一种可调色温的LED灯电路装置的制作方法

本实用新型涉及一种电路改进，尤其涉及的是一种可调色温的led灯电路装置。

背景技术：

现有技术的led色温调控(又称dim-to-warm,warm-dimming,dim-tone,tunablewhite等等)，是以控制两组或两组以上的不同色温的led灯珠的电流，通过改变led灯珠或灯珠组的光亮度比例，从而达到改变色温的目的。不同色温的led灯灯光会有不同的冷暖感受，例如白光、蓝光是冷色调，而黄光和红光是暖色调。利用最少两组不同色温的led灯珠或灯珠组，例如可以是冷光的白色和暖光的黄光，或者是不同色温的暖光(黄光)灯珠组成。

目前常见的可调色温的led灯，大多以并联方式进行连接至少两组的led灯或灯组实现，并分别利用两组不同的可调电源以及对应的控制单元，以实现不同速率改变两组的led灯珠的电流，使其光亮度比例改变，达到改变色温的效果。

如图1所示的，现有技术中的可调色温led灯或灯组电路中，不同色温的两组灯珠串，即白光灯珠串110和黄光灯珠串120采用的是并联连接方式，其分别对应自己的驱动电路，驱动电路可根据不同调光方式例如可控硅调光、数字信号调光、可调电流源等，设置对应的驱动电路；由于需要分别设置对应的驱动电路，包括白光驱动单元130和暖光驱动单元140，分别对并联的白光灯珠串110和黄光灯珠串120进行驱动，改变白光灯珠的光亮度，同时通过暖光驱动电路以不同速率改变黄光灯珠串组的电流，以使两组灯珠的光亮度改变比例不同，由此就会形成整个的led灯会显示不同的色温。

但现有技术中这种方案需要采用单一驱动电路(如可调电流源)实现色温调校的方式，需要设置每组灯珠独立的驱动电路单元，各自以不同速率调控电流才可调校色温，这样就会不仅每组灯珠都需要驱动电路单元，而且不同组灯珠驱动电路单元之间还需要协调控制，不仅增加了产品的实现成本，而且开发成本和开发时间也会增加，方案也较为复杂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可调色温的led灯电路装置，针对现有技术的需要多个驱动电路单元成本较高的情况，实现驱动电路单元成本更低的可调色温电路实现方案。

本实用新型的技术方案如下：

一种可调色温的led灯电路装置，其包括至少两组的led灯珠组，每组串接至少一个led灯珠，且两组led灯珠组采用不同色温的led灯珠；其中，所述两组led灯珠组串联连接，并且在其中任一选定组led灯珠组上并联连接有一可变分流电路单元，用于保证流经两组led灯珠的电流变化速率有差异。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，所述可变分流电路单元由n型场效应晶体管实现，所述n型场效应晶体管的源极和漏极分别连接到所述选定组灯珠组的两端，其栅极经分压电阻电路连接到两组灯珠组的两端。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，在所述分压电阻电路上并联一稳压二极管，所述稳压二极管的负极端通过一第三负载电阻连接到两组组led灯珠组的正极端。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，在所述分压电阻电路上并联一稳压二极管，所述稳压二极管的负极端通过一第三负载电阻连接到两组led灯珠组之间，且与所述n型场效应晶体管的漏极电连接。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，在所述n型场效应管的栅极与所述稳压二极管的正极和负极之间分别连接有负载电阻，包括连接负极的第四负载电路和连接正极的第五负载电阻。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，所述两组led灯珠组的负极与所述稳压二极管的正极和所述n型场效应管的源极之间分别连接有负载电阻，包括连接所述稳压二极管正极的第一负载电阻和连接源极的第二负载电阻。

所述的可调色温的led灯电路装置，其中，所述两组led灯珠组上的led灯珠采用相同规格的相同数量设置。

本实用新型所提供的一种可调色温的led灯电路装置，由于采用了两组不同色温的led灯珠组进行串联连接的方式，并通过在其中一组led灯珠组上并联连接有一可变分流电路单元，从而在实现两组led灯组组的电流变化不同比例，从而无须针对每个led灯珠组进行驱动电路单元的配备，从而实现电路更简单，控制更容易，开发成本更低。

附图说明

图1为现有技术的可调色温电路连接结构示意图。

图2为本实用新型所述可调色温的led灯电路装置的原理方案示意图。

图3为本实用新型所述可调色温的led灯电路装置的原理方案具体示意图。

图4为本实用新型所述可调色温的led灯电路装置第一较佳实施例的示意图。

图5为本实用新型所述可调色温的led灯电路装置第二较佳实施例的示意图。

图6所示为本实用新型所述可调色温的led灯电路装置具体原理示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的较佳实施例加以详细说明。

本实用新型所公开的一种可调色温的led灯电路装置，其较佳实施例如图2所示，其包括至少两组的led灯珠组，为描述方便设为第一组led灯珠组210和第二组led灯珠组220，每组分别串接至少一个led灯珠，具体地led灯珠即为发光二极管，因此每组led灯珠组皆由一个或多个led灯珠按照同极性方向依次进行串联连接。且两组led灯珠组采用不同色温的led灯珠，所述两组led灯珠组串联连接，即第一组和第二组led灯珠组也是依照同样的极性方向进行串联连接。在任一组选定组led灯珠组上，具体地在本较佳实施例中，是在第二组led灯珠组220上并联连接有一可变分流电路单元230，该可变分流电路单元230可以用来保证和实现流经两组led灯珠的电流变化速率有差异，这样就可以实现在两组led灯珠组之间的电流变化不同步，从而实现对两组不同色温的led灯珠组的电流不同比例调整。

本发明的重点是串联连接led灯珠组并进行并联连接可变分流电路以达到目的，可变分流电路可自由连接到led灯珠任何组或任何位置，只要达到分流目的即可。在本发明不同的实施例中，每组led灯珠组的数目和规格可以有不同，根据具体的效果要求不同而可以设计不同的组合方式。

本实用新型电路通过第一组和第二组led灯珠组的串联连接，就可以对第一组和第二组led灯珠组采用一个驱动电路单元进行驱动，而通过所述可变分流电路单元230的差异化电流控制，实现在两组灯珠组上实现不同的电流变化速率控制，从而实现色温亮度的不同变化，最终实现对色温的可调可控。

如图2和图3所示，本实用新型所述的可调色温的led灯电路装置两个较佳实施例中，所述可变分流电路单元230可以由n型场效应晶体管电路实现，其中采用的n型场效应管q1的源极和漏极分别连接到所述第二组灯珠组的两端(可以选其中任意一组led灯珠组)，其栅极经过分压电阻后连接到两组灯珠组的两端，也就是整个串联的电路两端。如图3所示，其中的模块a是电子开关电路，可以是三极管，场效应管，bjt(双极晶体管)或其他电子元件和开关电路。所述可变分流电路单元的最简单功能就是利用电阻电路控制模块a来实现分流。

虽然如图3所示的简单电路是可以实现本实用新型的基本目的的，但其分流的稳定性不高，因此如图6所示的，本实用新型的较佳电路原理示意图中，增加了稳压电路的模块b，在分压的电阻电路中加入了稳压电路，可以提高分流的稳定性，在改变色温是的视觉效果会更佳。稳压电路的最简单实现方式是稳压二极管，当然也可以是其他的稳压元器件和稳压电路，本实用新型较佳实施例中以稳压二极管进行说明。

如图4和图5所示的，在所述n型场效应管栅极的分压电阻电路上并联连接一稳压二极管电路。通过n型场效应管q1与稳压二极管d1的电路配合，可以实现电流的稳定变化功能。

应当理解的是，本实用新型较佳实施例中，所述可变分流电路单元不限于用n型场效应晶体管实现，任何其他电子开关例如p型场效应晶体管或bjt或igbt等等也可以达到可变分流目的，其对应的电路实现可参见本实用新型各较佳实施例，对本领域普通技术人员来说是无须创造性劳动就可以了解的实现方案。

具体地，所述稳压二极管电路d1的负极端可以通过一第三负载电阻r3连接到所述第一组led灯珠组210的正极端，即远离与所述第二组led灯珠组220连接的一端，如图3所示。或者，所述稳压二极管电路d1的负极端通过所述第三负载电阻r3连接到所述第二组led灯珠组220的正极端，即与所述第一组led灯珠组210连接的一端，且与所述n型场效应晶体管q1的漏极电连接。

本实用新型所述的可调色温的led灯电路装置较佳实施例中，在所述n型场效应管q1的栅极与所述稳压二极管d1的正极和负极之间分别连接有负载电阻，即连接负极的第四负载电路r4和连接正极的第五负载电阻r5，所述稳压二极管电路包括所述稳压二极管d1与所述第四负载电阻r4和所述第五负载电阻r5。

所述第二组led灯珠组220的负极与所述稳压二极管d1的正极和所述n型场效应管q1的源极之间分别连接有负载电阻，即连接所述稳压二极管正极的第一负载电阻r1和连接源极的第二负载电阻r2。本实用新型所述电路中，所述第一组led灯珠组与所述第二组led灯珠组上的led灯珠采用相同规格的相同数量而设置，这样对称的电路方便设置和功能控制的处理。同时，两个led灯珠组的灯珠数量和比例可以按实际产品需要而改变，以适合于不同用途的需求。

本实用新型电路的工作原理是通过两组不同色温的led灯珠组，以串联的方式连接驱动电路单元，如可调电流源，而其中一组led灯珠组连接可变分流电路，例如本较佳实施例中是在第二组led灯珠组220上连接。当流经所述第一组和第二组led灯珠组的电流进行改变时，所述可变分流电路的电阻值也改变，从而改变流经可变分流电路的电流，流经第二组led灯珠组220的电流也因此不同于流经第一组led灯珠组210的电流，两组灯珠组的光亮度变化比例会做不同的改变，这样就可以实现对色温的调整。

目前市场上常见的驱动电路一般都带有“低电压保护模式”(undervoltageprotection)功能，在灯珠串联结构上进行电流分流会容易导致led电压过低，从而引致驱动电路进入低电压保护模式或其他非正常工作模式，在此情况下，整个led灯产品会出现闪烁或其他不正常及不稳定的现象。

为解决上述困难，所述可变分流电路需要满足以下条件：一方面主要驱动电流改变时，可变分流电路需要自行调节电流流量，进行分流，从而达到改变色温效果；另一方面，当led灯珠光亮度调暗时，驱动电流和电压会减少，当电压降至接近驱动电路低电压保护模式(或其他非正常工作模式)时，可变分流电路需要自行调节电流以防止驱动电路进入保护模式。

本实用新型上述电路中，所述两个较佳实施例之间的不同之处在于，所述稳压二极管d1的负极通过所述第三负载电阻r3是直接连接驱动电路单元的正极(也即第一组led灯珠组的正极端)还是连接到所述第一组led灯珠组与第二组led灯珠组之间的连接点上。所述驱动电路单元通过第三负载电阻r3后，提供电源给所述稳压二极管d1，建立一稳定电压。所述第四负载电阻和所述第五负载电阻提供vgs电压(即栅极及源极间电压)给所述n型场效应管q1。

当驱动电流最大时，两组led灯珠组的亮度最大，第一负载电阻r1两端的电压差最高，使得所述n型场效应管q1的有效vgs电压最低，所述n型场效应管q1会关闭，没有电流分流，第一组led灯珠组210和第二组led灯珠组220的电流是相同的，色温固定不变。

而当调低整体led灯的亮度时，由于驱动电流减少，第一负载电阻上的电压差减少，所述n型场效应管q1的有效vgs电压增加，使得所述n型场效应管q1开通，流经第二组led灯珠组220的电流会分流至所述n型场效应管q1上，因此，流经两组灯珠组的电流会以不同的速率减少，第一组led灯珠组210与第二组led灯珠组220的光亮度也会以不同速率降低，因而两组灯珠组的光亮度比例会随之变化，由此会改变色温。反之向最大电流时亦然。

当驱动电流进一步改变时，所述n型场效应管q1的有效vgs电压会随之而改变，所述第二组led灯珠组220的电流也会以不同于第一组led灯珠组210的速率改变，从而最终实现了色温调整。

当整体led灯珠的亮度继续调暗时，驱动电流继续减少，会导致驱动电路的正负极电压降低，经过第三负载电阻提供的有效vgs电压也会降低，流经所述n型场效应管q1的电流也会降低，甚至导致q1的关闭，停止分流。这样就可以防止驱动电路进入低电压保护保护模式，以保持led灯珠的正常运行和稳定性。

本实用新型的上述技术实现方案中，通过两组led灯珠组的串联连接方式，配合可变分流电路单元，解决了串联的技术困难，并且可采用单一的led驱动电路单元，例如可调电流源，大大降低了开发时间和成本。相比现有技术的并联方案，串联方案可用较少的灯珠数量，产品的驱动电路实现较为简单，所需零件较少，生产工序也较容易，令生产成本下降。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。