LED照明控制电路的制作方法

本实用新型实施例涉及照明技术领域，具体涉及一种led照明控制电路。

背景技术：

目前对于调光调色产品中最少有一路白光和一路彩光，而白光的正向电压(vf)值与彩色的vf值相差较大。现有技术一般两路不同的led需求电压从一个绕组的同一端输出，通过控制环路来控制输出两路不同电压需求。由于两个不同输出电压均由同一绕组的同一端输出，如果两路输出电压相差较大，将会有较大的开关频率及占空比变化，而开关频率过高会导致电磁干扰(electromagneticinterference，emi)性能较差。因此开关频率一般只有两倍的变化范围，对于低电压输出那路的线性稳压电路损耗将会大幅增加，降低系统效率。所以无法满足两路输出电压相差较大的应用需求。

由于白光的正向电压(vf)值与彩色的vf值相差较大，现有技术常用两个不同的电源来实现两路不同电压输出的需求。应用两个独立电源，一路电源直接给白光供电，另一路直接给彩光供电。两个电源存在成本高，电源效率低，占用空间大，功率密度小等缺点，且控制方式较为复杂。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种led照明控制电路，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种led照明控制电路，包括：开关电源电路、输出电路、第一采样电路、反馈电路以及控制器电路；所述开关电源电路包括变压器，所述变压器包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述输出电路输出点亮白光led所需的第一正向电压，所述第二输出端通过所述输出电路输出点亮彩光led所需的第二正向电压；所述控制器电路用于控制所述第一采样电路对所述第二正向电压进行电压采样，并通过反馈电路反馈至所述开关电源电路。

在一种可选的方式中，所述变压器包括第一次级线圈和第二次级线圈，所述输出电路包括：第一二极管、第一电容、第一电阻、第二二极管以及第二电容；所述第一次级线圈的第一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极输出所述第一正向电压，所述第一二极管的阴极还通过所述第一电容与所述第一次级线圈的第二端连接，所述第二次级线圈的第一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极输出所述第二正向电压，所述第二二极管的阴极与所述第一次级线圈的第二端连接，同时还通过所述第二电容接地，所述第二次级线圈的第二端接地。

在一种可选的方式中，所述变压器包括第一次级线圈和第二次级线圈，所述输出电路包括：第一二极管、第一电容、第一电阻、第二二极管以及第二电容；所述第一次级线圈的第一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极输出所述第一正向电压，所述第一二极管的阴极还通过所述第一电容接地，所述第一次级线圈的第二端接地，所述第二次级线圈的第一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极输出所述第二正向电压，所述第二二极管的阴极通过所述第二电容接地，所述第二次级线圈的第二端接地。

在一种可选的方式中，所述变压器包括设置有中间抽头的次级线圈，所述输出电路包括：第一二极管、第一电容、第一电阻、第二二极管以及第二电容；所述次级线圈的第一端为所述第一输出端，与所述第一二极管的阳极连接，所述中间抽头为所述第二输出端，与所述第二二极管的阳极连接，所述次级线圈的第三端接地，所述第一电容和所述第一电阻相互并联，且连接在所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极之间，所述第二二极管的阴极还通过所述第二电容接地，所述第一二极管的阴极用于输出所述第一正向电压，所述第二二极管的阴极用于输出所述第二正向电压。

在一种可选的方式中，所述第一采样电路包括：第二电阻、第一稳压管、第一晶体管、第三电阻以及第四电阻，所述第一晶体管的第一端通过所述第二电阻与控制器电路连接，同时还通过所述第三电阻接地，所述第一晶体管的第二端通过所述第四电阻与所述第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第一晶体管第三端与所述反馈电路连接。

在一种可选的方式中，所述反馈电路包括：第二晶体管以及第五电阻，所述第二晶体管的第一端与所述第一晶体管的第三端连接，同时通过所述第五电阻接地，所述第二晶体管的第二端与开关电源电路连接，所述第二晶体管的第三端接地。

在一种可选的方式中，所述第一采样电路包括：第二电阻、第一晶体管、第三电阻、第十八电阻、第十九电阻、第三稳压管以及第二十电阻；所述第一晶体管的第一端通过所述第二电阻与控制器电路连接，同时还通过所述第三电阻接地，所述第一晶体管的第二端与所述第三稳压管的阳极连接，所述第三稳压管的阴极通过第十八电阻与所述第二二极管的阴极连接，所述第三稳压管的参考端通过第十九电阻与所述第二二极管的阴极连接，并通过第二十电阻接地，所述第一晶体管第三端与所述反馈电路连接。

在一种可选的方式中，所述led照明控制电路还包括第二采样电路，用于空载时进行采样；所述第二采样电路包括第二稳压管和第六电阻，第二稳压管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，第二稳压管的阳极通过所述第六电阻与所述反馈电路连接。

在一种可选的方式中，所述第一晶体管为npn三极管或nmos管的至少其中之一。

在一种可选的方式中，所述第一正向电压大于所述第二正向电压。

本实用新型实施例的led照明控制电路包括：开关电源电路、输出电路、第一采样电路、反馈电路以及控制器电路；所述开关电源电路包括变压器，所述变压器包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述输出电路输出点亮白光led所需的第一正向电压，所述第二输出端通过所述输出电路输出点亮彩光led所需的第二正向电压；所述控制器电路用于控制所述第一采样电路对所述第二正向电压进行电压采样，并通过反馈电路反馈至所述开关电源电路，能够提供相差较大的两路电压输出，满足不同电压需求，且功率密度大，成本低廉。

上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的led照明控制电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的另一led照明控制电路的电路示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的又一led照明控制电路的电路示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的又一led照明控制电路的电路示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的led照明控制电路的控制器电路的电路示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的led照明控制电路的白光led电路的电路示意图；

图7示出了本实用新型实施例提供的led照明控制电路的彩光led电路的电路示意图；

图8示出了本实用新型实施例提供的又一led照明控制电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本实用新型实施例提供的led照明控制电路的结构示意图，如图1所示，led照明控制电路10包括：开关电源电路11、输出电路12、第一采样电路13、反馈电路14以及控制器电路15；所述输出电路12用于提供点亮白光led所需的第一正向电压v1和提供点亮彩光led所需的第二正向电压v2；所述控制器电路15用于控制所述第一采样电路14进行电压采样，并通过反馈电路14反馈至所述开关电源电路11。其中，第一正向电压v1大于第二正向电压v2。

在本实用新型实施例中，如图2-3所示，所述开关电源电路11包括变压器t1，所述变压器t1包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述输出电路12输出所述第一正向电压v1至白光led电路16，所述第二输出端通过所述输出电路12输出所述第二正向电压v2至彩光led电路17。

在本实用新型实施例中，参见图2，变压器t1次级绕组采用直流叠加方式。所述变压器t1包括第一次级线圈和第二次级线圈，所述输出电路12包括：第一二极管d1、第一电容c1、第一电阻r1、第二二极管d2以及第二电容c2。所述第一次级线圈的第一端与所述第一二极管d1的阳极连接，所述第一二极管d1的阴极输出所述第一正向电压v1，所述第一二极管d1的阴极还通过所述第一电容c1与所述第一次级线圈的第二端连接。所述第二次级线圈的第一端与所述第二二极管d2的阳极连接，所述第二二极管d2的阴极输出所述第二正向电压v2，所述第二二极管d2的阴极与所述第一次级线圈的第二端连接，同时还通过所述第二电容c2接地gnd，所述第二次级线圈的第二端接地gnd。

在本实用新型实施例中，如图3所示，变压器t1的次级用两个单独绕组输出。所述变压器t1包括第一次级线圈和第二次级线圈，所述输出电路12包括：第一二极管d1、第一电容c1、第一电阻r1、第二二极管d2以及第二电容c2。所述第一次级线圈的第一端与所述第一二极管d1的阳极连接，所述第一二极管d1的阴极输出所述第一正向电压v1，所述第一二极管d1的阴极还通过所述第一电容c1接地gnd，所述第一次级线圈的第二端接地gnd，所述第二次级线圈的第一端与所述第二二极管d2的阳极连接，所述第二二极管d2的阴极输出所述第二正向电压v2，所述第二二极管d2的阴极通过所述第二电容c2接地gnd，所述第二次级线圈的第二端接地gnd。

参见图4，变压器t1次级绕组采用中间抽头方式。所述变压器t1包括设置有中间抽头的次级线圈，所述输出电路12包括：第一二极管d1、第一电容c1、第一电阻r1、第二二极管d2以及第二电容c2；所述次级线圈的第一端为所述第一输出端，与所述第一二极管d1的阳极连接，所述中间抽头为所述第二输出端，与所述第二二极管d2的阳极连接，所述次级线圈的第三端接地gnd，所述第一电容c1和所述第一电阻r1相互并联，且连接在所述第一二极管d1的阴极与所述第二二极管d2的阴极之间，所述第二二极管d2的阴极还通过所述第二电容c2接地gnd，所述第一二极管d1的阴极用于输出所述第一正向电压v1，所述第二二极管d2的阴极用于输出所述第二正向电压v2。

在本实用新型实施例中，第一晶体管q1、第二晶体管q2可以为npn三极管，第一端为基极，第二端为集电极，第三端发射极。第一晶体管q1、第二晶体管q2也可以nmos管的至少其中之一，第一端为栅极，第二端为漏极，第三端为源极。当然在本实用新型的其他实施例中，第一晶体管q1也可以是其他开关管，在此不作限制。

继续参见图2，所述第一采样电路13包括：第二电阻r2、第一稳压管zd1、第一晶体管q1、第三电阻r3以及第四电阻r4。所述第一晶体管q1的第一端通过所述第二电阻r2与控制器电路15连接，同时还通过所述第三电阻r3接地gnd，所述第一晶体管q1的第二端通过所述第四电阻r4与所述第一稳压管zd1的阳极连接，所述第一稳压管zd1的阴极与所述第二二极管d2的阴极连接，所述第一晶体管q1第三端与所述反馈电路14连接。

所述反馈电路14包括：第二晶体管q2以及第五电阻r5。所述第二晶体管q2的第一端与所述第一晶体管q1的第三端连接，同时通过所述第五电阻r5接地gnd，所述第二晶体管q2的第二端与开关电源电路11连接，所述第二晶体管q2的第三端接地gnd。

所述led照明控制电路10还包括第二采样电路18，用于空载时进行采样；所述第二采样电路18包括第二稳压管zd2和第六电阻r6，第二稳压管zd2的阴极与所述第二二极管d2的阴极连接，第二稳压管zd2的阳极通过所述第六电阻r6与开关电源电路11连接。

在本实用新型实施例中，如图5所示，控制器电路15包括：ldo电路151和与ldo电路151连接的单片机mcu。ldo电路151用于将第二正向电压v2转换为单片机u1所需的电源电压vdd。ldo电路151包括：ldo芯片u2和第七电容c7，ldo芯片u2的输入端vin接收第二正向电压v2，ldo芯片u2的输出端vout输出电源电压vdd至单片机u1的电源端。ldo芯片u2的接地端gnd接地gnd。ldo芯片u2的输出端vout与接地端gnd之间接第七电容c7。单片机u1的电源端通过第八电容c8接地。单片机u1输出采样控制信号dim至第一采样电路13，输出第一控制信号cct1至白光led电路16，控制白光led的发光，输出第二控制信号red、第三控制信号blue以及第四控制信号green至彩光led电路17，控制彩光led的发光。在本实用新型实施例中，单片机u1可以应用现有的任一led驱动芯片，例如型号为sn8p2501dsdg的驱动芯片，ldo芯片u2可以应用现有的任一低压差线性稳压器(lowdropoutregulator，ldo)电路或直接应用现有的芯片，如78l05，在此不作限制。

如图6所示，白光led电路16包括：第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第三晶体管q3、多个串联的白光led、第十电阻r10以及第十一电阻r11。第三晶体管q3的第一端通过第七电阻r7与单片机u1连接，用于接收单片机u1输出的第一控制信号cct1。第七电阻r7的远离第三晶体管q3的一端通过第八电阻r8与输出电路12连接。第三晶体管q3的第一端还通过第九电阻r9接地gnd，第三晶体管q3的第二端与多个串联的白光led的阴极侧连接，同时还通过第十电阻r10与输出电路12连接，通过第十一电阻r11接地gnd。第三晶体管q3的第三端接地gnd。多个串联的白光led的阳极侧与输出电路12连接，用于接收第一正向电压v1。

如图7所示，彩光led电路17包括：第十二电阻r12、第十三电阻r13、第四晶体管q4、第一led、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第五晶体管q5、第二led、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第六晶体管q6、第三led。第四晶体管q4的第一端通过第十二电阻r12与单片机u2连接，用于接收单片机u2传输的第二控制信号red。第四晶体管q4的第一端还通过第十三电阻r13接地gnd，第四晶体管q4的第二端与第一led的阴极连接，第一led的阳极与输出电路12连接，用于接收输出电路12输出的第二正向电压v2。第五晶体管q5的第一端通过第十四电阻r14与单片机u2连接，用于接收单片机u2传输的第三控制信号blue。第五晶体管q5的第一端还通过第十五电阻r15接地gnd，第五晶体管q5的第二端与第二led的阴极连接，第二led的阳极与输出电路12连接，用于接收输出电路12输出的第二正向电压v2。第六晶体管q6的第一端通过第十六电阻r16与单片机u2连接，用于接收单片机u2传输的第四控制信号green。第六晶体管q6的第一端还通过第十七电阻r17接地gnd，第六晶体管q6的第二端与第三led的阴极连接，第三led的阳极与输出电路12连接，用于接收输出电路12输出的第二正向电压v2。第四晶体管q4的第三端、第五晶体管q5的第三端以及第六晶体管q6的第三端接地gnd。

在本实用新型实施例中，以图2为例，第一次级线圈的匝数为n1，第二次级线圈的匝数为n2。led照明控制电路10的具体工作原理如下：

当需要白光led点亮时，单片机u1控制采样控制信号dim输出低电平，使第一晶体管q1截止，第二晶体管q2截止，此时白光led工作在恒流状态，第一正向电压v1通过白光led的正向电压(vf)值钳位，第二正向电压v2通过变压器t1耦合，由n1和n2的匝比决定，第一正向电压v1与第二正向电压v2有匝比关系为：v1/n1＝v2/(n1+n2)，可通过改变变压器t1匝比将第二正向电压v2调至一个合适的电压。由于第二正向电压v2为ldo电路151的输入电压，如此可大幅降低给单片机u1供电ldo电路151上的损耗，提高电源效率。而白光led工作在过流点状态，能够提高工作效率。

当需要彩光led点亮时，单片机u1控制采样控制信号dim输出高电平，使第一晶体管q1导通，第二晶体管q2导通，第一采样电路13通过反馈电路14来控制输出的第二正向电压v2。此时彩光工作在恒压状态，第二正向电压v2维持在第一稳压管zd1的稳压值，使第二正向电压v2工作在合适的恒定电压，能够简单方便的控制了彩光led任意颜色的输出。第一正向电压v1通过变压器t1耦合，由n1:n2的匝比决定第一正向电压v1的电压值，使第一正向电压v1设置为低于白光工作电压，从而当再开启白光时不会出现过冲。

当led照明控制电路10待机工作时，单片机u1控制采样控制信号dim输出高电平，使第一晶体管q1导通，第二晶体管q2导通，第一取样电路13通过反馈电路14来控制输出的第二正向电压v2，第二正向电压v2维持在第一稳压管zd1的稳压值，将控制白光led电路16和彩光led电路中的晶体管断开，电源进入间歇工作模式，可保持电源较低的待机功率。

当白光led空载后，进入间歇工作模式，工作在恒压状态，第二正向电压v2由第二稳压管zd2的控制，第一正向电压v1通过变压器t1匝比耦合，从而保护led照明控制电路10在负载空载时第一正向电压v1和第二正向电压v2在合适的电压值。

在本实用新型实施例中，白光led和彩光led的正向电压值有时会相差很大，而通过改变变压器t1匝比的方式，再结合输出的第一采样电路和反馈电路来实现白光led和彩光led恒流恒压模式的转换，同时使得到ldo电路151输入端的第二正向电压v2都可以做到较低，这样可以大幅降低ldo电路151的损耗，提高了电源的工作效率。

在本实用新型实施例中，在第一采样电路13中，可以应用稳压电路替换图2中的第一稳压管zd1，如图8所示，第一采样电路13包括：第二电阻r2、第一晶体管q1、第三电阻r3、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第三稳压管zd3以及第二十电阻r20。所述第一晶体管q1的第一端通过所述第二电阻r2与控制器电路15连接，同时还通过所述第三电阻r3接地gnd，所述第一晶体管q1的第二端与所述第三稳压管zd3的阳极连接，所述第三稳压管zd3的阴极通过第十八电阻r18与所述第二二极管d2的阴极连接，所述第三稳压管zd3的参考端通过第十九电阻r19与所述第二二极管d2的阴极连接，并通过第二十电阻r20接地gnd。所述第一晶体管q1第三端与所述反馈电路14连接。在本实用新型实施例中，也可以应用图8中类似的稳压电路替换图2中的第二稳压管zd2，在此不再赘述。

在本实用新型实施例中，继续参见图2，开关电源电路11包括：整流电路111、变压器t1以及控制环电路112。整流电路111的两个输入端分别接市电的火线l和零线n，用于对市电进行整流后传输至变压器t1，控制环电路112对变压器t1输入端进行自激振荡控制。整流电路111的第一输出端通过第一电压l1与变压器t1的第一端连接，同时还通过相互并联的第十电容c10和第十一电容c11接地gnd。控制环电路112包括：第八晶体管q8、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第十二电容c12、第十三电容c13、第二十三电阻r23、第三二极管d3、第二十四电阻r24、第四稳压管zd4、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26以及第二十七电阻r27。第八晶体管q8的第一端与第二十一电阻r21的一端、第二晶体管q2的第二端以及第四稳压管zd4的阴极连接。第二十一电阻r21的另一端通过第十二电容c12与变压器t1的第三端连接，通过第二十二电阻r22与变压器t1的第一端连接，通过第二十三电阻r23接地。第八晶体管q8的第二端与变压器t1的第二端以及第三二极管d3的阳极连接，第三二极管d3的阴极通过相互并联的第十三电容c13和第二十四电阻r24与变压器t1的第一端连接。变压器t1的第四端以及第四稳压管zd4的阳极接地gnd。第八晶体管q8的第三端通过第二十五电阻r25与第四稳压管zd4的参考端连接，同时还通过相互并联的第二十六电阻r26和第二十七电阻r27接地gnd。可知，控制环电路112采用自激式反激转换器(ringingchokeconvertor，rcc)电路，变压器t1次级中间抽头或两个以上的绕组分别输出不同负载，rcc电路具有在第一正向电压v1被白光led钳位时，使开关电源电路11以过流点的电流输出电流，从而使白光led工作在过流点状态，在恒流状态下点亮白光led。

本实用新型实施例的led照明控制电路10包括：开关电源电路11、输出电路12、第一采样电路13、反馈电路14以及控制器电路15；所述开关电源电路11包括变压器t1，所述变压器t1包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端通过所述输出电路12输出点亮白光led所需的第一正向电压v1，所述第二输出端通过所述输出电路12输出点亮彩光led所需的第二正向电压v2；所述控制器电路15用于控制所述第一采样电路13对所述第二正向电压v2进行电压采样，并通过反馈电路14反馈至所述开关电源电路11，能够提供相差较大的两路电压输出，满足不同电压需求，且功率密度大，成本低廉。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。