专利名称：一种彩色发光二极管光源调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光源调节技术领域，特别是涉及一种彩色发光二极管光源调节装置。
背景技术：
在照明领域，很多场合需要调节光源的亮度和颜色，这就要求照明系统具有调节 光源的亮度和颜色的功能。目前常用的光源调节技术是斩波调光技术，图1所示为一种使用光源调节器的发 光二极管LED驱动电路结构图，包括交流源AC、光源调节器001、驱动器002，其中，光源调 节器001由作为调节开关的双向触发二极管D1、可调电阻Rl和第一电容Cl构成。交流源 AC输出的正弦电压经光源调节器001调节后的输出电压Vl为斩波电压，其中一种输出电压 Vl的波形如图2所示，输出电压Vl通过驱动器为LED供电。通过调节可调电路Rl的阻值 可以改变输出电压Vl的波形，进而通过驱动器002调节LED的亮度。然而，传统的斩波调光技术，只能进行光源的亮度调节。对于光源为彩色LED的照 明系统而言，传统的斩波调光技术无法实现光源颜色的调节。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种彩色发光二极管光源调节电 路，以实现光源颜色的调节，技术方案如下一种彩色发光二极管光源调节装置，包括输入端并联连接的多路发光二极管调 节支路，每一路所述发光二极管调节支路包括控制电路、开关变换器；所述开关变换器 为升压斩波电路或升降压斩波电路，所述开关变换器的输入端为所述发光二极管调节支路 的输入端，输入直流电，所述开关变换器的输出端为所述发光二极管调节支路的输出端，连 接在与此路发光二极管调节支路对应的一路发光二极管负载两端，其中，与所述多路发光二极管调节支路对应连接的多路发光二极管负载中至少有 两路发光二极管负载的颜色不同，所述控制电路的第一输入端输入负载电流的采样信号，所述控制电路的第二输入 端输入第一脉冲信号，所述控制电路的输出端与所述开关变换器中开关管相连接，通过控 制开关管的通断，使负载电流的波形跟随所述脉冲信号的波形而变化，其中，在所述第一脉冲信号为高电平时，所述开关管工作于开关状态，其开关频率 高于第一脉冲信号的频率。优选的，所述升压斩波电路包括第一电感Li、第一二极管D1、第一电容Cl和第一 开关管Si，所述第一开关管Sl通过第一电感Ll并联在输入电压Vin两端，所述第一开关管 Sl与所述第一电感Ll的公共端为所述第一开关管Sl的第一端，所述第一二极管Dl的阳极与所述公共端相连接，所述第一二极管Dl的阴极通过所述第一电容Cl与所述第一开关管 Sl的第二端相连接，所述第一开关管Sl的控制端与所述控制电路的控制端相连接。优选的，所述升降压斩波电路包括第二电感L2、第二二极管D2、第二电容C2和第 二开关管S2，所述第二电感L2通过第二开关管S2并联在输入电压Vin两端，所述第二开关管 S2与所述第二电感L2的公共端为所述第二电感L2的第一端，所述第二二极管D2的阴极与 所述公共端相连接，所述第二二极管D2的阳极通过所述第二电容C2与所述第二电感L2的 第二端相连接，所述第二开关管S2的控制端与所述控制电路相连接。优选的，所述控制电路包括电流环和驱动电路，所述电流环的第一输入端为所述控制电路的第一输入端，所述电流环的第二输入 端为所述控制电路的第二输入端，所述电流环的输出端通过驱动电路与各开关变换器相连接。优选的，所述电路还包括脉冲调制电路，所述脉冲调制电路包括编码器、多个与门电路；所述编码器的输出端与各与门电路的第一输入端相连接，各与门电路的第二输入 端为第二脉冲信号输入端，输入同一脉冲信号，所述多个与门电路的输出端分别与各控制 电路的第二输入端相连接。优选的，所述的第一脉冲信号为经脉冲宽度调制PWM技术调制后的脉冲信号或经 脉冲宽度调制PWM技术和脉冲频率调制PFM技术调制后的脉冲信号。由以上本实用新型实施例提供的技术方案可见，本实用新型能够通过控制电路控 制开关变换器中开关管的通断，使负载电流跟随输入的脉冲信号，进而调节负载亮度。本实 用新型能够调节不同色彩发光二极管组的亮度，并达到调节发光二极管光源色彩的目的。
为了更清楚地说明本实用新型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 是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图 获得其他的附图。图1为现有的一种使用光源调节器的发光二极管LED驱动电路结构图；图2为现有的一种使用光源调节器的发光二极管LED驱动电路的一种输出电压的 波形图；图3为本实用新型实施例的一种彩色发光二极管光源调节装置的电路结构图；图4为本实用新型实施例的开关变换器的电路结构图；图5为本实用新型实施例的另一开关变换器的电路结构图；图6为本实用新型实施例的控制电路的结构示意图；图7为本实用新型实施例的第一脉冲信号的波形图；图8为本实用新型实施例的驱动电路输出端驱动信号的波形图；图9为本实用新型实施例的流经发光二极管负载的电流的波形图；图10为本实用新型实施例的另一种彩色发光二极管光源调节装置的电路结构图；图11为本实用新型实施例的脉冲调制电路输出的脉冲波形图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实 用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型 中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护 的范围。如图3所示，本实用新型实施例的一种彩色发光二极管光源调节装置包括输入 端并联连接的多路发光二极管调节支路，每一路所述发光二极管调节支路包括控制电路100、开关变换器200 ；所述开关 变换器200为升压斩波电路或升降压斩波电路，所述开关变换器200的输入端为所述发光 二极管调节支路的输入端，输入直流电Vin，所述开关变换器的输出端为所述发光二极管调 节支路的输出端，连接在与此路发光二极管支路对应的一路发光二极管负载两端。其中，与所述多路发光二极管调节支路对应连接的多路发光二极管负载Al-An中 至少有两路发光二极管负载的颜色不同。本领域技术人员可以理解的是，开关变换器200中包括开关管、电感。所述控制电路100的第一输入端输入负载电流的采样信号，所述控制电路100的 第二输入端输入第一脉冲信号，所述控制电路100的输出端与所述开关变换器200中开关 管相连接，通过控制开关管的通断，使负载电流的波形跟随所述脉冲信号的波形而变化。其中，在所述第一脉冲信号为高电平时，所述开关管处于开关状态，其开关频率高 于第一脉冲信号的频率。当开关变换器200中的开关管导通时，直流电Vin向开关变换器200中的电感输 入电能并转换为磁能加以储存；当所述开关变换器200中的开关管关断时，由所述电感单 独为发光二极管负载供电(开关变换器200为升降压斩波电路时)或由所述直流电Vin和 所述电感一起为发光二极管负载供电(开关变换器200为升压斩波电路时)。本领域技术人员可以理解的是，所述控制电路100的实现方式可以为模拟电路或 数字电路，本实用新型在此并不做限定。如图3所示，所述负载为发光二极管组，包括至少一个发光二极管。在实际应用中，一个发光二极管组中的发光二极管的颜色可以相同，以简化光源 调节过程。在实际应用中，所述各发光二极管调节支路可以连接多种不同颜色的发光二极管 组，控制电路100控制开关变换器200中开关管，进而调节开关变换器200的输出电流。本 实用新型能够调节不同色彩发光二极管组的亮度，并达到调节发光二极管光源色彩的目 的。为方便理解，现举例说明发光二极管组工作电流为脉冲波形，当减小所述控制电路100的第二输入端输入 第一脉冲信号的占空比D时，发光二极管组工作电流的脉冲波形占空比也同样变小，而脉 冲波形高电平代表的电流幅值Imax不变，则流经发光二极管组的平均电流I = D*Imax变小，发光二极管组变暗。反之，增大所述控制电路100的第二输入端输入第一脉冲信号的占 空比D时，发光二极管组变亮。需要说明的是，所述第一脉冲信号的频率可以高于人眼能分辨的光源闪烁频率， 此时，影响发光二极管组亮度的是流过它的平均电流。假设本实用新型的一种彩色发光二极管光源调节装置包括三路并联连接的发光 二极管调节支路，分别连接红色、蓝色、绿色的发光二极管组。那么根据三基色原理，当控制 电路100通过开关变压器200控制红色发光二极管组灭、绿色发光二极管组亮、蓝色发光二 极管组亮，且绿色发光二极管组和蓝色发光二极管组发光亮度相同，以上述三个发光二极 管组作为光源的光源颜色将变为青色。其他情况可以参见表1，表1中，0代表发光二极管 组灭，1代表发光二极管组亮，R代表红色发光二极管组，G代表绿色发光二极管组，B代表 蓝色发光二极管组
权利要求1.一种彩色发光二极管光源调节装置，其特征在于，包括输入端并联连接的多路发 光二极管调节支路，每一路所述发光二极管调节支路包括控制电路、开关变换器；所述开关变换器为升 压斩波电路或升降压斩波电路，所述开关变换器的输入端为所述发光二极管调节支路的输 入端，输入直流电，所述开关变换器的输出端为所述发光二极管调节支路的输出端，连接在 与此路发光二极管调节支路对应的一路发光二极管负载两端，其中，与所述多路发光二极管调节支路对应连接的多路发光二极管负载中至少有两路 发光二极管负载的颜色不同，所述控制电路的第一输入端输入负载电流的采样信号，所述控制电路的第二输入端输 入第一脉冲信号，所述控制电路的输出端与所述开关变换器中开关管相连接，通过控制开 关管的通断，使负载电流的波形跟随所述脉冲信号的波形而变化，其中，在所述第一脉冲信号为高电平时，所述开关管工作于开关状态，其开关频率高于 第一脉冲信号的频率。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升压斩波电路包括第一电感Li、第 一二极管D1、第一电容Cl和第一开关管Si，所述第一开关管Sl通过第一电感Ll并联在输入电压Vin两端，所述第一开关管Sl与 所述第一电感Ll的公共端为所述第一开关管Sl的第一端，所述第一二极管Dl的阳极与所 述公共端相连接，所述第一二极管Dl的阴极通过所述第一电容Cl与所述第一开关管Sl的 第二端相连接，所述第一开关管Sl的控制端与所述控制电路的控制端相连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升降压斩波电路包括第二电感L2、 第二二极管D2、第二电容C2和第二开关管S2，所述第二电感L2通过第二开关管S2并联在输入电压Vin两端，所述第二开关管S2与 所述第二电感L2的公共端为所述第二电感L2的第一端，所述第二二极管D2的阴极与所述 公共端相连接，所述第二二极管D2的阳极通过所述第二电容C2与所述第二电感L2的第二 端相连接，所述第二开关管S2的控制端与所述控制电路相连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括电流环和驱动电路，所述电流环的第一输入端为所述控制电路的第一输入端，所述电流环的第二输入端为所述控制电路的第二输入端，所述电流环的输出端通过驱动电路与各开关变换器相连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路还包括脉冲调制电路，所述脉冲调制电路包括编码器、多个与门电路；所述编码器的输出端与各与门电路的第一输入端相连接，各与门电路的第二输入端为 第二脉冲信号输入端，输入同一脉冲信号，所述多个与门电路的输出端分别与各控制电路 的第二输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一脉冲信号为经脉冲宽度调制 PWM技术调制后的脉冲信号或经脉冲宽度调制PWM技术和脉冲频率调制PFM技术调制后的 脉冲信号。
专利摘要本实用新型公开了一种彩色发光二极管光源调节装置，包括输入端并联连接的多路发光二极管调节支路，每一路所述发光二极管调节支路包括控制电路、开关变换器；该调节装置能够通过控制电路控制开关变换器中开关管的通断，使负载电流跟随输入的脉冲信号，进而调节负载亮度。本实用新型能够调节不同色彩发光二极管组的亮度，并达到调节发光二极管光源色彩的目的。
文档编号H05B37/02GK201910961SQ20112000318
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者吴莲, 葛良安 申请人:英飞特电子(杭州)有限公司