一种功率调节电路和LED灯驱动装置的制作方法

本实用新型涉及LED灯领域，尤其涉及一种功率调节电路和LED灯驱动装置。

背景技术：

发光二极管(light emitting diode，LED)的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，LED灯则是将利用LED进行发光的灯具。

在现实生产中，不同的客户对LED灯有不同的功率要求。因为LED灯一般为恒压，所以在现有LED灯驱动装置的功率调节电路中，是通过改变单个采样电阻的阻值来满足实际需求中不同LED灯的工作电流的需求。改变单个采样电阻的阻值一般是通过更换采样电阻或采用可变电阻作为采样电阻实现。

通过更换采样电阻或采用可变电阻作为采样电阻来改变采样电阻的阻值，虽然能满足实际需求中不同LED灯的工作电流的需求，但站在生产商的角度来说，仍不能统一生产满足客户不同功率需求的LED驱动装置，而且功率的调节只能在生产环节实现，产品一旦完成后功率就确定了，不能在用户端实现功率调节。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种功率调节电路和LED灯驱动装置，解决了现有的LED灯驱动装置不能统一生产以满足客户不同功率需求，且功率调节只能在生产环节实现而不能在用户端实现的技术问题。

本实用新型提供了一种功率调节电路，包括：开关管单元、采样单元、调节单元和开关调压单元；

所述开关管单元的漏极与直流恒压源输出端连接，所述开关管单元的源极与所述采样单元的输入端连接，所述开关管单元的栅极与所述调节单元的驱动端连接；

所述调节单元的采样输入端与所述采样单元的输出端连接，用于将所述采样单元的采样值与基准值比较，然后根据比较结果控制驱动端的占空比来控制所述开关管单元的导通时间，以使所述采样值与所述基准值相同；

所述开关调压单元的输出端与所述调节单元的输入端连接；

所述开关调压单元包括并联的至少两个等效电阻和设置在每个所述等效电阻支路上的开关；

当改变所述开关调压单元中所述开关的通断组合时，所述开关调压单元输出端的输出电压发生变化，对应的所述基准值也发生变化。

优选地，

所述功率调节电路，还包括连接在所述采样单元支路上的储能模块，用于通过存储电能或释放电能保证所述采样值不发生突变。

优选地，

所述等效电阻是由至少两个电阻串联、至少两个电阻并联或至少三个电阻混连形成。

优选地，

所述采样单元为电流采样单元，所述调节单元为电流调节单元；

所述电流采样单元，用于将流过的电流信号转化成电压信号，以使所述电流调节单元将所述电压信号与电压基准值比较。

优选地，

所述电流采样单元为电阻R50；

所述开关管单元为MOS管Q5。

优选地，

电流调节单元包括控制芯片U2、电阻R38、电阻R37、电容C17和电容C18；

电阻R38第一端与所述MOS管Q5的栅极连接；

控制芯片U2的引脚GATE与电阻R38的第二端连接，用于控制MOS管Q5的关断与导通；

控制芯片U2的VC引脚与GND引脚之间连接有电容C17；

控制芯片U2的VC引脚与GND引脚之间还串联有电容C18和电阻R37，用于保持控制芯片U2环路的稳定；

控制芯片U2的SENSE引脚与电阻R50输出端连接，用于将采样的电压信号与电压基准值比较，然后根据比较结果控制GATE引脚输出信号的占空比；

控制芯片U2的VCC引脚与供电单元连接，用于为控制芯片U2提供工作电压；

控制芯片U2的ACTL引脚与所述开关调压单元的输出端连接。

优选地，

所述开关调压单元包括电阻R43、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R44、电容C19和拨码开关SW；

电阻R43第一端与外部直流电压电源正极连接，其中所述外部直流电压电源负极与控制芯片U2的GND引脚连接；

电阻R43第二端通过电阻R44与控制芯片U2的GND引脚连接；

电阻R43第二端通过电容C19与控制芯片U2的GND引脚连接；

电阻R43第二端与控制芯片U2的ACTL引脚连接；

电阻R43第二端与控制芯片U2的GND引脚之间并联有电阻R39、电阻R40、电阻R41和电阻R42；

拨码开关SW分别串联在电阻R39、电阻R40、电阻R41和电阻R42的每条支路上，用于通过改变拨码开关SW的通断组合调整控制芯片U2的ACTL引脚上的电压值。

优选地，

供电单元包括变压器绕组N6、二极管D8、稳压管ZD2、电阻R36、电阻R46和电容C16；

变压器绕组N6第一端与二极管D8阳极连接，第二端与控制芯片U2的GND引脚连接；

二极管D8阴极与电阻R46第一端连接；

电阻R46第二端与电阻R36第一端和控制芯片U2的VCC引脚连接；

电阻R36第二端与稳压管ZD2阴极连接，还与所述外部直流电压电源正极连接；

稳压管ZD2阳极与控制芯片U2的GND引脚连接；

电容C16正极与控制芯片U2的VCC引脚连接，电容C16负极与控制芯片U2的GND引脚连接。

本实用新型提供了一种LED灯驱动装置，包括整流模块、恒压模块以及本实用新型提及的任意一项所述功率调节电路；

所述整流模块的输入端与交流电源连接，输出端与所述恒压模块的输入端连接；

所述恒压模块的输出端为直流恒压源输出端。

优选地，

所述恒压模块的输出端并联有第一滤波单元，用于稳定输出电压。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

开关调压单元包括并联的至少两个等效电阻和设置在每个等效电阻支路上的开关；当改变开关调压单元中开关的通断组合时，开关调压单元输出到调节单元中电压发生变化，对应的基准值也发生变化；而调节单元的采样输入端与采样单元的输出端连接，将采样单元的采样值与基准值比较，然后根据比较结果控制驱动端的占空比来控制开关管单元的导通时间，以使采样值与基准值相同；因为每个开关有通断两种情况，所以所有开关通断组合数量可达2的N次幂，N为并联等效电阻的数量，对应的基准值也有2的N次幂种数值，从而可以输出2的N次幂种采样值。

因此，将本实用新型的功率调节电路应用在LED灯中，将LED灯连接在采样单元的输出端，那么就可以根据客户对LED灯的功率需求，确定并联等效电阻的数量，然后计算每个并联等效电阻的阻值，即可统一生产出可以输出多种电流的LED灯驱动装置，该LED灯驱动装置可以允许生产商通过改变开关的通断组合调节LED灯的输出功率，只要将每个等效电阻支路上的开关设置在用户可以接触到的位置，那么也可以在用户端实现功率调节。

附图说明

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种功率调节电路的一个实施例的模块结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种功率调节电路的另一个实施例的模块结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种功率调节电路的一个实施例的具体电路结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种LED灯驱动装置的一个实施例的模块结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种LED灯驱动装置的另一个实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种功率调节电路和LED灯驱动装置，解决了现有的LED灯驱动装置不能统一生产以满足客户不同功率需求，且功率调节只能在生产环节实现而不能在用户端实现的技术问题。

请参阅图1，本实用新型提供的一种功率调节电路的一个实施例的模块结构示意图；

本实用新型提供了一种功率调节电路的一个实施例，包括：开关管单元2、采样单元3、调节单元4和开关调压单元5。

开关管单元2的漏极与直流恒压源输出端1连接，开关管单元2的源极与采样单元3的输入端连接，开关管单元2的栅极与调节单元4的驱动端连接。

采样单元3可以为电流采样单元，对应地，调节单元4为电流调节单元；采样单元3也可以为电压采样单元，对应地，调节单元4为电压调节单元。

调节单元4的采样输入端与采样单元3的输出端连接，用于将采样单元3的采样值与基准值比较，然后根据比较结果控制驱动端的占空比来控制开关管单元2的导通时间，以使采样值与基准值相同。

如果采样值与基准值相同，则不需要改变驱动端的占空比；如果采样值与基准值不同，则需要改变驱动端的占空比。

开关调压单元5的输出端与调节单元4的输入端连接。

开关调压单元5包括并联的至少两个等效电阻和设置在每个等效电阻支路上的开关。

当改变开关调压单元5中开关的通断组合时，开关调压单元5输出端的输出电压发生变化，对应的基准值也发生变化。

开关调压单元5输出端的每个输出电压都对应一个基准值。

因为每个开关有通断两种情况，所以所有开关通断组合数量可达2的N次幂，N为并联等效电阻的数量，对应的基准值也有2的N次幂种数值，从而可以输出2的N次幂种采样值。

因此，将本实用新型的功率调节电路应用在LED灯中，将LED灯连接在采样单元3的输出端，那么就可以根据客户对LED灯的功率需求，确定并联等效电阻的数量，然后计算每个并联等效电阻的阻值，即可统一生产出可以输出多种电流的LED灯驱动装置，该LED灯驱动装置可以允许生产商通过改变开关的通断组合调节LED灯的输出功率，只要将每个等效电阻支路上的开关设置在用户可以接触到的位置，那么也可以在用户端实现功率调节。

例如，如果客户需求5W、10W、15W、20W和25W五种功率的LED灯，那么就需要设置并联的三个等效电阻和设置在每个等效电阻支路上的开关，通过控制三个开关的通断即可使LED灯输出8种功率，所以只要计算这三个等效电阻的阻值，使得这8种功率包括5W、10W、15W、20W和25W五种功率即可。

这样，生产商只需统一生产可以输出这五种功率的功率调节电路，即可满足客户不同功率的需求，而且只要将每个等效电阻支路上的开关设置在用户可以接触到的位置，那么就可以在用户端实现功率调节。

需要说明的是，在功率调节电路中设置并联的多个电阻和每条电阻支路上的开关，使得不同的开关通断组合可以调节LED灯输出不同的功率，是本实用新型的创新点；并且，在本实用新型中，每条电阻支路上开关的通断应用了二进制编码的思想。

请参阅2，本实用新型提供的一种功率调节电路的另一个实施例的模块结构示意图；

在本实用新型提供的另一个实施例中，功率调节电路还可以包括连接在采样单元3支路上的储能模块7，用于通过存储电能或释放电能保证采样值不发生突变。

进一步地，等效电阻是由至少两个电阻串联、至少两个电阻并联或至少三个电阻混连形成。

进一步地，采样单元3为电流采样单元，调节单元4为电流调节单元4。

电流采样单元，用于将流过的电流信号转化成电压信号，以使电流调节单元4将电压信号与电压基准值比较。

请参阅图3，本实用新型提供的一种功率调节电路的一个实施例的具体电路结构示意图。

如图3所示，电流采样单元为电阻R50，开关管单元2为MOS管Q5。

如图3所示，电流调节单元4包括控制芯片U2、电阻R38、电阻R37、电容C17和电容C18。

电阻R38第一端与MOS管Q5的栅极连接。

控制芯片U2的引脚GATE与电阻R38的第二端连接，用于控制MOS管Q5的关断与导通。

控制芯片U2的VC引脚与GND引脚之间连接有电容C17。

控制芯片U2的VC引脚与GND引脚之间还串联有电容C18和电阻R37，用于保持控制芯片U2环路的稳定。

控制芯片U2的SENSE引脚与电阻R50输出端连接，用于将采样的电压信号与电压基准值比较，然后根据比较结果控制GATE引脚输出信号的占空比。

控制芯片U2的VCC引脚与供电单元7连接，用于为控制芯片U2提供工作电压。

控制芯片U2的ACTL引脚与开关调压单元5的输出端连接。

控制芯片U2的GND引脚与开关管单元2的栅极之间还可以连接二极管D11，其中二极管D11的阴极与开关管单元2的栅极连接。

如图3所示，开关调压单元5包括电阻R43、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R44、电容C19和拨码开关SW。

外部直流电压电源可以为0-10V直流电压源。

外部直流电压电源电阻R43第一端与外部直流电压电源正极连接，其中外部直流电压电源负极与控制芯片U2的GND引脚连接。

电阻R43第二端通过电阻R44与控制芯片U2的GND引脚连接。

电阻R43第二端通过电容C19与控制芯片U2的GND引脚连接。

电阻R43第二端与控制芯片U2的ACTL引脚连接。

电阻R43第二端与控制芯片U2的GND引脚之间并联有电阻R39、电阻R40、电阻R41和电阻R42。

拨码开关SW分别串联在电阻R39、电阻R40、电阻R41和电阻R42的每条支路上，用于通过改变拨码开关SW的通断组合调整控制芯片U2的ACTL引脚上的电压值。

在本实施例中，还可以在电阻R43第一端与外部直流电压电源正极之间串联二极管D10，其中外部直流电压电源正极与二极管D10阴极连接。

如图3所示，供电单元6包括变压器绕组N6、二极管D8、稳压管ZD2、电阻R36、电阻R46和电容C16。

变压器绕组N6第一端与二极管D8阳极连接，第二端与控制芯片U2的GND引脚连接。

二极管D8阴极与电阻R46第一端连接。

电阻R46第二端与电阻R36第一端和控制芯片U2的VCC引脚连接。

电阻R36第二端与稳压管ZD2阴极连接，还与外部直流电压电源正极连接。

进一步地，电阻R36第二端可以通过电阻与二极管D10阳极连接。

稳压管ZD2阳极与控制芯片U2的GND引脚连接。

电容C16正极与控制芯片U2的VCC引脚连接，电容C16负极与控制芯片U2的GND引脚连接。

在图3的电路中，储能模块7为变压器T2。

需要说明的是，本实用新型提供的功率调节电路有多种，图3所示的电路只是其中的一个实施例。

请参阅图4，本实用新型提供的一种LED灯驱动装置的一个实施例的模块结构示意图；

本实用新型提供了一种LED灯驱动装置的一个实施例，包括整流模块10、恒压模块11以及本实用新型提及的任意一项功率调节电路。

整流模块10的输入端与交流电源9连接，输出端与恒压模块11的输入端连接，恒压模块11的输出端为直流恒压源输出端1。

整流模块10将交流电源9输出的交流电整流成直流电，然后经恒压模块11调节后，输出恒压电流。

请参阅图5，本实用新型提供的一种LED灯驱动装置的另一个实施例的模块结构示意图；

另外，在本实用新型提供的另一个实施例中，LED灯驱动装置还包括恒压模块11的输出端并联有第一滤波单元，用于稳定输出电压。

在图3所示的功率调节电路中，第一滤波单元包括并联的电解电容C15和电阻R35，电解电容C15的阳极接地。

进一步地，在采样单元3的支路上还可以连接有第二滤波单元8，第二滤波单元8包括并联的电解电容C20和电阻R45，电解电容C20的阳极接地。

在使用本实用新型提供的LED灯驱动装置时，LED灯是与第二滤波单元8并联的。

进一步地，LED灯驱动装置还可以包括续流二极管D9，续流二极管D9的阳极与LED灯的负极连接，续流二极管D9的阴极与MOS管Q5的源极连接。

进一步地，LED灯驱动装置还可以包括第三滤波单元13、第四滤波单元14和第五滤波单元15。

第三滤波单元13连接在整流模块10与交流电源9之间，第四滤波单元14连接在整流模块10与恒压模块11之间，第五滤波单元15串联在恒压模块11与功率调节电路之间。

需要说明的是，第一滤波单元、第二滤波单元8、第三滤波单元13、第四滤波单元14和第五滤波单元15的作用均是滤波，但结构有多种，可以相同，也可以不同，此处不作详述。

上面是对一种功率调节电路和LED灯驱动装置的结构和连接方式进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种功率调节电路和LED灯驱动装置的应用进行说明，应用例包括：

根据客户对LED灯的功率需求，确定开关调压单元5中并联等效电阻的数量，然后计算每个并联等效电阻的阻值，即可确定功率调节电路，进而可以确定LED灯驱动装置。

当确定LED灯驱动装置后，只需要控制等效电阻支路上开关的通断，就可以构建出开关的多种通断组合，使得开关调压单元5输出到调节单元4中电压发生变化，对应的基准值也发生变化，即电流采样模块的电流采样值大小发生改变，因为电流采样值为LED灯的电流值，所以LED灯可以输出不同的功率。

以上对本实用新型所提供的一种功率调节电路和LED灯驱动装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。