一种led输出控制电路和led照明系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种LED输出控制电路和LED照明系统，所述电路应用于LED照明系统中，LED照明系统包括：由负载、第一开关管和第一电阻组成的负载支路，负载的输出端依次通过所述第一开关管和第一电阻接地，还包括：通过控制开关控制通断的分流支路，所述分流支路的第一端与所述负载的输入端相连、且与所述负载支路并联；用于控制所述控制开关的通断状态的深度控制电路，所述深度控制电路用于依据与所述负载支路的输出信号相关的第一信号与基准信号的比较结果，向所述控制开关输出控制信号。通过对负载支路进行分流，使得所述LED输出控制电路的调光深度更深。
【专利说明】
一种LED输出控制电路和LED照明系统
技术领域
[0001]本实用新型涉电流源控制技术领域，具体涉及一种LED输出控制电路和LED照明系统。
【背景技术】
[0002]参见图1，目前在LED照明系统中为获得高功率因数低输出需要在调光器102的输出端设置一颗前级芯片103。所述前级芯片103输出的电流信号ILED与输入电压呈倍频关系、且有较大纹波，现有电路中，为了使得系统工作在稳定状态，在负载支路上串联有一开关管Kl和电阻Rl，采用第一比较器109对所述开关管Kl的导通状态进行控制，将所述电压Vcs输入值所述比较器的反相输入端，所述第一比较器109的同相输入端用于获取一由动态基准电压发生器108输出的动态基准电压信号D_vref，当所述Vcs低于D_vref，所述第一比较器109输出高电平信号，否则输出低电平信号，通过所述高、低电平信号控制所述开关管Kl的通断。其中，所述动态基准电压发生器108用于依据所述电流信号ILED的电流均值输出动态变化的动态基准电压信号0_#社，以使系统工作在稳定状态。
[0003]在LED照明系统中，调光深度的是表征LED照明系统性能优劣的重要性能指标之一，
【申请人】通过对传统的照明系统研究发现，其调光曲线的调光深度不够深，当调光器102转到最小角度时系统中仍然有较大的电流输出。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型实施例提供一种LED输出控制电路和LED照明系统，以实现降低LED照明系统的调光深度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案:
[0006]—种LED输出控制电路，应用于LED照明系统中，所述LED照明系统包括:由负载、第一开关管和第一电阻组成的负载支路，所述负载的输出端依次通过所述第一开关管和第一电阻接地，所述LED输出控制电路包括:
[0007]通过控制开关控制通断的分流支路，所述分流支路的第一端与所述负载的输入端相连、且与所述负载支路并联；
[0008]用于控制所述控制开关通断状态的深度控制电路，所述深度控制电路依据与所述负载支路的输出信号相关的第一信号与基准信号的比较结果，向所述控制开关输出控制信号。
[0009]优选的，上述LED输出控制电路中，所述深度控制电路包括比较电路，
[0010]所述比较电路的第一输入端用于获取所述第一信号，所述比较电路的第二输入端用于获取基准信号，输出端与所述分流支路中的控制开关的控制端相连。
[0011]优选的，上述LED输出控制电路中，所述深度控制电路还包括:
[0012]设置于所述比较电路和所述控制开关之间的信号调制电路，所述信号调制电路用于生成与所述比较电路的输出信号相匹配的、用于控制所述控制开关的占空比的脉冲调制信号。
[0013]优选的，上述LED输出控制电路中，所述第一信号是负载支路的输出信号。
[0014]优选的，上述LED输出控制电路中，所述第一信号是负载支路的平均输出信号。
[0015]优选的，上述LED输出控制电路中，还包括:
[0016]纹波控制电路，所述纹波控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于依据所述负载支路的平均输出信号与流过所述负载支路的电流的比较结果控制所述第一开关管的工作状态，以使得流过所述负载支路的电流保持稳定。
[0017]优选的，上述LED输出控制电路中，所述纹波控制电路，包括:
[0018]动态基准电压发生器和第一比较器；
[0019]所述动态基准电压发生器与所述第一比较器的同相输入端相连，用于生成并向所述第一比较器发送用于表征所述负载支路的平均输出信号的动态基准电压信号；
[0020]所述第一比较器的反相输入端与所述第一电阻和第一开关管的公共端相连，获取所述负载支路的输出信号，所述第一比较器的输出端作为所述纹波控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于依据所述负载支路的平均输出信号与所述负载支路的输出信号的比较结果，输出用于控制所述第一开关管的工作状态的控制信号。
[0021]优选的，上述LED输出控制电路中，所述深度控制电路的第一输入端与所述动态基准电压发生器的输出端相连，用于获取表征所述负载支路的平均输出信号的动态基准电压信号，第二输入端用于获取所述基准信号。
[0022]优选的，上述LED输出控制电路中，所述深度控制电路的第一输入端与所述第一电阻和第一开关管的公共端相连，用于获取所述负载支路的输出信号，第二输入端用于获取所述基准信号。
[0023]优选的，上述LED输出控制电路中，所述分流支路包括:
[0024]第一端与所述负载支路的输入端相连的第二电阻；
[0025]第一端与所述第二电阻的第二端相连的控制开关，所述控制开关的第二端接地或所述第一开关管和第一电阻的公共端。
[0026]—种LED照明系统，包括:输入端与交流电源相连的调光器、负载支路和设置在所述调光器与负载支路之间的前级芯片，还包括上述任意一项公开的LED输出控制电路。
[0027]基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的LED输出控制电路在工作时，实时获取与所述负载支路的输出信号相关的第一信号，将所述第一信号与预设的基准信号Vref进行对比，当满足预设条件时，输出用于控制所述分流支路中的控制开关导通的控制信号，此时，所述分流支路对流经所述负载支路的电流进行分流，从而使得流入所述负载支路的电流减小，因此本申请上述实施例公开的LED输出控制电路的调光深度更深。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0029]图1为传统的LED输出控制电路的结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例公开的一种LED输出控制电路的结构示意图；
[0031]图3为本申请另一实施例公开的一种LED输出控制电路的结构示意图；
[0032]图4为本申请又一实施例公开的一种LED输出控制电路的结构示意图；
[0033]图5为本申请再一实施例公开的一种LED输出控制电路的结构不意图；
[0034]图6为本申请实施例公开的一种LED照明系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]针对于现有技术中LED照明系统的调光深度不够低，当调光器转到最小角度时系统中仍然有较大的电流输出的问题，本申请公开了一种LED输出控制电路和LED照明系统。
[0037]图2为本申请实施例公开的一种LED输出控制电路的结构示意图，所述LED输出控制电路应用于LED照明系统中，参见图2，所述LED照明系统包括:由负载LED、第一开关管Kl和第一电阻Rl组成的负载支路10，所述负载LED的输出端依次通过所述第一开关管Kl和第一电阻Rl接地，该电路还包括:
[0038]通过控制开关K2控制通断的分流支路20，所述分流支路20的第一端与所述负载LED的输入端相连、且所述分流支路20与所述负载支路10并联；
[0039]用于控制所述控制开关K2的通断状态的深度控制电路30，所述深度控制电路30用于与所述负载支路10的输出信号相关的第一信号与基准信号Vref的比较结果，向所述控制开关K2输出控制信号，以控制所述控制开关K2的工作状态。
[0040]本申请上述实施例公开的LED输出控制电路在工作时，实时获取所述负载支路10的输出信号相关的第一信号，将所述第一信号与预设的基准信号Vref进行对比，当满足预设条件时，输出用于控制所述控制开关管K2导通的控制信号，此时，所述分流支路20对流经所述负载支路10的电流进行分流，从而使得流入所述负载支路10的电流减小，因此本申请上述实施例公开的LED输出控制电路的调光深度更深。
[0041]其中，所述基准信号Vref的取值取决于需要介入的工作点，设电阻两端的电压为Vcs，所述基准信号Vref的取值为电阻Rl两端的可以为Vcs?OV的任一值。比如正常工作时第一电阻Rl两端的电压Vcs为0.2V，如果希望在50%的时候介入，那么所述基准信号Vref的取值可以为0.1V，理论上来说Vref可以选择Vcs?OV的任一点。
[0042]可以理解的是，为了更好地对所述分流支路20中的开关管K2的工作状态进行控制，参见图3，所述深度控制电路30可以包括:
[0043]比较电路31，所述比较电路31的第一输入端用于获取所述第一信号、第二输入端用于获取基准信号、输出端与所述分流支路20中控制开关K2的控制端相连。
[0044]所述比较电路的工作过程具体为:
[0045]获取到所述第一信号后，将所述第一信号与所述基准信号Vref进行对比，当判断所述第一信号小于所述基准信号Vref时，输出用于控制所述控制开关K2导通，使得所述分流支路20对所述负载支路10进行分流，否则，保持所述控制开关K2处于截止状态。其中，所述控制开关K2的类型可以依据用户需求自行选择，例如，所述控制开关K2可以为采用逻辑信号控制的开关管也可以为采用模拟信号控制的控制开关，当Κ2为采用逻辑信号控制的开关管时，其可以为三极管或MOS管。
[0046]可以理解的是，参见图3，当所述深度控制电路30还可以包括:
[0047]设置于所述比较电路31和所述控制开关Κ2之间的信号调制电路32，所述信号调制电路32用于生成与所述比较电路31的输出信号相匹配的、用于控制所述控制开关Κ2的占空比的脉冲调制信号，通过所述脉冲信号可调节所述控制开关Κ2的占空比，进而可控制流过所述分流支路20的电流大小。所述信号调制电路具体可为脉冲信号发生器。
[0048]可以理解的是，参见图3，本申请上述实施例公开的所述分流支路20可以包括第二电阻R2和控制开关Κ2，其中，所述第二电阻R2的第一端与所述负载支路10的输入端相连，所述控制开关Κ2的第一端与所述第二电阻R2的第二端相连，所述控制开关Κ2的第二端接地或所述第一开关管Kl和第一电阻Rl的公共端。其中，当所述控制开关Κ2为三极管时，所述控制开关Κ2的第一端为所述三极管的集电极，第二端为所述三极管的发射极，控制端为三极管的基极，当所述控制开关Κ2为MOS管时，所述控制开关Κ2的第一端为所述MOS管的漏极，第二端为所述MOS管的源极，控制端为所述MOS管的栅极。
[0049]可以理解的是，本申请上述实施例中的所述第一信号可以是负载支路的输出信号也可以是负载支路的平均输出信号，用户可依据自身需求进行选取。
[0050]可以理解的是，为了保持流经所述负载支路10的电流的稳定性，参见图3，本申请上述实施例公开的技术方案中，还可以包括:
[0051]波纹控制电路40，所述波纹控制电路40的输出端与所述第一开关管Kl的控制端相连，用于依据所述负载支路10的平均输出信号与流过所述负载支路10的电流的比较结果控制所述第一开关管Kl的工作状态，以使得流过所述负载支路的电流保持稳定。
[0052]具体的，参见图3，本申请上述实施例公开的所述波纹控制电路40，可以包括:
[0053]动态基准电压发生器108和第一比较器109 ；
[0054]所述动态基准电压发生器108与所述第一比较器109的同相输入端相连，用于生成并向所述第一比较器109发送用于表征所述负载支路10的平均输出信号的动态基准电压信^?D_vref；
[0055]所述第一比较器109的反相输入端与所述第一电阻Rl和第一开关管Kl的公共端相连，用于获取所述负载支路10的输出信号(输出输出信号可以为流经所述负载支路10的电流ILED)，所述第一比较器109的输出端作为所述波纹控制电路40的输出端与所述第一开关管Kl的控制端相连，用于依据所述负载支路10的平均输出信号与所述负载支路的输出信号的比较结果，输出用于控制所述第一开关管Kl的工作状态的控制信号，其中，比较器的工作过程及原理为本领域技术人员公知常识，在此并不进行过多介绍。
[0056]可以理解的是，当所述第一信号为负载支路10的平均输出信号时，所述平均输出信号可以由所述动态基准电压发生器108获取，具体的，参见图4，本申请上述实施例公开的LED输出控制电路中所述深度控制电路30的第一输入端与所述动态基准电压发生器108的输出端相连，用于获取表征所述负载支路的平均输出信号的动态基准电压信号D_vref，所述深度控制电路30的第二用于获取所述基准信号Vref，所述深度控制电路30的输出端与所述分流支路20中的控制开关K2的控制端相连，所述深度控制电路30用于依据所述动态基准电压信号0_^社与所述基准信号的比较结果，输出用于控制所述分流支路中20的开关管K2的工作状态的控制信号。
[0057]其中，参见图5，当所述第一信号为所述负载支路10的输出信号时，所述深度控制电路30的第一输入端与所述第一电阻Rl和第一开关管Kl的公共端相连，用于获取所述负载支路10的输出信号，第二输入端用于获取所述基准信号Vref。
[0058]可以理解的是，本申请上述任意一实施例公开的所述比较电路31可以为比较器Ul，所述比较器Ul的同相输入端用于获取所述基准信号Vref、反向输入端用于获取第一信号，当所述第一信号小于所述基准信号Vref时，输出用于控制所述分流支路20中的控制开关Κ2导通的控制信号，否则，输出用于控制所述分流支路20中的控制开关Κ2截止的控制信号。
[0059]其中，当所述比较电路31为比较器Ul时，当所述第一信号为所述负载支路10的输出信号时，所述比较器Ul的反向输入端与所述电阻Rl和开关管Kl的公共端相连，当所述第一信号为所述负载支路10的平均输出信号时，所述比较器Ul的反向输入端与所述动态基准电压发生器108的输出端相连。
[0060]针对于上述LED输出控制电路，本申请还公开了一种LED照明系统，参见图6，包括:输入端与交流电源相连的调光102、负载支路10和设置在所述调光器102与负载支路10之间的前级芯片103，还包括本申请上述任意一项公开的LED输出控制电路。
[0061]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0062]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种LED输出控制电路，应用于LED照明系统中，所述LED照明系统包括:由负载、第一开关管和第一电阻组成的负载支路，所述负载的输出端依次通过所述第一开关管和第一电阻接地，其特征在于，包括: 通过控制开关控制通断的分流支路，所述分流支路的第一端与所述负载的输入端相连、且与所述负载支路并联； 用于控制所述控制开关通断状态的深度控制电路，所述深度控制电路依据与所述负载支路的输出信号相关的第一信号与基准信号的比较结果，向所述控制开关输出控制信号。2.根据权利要求1所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述深度控制电路包括比较电路， 所述比较电路的第一输入端用于获取所述第一信号，所述比较电路的第二输入端用于获取基准信号，输出端与所述分流支路中的控制开关的控制端相连。3.根据权利要求2所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述深度控制电路还包括: 设置于所述比较电路和所述控制开关之间的信号调制电路，所述信号调制电路用于生成与所述比较电路的输出信号相匹配的、用于控制所述控制开关的占空比的脉冲调制信号。4.根据权利要求1所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述第一信号是负载支路的输出信号。5.根据权利要求1所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述第一信号是负载支路的平均输出信号。6.根据权利要求1所述的LED输出控制电路，其特征在于，还包括: 纹波控制电路，所述纹波控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于依据所述负载支路的平均输出信号与流过所述负载支路的电流的比较结果控制所述第一开关管的工作状态，以使得流过所述负载支路的电流保持稳定。7.根据权利要求6所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述纹波控制电路，包括: 动态基准电压发生器和第一比较器； 所述动态基准电压发生器与所述第一比较器的同相输入端相连，用于生成并向所述第一比较器发送用于表征所述负载支路的平均输出信号的动态基准电压信号； 所述第一比较器的反相输入端与所述第一电阻和第一开关管的公共端相连，获取所述负载支路的输出信号，所述第一比较器的输出端作为所述纹波控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端相连，用于依据所述负载支路的平均输出信号与所述负载支路的输出信号的比较结果，输出用于控制所述第一开关管的工作状态的控制信号。8.根据权利要求7所述的LED输出控制电路，其特征在于， 所述深度控制电路的第一输入端与所述动态基准电压发生器的输出端相连，用于获取表征所述负载支路的平均输出信号的动态基准电压信号，第二输入端用于获取所述基准信号。9.根据权利要求7所述的LED输出控制电路，其特征在于， 所述深度控制电路的第一输入端与所述第一电阻和第一开关管的公共端相连，用于获取所述负载支路的输出信号，第二输入端用于获取所述基准信号。10.根据权利要求1所述的LED输出控制电路，其特征在于，所述分流支路包括: 第一端与所述负载支路的输入端相连的第二电阻； 第一端与所述第二电阻的第二端相连的控制开关，所述控制开关的第二端接地或所述第一开关管和第一电阻的公共端。11.一种LED照明系统，包括:输入端与交流电源相连的调光器、负载支路和设置在所述调光器与负载支路之间的前级芯片，其特征在于，还包括权利要求1-10任意一项所述的LED输出控制电路。
【文档编号】H05B33/08GK205566698SQ201520983173
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月1日
【发明人】徐思远, 刘娜, 陈泽强, 邓超, 张炜
【申请人】上海新进芯微电子有限公司