一种LED灯调光控制电路的制作方法

本发明涉及led灯技术领域，更具体的说，本发明涉及一种led灯调光控制电路。

背景技术：

led灯的出现，极大地降低照明所需要的电力，同样瓦数的led灯，所需电力只有白炽灯泡的1/10，同时led灯具有寿命长、环保、免维护等优点，迅速取代白炽灯的位置。

而随着led照明的不断普及对调光和控制技术提出了越来越高的要求，目前采用的调光方式各有不同的问题，例如，采用商用照明调光系统，其通过一整套控制系统对整体区域的照明效果进行实时控制，但控制方式复杂，成本较高，而采用墙壁开关方式，其实现的调光范围较窄，对于采用遥控调光控制方式，其需要使用信号传输模块，以及较为复杂的led电源驱动器，实现电路较为复杂，成本也相对昂贵。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本申请提供了一种部分或全部解决上述问题的led灯调光控制电路，其电路结构简单，易于实现调节，所需成本较低，且具有高功率因数，高效率的特点。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种led灯调光控制电路，其包括：

输入电压调节模块，用于调节输入电压范围，并输出周期性循环的半正弦波电压；

与所述输入电压调节模块相连的第一led灯串和第二led灯串电流支路调节模块，其中当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于第二led灯串的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二灯串并联；

当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于led灯串2的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二led灯串串联。

可选地，所述的第一led灯串和第二led灯串电流支路调节模块具体包括：

根据所述输入电压调节模块输出的电压范围变化相应变换灯光亮度的第一led灯串和第二led灯串；

驱动所述第一led灯串和所述第二led灯串的第一led恒流控制器、第二led恒流控制器和第三led恒流控制器；

根据所述输入电压调节模块输出电压范围变化，与所述第一led恒流控制器、所述第二led恒流控制器和所述第三led恒流控制器一起调整所述第一led灯串与所述第二led灯串的串并联关系的整流二极管vd1；以及调节所述第一led灯串和所述第二led灯串工作电流大小的采样电阻r1、r2、r3；

其中，所述输入电压调节模块的输出端分别与所述第一led灯串阳极和所述第一led恒流控制器的输入端相连，所述第一led灯串阴极与所述第二led恒流控制器的输入端相连，所述第一led恒流控制器的输出端与所述第二led灯串的阳极相连，所述第二led灯串的阴极与所述第二led恒流控制器的b端相连，所述第三led恒流控制器的输入端与所述第二led恒流控制器的输出端相连，所述整流二极管vd1的阳极与所述第一led灯串的阴极相连，所述整流二极管vd1的阴极与所述第一led恒流控制器的a端相连，所述采样电阻r1的一端与所述整流二极管vd1的阴极相连，另一端与第一led恒流控制器的输出端相连，所述采样电阻r2的一端与所述第二led灯串的阴极相连，另一端与所述第三led恒流控制器的输入端相连，所述采样电阻r3一端与所述第三led恒流控制器的c端相连，另一端与所述第三led恒流控制器的输出端相连。

可选地，所述的输入电压调节模块具体包括：

电压调光器td和与所述电压调光器td相连的整流桥堆br1。

可选地，所述的输入电压调节模块还包括：电源开关s0。

可选地，所述采样电阻r1、r2、r3的阻值大小为：r1＞r2＞r3。

可选地，所述第一led恒流控制器、所述第二led恒流控制器和所述第三led恒流控制器的基准电压相同，当采样电阻的电压超过基准电压时恒流控制器关断。

可选地，所述第一led灯串和所述第二led灯串的灯珠耐压和灯珠数量相同。

可选地，在第二led恒流控制器的输出端与所述第三led恒流控制器的输入端之间还串联有第三led灯串。

可选地，所述第一led灯串、所述第二led灯串以及所述第三led灯串的灯珠耐压和灯珠数量相同。

可选地，所述第一led灯串、所述第二led灯串以及所述第三led灯串的灯珠数量为三个。

根据本申请的一种led灯调光控制电路，其包括输入电压调节模块，用于调节输入电压范围，并输出周期性循环的半正弦波电压；第一led灯串和第二led灯串电流支路调节模块，其中当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于第二led灯串的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二灯串并联；当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于led灯串2的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二led灯串串联。本发明可通过简单的调节输入电压从而实现对led灯亮度的调节，且本申请的led灯调光控制电路适应于宽范围电压输入，高功率因数、结构简单，操作方便，成本低，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一种led灯调光控制电路的第一具体实施例电路结构示意图；

图2是根据本发明一种led灯调光控制电路中输入电压vin的电压波形图及led灯串电流波形图；

图3是根据本发明一种led灯调光控制电路的输出功率随输入电压变化的波形图；

图4是根据本发明一种led灯调光控制电路的第二实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心在于通过一个输入电压调节模块，用于调节输入电压范围，并输出周期性循环的半正弦波电压；而第一led灯串和第二led灯串电流支路调节模块，可随输入电压变化形成不同的串并联电流支路，其中当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于第二led灯串的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二灯串并联；

当输入电压vinmax大于第一led灯串的导通压降v第一led灯串或输入电压vin大于led灯串2的导通压降v第二led灯串并且小于第一led灯串的导通压降v第一led灯串与第二led灯串的导通压降v第二led灯串之和时，所述第一led灯串和所述第二led灯串串联。

参考图1，其是根据本发明一种led灯调光控制电路的第一具体实施例电路结构示意图。

本实施例中led灯调光控制电路主要包括：

电源开关s0、电压调光器td、整流桥堆br1、led灯串1(即第一led灯串)和led灯串2(即第二led灯串)、led恒流控制器1(即第一led恒流控制器)，led恒流控制器2(即第二led恒流控制器)和led恒流控制器3(即第三led恒流控制器)、采样电阻r1、r2、r3(本实施例中r1＞r2＞r3)及整流二极管vd1，其中电源开关s0、电压调光器td组成输入电压调节模块，以调节输入电压范围。

具体实现时，所述电压调光器td的输入端通过电源开关s0与供电电源连接，电压调光器td的一个输出端与整流桥堆br1的一个ac输入端相连，电压调光器td的另一个输出端与整流桥堆br1的另一个ac输入端相连，所述整流桥堆br1正相输出端连接led灯串1阳极和led恒流控制器1的一端，整流桥堆br1负相输出端接地。led灯串1阴极与整流二极管vd1的阳极连接，整流二极管vd1阴极与led恒流控制器1的a端连接，同时整流二极管vd1的阴极通过电阻r1与led恒流控制器1的另一端相连，同时led恒流控制器1的另一端与led灯串2的阳极相连，led灯串2的阴极连接led恒流控制器2的b端，led恒流控制器2的一端与led灯串1的阴极相连，led恒流控制器2的另一端通过电阻r2与b端相连，同时led恒流控制器2的另一端与led恒流控制器3的一端相连，led恒流控制器3的另一端通过电阻与led恒流控制器3的c端相连，同时led恒流控制器3的另一端接地。

下面详细说明本实施例的led灯调光控制电路的工作过程：

控制过程：结合图1、图2和图3，本实施例中当电源开关闭合后，调节电压调光器td，当输入电压vinmax大于led灯串1的导通压降vled灯串1或输入电压vin大于led灯串2的导通压降vled灯串2并且小于led灯串1的导通压降vled灯串1与led灯串2的导通压降vled灯串2之和时(即vled灯串1+vled灯串2＜vinmax＜vled灯串1+vled灯串2时)，led灯串1和led灯串2亮，两个led灯串并联(即led灯串1和led灯串2并联)，此时流经led灯串1的电流为i1，流经led灯串2的电流为i2，则总电流i3＝i1+i2＝vth2/r2，输入电压和电流的波形如图2中下面的波形示意图；调节电压调光器td使输入电压vinmax继续的增大，则led灯串的并联导通时间增大，led灯串亮度逐渐增加；调节电压调光器td，使输入电压vinmax继续增大，当输入电压vinmax大于led灯串1的导通压降vled灯串1和led灯串2的导通压降vled灯串2之和时(即vinmax＞vled灯串1+vled灯串2)由于r1*i1＞vth1，r2*i2＞vth2，则led恒流控制器1和led恒流控制器2关断，两个led灯串串联(即led灯串1和led灯串2串联)导通，此时流经led灯串1的电流i1和流经led灯串2的电流i2相等，均等于总电流i3＝vth/r3，因为i3＞i2＞i1所以串联导通时亮度高于并联导通，输入电压和电流的波形如图2中上面的波形示意图；调节电压调光器td使输入电压vinmax继续减增大，两个led灯串串联导通led灯串导通时间增大，两个led灯串串联的亮度也增大；调节电压调光器td使输入电压vinmax减小时控制过程正好相反，这里不再赘述。

图3是输入功率和输入电压的对应关系曲线，图中输入功率随着输入电压的增大以近似直线的趋势上升，所以可以通过电压调节led灯的功率和亮度。

需要说明的，上述本实施例中，通过简单的调节输入电压从而实现对led灯亮度的调节，适应于高功率因数、结构简单，操作方便，成本低，易于实现。

参考图4，其是根据本发明一种led灯调光控制电路的第二具体实施例电路结构示意图。

本实施例中与上述第一具体实施例不同的是增加了led灯串3提高了led灯串的利用率和电源效率的具体实施例，具体来说，本实施例的led灯调光控制电路主要包括：

电源开关s0，电压调光器td，整流桥堆br1，三串led灯串：led灯串1(即第一led灯串)、led灯串2(即第二led灯串)、led灯串3(即第三led灯串)、三个led恒流控制器：led恒流控制器1(即第一led恒流控制器)、led恒流控制器2(即第二led恒流控制器)、led恒流控制器3(即第三led恒流控制器)，采样电阻r1、r2、r3和整流二极管vd1，其中电源开关s0、电压调光器td组成输入电压调节模块，以调节输入电压范围。

具体实现时，所述电压调光器td的输入端通过电源开关s0与供电电源连接，电压调光器td的一个输出端与整流桥堆br1的一个ac输入端相连，电压调光器td的另一个输出端与整流桥堆br1的另一个ac输入端相连，所述整流桥堆br1的正相输出端与电解电容器c1的正极相连，同时整流桥堆br1的正相输出端与led灯串1的阳极及led恒流控制器1的一端相连；所述led灯串1的阴极与整流二极管vd1的阳极连接，整流二极管vd1阴极与led恒流控制器1的a端连接，同时整流二极管vd1的阴极通过电阻r1与led恒流控制器1的另一端相连，同时led恒流控制器1的另一端与led灯串2的阳极相连，led灯串2的阴极连接led恒流控制器2的b端，led恒流控制器2的一端与led灯串1的阴极相连，led恒流控制器2的另一端通过电阻r2与b端相连，同时led恒流控制器2的另一端与led灯串3的阳极相连，led灯串3的阴极与led恒流控制器3的一端相连，led恒流控制器3的另一端通过电阻r3与led恒流控制器3的c端相连，同时led恒流控制器3的另一端接地。

下面详细说明本实施例的led灯调光控制电路的工作过程：

控制过程：结合图4，本实施例中当电源开关闭合后，调节电压调光器td，当输入电压vinmax大于led灯串1、led灯串3的导通压降之和(vled灯串1+vled灯串3)或输入电压vinmax大于led灯串2、led灯串3的导通压降之和(vled灯串2+vled灯串3)并且小于led灯串1、led灯串2和led灯串3的导通压降之和时(即vled灯串1+vled灯串3或vled灯串2+vled灯串3＜vinmax＜vled灯串1+vled灯串2时)，led灯串1和led灯串2并联(即led灯串1和led灯串2并联)导通，此时流经led灯串1的电流为i1，流经led灯串2的电流为i2，流过led灯串3的电流i3＝i1+i2＝vth2/r2，输入电压和电流的波形如图2中下面的波形示意图；调节电压调光器td使输入电压vinmax继续的增大，则led灯串的并联导通时间增大，led灯串亮度逐渐增加；调节电压调光器td，使输入电压vinmax继续增大，当输入电压vinmax大于led灯串1、led灯串2和led灯串3的导通压降之和时(即vinmax＞vled灯串1+vled灯串2+vled灯串3)由于r1*i1＞vth1，r2*i2＞vth2，则led恒流控制器1和led恒流控制器2关断，两个led灯串串联(即led灯串1和led灯串2串联)导通，此时流经led灯串1的电流i1和流经led灯串2的电流i2相等，均等于流过led灯串3的电流i3＝vth/r3，因为i3＞i2＞i1所以串联导通时亮度高于并联导通，输入电压和电流的波形如图2中上面的波形示意图；调节电压调光器td使输入电压vinmax继续增大，三个led灯串串联导通led灯串导通时间增大，三个led灯串串联的亮度也增大；调节电压调光器td使输入电压vinmax减小时控制过程正好相反，这里不再赘述。

在上述所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。