现第一 LED光源LEDl和第二 LED光源LED2两种颜色的灯光亮度的任意比例组合，也就会混和出来不同的光色。所述恒流芯片U3为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。所述第一开关管Q1-1PNP、第三开关管Q2-1PNP为P型三极管或P型场效管，所述第二开关管Q1-2NPN、第四开关管Q2-2NPN为N型三极管或N型场效管。所述单片机U2的数量可以是一个或二个以上组合，可以输出三组或三组以上的PWM信号。
[0014]本产品采用I路恒流源，对2路或2路以上开关管进行互补方式控制，实现对流经LED光源的电流按比例调节，用以驱动不同颜色的LED光源，即可实现光色变化组合。本设计方案只需I路恒流源，主要通过软件控制实现功能，硬件简单，电路可靠，成本低。只有I路恒流源，电源转换效率高。LED光源消耗的总功率由恒流芯片U3控制。在恒定电流下，通过互补信号波形的控制，不管光色组合如何，LED光源消耗的总功率基本不变。LED光源消耗的总功率基本不变的状态下实现任意光色组合，有利于LED的散热，延长LED芯片的使用寿命。
[0015]此外，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，其特征在于包括:恒流芯片(U3)、单片机(U2)、第一开关管(Q1-1PNP)、第二开关管(Q1-2NPN)、第三开关管(Q2-1PNP)、第四开关管(Q2-2NPN)、第一 LED光源(LED1)、第二 LED光源(LED2)，所述恒流芯片(U3)的输入电源为直流电源或交流电源，恒流芯片(U3)将电源转换为恒流模式，所述单片机(U2)输出PWMl信号控制恒流芯片(U3)，所述单片机(U2)输出PWM2信号至第二开关管(Q1-2NPN)，第二开关管(Q1-2NPN)控制第一开关管(Q1-1PNP)，第一开关管(Q1-1PNP)与第一 LED光源(LEDl)电连接，所述单片机(U2)输出PWM3信号至第四开关管(Q2-2NPN)，第四开关管(Q2-2NPN)控制第三开关管(Q2-1PNP)，第三开关管(Q2-1PNP)与第二 LED光源(LED2)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，其特征在于:所述恒流芯片(U3)为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。
3.根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，其特征在于:所述第一开关管(Q1-1PNP)、第三开关管(Q2-1PNP)为P型三极管或P型场效管，所述第二开关管(Q1-2NPN)、第四开关管(Q2-2NPN)为N型三极管或N型场效管。
4.根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，其特征在于:所述单片机(U2)可以输出三路或三路以上的PWM信号，其中一路PWM信号控制恒流芯片(U3)，另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源，所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号。
5.根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，其特征在于:所述单片机(U2)的数量可以是一个或二个以上组合，可以输出三组或三组以上的PWM信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路，恒流芯片、单片机、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一LED光源、第二LED光源，所述恒流芯片的输入电源为直流电源或交流电源，恒流芯片将电源转换为恒流模式，所述单片机输出PWM1信号控制恒流芯片，所述单片机输出PWM2信号至第二开关管，第二开关管控制第一开关管，第一开关管与第一LED光源电连接，所述单片机输出PWM3信号至第四开关管，第四开关管控制第三开关管，第三开关管与第二LED光源电连接，本实用新型电路可靠，有利于LED的散热，延长LED芯片的使用寿命。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204272447
【申请号】CN201420742034
【发明人】陈焯燊
【申请人】陈焯燊
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月2日