专利名称：Led调光控制电路及具有该调光控制电路的led灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及应照明技术领域，尤其涉及一种LED调光控制电路及具有该调光控制电路的LED灯具。
背景技术：
目前，LED调光技术主要包括两种:一种通过线性调节LED输出电流的幅值来改变LED的光输出，即模拟调光；另一种为使用开关电路以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作，使用PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)来设置周期和占空度改变光输出的平均值，即数字调光。与模拟调光相比，数字调光具有较高的调光精度，但由于数字调光会引入潜在的电磁干扰频率，在路灯、隧道灯等公共照明系统这些电磁兼容要求较高的地方，不适合使用数字调光。但同时，使用一般的线性调节的模拟调光会降低调光电路的输出电流的精度，无法保证灯具亮度的精确调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种LED调光控制电路及具有该调光控制电路的LED灯具，可精确控制LED调光控制电路的输出电流，从而精确控制LED灯具的亮度。为了解决上述技术问题，本发明实施例一方面提供了一种LED调光控制电路，包括:
用于将外接交流电源转换为恒定输出电流的功率转换模块，以及用于根据调光控制指令输出相应的占空比的脉冲宽度调制信号的控制模块(102)，还包括调光控制模块(104)，所述调光控制模块(104)包括用于将所述控制模块(102)输出的脉冲宽度调制信号转换为模拟信号的数模转换子模块(141)，比较器(AR1)，光耦合器(142)，采样电阻(Rs)，所述采样电阻(Rs)的第一端与所述功率转换模块的输出端相连，第二端接地，所述比较器(ARl)的反相输入端连接于所述采样电阻(Rs)与所述功率转换模块的输出端之间的节点，所述比较器(ARl)的同相输入端通过所述数模转换子模块(141)连接所述控制模块(102)的输出端，所述比较器(ARl)的输出端与所述光耦合器(142)的第一输入端相连，所述光耦合器(142)的第二输入端外接电源(VCC)，该光耦合器(142)的输出端与所述功率转换模块的反馈端相连。其中，所述功率转换模块包括:用于将交流电源转换为直流电源的恒压源模块
(101)，以及用于向灯具提供电流的恒流驱动模块(103)，所述恒压源模块(101)的输出端与所述恒流驱动模块(103)的输入端相连；所述恒流驱动模块(103)的反馈端与所述光耦合器(142)的输出端相连。其中，所述数模转换子模块(141)包括反相器(U1)、三极管(Q1)、第一至第三分压电阻(Rl、R2、R3)，以及电容(Cl)，所述场效应管(Ql)的基极通过所述反相器(Ul)连接所述控制模块(102)的输出端，所述场效应管(Ql)的集电极通过第一分压电阻(Rl)外接电源(VCC)，所述场效应管(Ql)的发射极接地，由所述第二分压电阻(R2)和第三分压电阻(R3)串联构成的串联电路的一端连接于所述三极管(Ql)的集电极，另一端接地，所述电容(Cl)与所述第三分压电阻(R3)并联，所述比较器(ARl)的同相输入端连接于所述第二分压电阻(R2)与第三分压电阻(R3)之间的节点。其中，所述LED调光控制电路还包括第一至第三限流电阻(R4、R5、R6)，所述比较器(ARl)的反相输入端通过所述第一分压电阻(R4)连接于所述采样电阻(Rs)与所述恒流驱动模块(103)的输出端之间的节点，所述光耦合器(142)的第二输入端通过所述第二分压电阻(R5)外接电源(VCC)，所述光耦合器模块(142)的输出端通过所述第三限流电阻(R6)连接于所述恒流驱动模块(103)的第二输入端。其中，当所述PWM控制信号的占空比为100%时，所述恒流驱动模块(103)的输出电流最大。其中，当所述PWM控制信号的占空比为0%时，所述恒流驱动模块(103)的输出电
流最小。其中，所述恒压源模块(101)包括有源功率因数校正电路。其中，所述控制模块(102)为型号为Atmega88的单片机。一种具有调光控制电路的LED灯具，包括发光二极管模块，以及上述的调光控制电路，所述发光二极管模块与所述调光控制电路的功率转换模块相连。实施本发明实施例，具有如下有益效果:
实施本发明的LED调光控制电路和具有该调光电路的LED灯具，通过由调光控制模块104的数模转换子模块141将控制模块102输出的一定占空比的PWM信号转换为模拟电压后输入比较器ARl的同相输入端，再由该比较器ARl来比较该模拟电压与反相输入端的采样电压，当该PWM信号的占空比确定后，通过光耦合器142向功率转换模块发送一个控制信号，控制其输出电流，从而调节采样电压，直到比较器ARl反相输入端的采样电压等于该PWM信号转换得到的模拟电压，实现LED灯具输入电流的精确控制，进而精确调整LED灯具的亮度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的LED调光控制电路的一实施例的系统原理框 图2是本发明的LED调光控制电路的一实施例的电路原理图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1，为本发明的LED调光控制电路的一实施例的电路原理图。具体实施时，本发明实施例的该LED调光控制电路包括:功率转换模块、调光控制模块104和用于根据调光控制指令输出相应的占空比的脉冲宽度调制信号的控制信号模块102，功率转换模块用于将外部输入转换为合适大小的恒定输出，再由调光控制模块104对比此恒定输出与控制信号模块102的输出，并根据对比结果向功率转换模块提供反馈信号，再由该功率转换模块101根据该反馈信号对转换后的恒定输出进行二次调节，实现对LED发光电路输入功率的精确调节，其中，该调光控制模块104包括用于将所述控制模块(102)输出的脉冲宽度调制信号转换为模拟信号的数模转换子模块(141 )，比较器(ARl )，光耦合器(142)，采样电阻(Rs)，所述采样电阻(Rs)的第一端与所述功率转换模块的输出端相连，第二端接地，所述比较器(ARl)的反相输入端连接于所述采样电阻(Rs)与所述功率转换模块的输出端之间的节点，所述比较器(ARl)的同相输入端通过所述数模转换子模块(141)连接所述控制模块
(102)的输出端,所述比较器(ARl)的输出端与所述光I禹合器(142)的第一输入端相连,所述光耦合器(142)的第二输入端外接电源(VCC)，该光耦合器(142)的输出端与所述功率转换模块的反馈端相连。参见图1，本发明实施例的该LED调光控制电路的功率转换模块包括用于将交流电压转换为直流电压的恒压源模块101，以及用于向灯具提供电流的恒流驱动模块103，该恒压源模块101的输出端与恒流驱动模块102的输入端相连；恒流驱动模块(103)的反馈端与所述光耦合器(142)的输出端相连。参见图1，在一具体实施例中，本发明实施例的调光控制模块104的数模转换子模块141包括反相器Ul，三极管Ql，第一至第三分压电阻Rl、R2、R3，电容Cl，三极管Ql的b极与反相器Ul的输出端相连，该反相器Ul的输入端与控制模块102的输出端相连，该三极管Ql的e极接地，c极通过第一分压电阻Rl外接电源VCC，由第二分压电阻R2和第三分压电阻R3串联构成的串联电路的一端连接于三极管Ql的c极与第一分压电阻Rl之间的节点，另一端接地，电容Cl并联在该第三分压电阻R3的两端，比较器ARl的同相输入端连接于该第二分压电阻R2与第三分压电阻R3之间的节点。本发明实施例的恒压源模块101为带有APFC(Active Power Factor Correction,有源功率因数校正电路)的恒压源模块AC/DC101，该恒压源模块AC/DC101的输入端外接220V交流电源。本发明实施例中的控制模块102采用Atmega88MCU。在一具体实施例中，该调光控制模块104还包括第一至第三限流电阻R4、R5、R6，比较器ARl的反相输入端通过该第一限流电阻R4串联连接于采样电阻Rs与恒流驱动模块103输出端之间的节点；光耦合器142的第二输入端通过该第二限流电阻R5外接电源VCC，其输出端通过该第三限流电阻R6连接于恒流驱动模块DC/DC103的第二输入端。实施本发明实施例的LED调光控制电路，通过由调光控制模块104的数模转换子模块141将控制模块102输出的PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号转换为模拟电压后输入比较器ARl的同相输入端，再由该比较器ARl来比较该模拟电压与反相输入端的采样电压的大小，当该PWM信号的占空比确定后，若采样电压大于模拟电压，则通过光耦合器142向恒流驱动模块103反馈一个控制信号，控制其减小输出电流，即减小采样电压，直到比较器ARl反相输入端的采样电压等于该PWM信号转换得到的模拟电压，从而实现LED灯具输入电流的精确控制，进而精确调整LED灯具的亮度。基于上述的LED调光控制电路，本发明还提供了一种具有上述的调光控制电路的LED灯具。参见图2，为本发明的具有调光控制电路的LED灯具的一实施例的电路原理图。具体实施时，本发明实施例的该LED灯具包括LED模块，以及上述实施例的调光控制电路，该LED模块与该调光控制电路的恒流驱动模块103相连，即该LED模块中的LED的阳极和阴极分别与该恒流驱动模块103的正负极连接。下面结合工作原理对本发明实施例的LED调光控制电路进行详细的说明。参见图1和图2，本发明实施例中，当Atmega88MCU输出一定占空比的PWM信号，经过反相器Ul反相后接入三极管Ql的b极，控制三极管Ql的导通或关断。当该三极管Ql关断时，比较器ARl的同相输入端的电压V+为:
权利要求
1.一种LED调光控制电路，包括用于将外接交流电源转换为恒定输出电流的功率转换模块，以及根据调光控制指令输出相应的占空比的脉冲宽度调制信号的控制模块(102)，其特征在于，还包括调光控制模块(104)，所述调光控制模块(104)包括用于将所述控制模块(102)输出的脉冲宽度调制信号转换为模拟信号的数模转换子模块(141)，比较器(AR1)，光率禹合器(142),米样电阻(Rs),所述米样电阻(Rs)的第一端与所述功率转换模块的输出端相连，第二端接地，所述比较器(ARl)的反相输入端连接于所述采样电阻(Rs)与所述功率转换模块的输出端之间的节点，所述比较器(ARl)的同相输入端通过所述数模转换子模块(141)连接所述控制模块(102)的输出端，所述比较器(ARl)的输出端与所述光耦合器(142)的第一输入端相连,所述光稱合器(142)的第二输入端外接电源(VCC),该光稱合器(142)的输出端与所述功率转换模块的反馈端相连。
2.如权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述功率转换模块包括:用于将交流电源转换为直流电源的恒压源模块(101)，以及用于向灯具提供电流的恒流驱动模块(103)，所述恒压源模块(101)的输出端与所述恒流驱动模块(103)的输入端相连；所述恒流驱动模块(103)的反馈端与所述光耦合器(142)的输出端相连。
3.如权利要求2所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述数模转换子模块(141)包括反相器(U1)、三极管(Q1)、第一至第三分压电阻(Rl、R2、R3)，以及电容(Cl)，所述场效应管(Ql)的基极通过所述反相器(Ul)连接所述控制模块(102)的输出端，所述场效应管(Ql)的集电极通过第一分压电阻(Rl)外接电源(VCC)，所述场效应管(Ql)的发射极接地，由所述第二分压电阻(R2)和第三分压电阻(R3)串联构成的串联电路的一端连接于所述三极管(Ql)的集电极，另一端接地，所述电容(Cl)与所述第三分压电阻(R3)并联，所述比较器(ARl)的同相输入端连接于所述第二分压电阻(R2)与第三分压电阻(R3)之间的节点。
4.如权利要求3所述的LED调光控制电路，其特征在于，还包括第一至第三限流电阻(R4、R5、R6)，所述比较器(ARl)的反相输入端通过所述第一分压电阻(R4)连接于所述采样电阻(Rs)与所述恒流驱动模块(103)的输出端之间的节点，所述光耦合器(142)的第二输入端通过所述第二分压电阻(R5)外接电源(VCC)，所述光耦合器(142)的输出端通过所述第三限流电阻(R6)连接于所述恒流驱动模块(103)的第二输入端。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，当所述PWM控制信号的占空比为100%时，所述恒流驱动模块(103)的输出电流最大。
6.如权利要求2至4中任意一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，当所述PWM控制信号的占空比为0%时，所述恒流驱动模块(103)的输出电流最小。
7.如权利要求2至4中任意一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述恒压源模块(101)包括有源功率因数校正电路。
8.如权利要求2至4中任意一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述控制模块(102)为型号为Atmega88的单片机。
9.一种具有调光控制电路的LED灯具，其特征在于，包括发光二极管模块，以及如权利要求I至8中任意一项所述的调光控制电路，所述发光二极管模块与所述调光控制电路的功率转换模块相连。
全文摘要
本发明提供了一种LED调光控制电路，通过由调光控制模块(104)的数模转换子模块(141)将控制模块(102)输出的一定占空比的PWM信号转换为模拟电压后输入比较器(AR1)的同相输入端，再由该比较器(AR1)来比较该模拟电压与反相输入端的采样电压，即恒流驱动模块的输出电流的大小，当该PWM信号的占空比确定后，若该采样电压大于模拟电压，则通过光耦合器(142)向功率转换模块反馈一个控制信号，控制其减小输出电流，即减小采样电压，直到比较器(AR1)反相输入端的采样电压等于该PWM信号转换得到的模拟电压，从而实现该电路输出电流的精度。本发明同时提供了一种使用该LED调光控制电路的灯具，能够实现LED灯具输入电流的精确控制，进而精确调整LED灯具的亮度。
文档编号H05B37/02GK103167676SQ20111042025
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者周明杰, 任义 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司