Led开关调色温控制器及led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及LED开关调色温控制器及LED驱动电路，用于控制由直流恒流电源供电的两组LED灯组的亮/灭。LED开关调色温控制器包括：主电源输入端、辅助电源输入端、信号输入端、第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；以及连接于主电源输入端和辅助电源输入端、用于提供工作电源的内部供电电路，用于根据来自信号输入端的采样检测信号循环改变并存储LED灯组驱动状态的内部状态存储器，用于根据当前LED灯组驱动状态产生驱动信号的驱动信号产生电路，及用于滤除信号输入端的负压信号的负压钳位电路。实施本实用新型可使LED开关调色温控制电路结构得以简化，有利于降低LED驱动电路的成本、减小体积。
【专利说明】LED开关调色温控制器及LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域，更具体地说，涉及一种LED开关调色温控制器及LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着LED照明应用范围的不断扩大，LED照明也从最单一的照明功能逐渐向智能化、人性化和节能方向发展。为了满足人们在不同情景下对灯光的要求，具备开关调色温功能的LED照明灯具应运而生。
[0003]目前现有的调色温方案不管使用MCU还是一种现有的控制芯片实现的调色温方案，都是非常复杂的，都需要一个独立的检测电路对输入开关动作进行检测。由于是对输入端的开关进行检测，该电路需要能够承受高压，而且输入是一个交流的电压，还需要对该电压进行整流，所以该检测电路不但需要耐高压的元器件而且需要复杂的整流和滤波电路。复杂的电路不但造成驱动电源的成本增加，而且会造成驱动电源的体积增大，这对LED的推广是不利的。
[0004]LED照明色温调节方案目前主要通过遥控或者输入开关进行调节，这两种技术中，通过输入开关调节的成本是最低的，而且无需对现有的线路进行改造，所以开关调色温方案越来越得到人们的接受。
[0005]输入开关调色温是通过输入开关的开关动作来控制输出的两路不同色温的LED灯珠的开关，例如，输出有两串不同色温的LED(—般为黄色和白色的LED)，输入开关每开关一次(即短路一开路一次)，导通的LED灯串就会改变一次，LED灯串的导通顺序会随着输入开关的开和关循环变化。由于需要对输入开关的动作进行检测，所以需要设计一个专门的检测电路对输入端进行检测。现有技术的输入检测电路如图1所示，由二极管101，滤波电容102和106，限流电阻103和稳压二极管104组成。由于节点100处输入电压为交流电波形200(如图2所示)，其电压是交流的高压，检测电路对这样的电压进行检测时，既要能够承受得住几百伏的高压，又要把交流的输出电压转化成直流电压之后对其进行检测。目前的方案是先用二极管101把交流输入电压转化成直流电压，并在其后并接一个较大的高压电容102进行滤波，之后还需把该直流电压通过一个由电阻103，稳压二极管104和滤波电容106组成的高压转低压电路转换成低压信号201 (如图2所示)。节点105处，该低压信号201输入到控制芯片107的输入，控制芯片107通过该信号判断输入开关的动作，从而控制LED灯串114的开关。由于现有的控制芯片一般不能直接驱动MOS或者晶闸管，所以需要使用分立元件设计出来一个驱动电路。该驱动电路一般由电阻108、109、111、112和PNP型三极管110组成。
[0006]现有的输入开关调色温的方案外围元器件众多，造成LED驱动电源板很难做到小型化,并且会导致成本增加。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有输入开关调色温LED驱动电路存在成本高、体积大的缺陷，提供一种LED开关调色温控制器及LED驱动电路。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种LED开关调色温控制器，用于控制由直流恒流电源供电的两组LED灯组的亮/灭，所述LED开关调色温控制器包括:
[0009]主电源输入端，用于连接外部直流恒流电源；
[0010]辅助电源输入端，用于连接外部辅助电源；
[0011]内部供电电路，连接于所述主电源输入端和所述辅助电源输入端、用于为所述LED开关调色温控制器提供工作电源；
[0012]信号输入端，用于通过外部采样电路连接直流恒流电源输出侧的采样节点、接收关于所述直流恒流电源的开关动作的采样检测信号；
[0013]内部状态存储器，用于根据所述采样检测信号循环改变并存储LED灯组驱动状态；
[0014]驱动信号产生电路，用于根据当前LED灯组驱动状态产生第一驱动信号和第二驱动信号；
[0015]第一驱动信号输出端，连接于所述驱动信号产生电路，用于输出所述第一驱动信号，以控制第一 LED灯组的亮/灭；
[0016]第二驱动信号输出端，连接于所述驱动信号产生电路，用于输出所述第二驱动信号，以控制第二 LED灯组的亮/灭；且
[0017]所述信号输入端和所述内部状态存储器之间，设置有负压钳位电路，用于滤除所述信号输入端的负压信号。
[0018]在本实用新型所述的LED开关调色温控制器中，所述负压钳位电路和所述内部状态存储器之间设置有噪声抑制电路，用于滤除所述信号输入端输入的采样检测信号的噪声。
[0019]在本实用新型所述的LED开关调色温控制器中，所述负压钳位电路包括:第一N型MOS管、第二 N型MOS管和偏置电流源；其中，第一 N型MOS管的栅极和第二 N型的栅极相连，并与第二 N型MOS管的漏极相连，第一 N型MOS管的漏极与辅助电源输入端连接；偏置电源一端与辅助电源输入端连接，另一端与第二 N型MOS管的漏极相连，以对第一 N型MOS管和第二 N型进行偏置；第一 N型MOS管的源极连接至信号输入端，第二 N型MOS管的源极接地。
[0020]在本实用新型所述的LED开关调色温控制器中，所述噪声抑制电路和所述内部状态存储器之间设置有延时电路，用于滤除所述信号输入端出现的短暂信号变化，以避免引发对所述开关动作的误判断。
[0021]在本实用新型所述的LED开关调色温控制器中，所述延时电路包括由多个D触发器组成的计数器。
[0022]在本实用新型所述的LED开关调色温控制器中，所述LED开关调色温控制器是集成电路LED开关调色温控制芯片。
[0023]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种LED驱动电路，用于控制不同色温的两组LED灯组的亮/灭状态，所述LED驱动电路包括:直流恒流电源、如上所述的LED开关调色温控制器、以及第一驱动开关管和第二驱动开关管；其中
[0024]LED开关调色温控制器的信号输入端通过采样电路连接到直流恒流电源输出侧的采样节点；
[0025]LED开关调色温控制器的电源输入端通过供电限流电阻连接到直流恒流电源的输出端；
[0026]LED开关调色温控制器的第一驱动信号输出端连接所述第一驱动开关管的控制端，且第一 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第一 LED灯组的负极通过第一驱动开关管接地；
[0027]LED开关调色温控制器的第二驱动信号输出端连接所述第二驱动开关管的控制端，且第二 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第二 LED灯组的负极通过第二驱动开关管接地。
[0028]在本实用新型所述的LED驱动电路中，包括用作外部辅助电源的储能电路，用于在所述直流恒流电源的开关切断之后的预定时间间隔内为所述LED开关调色温控制器供电，以保持LED开关调色温控制器的内部状态存储器中的当前LED灯组驱动状态。
[0029]在本实用新型所述的LED驱动电路中，
[0030]所述直流恒流电源为反激恒流电源，所述采样节点为反激恒流电源中变压器次级线圈的同名端；
[0031]所述储能电路为储能电容，所述储能电容一端接地，另一端接所述LED开关调色温控制器的辅助电源输入端；
[0032]所述采样电路为采样限流电阻。
[0033]在本实用新型所述的LED驱动电路中，
[0034]所述直流恒流电源为降压式恒流电源，所述采样节点为降压式恒流电源中开关管的漏极；
[0035]所述储能电路为储能电容，所述储能电容一端接地，另一端接所述LED开关调色温控制器的辅助电源输入端；
[0036]所述采样电路为采样电阻。
[0037]实施本实用新型具有以下有益效果:由于采用直流恒流电源为LED灯组供电，且将直流恒流电源开关状态的采样节点设置在直流恒流电源的输出侧，因而采样检测电路无需耐高压的元器件及复杂的整流和滤波电路，使得LED开关调色温控制电路结构得以简化，有利于降低LED驱动电路的成本、减小体积。在实际应用中，对于球泡灯和射灯等照明灯具来说，体积和成本是至关重要的。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0039]图1是现有技术的通过开关调色温的LED驱动电路的示意图；
[0040]图2是图1所示的LED驱动电路中节点100和节点105处的电压波形图；
[0041]图3是本实用新型具有开关调色温功能的LED驱动电路第一实施例的电路原理图；
[0042]图4是图3所不LED驱动电路中的LED开关调色温控制芯片的电路框图；
[0043]图5是图4所示LED开关调色温控制芯片中的负压钳位电路的电路原理图；
[0044]图6A是图4所示LED开关调色温控制芯片中的第一延时电路的电路原理图；
[0045]图6B是图4所示LED开关调色温控制芯片中的第二延时电路的电路原理图；
[0046]图7是图3所示LED驱动电路的时序波形图；
[0047]图8是本实用新型具有开关调色温功能的LED驱动电路第二实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0048]本实用新型提出一种全新的LED色温调节方案，其中的LED开关调色温控制电路(包括LED开关调色温控制器或控制芯片及外围电路)可以应用于由直流恒流电源供电的LED驱动电路，例如可应用于由反激恒流电源供电的LED驱动电路，也可应用于由降压模式的恒流电源供电的LED驱动电路。
[0049]本实用新型的LED驱动电路用于控制不同色温的两组LED灯组的亮/灭状态。LED驱动电路包括:直流恒流电源、LED开关调色温控制器、以及第一驱动开关管和第二驱动开关管；其中LED开关调色温控制器的信号输入端通过采样电路连接到直流恒流电源输出侧的采样节点；LED开关调色温控制器的电源输入端通过供电限流电阻连接到直流恒流电源的输出端；LED开关调色温控制器的第一驱动信号输出端连接第一驱动开关管的控制端，且第一 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第一 LED灯组的负极通过第一驱动开关管接地；LED开关调色温控制器的第二驱动信号输出端连接第二驱动开关管的控制端，且第二 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第二 LED灯组的负极通过第二驱动开关管接地。作为优选，本实用新型的LED驱动电路还包括用作外部辅助电源的储能电路，用于在直流恒流电源的开关切断之后的预定时间间隔内为LED开关调色温控制器供电，以保持LED开关调色温控制器的内部状态存储器中的当前LED灯组驱动状态。
[0050]以下结合图3至图7，对本实用新型的第一实施例进行说明。
[0051]如图3所示，本实用新型具有开关调色温功能的LED驱动电路包括反激恒流电源30和LED开关调色温控制电路。LED开关调色温控制电路直接连接到反激恒流电源的输出端(即输出整流二极管308的负极)。
[0052]该反激恒流电源由控制芯片317、开关管318、变压器303、输出整流二极管308以及电流采样电阻319组成，其中，变压器303初级线圈的异名端通过整流桥302、输入开关301与交流电源300连接，变压器303初级线圈的同名端连接开关管318的漏极。
[0053]LED开关调色温控制电路主要包括LED开关调色温控制芯片309、采样限流电阻305、供电限流电阻310、供电储能电容307、以及分别控制LED灯组312和315亮/灭的第一驱动开关管313和第二驱动开关管316。采样限流电阻305 —端与变压器303次级线圈的同名端(即采样节点)304连接，另一端与LED开关调色温控制芯片309的信号输入端(即引脚elk)连接。供电限流电阻310的一端与反激恒流电源的输出端(即输出整流二极管308的负极)连接，另一端与LED开关调色温控制芯片309的主电源输入端(即引脚vcc)连接。第一驱动开关管313和第二驱动开关管316的控制端分别与控制芯片309的第一驱动信号输出端(即引脚LI)和第二驱动信号输出端(即引脚L2)连接，集电极分别与LED灯组312和315连接，发射极都与输出的地线相连。供电储能电容307 —端接地，另一端接LED开关调色温控制芯片的辅助电源输入端(即引脚vdd)。
[0054]本实施例中，通过对变压器303的同名端(采样节点)304的信号进行采样来判断输入开关301的短路或开路。操作过程中，控制芯片309通过与其引脚elk和采样节点304相连接的采样限流电阻305对采样节点304的波形进行采样，从而判断输入开关301是短路状态或开路状态，并根据输入开关301的短路/开路状态变化来不断改变控制芯片309内部状态存储器的状态，最后内部状态存储器中不同的状态对应驱动开关管313和316不同的开关状态。驱动开关管313和316的开关随着输入开关301的短路或开路不断循环变化，例如，在一个变化周期中，开关管313开启，而开关管316关闭；然后是开关管313关闭，而开关管316开启；最后是两个开关管都是开启状态。作为优选，内部状态存储器可由计数器来实现。作为选择，内部状态存储器还可以由RS触发器、带电可擦可编程只读存储器或Flash存储器等来实现。
[0055]如图4所示，根据一实施例，图3所示的LED驱动电路中的LED开关调色温控制芯片309设置有主电源输入端vcc、辅助电源输入端vdd、信号输入端elk、第一驱动信号输出端L1、第二驱动信号输出端L2、接地端gnd ;以及内部供电电路401、负压钳位电路400、噪声抑制电路402、延时电路403，内部状态存储器404和驱动信号产生电路405。
[0056]其中，在操作过程中，内部供电电路401用于连接主电源输入端vcc和辅助电源输入端vdd，以便为LED开关调色温控制芯片提供工作电源；信号输入端elk用于通过外部采样电路(例如采样限流电阻305)连接直流恒流电源的采样节点，以接收关于直流恒流电源的输入开关动作的采样检测信号；内部状态存储器404用于根据采样检测信号循环改变并存储LED灯组驱动状态；负压钳位电路400设置在信号输入端elk和内部状态存储器404之间，用于滤除信号输入端elk的负压信号。驱动信号产生电路405用于根据内部状态存储器存储的当前LED灯组驱动状态产生第一驱动信号和第二驱动信号；第一驱动信号输出端LI连接于驱动信号产生电路,用于输出第一驱动信号，以控制第一 LED灯组的亮/灭；第二驱动信号输出端L2连接于驱动信号产生电路,用于输出第二驱动信号，以控制第二 LED灯组的亮/灭；且噪声抑制电路设置在负压钳位电路400和内部状态存储器404之间，用于滤除信号输入端elk输入的采样检测信号的噪声。延时电路403设置在噪声抑制电路和内部状态存储器404之间，用于滤除信号输入端elk出现的短暂信号变化，以避免短暂信号变化所弓I发的对开关动作的误判断。
[0057]需要提及的是，图3所示的LED驱动电路中的LED开关调色温控制芯片309可以是集成电路芯片，也可由离散元件构成的LED开关调色温控制器来替代。
[0058]在本实用新型LED驱动电路的第一实施例中，由于变压器303次级线圈的同名端(采样节点)304的波形702存在很高的负压，如果不对负压进行钳位，则会对控制芯片309内部元件造成损坏。为了对负压进行钳位，控制芯片内部专门设置负压钳位电路400。如图5所示，负压钳位电路包括:第一 N型MOS管501、第二 N型MOS管502和偏置电流源503 ；其中，第一 N型MOS管501的栅极和第二 N型502的栅极相连，并与第二 N型MOS管502的漏极相连，第一 N型MOS管501的漏极与辅助电源输入端vdd连接；偏置电源一端与辅助电源输入端vdd连接，另一端与第二 N型MOS管502的漏极相连，以对第一 N型MOS管501和第二 N型502进行偏置；第一 N型MOS管501的源极连接至信号输入端elk，第二 N型MOS管502的源极接地。
[0059]由于偏置电流源503电流很小，所以MOS管501和502都被偏置到弱导通状态。当引脚elk处出现负压时，MOS管501的栅源电压增大，使其进入导通的状态，经过MOS管501和引脚elk流出的电流Ic增大，该电流经过采样限流电阻305后产生一个压差Vc，用于补偿采样节点304出现的负压，保证了在控制芯片309引脚elk的电压不会出现负压。内部信号clkb是引脚elk接收到的采样检测信号经过负压钳位电路之后的信号，负压的部分已经被滤除，该信号输入到控制芯片内部的噪声抑制电路。
[0060]图7是图3所示LED驱动电路的时序波形图，其中，
[0061]波形700:代表的是输入开关301的开和关状态；
[0062]波形701:代表的是整流桥302的输入信号；
[0063]波形702:变压器303的次级线圈同名端(即采样节点)304处的信号；
[0064]波形703:代表的是延迟电路403的输出信号，亦即控制芯片内部的标识信号；
[0065]波形704:代表的是内部状态存储器404内部根据信号703的下降沿产生的用于触发内部状态存储器的状态的转变的触发信号；
[0066]波形705和706:代表的是内部状态信号。
[0067]从图7可以看出，当输入开关301短路(开关闭合)时，在变压器303的采样节点304会出现一个类似方波的波形702，该波形最大值是正的，而最小值是负的，其正最大值为输出电压加上整流二极管308的正偏电压，最小值的绝对值为输入电压乘以变压器303的匝比。当输入开关301开路(开关切断)时，控制芯片309停止工作，节点304处的波形消失，控制芯片309就可以通过采样并检测该波形的存在与否，从而判断输入开关301是处于短路状态还是开路状态。当在采样节点304处的波形持续时间超过Tdl，则控制芯片309就认为输入开关301已经短路，控制芯片内部的标识信号703从状态O变成1，当在采样节点304的波形消失，并处持续Td2的时间，则控制芯片309就认为输入开关301已经开路，控制芯片内部的标识信号703从状态I变成0，出现一个下降沿。控制芯片309就是根据控制芯片内部的标识信号703来不断循环改变自己内部的状态，当检测到控制芯片内部的标识信号703的下降沿，就改变一次内部状态存储器的状态。控制芯片309之所以通过延时电路403加入延迟时间Tdl和Td2，是因为在实际应用中，经常会出现反激恒流电源在输入开关301开路之后，因为整流之后的高压电容(位于整流桥302的输出和地线之间，图3中未示出)仍然存在电量，该电量足够使反激恒流控制芯片317重新启动一次，在采样节点304出现波形，由于输入开关是断开的，高压电容的电很快就被放完，所以工作时间很短，控制芯片309必须对这一状况进行滤除，否则会造成状态混乱。为了滤除这种关机后重启状况，控制芯片309通过延时电路403加入了一个延迟时间Tdl，即变压器次级线圈的采样节点304处的波形必须连续出现至少Tdl的时间才能被视为输入开关301已经短路，否则视为误动作。Td2是为了避免在交流电的谷底时，高压电容上的电压可能不够支持电源工作，出现短暂的开关停止，波形702消失，造成控制芯片309的误判断。通过延时电路403可以避免控制芯片309把elk暂时的停止认为是输入开关的关断，因为特别是在带功率因数校正功能的电路中，在输入信号的谷底时，由于工作电压不够会出现elk短暂的停止。
[0068]本实用新型LED开关调色温控制芯片中，延时电路包括第一延时电路和第二延时电路，用于滤除信号输入端(elk)出现的短暂信号变化，以避免引发对开关动作的误判断。以下结合图6A和6B所示实施例，说明延时电路的【具体实施方式】。需要说明的是，本实用新型中的延时电路不局限于此实施例，如本领域技术人员所知悉，还可采用其他方式来实现该延时电路，例如:采用RC延迟的方法来实现。
[0069]图6A是图4所示LED开关调色温控制芯片中的第一延时电路的电路原理图，第一延时电路用于当信号输入端(elk)出现方波信号(例如输入开关301短路)开始，延时Tdl时间间隔后，输出用于确认方波信号出现的信号，即此时标识信号703方波从低电平变成高电平即上升沿。
[0070]图6B是图4所示LED开关调色温控制芯片中的第二延时电路的电路原理图；第二延时电路用于当信号输入端(elk)方波信号(例如输入开关301开路)消失开始，延时Td2时间间隔后，输出用于确认方波信号消失的信号，即此时标识信号703方波从高电平变成低电平即下降沿。
[0071]如图6A所示，第一延时电路(即Tdl延迟电路)主要由复位信号产生电路和计数器组成。其中复位信号产生电路由M0SFET600、电阻601、电容603和与非门602组成，计数器由D触发器组成。M个D触发器604?605组成循环计数器，2个D触发器606和607组成移位计数器，其中，M的取值决定了 Tdl的时长。循环计数器的输出作为移位计数器的时钟信号输入到移位计数器的时钟信号脚位elk。电阻601的一端与内部电源vdd相连，另外一端与M0SFET600的漏极相连，M0SFET600的源极连接到地线，M0SFET600的漏极作为输出端与与非门602的输入端相连，与非门602的输出作为计数器的复位信号Rl输入到D触发器的复位端R，电容603连接于M0SFET600的漏极与地线之间。循环计数器由M个D触发器组成，D触发器的复位端都与复位信号产生电路的输出信号Rl相连，前一个D触发器的D端与Q-相连并与后一个D触发器的elk引脚相连,第一个D触发器604的elk与内部信号clkb信号相连,最后一个触发器605的Q-作为输出端与移位计数器的时钟引脚elk相连。移位计数器中的D触发器606和607的复位引脚R与Rl相连，D触发器606和607的时钟引脚elk与循环计数器中的D触发器605的Q-相连，D触发器606的D引脚与内部电源vdd相连，其Q引脚与D触发器607的D引脚相连，D触发器607的Q引脚为整个Tdl延迟电路的输出端。
[0072]第一延时电路的工作原理是:当clkb信号没有出现时，也即clkb为低电平，M0SFET600处于关断状态，电容603通过电阻601进行充电，当电容两端的电压高于与非门602翻转的阈值电压时，复位信号产生电路的输出端Rl为低电平，该低电平对计数器中的D触发器进行复位，所以计数器的输出端，也即D触发器607的Q端为低电平。
[0073]当clkb出现方波信号时，M0SFET600每个周期都对电容603进行放电，也即与非门602的输入端电压无法达到与非门的翻转的阈值电压，所以与非门的输出信号Rl为高点平，由于信号Rl是整个计数器的复位信号，该信号为高电平时复位无效，同时clkb作为计数器的时钟信号，所以前部分的循环计数器开始工作，当循环计数器达到一个周期时，D触发器605的输出出现一个时钟信号，该时钟信号作为后部分的移位计数器的时钟，当时钟信号出现一次时，D触发器606的Q端从低电平变成高电平，当时钟信号出现第二次时，D触发器607的Q端也从低电平变成高电平。从clkb出现方波信号开始算起到D触发器607的Q端从低电平变成高电平，该时间间隔即是Tdl。
[0074]如图6B所示，第二延时电路(即Td2延迟电路)由复位信号噪声滤波电路和循环计数器组成。复位信号噪声滤波电路由M0SFET608、电阻609和电容610组成，电阻609的一端与内部电源Vdd相连，电阻609的另外一端与M0SFET608的漏极相连，其节点作为该电路的输出端R2，M0SFET608的源极与地线相连，电容610连接于M0SFET608的漏极和源极之间。循环计数器由N个D触发器612、613……614组成，其中，N的取值决定了 Td2的时长，
D触发器612、613......614的复位端引脚R与复位信号噪声滤波电路的输出端R2相连,D触发器612到614之间总共有N个，每个D触发器引脚D与其引脚Q-相连，除了 D触发器612之外，后一个D触发器的引脚elk与前一个触发器的引脚Q-相连，D触发器612的引脚elk与一个内部的时钟信号611相连，D触发器614的引脚Q-为Td2延迟电路的输出端。
[0075]第二延时电路的工作原理是:当信号clkb的方波存在时，该信号经过复位信号噪声滤波电路后的信号R2也为一个方波，该方波不断对计数器的D触发器进行复位，所以输出端，也即D触发器614的引脚Q-为高电平。
[0076]当信号clkb的方波消失时，也即clkb为低电位时，M0SFET608处于关断的状态，电容610通过电阻609进行充电，输出端R2为高电平，该高电平使得D触发器的复位失效，循环计数器在内部时钟信号611的驱动下，进行计数。当循环计数器达到一个周期时，Td2延迟电路的输出端，即D触发器614的引脚Q-的电平从高电平变成低电平，从clkb的方波信号消失到D触发器614的引脚Q-的电平从高变成低的时间为延迟时间Td2。
[0077]另外，在输入开关301开路期间，控制芯片309停止工作，控制芯片309无法通过供电限流电阻310进行供电，但在输入开关301开路后的一段时间(一般为3秒)内，控制芯片内部的状态存储器的状态必须要得到保持，也即在这段时间内必须有另外一个辅助供电来源。在本实用新型的LED驱动电路中，引入了储能电路，用作外部辅助电源，以便在直流恒流电源的开关切断之后的预定时间间隔内为LED开关调色温控制器供电，以保持LED开关调色温控制器的内部状态存储器中的当前LED灯组驱动状态。例如，采用供电储能电容307，该电容就是为了在输入开关301开路之后的几秒钟内给控制芯片供电，保持内部状态存储器的状态。该电容在输入开关301短路期间被充满电，当输入开关301开路期间，电容307进行放电，同时为了保持更长的时间，在输入开关301开路期间，控制芯片的工作电流会立刻降低到IuA左右，保持时间可以通过改变储能电容307的大小来调整。
[0078]本实用新型的LED开关调色温控制器，不但可以直接用于隔离的反激恒流电源中，还可以直接用于非隔离的降压结构中，如图8所示。降压式恒流电源80包括控制芯片800、开关管801、电流采样电阻802和整流二极管803，降压式恒流电源80通过二极管、输入开关连接交流电源。
[0079]如图8所示，在本实用新型的第二实施例中，LED驱动电路中，LED开关调色温控制芯片806的引脚elk通过采样电阻805与降压式恒流电源80中开关管801的漏极(即采样节点)连接，同时与电感器804的一端连接，电感器804另一端接地。控制芯片806的引脚LI和L2分别与驱动开关管808和809的控制端连接，用于分别控制LED灯组810和811的开启和关断(即亮和灭)。供电限流电阻807的一端与输出的正极(即整流二极管803的负极)连接，另外一端与控制芯片806的引脚vcc连接，用于对控制芯片806进行供电。储能电容812 —端与控制芯片806的引脚vdd连接，另一端与输出的地线连接。
[0080]根据本实用新型一实施例，LED驱动电路包括LED开关调色温控制芯片、采样限流电阻、供电限流电阻、储能电容和两个控制不同色温LED的开关管。采样限流电阻一端与反激恒流电源的变压器次级绕组相连，另一端与LED开关调色温控制芯片的引脚elk相连，供电限流电阻的一端与反激恒流电源的输出正极相连，另一端与LED开关调色温控制芯片的引脚vcc相连，储能电容与LED开关调色温控制芯片的引脚vdd相连，控制LED的开关管控制端分别与LED开关调色温控制芯片的输出端相连。
[0081]在该LED驱动电路中通过采样限流电阻对变压器次级绕组输出端进行检测，当该节点出现波形，并持续时间超过一个设定的时间，就认为输入开关短路；当该节点的波形消失，并持续时间超过一个设定的时间，就认为输入开关开路。LED开关调色温控制芯片通过该采样限流电阻对变压器输出端进行检测从而判断输入开关的动作，进而控制内部状态。
[0082]在该LED驱动电路中通过供电限流电阻对LED开关调色温控制芯片供电，该电阻提供的电流一部分用于LED开关调色温控制芯片的正常工作，另外一部分用于对储能电容进行充电。
[0083]在该LED驱动电路中，储能电容用于当输入开关开路时对LED开关调色温控制芯片供电，以保持LED开关调色温控制芯片内部的状态。由于在输入开关开路时，LED开关调色温控制芯片的工作电流降到了 IuA左右，所以可以通过改变储能电容的大小来调整状态保持的时间。
[0084]在该LED驱动电路中，驱动开关管，除了成本考虑而使用三极管之外，当输出电流较大时，也可以使用MOSFET代替。
[0085]本实用新型LED开关调色温控制芯片不但可以用于隔离的恒流电源中，也可以用于降压模式的恒流控制电路中。根据本实用新型另一实施例，LED开关调色温控制芯片的引脚elk通过采样电阻与降压式恒流电源中电感器的一端连接。LED开关调色温控制芯片输出端与开关管控制端连接。供电限流电阻的一端与降压式恒流电源输出的正极连接，另外一端与LED开关调色温控制芯片的引脚vcc连接。储能电容一端与LED开关调色温控制芯片的引脚vdd连接,另一端与输出的地线连接。
[0086]以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种LED开关调色温控制器，用于控制由直流恒流电源供电的两组LED灯组的亮/灭，其特征在于，所述LED开关调色温控制器包括: 用于连接外部直流恒流电源的主电源输入端(vcc)； 用于连接外部辅助电源的辅助电源输入端(vdd)； 连接于所述主电源输入端(vcc)和所述辅助电源输入端(vdd)、用于为所述LED开关调色温控制器提供工作电源的内部供电电路(401)； 用于通过外部采样电路连接直流恒流电源输出侧的采样节点(304)、接收关于所述直流恒流电源的开关动作的采样检测信号的信号输入端(elk)； 用于根据所述采样检测信号循环改变并存储LED灯组驱动状态的内部状态存储器(404)； 用于根据当前LED灯组驱动状态产生第一驱动信号和第二驱动信号的驱动信号产生电路(405)； 连接于所述驱动信号产生电路，用于输出所述第一驱动信号以控制第一 LED灯组的亮/灭的第一驱动信号输出端(LI)； 连接于所述驱动信号产生电路，用于输出所述第二驱动信号以控制第二 LED灯组的亮/灭的第二驱动信号输出端(L2);且 所述信号输入端(elk)和所述内部状态存储器之间，设置有用于滤除所述信号输入端(elk)的负压信号的负压钳位电路(400)。
2.根据权利要求1所述的LED开关调色温控制器，其特征在于，所述负压钳位电路和所述内部状态存储器之间设置有用于滤除所述信号输入端(elk)输入的采样检测信号的噪声的噪声抑制电路(402)。
3.根据权利要求1所述的LED开关调色温控制器，其特征在于，所述负压钳位电路包括:第一 N型MOS管(501)、第二 N型MOS管(502)和偏置电流源(503);其中，第一 N型MOS管(501)的栅极和第二 N型(502)的栅极相连，并与第二 N型MOS管(502)的漏极相连，第一 N型MOS管(501)的漏极与辅助电源输入端(vdd)连接；偏置电源一端与辅助电源输入端(vdd)连接，另一端与第二 N型MOS管(502)的漏极相连，以对第一 N型MOS管(501)和第二 N型(502)进行偏置；第一 N型MOS管(501)的源极连接至信号输入端(elk)，第二 N型MOS管(502)的源极接地。
4.根据权利要求2所述的LED开关调色温控制器，其特征在于，所述噪声抑制电路(402)和所述内部状态存储器(404)之间设置有用于滤除所述信号输入端(elk)出现的短暂信号变化、以避免引发对所述开关动作的误判断的延时电路(403)。
5.根据权利要求4所述的LED开关调色温控制器，其特征在于，所述延时电路(403)包括由多个D触发器组成的计数器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的LED开关调色温控制器，其特征在于，所述LED开关调色温控制器是集成电路LED开关调色温控制芯片。
7.一种LED驱动电路，用于控制不同色温的两组LED灯组的亮/灭状态，其特征在于，所述LED驱动电路包括:直流恒流电源、如权利要求1至6中任一项所述的LED开关调色温控制器、以及第一驱动开关管和第二驱动开关管；其中 LED开关调色温控制器的信号输入端(elk)通过采样电路连接到直流恒流电源输出侧的采样节点(304)； LED开关调色温控制器的电源输入端(vcc)通过供电限流电阻(310、807)连接到直流恒流电源的输出端； LED开关调色温控制器的第一驱动信号输出端(LI)连接所述第一驱动开关管的控制端，且第一 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第一 LED灯组的负极通过第一驱动开关管接地； LED开关调色温控制器的第二驱动信号输出端(L2)连接所述第二驱动开关管的控制端，且第二 LED灯组正极连接于直流恒流电源的输出端，第二 LED灯组的负极通过第二驱动开关管接地。
8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，包括用作外部辅助电源的储能电路，用于在所述直流恒流电源的开关切断之后的预定时间间隔内为所述LED开关调色温控制器供电，以保持LED开关调色温控制器的内部状态存储器中的当前LED灯组驱动状态。
9.根据权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于， 所述直流恒流电源为反激恒流电源，所述采样节点为反激恒流电源中变压器(303)次级线圈的同名端； 所述储能电路为储能电容(307)，所述储能电容(307) —端接地，另一端接所述LED开关调色温控制器的辅助电源输入端(vdd)； 所述采样电路为采样限流电阻(305)。
10.根据权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于， 所述直流恒流电源为降压式恒流电源，所述采样节点为降压式恒流电源中开关管(801)的漏极； 所述储能电路为储能电容(812)，所述储能电容(812) —端接地，另一端接所述LED开关调色温控制器的辅助电源输入端(vdd)； 所述采样电路为采样电阻(805)。
【文档编号】H05B37/02GK204090236SQ201420487422
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】郑曰, 廖伟明, 胡小波 申请人:深圳市芯飞凌半导体有限公司