一种调光控制电路及调光控制装置的制作方法

本申请属于控制照明技术领域，尤其涉及一种调光控制电路及调光控制装置。

背景技术：

随着经济发展，城市景观照明和建筑照明逐渐受到重视，城市景观照明的总体水平也有了较大的高，从单纯追求亮起来到追求美起来，从普通的光源到融入高科技手段的智能灯具，照明的手法也日多样化，尤其是电子调光技术大量使用，使城市的夜空越来越璀璨美丽。

然而，市面上一些调光灯具存在调光深度不够、调光频率低的问题，例如，一些要求低灰度的动画效果无法实现，航拍或者手机拍摄灯光效果时存在纹波或闪烁的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种调光控制电路及调光控制装置，旨在解决现有调光灯具存在的调光深度不够，调光频率低的问题。

为实现上述目的，本申请实施例一个方面提供了一种调光控制电路，与调光控制信号源、工作电源以及led模组连接，所述调光控制电路包括：

主控制电路，用于接收调光控制信号，并基于所述调光控制信号输出脉宽调制信号；

信号放大电路，用于接收所述脉宽调制信号，并对所述脉宽调制信号进行放大处理，以输出脉宽调制放大信号；以及

功率开关电路，用于接收所述脉宽调制放大信号，并基于所述脉宽调制放大信号输出调光驱动信号；

所述主控制电路的输入端与所述调光控制信号源连接，所述主控制电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述功率开关电路的输入端连接，所述功率开关电路的输出端与所述led模组连接。

本申请的该方面增加了信号放大电路，通过对主控电路输出的脉宽调制信号进行放大处理，并向功率开关电路输出脉宽调制放大信号，使得功率开关电路基于脉宽调制放大信号输出调光驱动信号，提升了功率开关电路的带载能力，增加了调光控制电路的调光范围。

在其中一个实施例中，所述信号放大电路包括：

偏置电阻单元，用于接收所述脉宽调制信号，并基于所述脉宽调制信号生成偏置电流信号；

开关管单元，用于接收所述偏置电流信号，并对所述偏置电流信号进行放大处理生成脉宽调制放大信号；

所述偏置电阻单元的第一端与所述主控制电路连接，所述偏置电阻单元的第二端与所述开关管单元的电流输入端共接于工作电源，所述偏置电阻单元的第三端与开关管单元的控制端连接，所述开关管单元的电流输出端与所述主控制电路连接。

本实施例中采用偏置电阻单元为开关管单元提供偏置电流信号，便于开关管单元对脉宽调制信进行放大处理。

在其中一个实施例中，所述偏置电阻单元包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与所述主控制电路连接，所述第二电阻的第一端与所述工作电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端共接于所述开关管单元的控制端。

这个实施例中，通过设置第一电阻和第二电阻的阻值比例以及电阻大小设置偏置电流信号的大小，具有成本低、可靠性高的优点。

在其中一个实施例中，开关管单元包括pnp型三极管，所述pnp型三极管的发射极与工作电源连接，所述pnp型三极管的基极与偏置电阻单元连接，所述pnp型三极管的集电极与所述功率开关电路连接。

该实施例提供了开关管单元的一种实现类型。

在其中一个实施例中，所述信号放大电路为反相放大器电路，所述反相放大器电路的反相输入端与所述主控制电路连接，所述反相放大器电路的同相输入端通过电阻接地，所述反相放大器电路的输出端与所述功率开关电路连接。

在其中一个实施例中，所述信号放大电路包括第一电阻和第二电阻以及三极管；

所述第一电阻的第一端和所述三极管的发射极共接于所述工作电源端口，所述第二电阻的第一端与所述主控制电路连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电阻的第二端共接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极与所述功率开关电路连接。

在其中一个实施例中，所述三极管为pnp型三极管或者npn型三极管。

该实施例提供了信号放大电路的多种实现方式。

在其中一个实施例中，所述主控制电路包括：led驱动芯片、第一电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；所述led驱动芯片的电源引脚、所述第一电容的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接于工作电源，所述led驱动芯片的第一字段选择引脚与所述第三电阻的第二端连接，所述led驱动芯片的第二字段选择引脚与所述第四电阻的第二端连接，所述led驱动芯片的输出极性选择引脚与所述第五电阻的第二端连接，所述led驱动芯片的逻辑电源引脚与所述第一电容的第二端连接，所述led驱动芯片的脉宽调制信号输出引脚与所述第六电阻的第一端共接于所述信号放大电路，所述第六电阻的第二端与所述工作电源连接，所述led驱动芯片的调光控制信号输入引脚与所述调光控制信号源连接。

在其中一个实施例中，所述功率开关电路包括：恒流调光驱动器芯片、第七电阻、第八电阻、第二电容、第三电容、第九电阻、第一二极管、第十电阻、第十一电阻、第一电感以及第四电容；所述第七电阻的第一端与所述信号放大电路连接，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第二电容的第一端共接于所述恒流调光驱动器芯片的脉宽调制信号输入引脚，所述第三电容的第一端与所述恒流调光驱动器芯片的电源引脚连接，所述第八电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端以及所述恒流调光驱动器芯片的接地引脚共接于地，所述恒流调光驱动器芯片的电流检测引脚、所述第十电阻的第一端以及所述第十一电阻的第一端共接，所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第二端共接于地，所述恒流调光驱动器芯片的反馈信号引脚、所述第一二极管的阳极共接于所述第一电感的第一端，所述恒流调光驱动器芯片的驱动信号输出引脚与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端、所述第一二极管的阴极以及所述第四电容的第一端共接于所述led模组的正极端，所述第一电感的第二端、所述第四电容的第二端共接于所述led模组的负极端。

本申请实施例的另一方面还提供了一种调光控制装置，包括工作电源端口、调光控制信号源端口、led模组接入端口以及如上述任一项所述的调光控制电路。

该实施例提供了一种调光控制装置，将主控制电路、信号放大电路以及功率开关电路集成在调光控制装置中，并设置工作电源端口、调光控制信号源端口、led模组接入端口分别与调光控制电路连接，具有一致性好、可靠性高的优点。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的调光控制电路的结构示意图；

图2为本申请第二实施例提供的调光控制电路的结构示意图；

图3为本申请第三实施例提供的调光控制电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，本申请实施例提供的调光控制电路10，与调光控制信号源20、工作电源30以及led模组40连接，调光控制电路10包括主控制电路11、信号放大电路12以及功率开关电路13，其中，主控制电路11用于接收调光控制信号，并基于调光控制信号输出脉宽调制信号；信号放大电路12用于接收脉宽调制信号，并对脉宽调制信号进行放大处理，以输出脉宽调制放大信号；功率开关电路13用于接收脉宽调制放大信号，并基于脉宽调制放大信号输出调光驱动信号；具体的，主控制电路11的输入端与调光控制信号源20连接，主控制电路11的输出端与信号放大电路12的输入端连接，信号放大电路12的输出端与功率开关电路13的输入端连接，功率开关电路13的输出端与led模组40连接。

在本实施例中，主控制电路11基于调光控制信号输出脉宽调制信号，通过信号放大电路12对主控电路输出的脉宽调制信号进行放大处理，并向功率开关电路13输出脉宽调制放大信号，使得功率开关电路13基于脉宽调制放大信号输出调光驱动信号，提升了功率开关电路13的带载能力，增加了调光控制电路的调光范围。

在一个实施例中，调光控制信号可以为调光控制信号源20提供的一对差分信号，主控制电路11基于该差分信号可以输出多个pwm信号，例如，多个pwm信号可以包括红光脉宽调制信号、绿光脉宽调制信号、蓝光脉宽调制信号以及白光脉宽调制信号。

在本实施例中，若主控制电路11基于差分信号输出多个pwm信号，信号放大电路12可以对多个pwm信号进行放大处理，并输出多个对应的脉宽调制放大信号，例如，信号放大电路12中设有多个信号放大模块，多个信号放大模块分别与主控制电路11的多个pwm信号输出端一一对应连接，并对多个pwm信号进行放大处理。

在一个实施例中，请参阅图2，信号放大电路12包括偏置电阻单元121和开关管单元122；其中，偏置电阻单元121用于接收脉宽调制信号，并基于脉宽调制信号生成偏置电流信号；开关管单元122用于接收偏置电流信号，并对偏置电流信号进行放大处理生成脉宽调制放大信号；具体的，偏置电阻单元121的第一端与主控制电路11连接，偏置电阻单元121的第二端与开关管单元122的电流输入端共接于工作电源30，偏置电阻单元121的第三端与开关管单元122的控制端连接，开关管单元122的电流输出端与主控制电路11连接。

在本实施例中，偏置电阻单元121基于脉宽调制信号生成偏置电流信号，通过偏置电阻单元121设置一合适的偏置电路，建立合适的直流工作电，从而将较小的电流信号在开关管单元中叠加完成放大作用。

在一个实施例中，若主控制电路11基于差分信号输出多个pwm信号，信号放大电路12中设有多个信号放大模块，其中，每一信号放大模块均可以包括一偏置电阻单元121和开关管单元122，使得每一信号放大模块均可以对对应的pwm信号进行放大处理。

进一步的，通过设置一定的电流信号通过开关管单元122中的三极管基极、集电极以及发射极之间，提供偏置电流，同时也设置了一定的直流电压在三极管的各极之间，提供偏置电压，避免了放大信号的失真。

例如，在一个实施例中，请参阅图3，偏置电阻单元121包括第一电阻r1和第二电阻r2；第一电阻r1的第一端与主控制电路11连接，第二电阻r2的第一端与工作电源30连接，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第二端共接于开关管单元122的控制端。

在本实施例中，第一电阻r1设于开关管单元122的控制端，第二电阻r2的两端分别与开关管单元122的电流输入端和控制端连接，用于为开关管单元122提供偏置电流和偏置电压。

在一个实施例中，请参阅图3，开关管单元122包括pnp型三极管，pnp型三极管的发射极与工作电源30连接，pnp型三极管的基极与偏置电阻单元121连接，pnp型三极管的集电极与功率开关电路13连接。

在本实施例中，通过pnp型三极管对主控制电路11输出的脉宽调制信号进行反相放大处理。

在本实施例中，信号放大电路12的电路结构根据主控制电路11输出的脉宽调制信号的极性进行设置，例如，主控制电路11的输出极性与输入极性相反，则信号放大电路12采用反相放大电路。

例如，在一个实施例中，信号放大电路12为反相放大器电路，反相放大器电路的反相输入端与主控制电路11连接，反相放大器电路的同相输入端通过电阻接地，反相放大器电路的输出端与功率开关电路13连接。具体的，该反相放大器器电路由运算放大器及其外围电路组成，通过反相放大电路对脉宽调制信号进行反相放大处理，输出对应的脉宽调制放大信号。

在一个实施例中，请参阅图3，信号放大电路12包括第一电阻r1和第二电阻r2以及三极管q1；第一电阻r1的第一端和三极管q1的发射极共接于工作电源端口，第二电阻r2的第一端与主控制电路连接，第二电阻r2的第二端与第一电阻r1的第二端共接于三极管q1的基极，三极管q1的集电极与功率开关电路13连接。

在本实施例中，第一电阻r1和第二电阻r2组成偏置电路，为三极管q1提供偏置电流和偏置电压，三极管q1对输入信号进行放大处理，输出对应的放大信号。

在一个实施例中，三极管q1可以为pnp型三极管或者npn型三极管。若三极管q1为pnp型三极管，则信号放大电路12对主控制电路11提供的脉宽调制信号进行反相放大，若三极管q1为npn型三极管，则信号放大电路12对主控制电路11提供的脉宽调制信号进行正相放大。在本实施例中，主控制电路11可以基于预设的极性信号设置对其输出的脉宽调制信号的极性进行调节。

在一个实施例中，请参阅图3，主控制电路11包括：led驱动芯片u1、第一电容c1、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5以及第六电阻r6；其中，led驱动芯片u1的电源引脚vdd、第一电容c1的第一端、第六电阻r6的第一端、第三电阻r3的第一端、第四电阻r4的第一端以及第五电阻r5的第一端共接于工作电源30，led驱动芯片u1的第一字段选择引脚port0与第三电阻r3的第二端连接，led驱动芯片u1的第二字段选择引脚port1与第四电阻r4的第二端连接，led驱动芯片u1的输出极性选择引脚pwm与第五电阻r5的第二端连接，led驱动芯片u1的逻辑电源引脚vss与第一电容c1的第二端连接，led驱动芯片u1的脉宽调制信号输出引脚r与第六电阻r6的第一端共接于信号放大电路12，第六电阻r6的第二端与工作电源30连接，led驱动芯片u1的调光控制信号输入引脚a和b与调光控制信号源20连接。

在本实施例中，led驱动芯片u1的输入引脚a用于接收正差分信号，输入引脚b用于接收负差分信号，并通过输出引脚r、g、b以及w选择四通道高精度恒流输出pwm信号，

在一个实施例中，led驱动芯片u1可以为型号为ucs512系列驱动芯片，无需进行任何速速设置，寻址可达到4096通道，可以精准解码dmx512差分信号，并通过输出引脚输出0-100％2-4k的pwm调光信号。

在一个实施例中，通过调节led驱动芯片u1的输出极性选择引脚pwm的电位可以对led驱动芯片u1的输出极性进行选择，例如，在输出极性选择引脚pwm与第五电阻r5之间设置一电子开关或者手动开关，控制输出极性选择引脚pwm的电位，当开关断开，输出极性选择引脚pwm悬空，led驱动芯片u1的输出极性与输入的差分信号的极性相反，此时信号放大电路12用于对脉宽调制信号进行反相放大，使得输出的脉宽调制放大信号的极性与主控制电路11收到的差分信号的信息一致；当开关闭合，输出极性选择引脚pwm设置为高电平，则led驱动芯片u1的输出极性与输入的差分信号的极性相同，此时信号放大电路12用于对脉宽调制信号进行正相放大。

在一个实施例中，请参阅图3，功率开关电路13包括：恒流调光驱动器芯片u2、第七电阻r7、第八电阻r8、第二电容c2、第三电容c3、第九电阻c9、第一二极管d1、第十电阻r10、第十一电阻r11、第一电感l1以及第四电容c4；第七电阻r7的第一端与信号放大电路12连接，第七电阻r7的第二端、第八电阻r8的第一端、第二电容c2的第一端共接于恒流调光驱动器芯片u2的脉宽调制信号输入引脚dim，第三电容c3的第一端与恒流调光驱动器芯片u2的电源引脚vdd连接，第八电阻r8的第二端、第二电容c2的第二端、第三电容c3的第二端以及恒流调光驱动器芯片u2的接地引脚gnd共接于地，恒流调光驱动器芯片u2的电流检测引脚cs、第十电阻r10的第一端以及第十一电阻r11的第一端共接，第十电阻r10的第二端和第十一电阻r11的第二端共接于地，恒流调光驱动器芯片u2的反馈信号引脚drain、第一二极管d1的阳极共接于第一电感l1的第一端，恒流调光驱动器芯片u2的驱动信号输出引脚vin与第九电阻c9的第一端连接，第九电阻c9的第二端、第一二极管d1的阴极以及第四电容c4的第一端共接于led模组40的正极端，第一电感l1的第二端、第四电容c4的第二端共接于led模组40的负极端。

在本实施例中，功率开关电路13主要由恒流调光驱动器芯片u2及其外围电路组成，恒流调光驱动器芯片u2基于脉宽调制放大信号输出调光驱动信号对led模组40进行点亮，由于脉宽调制信号经过信号放大电路12进行了放大处理，提升了功率开关电路13在显示低灰度时的带载能力，增加了调光控制电路的调光深度和调光频率，解决了调光驱动信号在驱动led模组显示低灰度时提前熄灭导致调光范围变窄的问题。

在一个实施例中，恒流调光驱动器芯片u2可以为型号为sm32108系列的驱动器芯片。

在一个实施例中，本实施例还提供了一种调光控制装置，包括工作电源端口、调光控制信号源端口、led模组接入端口以及如上述任一项的调光控制电路。

该实施例提供了一种调光控制装置，将主控制电路、信号放大电路以及功率开关电路集成在调光控制装置中，并设置工作电源端口、调光控制信号源端口、led模组接入端口分别与调光控制电路连接，具有一致性好、可靠性高的优点。

综上所述，根据本申请实施例的技术方案，通过在主控制电路与功率开关电路之间增加信号放大电路，对主控电路输出的脉宽调制信号进行放大处理，并向功率开关电路输出脉宽调制放大信号，使得功率开关电路基于脉宽调制放大信号输出调光驱动信号，提升了功率开关电路的带载能力，增加了调光控制电路的调光范围，解决现有调光灯具存在的调光深度不够，调光频率低的问题。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。