LED照明电路及其控制电路的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种led照明电路及其控制电路。

背景技术：

led照明的应用日益广泛。在很多应用场景中，人们都有调光的需求，也往往通过调光的亮度来控制led的开关。比如，当人们把led的亮度调为零的时候，led处于关灯状态；与此同时，或者一段时间以后，由于控制电路处于掉电状态，存储在控制电路中的数据也会丢失。而这些丢失的数据，对于实现某些对led照明进行控制的需求可能是必要的。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种led照明的调光应用中，能够在led处于关灯状态的情况下，控制电路仍然可以保存必要信息的解决方案。

基于上述目的，本发明提出一种用于led照明电路的控制电路，该照明电路包括整流单元和照明单元，所述整流单元用于将交流电信号转换为直流电信号，所述照明单元耦合于所述直流电信号，且包括至少一个led和至少一个与该led并联的负载电容；所述控制电路分别与所述整流单元及所述照明单元相耦合以控制该照明单元，且所述控制电路由所述整流单元及所述负载电容供电；该控制电路包括：电流控制单元，可探测并响应于一个输入的调光信号，当所述调光信号为趋近于零值时，控制所述照明单元的输出电流，使得负载电容上的电压低于点亮led的最小电压且高于维持控制电路工作的最低电压。

可选的，所述电流控制单元包括基准产生电路和调节管，所述的调节管与所述led串联，所述基准产生电路接收所述调光信号，并将所述调光信号转换为基准信号，所述电流控制单元根据所述基准信号和表征流经所述调节管电流的电流采样信号，调节流经led的电流。

可选的，所述电流控制单元还包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端接收所述基准信号或快速启动基准，其第二输入端接收表征流经所述调节管电流的电流采样信号，所述运算放大器的输出端与所述调节管的控制端连接。

可选的，所述照明单元还包括与led并联的第一电阻。

可选的，所述控制电路进一步包括：

输出电压存储转换单元，接收表征led照明电路的输出电压的电压采样值，将所述电压采样值进行比例转换得到快启判断电压值并输出；

快速启动单元，输出快速启动基准，当所述调光信号由零值改变为非零值或所述电路开机时，读取所述快启判断电压值，将实时电压采样值与所述快启判断电压值进行比较，当所述实时电压采样值小于所述快启判断电压值时，将所述快速启动基准接入所述运算放大器的第一输入端，以实现快速启动；当所述实时电压采样值达到所述快启判断电压值时，表征快速启动完成，则将所述基准信号接入所述运算放大器的第二输入端。

可选的，所述输出电压存储转换单元，包括模数转换电路、寄存器和数模转换电路，所述模数转换电路接收所述电压采样值，将所述电压采样值转换成数字数值在所述寄存器中存储，所述数模转换电路获取所述数字数值并将其按照一定比例转换成所述快启判断电压值。

基于前述目的，本发明还提出一种led照明电路，包括：

整流单元，用于将交流电信号转换为直流电信号；

照明单元，耦合于所述直流电信号，该照明单元包括至少一个led，至少一个与该led并联的负载电容；

控制电路，分别与所述整流单元及所述照明单元相耦合以控制该照明单元，所述控制电路由所述整流单元及所述负载电容供电，该控制电路包括：一个电流控制单元，可探测并响应于一个输入的调光信号，当所述调光信号趋近于零值时，控制所述照明单元的输出电流，使得负载电容上的电压低于点亮led的最小电压且高于维持控制电路工作的最低电压。

可选的，所述电流控制单元包括基准产生电路和调节管，所述的调节管与所述led串联，所述基准产生电路接收所述调光信号，并将所述调光信号转换为基准信号，所述电流控制单元根据所述基准信号和表征流经所述调节管电流的电流采样信号，调节流经led的电流；所述电流控制单元还包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端接收所述基准信号或快速启动基准，其第二输入端接收表征流经所述调节管电流的电流采样信号，所述运算放大器的输出端与所述调节管的控制端连接。

可选的，所述控制电路进一步包括：

输出电压存储转换单元，接收表征led照明电路的输出电压的电压采样值，将所述电压采样值进行比例转换得到快启判断电压值并输出；

快速启动单元，输出快速启动基准，当所述调光信号由零值改变为非零值或所述电路开机时，读取所述快启判断电压值，将实时电压采样值与所述快启判断电压值进行比较，当所述实时电压采样值小于所述快启判断电压值时，将所述快速启动基准接入所述运算放大器的第一输入端，以实现快速启动；当所述实时电压采样值达到所述快启判断电压值时，表征快速启动完成，则将所述基准信号接入所述运算放大器的第二输入端。

基于前述目的，本发明还提出了一种用于led照明电路的控制电路，该照明电路包括整流单元和照明单元，所述整流单元用于将交流电信号转换为直流电信号，所述照明单元耦合于所述直流电信号，且包括至少一个led和至少一个与该led并联的负载电容；所述控制电路分别与所述整流单元及所述照明单元相耦合以控制该照明单元，且所述控制电路由所述整流单元及所述负载电容供电；该控制电路包括：

电流控制单元，可探测并响应于一个输入的调光信号，当所述调光信号为趋近于零值时，探测所述负载电容两端的电压，如果该电压低于一个第一阈值，控制所述照明单元产生输出电流，如果该电压高于一个第二阈值，则所述输出电流为零，使得负载电容上的电压低于点亮led的最小电压且高于维持控制电路工作的最低电压。

采用本发明，与现有技术相比，具有以下优点：根据本发明方案，即使在调光信号趋近于零时，在负载电容两端仍然保持适当的电压,从而控制电路始终处于被充电状态，控制电路中的信息不会丢失。特别的，当控制电路中存储了照明单元工作的电压值的情况下，控制电路可以根据该电压值判断是否需要施加一个快速启动电压来保证照明电源可以被快速启动，从而可以优化电路的启动效果。

附图说明

图1为根据本发明的包含控制电路的led照明电路工作模块示意图；

图2为根据本发明一个实施例的包含控制电路的led照明电路示意图。

图3为根据本发明一个实施例的包含另一种控制电路的led照明电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。应当意识到，在这里讨论的各种实施例均出于说明的目的，本发明并不限于任何特定的实施方式。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为根据本发明的包含控制电路的led照明电路工作模块示意图。如图1所示，led照明电路100包括整流单元110，控制电路120和照明单元130，该照明电路100可工作于一个交流电网络，整流单元110用于将交流电信号转换为直流电信号，照明单元130耦合于所述直流电信号，且包括至少一个led131和至少一个与该led并联的负载电容132；所述控制电路120分别与所述整流单元110及所述照明单元130相耦合以控制该照明单元130，且所述控制电路120由所述整流单元110及所述负载电容交替132供电；该控制电路120包括一个电流控制单元121，可探测并响应于一个输入的调光信号，当所述调光信号为趋近于零值时，控制所述照明单元130的输出电流，使得负载电容上的电压低于点亮led的最小电压且高于维持控制电路工作的最低电压。所述控制电路工作的最低电压，一般在控制电路中设定，集成于片内则由芯片设置的低电压锁定功能(uvlo)决定。图1中示出的led单元132可能包括一个或者多个led，而这样的led单元本身也并不是排他性的，也可能包括多个led单元。示出的负载电容单元132也是如此，可能包括一个也可能包括多个并联的电容。另外，图1示出了整流单元110、控制电路120和照明单元130的能量和信息传递关系，整流单元110可为控制电路120及照明单元130提供能量，而控制电路120则与照明单元130之间存在能量及信息的交换，从而实现控制功能。这样的能量或信息传递是通过电信号实现的，其具体线路连接关系则可以有多种实现方式。

根据上述技术方案，即使在调光信号趋近于零时，照明单元130中仍然存在一个较小的维持电流，这样在负载电容132两端仍然保持适当的电压,从而控制电路120始终处于被充电状态，不会掉电，控制电路中的信息不会丢失。

根据一个实施例，所述照明单元130还包括至少一个与led并联的第一电阻。这样的第一电阻当照明单元130有较大电流通过的时候能够对电路起到保护作用；同时，这样的阻值应该是较大的，这样在电路正常工作的时候，不会有过多的功率消耗。就具体电路而言，可以实现同样功能的电阻可能是一个，也可能是多个，组合方式也可以有各种变化，但电阻数量和组合方式的变化并不脱离本发明的保护范围。

图2是根据本发明一个实施例的led照明电路的电路结构示意图。如图所示，该led照明电路包括三个部分，即整流电路110，控制电路120及照明单元130。在本实施例中，电流控制单元进一步包括基准产生电路和调节管q1，所述的调节管q1与所述led串联，所述基准产生电路接收所述调光信号，并将所述调光信号转换为基准信号vref2，所述电流控制单元根据所述基准信号vref2和表征流经所述调节管q1电流的电流采样信号，调节流经led的电流。在本实施例中，电流控制单元还包括一个运算放大器u2，所述运算放大器u2的第一输入端接收所述基准信号vref2或快速启动基准vref1，其第二输入端接收表征流经所述调节管q1电流的电流采样信号，所述运算放大器u2的输出端与所述调节管q1的控制端连接。控制电路120还包括一个输出电压存储转换单元，接收表征led照明电路130的输出电压的电压采样值，将所述电压采样值进行比例转换得到快启判断电压值v1并输出；一个快速启动单元u1，输出快速启动基准vref1，当所述调光信号由零值改变为非零值或所述电路开机时，读取所述快启判断电压值v1，将实时电压采样值与所述快启判断电压值v1进行比较，当所述实时电压采样值小于所述快启判断电压值时，将所述快速启动基准vref1接入所述运算放大器u2的第一输入端，以实现快速启动；当所述实时电压采样值达到所述快启判断电压值v1时，表征快速启动完成，则将所述基准信号vref2接入所述运算放大器u2的第二输入端。

根据一个实施例，所述输出电压存储转换单元，包括模数转换电路、寄存器和数模转换电路，所述模数转换电路接收所述电压采样值，将所述电压采样值转换成数字数值在所述寄存器中存储，所述数模转换电路获取所述数字数值并将其按照一定比例转换成所述快启判断电压值。

图3为根据本发明一个实施例的包含另一种控制电路的led照明电路示意图。如图3所示，根据一个实施例，本发明提出了一种用于led照明电路的控制电路320该照明电路包括整流单元310和照明单元330所述整流单元310用于将交流电信号转换为直流电信号，所述照明单元330耦合于所述直流电信号，且包括至少一个led和至少一个与该led并联的负载电容；所述控制电路320分别与所述整流单元310及所述照明单元330相耦合以控制该照明单元330，且所述控制电路320由所述整流单元310及所述负载电容供电；控制电路320包括电流控制单元以控制所述负载电容两端电压处于设定的范围之内以对控制电路进行供电。在本实施例中，电流控制单元包括基准产生电路和调节管q，所述的调节管q与所述led串联，所述基准产生电路接收所述调光信号，并将所述调光信号转换为基准信号，所述电流控制单元根据所述基准信号和表征流经所述调节管q1电流的电流采样信号，调节流经led的电流。基准电路可探测并响应于一个输入的调光信号，当所述调光信号为趋近于零值时，探测所述负载电容两端的电压，如果该电压低于一个第一阈值，则输出一个充电基准电压vref-c，产生充电电流，用于对所述负载电容进行充电；如果该电压高于一个第二阈值，则输出一个零值基准电压vref-0，使得输出电流为零。当调光信号不趋近于零时，则根据调光信号强弱，输出基准电压vref2。本实施例中没有涉及快速启动功能，但本领域的技术人员根据本说明书前文中的介绍，应该很容易将本实施例的电路与有关快速启动功能电路相结合，从而实现快速启动功能。

在本说明书及权利要求书中使用的“一”或“一个”应当被理解为表示“至少一个”，除非被明确指出并非此含义或者基于上下文排除该解释。除非明确作出相反的说明，本发明的说明书及权利要求书要求保护的包括一个以上步骤和行为的任何方法中，方法的各步骤或行为的不限于该方法被陈述的步骤或者行为的顺序。

虽然这里描述和解释了一些发明的实施例，但本领域的技术人员在本发明已经描述的实施方式的基础上将会容易想到实现所述功能或者获得所述结果的其他方式和结构，而任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。