开关调光的led调光电路和led调光电路芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域，尤其是一种LED调光控制电路。
【背景技术】
[0002]传统的LED调光技术主要包括可控硅调光、PWM调光等，然而这两种调光技术需要芯片内部设计相应电路，并在方案上增加一些其他芯片或器件配合，才可以实现调光功能，这必然导致整个方案体积增加，成本也会相应增加。
[0003]后来出现的分段调光，通过控制墙壁开关的开关次数来选择不同的电流基准，电流基准直接控制输出电流，从而实现LED的调光功能。这种调光技术由墙壁开关控制，无需重新布线改造开关系统，使用方式简单，且具有很好的成本优势。然而这种调光方式只能实现几段亮度的LED调光，无法实现LED的无极连续调光功能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种开关调光的LED调光电路和包含此调光电路的LED调光电路芯片；能够通过墙壁开关实现LED无极连续调光控制，无需改造现有开关系统，具有很好的成本优势和调光效果。本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种开关调光的LED调光电路，用于LED调光电路芯片中，包括:
[0006]电源单向器，其输入端接LED调光电路芯片内部的供电电压VDD，输出端输出电压VDIM,电压VDM为信号发生器和循环计数器提供电源；电源单向器禁止电压VDD小于电压VDIM时发生从电源单向器输出端往输入端的电流反向流动；电源单向器的输出端用于连接LED调光电路芯片外部的一个外接电容C2 ；
[0007]信号发生器，其输入端接LED调光电路芯片内部的使能信号EN，所述使能信号EN跟随LED灯的开关的变化而变化；信号发生器的输出端输出时钟信号CLK，所述时钟信号CLK的脉冲为使能信号EN的脉冲中的第奇数个脉冲；
[0008]循环计数器，其控制端接信号发生器输出的时钟信号CLK，受控于时钟信号CLK而计数，本实用新型中CLK高电平时计数，输出端各位接数模转换器DAC的各位数字输入端；
[0009]数模转换器DAC，其各位数字输入端接收循环计数器输出的编码信号，最大基准输入端接LED调光电路芯片内部的一个电压基准最大值Vrefjnax，数模转换器DAC的输出端输出与循环计数器输出的编码信号相应的基准电压Vref。
[0010]上述LED调光电路，利用墙壁上的开关产生时钟信号(开关信号_>使能信号EN->时钟信号CLK)，时钟信号控制循环计数器计数，从而连续地调整基准电压Vref，从而实现无极连续调光。电源单向器，其实际上就是一个正向的二极管，用于产生电压VDIM，为信号发生器、循环计数器提供电源。信号发生器，用以产生控制循环计数器的时钟信号CLK ;数模转换器DAC根据循环计数器的输出编码信号输出相应的基准电压Vref。
[0011]电源单向器的输入信号为LED调光电路芯片内部的供电电压VDD，输出信号为电压VDIM，在LED调光电路芯片的外接电容管脚外挂一个电容C2，电压VDIM就可以为信号发生器和循环计数器提供电源。系统上电时，VDD快速获得低压电源，通过电源单向器得到VDIM电源；系统掉电后，VDD快速掉至零，而VDM由于外部电容C2的存在而能继续维持，从而能够继续为信号发生器和循环计数器供电一段时间。
[0012]信号发生器主要用以产生一时钟信号CLK，信号发生器的输入信号为芯片的内部使能信号EN。信号发生器具备这样的功能:在VDM—直保持电压的情况下，第一次EN变为高电平，CLK也输出高电平，然后EN变为低电平，CLK也输出低电平；第二次EN变为高电平，CLK保持低电平，然后EN变为低电平，CLK保持低电平；第三次EN变为高电平，CLK输出高电平，然后EN变为低电平，CLK输出低电平；依此类推，EN第奇数次得到高电平，CLK输出高电平，EN第偶数次高电平，CLK输出低电平。
[0013]循环计数器的输入端接信号发生器的时钟信号CLK，电源为VDM电压。当时钟信号CLK为高电平后，输出编码V1V2…V8 (假设计数周期为256)从00000000开始计数，直到11111111后，又从00000000开始计数，即循环计数。若某时刻CLK变为低电平，计数停止，等CLK再次变为高电平，计数器继续进行计数。
[0014]数模转换器DAC的各位数字输入端接循环计数器的输出编码信号，另一最大基准输入端接Vref_max，输出为电流基准Vref。编码00000000对应的Vref为0V，编码11111111对应的Vref为Vref_max，以此类推。
[0015]本实用新型提出的一种开关调光的LED调光电路芯片，除了包括上述的LED调光电路外，还包括:
[0016]电源部分，电源部分的输入端接LED调光电路芯片的供电管脚，电源部分提供LED调光电路芯片内部的供电电压VDD，电压基准最大值Vrefjnax，以及跟随LED灯的开关变化而产生使能信号EN ；
[0017]运算放大器EA，其同相输入端接数模转换器DAC输出的基准电压Vref，反相输入端接LED调光电路芯片的反馈管脚，运算放大器EA的输出端接输出控制逻辑电路LOGIC的一个输入端；
[0018]输出控制逻辑电路LOGIC，其功能与一个与门相同，一个输入端接LED调光电路芯片内部的使能信号EN，另一个输入端接运算放大器EA的输出端；输出控制逻辑电路LOGIC的输出端接LED调光电路芯片的驱动管脚；
[0019]电源单向器的输出端接LED调光电路芯片的外接电容管脚。
[0020]本实用新型的优点在于:本实用新型提出的开关调光的LED调光电路和LED调光电路芯片，应用于LED驱动电路中，一方面，外围方案上仅需增加一个小电容，大大降低了成本，且使用时无需改造现有的墙壁开关系统，能够实现LED的无极连续调光；另一方面，该调光电路模块可用于各种LED驱动电路的架构中，具有很好的通用性。
【附图说明】
[0021]图1a为本实用新型的核心原理示意图。
[0022]图1b为本实用新型的使能信号EN与时钟信号CLK波形示意图。
[0023]图2为本实用新型的LED调光电路原理图。
[0024]图3为本实用新型的LED调光电路各主要信号波形示意图。
[0025]图4为本实用新型的第一个LED驱动电路示意图。
[0026]图5为本实用新型的第二个LED驱动电路示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028]为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种墙壁开关控制的LED无极连续调光电路，一方面在外围只需一个电容，大大降低了成本；另一方面，该调光电路模块可用于各种LED驱动电路的架构中，使得该调光电路更具实用性。本实用新型仅仅以示例的方式被应用于AC/DC开关电源变换器中，但是应当认识到本实用新型具有更加广阔的应用范围。
[0029]为了便于理解本实用新型，图1a和图1b给出了本实用新型调光电路的核心思想。图中Vrefjnax为电压基准最大值，EN为LED调光电路芯片(以下简称芯片)内部的使能信号，同时可以检测墙壁开关是否接通，CLK信号与EN信号的关系如图1b所示。工作原理:墙壁开关第一次接通，芯片启动，内部产生Vrefjnax和EN，根据CLK与EN的关系，CLK也产生，开关管Ml、M2导通，Ml对电容Cl充电，Cl的电压慢慢上升并传送至Vref，也就是说，墙壁开关接通，Vref连续地增加，输出LED的亮度也在连续地增加。当LED到达满意亮度时，断开开关，然后再接通开关，这时EN为高电平，CLK为低电平，M2断开，电容C2保持电压，也就相当于LED灯保持当前的亮度。
[0030]然而在实际工作时，即便M2断开，电容C2也不可能一直维持某一固定电压的，LED灯最终会缓慢地变暗。
[0031]为了解决这个问题，图2示出了本实用新型的LED调光电路，此LED调光电路是整块LED调光电路芯片最重要的一部分，包括:
[0032]电源单向器，本例中为一个正向二极管，用来为信号发生器和循环计数器提供电源；防止墙壁开关断开时(VDD掉电)，电压VDIM快速跌落。电源单向器的输出端用于连接LED调光电路芯片外部的一个外接电容C2。
[0033]信号发生器，用来产生时钟信号CLK，信