一种兼容调光调色温的LED控制电路的制作方法

本实用新型涉及LED控制电路，尤其是一种兼容调光调色温的LED控制电路。

背景技术：

在灯具领域中，目前流行的调光调色温方案一般对流过灯珠的电流有上限要求，这在设计相应发光电路时带来了一些限制且增加了成本，而且在色温调节过程中有明显的突闪，即无法实现稳定调光，这会影响到用户体验灯具的视觉效果。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种兼容调光调色温的LED控制电路，安全简单，成本低廉，不限制流过两路冷、暖色温灯的电流且能够避免出现调光过程中的突闪现象。

为了弥补现有技术的不足，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种兼容调光调色温的LED控制电路，包括冷色温灯、暖色温灯、隔离恒流电源、用于调节隔离恒流电源的输出电流的可控硅调光器和用于根据隔离恒流电源的输出电流对应输出PWM信号的单片机U1，以及用于传输隔离恒流电源的输出电流并根据PWM信号导通冷色温灯、暖色温灯的PWM开关模块；所述隔离恒流电源分别连接到可控硅调光器、单片机U1、冷色温灯和暖色温灯，所述单片机U1通过PWM开关模块分别连接到冷色温灯和暖色温灯。

进一步地，还包括用于为单片机U1提供电压的供电模块，所述隔离恒流电源通过供电模块连接到单片机U1。

进一步地，所述供电模块包括电阻R27、电容C13、电阻R28、三极管Q3、稳压二极管ZD2、电容C14和电容C101；所述电阻R28两端接于三极管Q3的基极与集电极之间，所述单片机U1的输入电压端和三极管的发射极均通过电容C14/电容C101连接到参考地；所述稳压二极管ZD2的正极连接到参考地，负极连接到三极管Q3的基极；所述电阻R27的一端连接到隔离恒流电源，另一端分别连接到电容C13和三极管Q3的集电极，所述电容C13的一端接到参考地。

进一步地，所述PWM开关模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R103、电阻R104、电阻R105和电阻R106；所述MOS管Q1的栅极通过电阻R103连接到单片机的第一PWM输出端以及通过电阻R104连接到参考地，所述MOS管Q1的漏极连接到冷色温灯；所述MOS管Q2的栅极通过电阻R105连接到单片机的第二PWM输出端以及通过电阻R106连接到参考地，所述MOS管Q2的漏极连接到暖色温灯。

进一步地，所述冷色温灯为若干LED串联所形成的灯组。

进一步地，所述暖色温灯为若干LED串联所形成的灯组。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：隔离恒流电源的输出电流流入到冷色温灯和暖色温灯内，由PWM开关模块通过两路色温灯获取到该电流信息并传到单片机U1，单片机U1根据该电流信息相应的以不同占空比的PWM波形控制PWM开关模块导通，以使两路色温灯相应点亮，由于采用的是PWM方式驱动而非电流直接导通的方式，因此只需考虑输入电流对应两路灯珠的色温及色温对应的PWM占空比，也就无需对流入灯珠的电流进行限制，因此在设计时可简化电路，相应可节约成本；进一步地，利用可控硅调光器可调节隔离恒流电源的输出电流，从而使得隔离恒流电源从最高输出电流变化到最小输出电流时，相应两路灯珠从最冷色温线性变化到最暖色温；同时，隔离恒流电源从最高输出电流变化到最小输出电流时，两路灯珠可从最大亮度线性变化到最小亮度，由于其是线性变化的而非电流瞬间通入变大或变小，因此可以避免灯具的突闪现象。因此，本实用新型安全简单，成本低廉，不限制流过两路冷、暖色温灯的电流且能够避免出现调光过程中的突闪现象，使用效果更优异。

附图说明

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的实施方案。

图1是本实用新型实施例的结构示意原理图；

图2是本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

色温和流明值是两个比较重要的光学参数。灯具色温的调节根据客户需要配合不同的使用场景，如晴天和阴天需要的色温可能不一样，还需要跟现有的室内装修风格等匹配；流明值的部分需要根据被照物需要获得的照度、照明空间的大小、发光面离被照物的高度和多个灯具之间的间距等多种参数综合决定。

在灯具领域中，目前流行的调光调色温方案一般对流过灯珠的电流有上限要求，这是由输入电流直接驱动灯珠所带来的限制，这在设计相应发光电路时带来了一些限制且增加了成本，而且在色温调节过程中有明显的突闪，这是由于通入灯具的电流瞬间变化所带来的，即无法实现稳定调光，这会影响到用户体验灯具的视觉效果，而且还可能会损坏灯具。

基于此，参照图1和图2，本实用新型的实施例提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，包括冷色温灯100、暖色温灯110、隔离恒流电源150、用于调节隔离恒流电源150的输出电流的可控硅调光器140和用于根据隔离恒流电源150的输出电流对应输出PWM信号的单片机U1，以及用于传输隔离恒流电源150的输出电流并根据PWM信号导通冷色温灯100、暖色温灯110的PWM开关模块120；所述隔离恒流电源150连接到可控硅调光器140、单片机U1、冷色温灯100和暖色温灯110，所述单片机U1通过PWM开关模块120分别连接到冷色温灯100和暖色温灯110。

在本实施例中，在图2中，LED+表示隔离恒流电源150输出端正极，且图中并未示出可控硅调光器140。

采用了隔离恒流电源150，其中隔离电源是指输入端和输出端通过变压器实现电气连接的一种电源，其变压器的转换过程是：电-磁-电，由于其没有和大地连接，因此不会发生触电危险，而现有灯具上所常用的非隔离电源电路是使输入电源通过升降压之后直接加在LED负载上，由于其是共地连接的，因此有触电危险；并且，隔离电源，相比于非隔离电源，输出高低电压实现隔离,安全性更高。

可控硅调光器140的结构在现有技术中已经被公开，包括后文所述的可控硅电路，因此不作赘述，只简单描述其原理：可控硅调光器140在调光时藉由其上的可控硅电路调节输入电流波形相位，从而实现档位切换，从最高档位到最低档位均可，对应调节隔离恒流电源150输出最高电流到最低电流，因此可以方便有效地对隔离恒流电源150进行输出电流调节，从而达到调光目的。

隔离恒流电源150的输出电流流入到冷色温灯100和暖色温灯110内，由PWM开关模块120通过两路色温灯获取到该电流信息并传到单片机U1，单片机U1根据该电流信息相应的以不同占空比的PWM波形控制PWM开关模块120导通，以使两路色温灯相应点亮，由于采用的是PWM方式驱动而非电流直接导通的方式，因此只需考虑输入电流对应两路灯珠的色温及色温对应的PWM占空比，也就无需对流入灯珠的电流进行限制，因此在设计时可简化电路，相应可节约成本；进一步地，利用可控硅调光器140可调节隔离恒流电源150的输出电流，从而使得隔离恒流电源150从最高输出电流变化到最小输出电流时，相应两路灯珠从最冷色温线性变化到最暖色温；同时，由于输出总电流越大，灯具亮度越高，因此隔离恒流电源150从最高输出电流变化到最小输出电流时，两路灯珠可从最大亮度线性变化到最小亮度，由于其是线性变化的而非电流瞬间通入变大或变小，因此可以避免灯具的突闪现象。因此，本实用新型安全简单，成本低廉，不限制流过两路冷、暖色温灯110的电流且能够避免出现调光过程中的突闪现象，使用效果更优异。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，还包括用于为单片机U1提供电压的供电模块130，所述隔离恒流电源150通过供电模块130连接到单片机U1。在本实施例中，供电模块130可以将隔离恒流电源150的电压传送至单片机U1，从而为单片机U1实行供电，保证单片机U1可以正常执行各项功能，有利于提升电路整体的稳定性。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述供电模块130包括电阻R27、电容C13、电阻R28、三极管Q3、稳压二极管ZD2、电容C14和电容C101；所述电阻R28两端接于三极管Q3的基极与集电极之间，所述单片机U1的输入电压端和三极管的发射极均通过电容C14/电容C101连接到参考地；所述稳压二极管ZD2的正极连接到参考地，负极连接到三极管Q3的基极；所述电阻R27的一端连接到隔离恒流电源150，另一端分别连接到电容C13和三极管Q3的集电极，所述电容C13的一端接到参考地。

在本实施例中，电容C13、电容C14和电容C101起到导通隔杂的作用，稳压二极管ZD2起到稳定三极管Q3的基极端电压的作用，电阻R27用于负载隔离恒流电源150输入电流，从而为电阻R28和三极管Q3的集电极提供输入电压，并由三极管Q3的发射极输送到单片机U1的输入电压端。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述PWM开关模块120包括MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R103、电阻R104、电阻R105和电阻R106；所述MOS管Q1的栅极通过电阻R103连接到单片机的第一PWM输出端以及通过电阻R104连接到参考地，所述MOS管Q1的漏极连接到冷色温灯100；所述MOS管Q2的栅极通过电阻R105连接到单片机的第二PWM输出端以及通过电阻R106连接到参考地，所述MOS管Q2的漏极连接到暖色温灯110。

在本实施例中，MOS管Q1通过接收第一PWM输出端传送的PWM波形信号来实现对冷色温灯100的开关驱动，相应地，MOS管Q2通过接收第二PWM输出端传送的PWM波形信号来实现对暖色温灯110的开关驱动，两者的占空比随输入电流的变化呈线性变化，因此可见MOS管Q1和MOS管Q2起到良好的开关导通作用；电阻R103和电阻R105起到PWM波形信号导通作用，使得PWM波形信号传输更加稳定；电阻R104和电阻R106起到泄放两MOS管栅极积累电荷的作用，防止误导通，辅助控制两MOS管的开关功能。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述电阻R103和电阻R105的规格相同。在本实施例中，如此设置的目的是保证两路PWM输出波形因外部平衡电阻所受到的影响是一致的，从而维持两输出的占空比，有利于对灯具驱动进行精确控制。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述电阻R104和电阻R106的规格相同。在本实施例中，如此设置的目的是保证两路色温负载的输入电流稳定传输，减小外部电阻对其的影响，有利于精确掌握电流信息，从而精确输出PWM信号。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述暖色温灯110为若干LED串联所形成的灯组；在本实施例中，这样设置的暖色温灯110发光较为稳定，如图2所示，其中Hn中的n为具体串联个数，可自行设置。

进一步地，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，所述冷色温灯100为若干LED串联所形成的灯组；在本实施例中，这样设置的冷色温灯100发光较为稳定，如图2所示，其中Ln中的n为具体串联个数，可自行设置。

进一步地，参照图1和图2，本实用新型的实施例还提供了一种兼容调光调色温的LED控制电路，其中，包括冷色温灯100、暖色温灯110、电阻R27、电容C13、电阻R28、三极管Q3、稳压二极管ZD2、电容C14、电容C101、隔离恒流电源150、MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、用于调节隔离恒流电源150的输出电流的可控硅调光器140和用于根据隔离恒流电源150的输出电流对应输出PWM信号的单片机U1；所述电阻R28两端接于三极管Q3的基极与集电极之间，所述单片机U1的输入电压端和三极管的发射极均通过电容C14/电容C101连接到参考地；所述稳压二极管ZD2的正极连接到参考地，负极连接到三极管Q3的基极；所述电阻R27的一端连接到隔离恒流电源150，另一端分别连接到电容C13和三极管Q3的集电极，所述电容C13的一端接到参考地；所述MOS管Q1的栅极通过电阻R103连接到单片机的第一PWM输出端以及通过电阻R104连接到参考地，所述MOS管Q1的漏极连接到冷色温灯100；所述MOS管Q2的栅极通过电阻R105连接到单片机的第二PWM输出端以及通过电阻R106连接到参考地，所述MOS管Q2的漏极连接到暖色温灯110；所述冷色温灯100为若干LED串联所形成的灯组，所述暖色温灯110为若干LED串联所形成的灯组。

在本实施例中，电阻R27、电容C13、电阻R28、三极管Q3、稳压二极管ZD2、电容C14和电容C101的组合电路用于为单片机U1实现供电，当可控硅调光器140调节到最高档位时，隔离恒流电源150输出最大电流，此时灯具有最大亮度，灯具色温为最冷色温，假设为4000k，相应地，对应输出第一PWM占空比为100％(对应冷色温灯100)，第二PWM占空比为0(对应暖色温灯110)，从而实行控制；反之，当可控硅调光器140调节到最低档位时，隔离恒流电源150输出最小电流，此时灯具最暗，灯具色温为最暖色温，假定为2700k，对应输出一PWM占空比为0(对应冷色温灯100)，第二PWM占空比为100％(对应暖色温灯110)，从而实行控制；以此类推，当调节可控硅调光器140档位从高档位到低档位，或者从低档位到高档位时，同理可对应输出两路PWM相应的占空比，使其达到线性变化的效果，从而控制灯具亮度及色温也达到线性变化的效果。

以上内容对本实用新型的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本实用新型精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本实用新型范围内。