专利名称：Led控制电路和led照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED控制电路和一种具有该LED控制电路的LED照明装置。
背景技术：
目前，颜色混合的构思已经被广泛地应用以用于获得具有预期的CCT(色温)和 CRI (color rendering index)的白光。通常同时使用例如黄光LED和蓝光LED并进行混光来获得白光。然而由于在这种系统中应用了不同颜色的LED，因此不同颜色的LED具有不同的温度，这导致了系统中的CCT随温度明显地改变。因此需要对系统中的CCT偏移、即色漂进行补偿。在现有技术中，一种可以补偿色漂的LED控制电路如图I所示。该LED控制电路的优点在于可以非常简单并且成本低廉地补偿由于混合的LED的温度变换而产生的色漂。 在该控制电路中，电阻R1、可调电阻NTC、电阻R2和MOS场效应管Ql组成了温控电源装置， 其根据第二灯串LED_color2的工作温度对第二灯串LED_color2进行分流，以便控制流过该第二灯串LED_color2的电流。流过第一灯串LED_colorl的电流不变并且等于输出电流 I_out。而流过该第二灯串LED_color2的电流为变量，并且和温度具有函数关系，例如为It =I0+k (T-Ttl)，其中It是在温度T时流过第二灯串LED_color2的电流，I0是在温度Ttl时 (例如25摄氏度时)流过第二灯串LED_color2的电流，k是常数，其取决于Rl、NTC、R2、 Ql的值以及第二灯串LED_C0l0r2上的电压。然而这种控制电路仅仅可以在非调光阶段确保无色漂。在控制电路处于调光阶段时，输出电流I_OUt减小，温度补偿组件将无法正常工作。由于流过MOS场效应管Ql的电流是和温度以及第二灯串LED_color2上的电压有关、 而与输出电流I_0Ut无关，因此表征色漂的比率Ratio = I_led_color2/I_led_colorl随输出电流I_out的减小而增大，如图2中示出的电流比率-温度关系图示出的那样，这意味着在调光过程中，流经两组灯串上的电流并不相同，并且随着调光程度地加深而产生逐渐增大的色漂。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种LED控制电路，所述LED控制电路可以克服现有技术中的缺点，具有抑制色漂并且结构简单恒定的优点。根据本实用新型的目的通过这样一种LED控制电路来实现，该LED控制电路包括调光电流的输入端、后接于输入端的整流模块、与整流模块串联的第一和第二负载组以及并联于第一和第二负载组中之一的色漂补偿电路，其中整流模块向第一和第二负载组提供输出电流，其中LED控制电路还包括和色漂补偿电路连接的控制模块，该控制模块包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端连接至输入端，控制模块分别利用第二输入端和输出端接入到色漂补偿电路中并根据从输入端的采集的调光电流以及来自第二输入端的输入电流来输出控制电流。在根据本实用新型的LED控制电路中，为了实现在调光过程中也可以抑制色漂，对在现有技术中存在的色漂补偿电路添加了用于对其进行控制的控制模块。具体地说，该控制模块中主要在不同的调光状态中根据调光电流产生控制电流，并且将该控制电流附加地输入到色漂补偿电路中，进而调整相应的负载组的电流和亮度，从而实现对整个LED控制电路的色漂抑制。在根据本实用新型的一个优选的实施方式中提出，控制模块包括微控制器单元和信号放大器，其中微控制器单元的输入端作为控制模块的第一输入端并且微控制器单元的输出端连接至信号放大器的第一放大器输入端，信号放大器的第二放大器输入端作为控制模块的第二输入端并且信号放大器的放大器输出端作为控制模块的输出端。由此可以将输入控制模块的电流在控制模块中经过处理转换为输入色漂补偿电路的控制电流。在根据本实用新型的一个优选的实施方式中提出，色漂补偿电路包括MOSFET 晶体管、第一电阻、热敏电阻，MOSFET晶体管的漏极连接在第一和第二负载组之间，并且 MOSFET晶体管的源极经第一电阻连接地电位，热敏电阻连接在MOSFET晶体管的栅极和地电位之间的第一支路中。优选地，色漂补偿电路还包括第二电阻，第二电阻连接在MOSFET 晶体管的栅极和漏极之间的第二支路中。MOSFET晶体管在此不是工作于开关状态，而是放大状态，在源极和漏极之间的电流受MOSFET晶体管的栅极电压控制。通过调整栅极电压可以控制连接在该MOSFET晶体管的源极和漏极之间的负载组的电流，从而对可能产生的色漂进行补偿。在根据本实用新型的一个优选的实施方式中提出，信号放大器串联于第二支路中。在一个特别优选的实施方式中，信号放大器包括晶体管和第三电阻，其中第三电阻连接在微控制器单元的输出端和晶体管的控制电极之间，晶体管的参考电极经过第二电阻连接至MOSFET晶体管的栅极，晶体管的工作电极连接至MOSFET晶体管的漏极。在这种串联方式中，晶体管的参考电极和工作电极作为控制模块的第二输入端和输出端接入色漂补偿电路中，通过来自输入端的调光电流对晶体管的控制电极产生的影响来相应地改变输入第二支路中的控制电流的大小，以便对MOSFET晶体管的栅极电压进行控制。在根据本实用新型的另一个优选的实施方式中提出，信号放大器并联于第一支路。在一个特别优选的实施方式中，信号放大器包括晶体管、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中第三电阻连接在微控制器单元的输出端和晶体管的控制电极之间，第四电阻的一端连接至控制电极并且另一端和参考电极共同连接至地电位，第五电阻连接在晶体管的工作电极和MOSFET晶体管的栅极之间。在这种并联方式中，晶体管同样利用参考电极和工作电极接入色漂补偿模块中，由此利用控制电流来影响第一支路中的电流，以便对MOSFET晶体管的栅极电压进行控制。在根据本实用新型的一个优选的实施方式中提出，微控制器单元包括顺次串联的模数转换器、处理器和数模转换器。此外本实用新型还涉及一种LED照明装置，其具有以上所说明的LED控制电路。应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。
附图中，在不同的视图中，相似的参考标号通常指相同的部分。在下列说明书中，参照下列附图，描述了本实用新型的各种实施例，其中图I示出了现有技术中的LED控制电路；图2示出了图I中LED控制电路的电流比率-温度关系图；图3示出了根据本实用新型的LED控制电路的第一实施例；图4示出了图3中第一实施例的细节图；图5示出了根据本实用新型的LED控制电路的第二实施例；图6示出了图5中第二实施例的细节图；图7示出了根据本实用新型的LED控制电路的电流比率-温度关系图。
具体实施方式
图3示出了根据本实用新型的LED控制电路的第一实施例。LED控制电路包括顺次串联的调光电流的输入端Vin、整流模块I以及第一和第二负载组LED_colorl，LED_ color2，用于抑制色漂的色漂补偿电路2在此例如并联于第二负载组LED_color2，其中第一和第二负载组LED_colorl，LED_color2是两组具有不同颜色的LED灯串，整流模块I向第一和第二负载组LED_colorl，LED_color2提供输出电流I_out。为了可以在调光过程中也实现抑制色漂的效果，特别引入了用于色漂补偿电路2的控制模块3。色漂补偿电路2包括MOSFET晶体管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、热敏电阻NTC。MOSFET晶体管Ql的漏极d 连接在第一和第二负载组LED_colorl，LED_color2之间，并且MOSFET晶体管Ql的源极s 经第一电阻Rl连接地电位GND，所述热敏电阻NTC连接在MOSFET晶体管Ql的栅极g和地电位GND之间的第一支路Zl中；第二电阻R2连接在MOSFET晶体管Ql的栅极g和漏极d 之间的第二支路Z2中。由图中可以看出，控制模块3的第一输入端Pl连接在输入端Vin和整流模块I之间，用于获得来自输入端Vin的调光电流SI ;通过控制模块3的第二输入端P2和输出端P3 使控制模块3串联在色漂补偿电路2的第二支路Z2中。结合图4中示出的细节图可以获知，控制模块3包括微控制器单元3. I和信号放大器3. 2，其中微控制器单元3. I包括依次连接的模数转换器A/D、处理器CPU和数模转换器D/A。模数转换器A/D的输入端作为所第一输入端Pl获取输入端Vin的调光电流SI,并且调光电流SI在处理器CPU和数模转换器D/A中处理后输出给信号放大器3. 2。信号放大器3. 2包括晶体管Q2和第三电阻R3，其中第三电阻R3连接在数模转换器D/A的输出端和晶体管Q2的控制电极b之间，晶体管Q2的参考电极e经过第二电阻R2连接至MOSFET晶体管Ql的栅极g，所述晶体管Q2的工作电极c连接至MOSFET晶体管Ql的漏极d。在此例如设计为三极管晶体管的晶体管Q2通过对由控制电极b输入的、与调光电流SI相关的电流进行放大，由此改变MOSFET晶体管Ql的栅极电压Vgs。通过调整栅极电压Vgs可以控制连接在该MOSFET晶体管Ql的源极s和漏极d之间的第二负载组LED_color2的电流1_ led_C0lor2，从而对可能产生的色漂进行补偿。图5示出了根据本实用新型的LED控制电路的第二实施例。与图3中示出的实施例的区别在于，控制模块3的第二输入端P2连接至MOSFET晶体管Ql的栅极g并且输出端 P3和MOSFET晶体管Ql的源极s共同连接至地电位GND。通过使控制模块3并联于MOSFET 晶体管Ql的第一支路Zl，同样可以通过改变色漂补偿电路2中的MOSFET晶体管Ql的栅极电压Vgs来抑制色漂。结合图6中示出的细节图可以看出，信号放大器3. 2包括晶体管Q2、第三电阻R3、 第四电阻R4和第五电阻R5，其中第三电阻R3连接在微控制器单元3. I的输出端和晶体管 Q2的控制栅极b之间，第四电阻R4的一端连接至控制电极b并且另一端和参考电极e共同连接至地电位GND，第五电阻R5连接在晶体管Q2的工作电极c和MOSFET晶体管Ql的栅极 g之间。在上述两个实施例中，晶体管Q2可以是三极管晶体管，也可以是其他具有放大功能的类似的电子器件。由图7可以看出，在根据本实用新型的LED控制电路中，流过第一和第二负载组 LED_colorl,LED_color2 的电流 I_led_colorl 和 I_led_color2 的比率 Ratio 和调光过程无关。对比图2可以看出，在根据本实用新型的LED控制电路中的色漂得到了良好地抑制。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。参考标号列表:[0031]I整流模块[0032]2色漂补偿电路[0033]3控制模块[0034]3. I微控制单元[0035]3. 2信号放大器[0036]A/D模数转换器[0037]D/A数模转换器[0038]CPU处理器[0039]I_out输出电流[0040]I_led_colorl流经第一负载组的电流[0041]I_led_color2流经第二负载组的电流[0042]GND地电位[0043]LED_colorl第一负载组/第一灯串[0044]LED__color2第二负载组/第二灯串[0045]NTC热敏电阻[0046]Rl...R5电阻[0047]Pl控制模块的第一输入端[0048]P2控制模块的第二输入端[0049]P3控制模块的输出端[0050]QlMOSFET晶体管[0051]b控制电极[0052]C工作电极[0053]e参考电极[0054]Q2晶体管[0055]S源极[0056]g栅极[0057]d漏极[0058]Ratio电流比率[0059]SI输入端的调光电流[0060]S2输入电流[0061]S3控制电流[0062]Vin输入端[0063]VgsMOSFET晶体管的栅极电压[0064]Zl第一支路[0065]Z2第二支路
权利要求1.一种LED控制电路，包括调光电流(SI)的输入端(Vin)、后接于所述输入端(Vin)的整流模块(I)、与所述整流模块(I)串联的第一和第二负载组(LED_C0l0rl，LED_C0l0r2)以及并联于第一和第二负载组(LED_C0l0rl，LED_color2)中之一的色漂补偿电路(2)，其中所述整流模块(I)向所述第一和第二负载组(LED_C0l0rl，LED_C0l0r2)提供输出电流(1_ out)，其特征在于，还包括和色漂补偿电路(2)连接的控制模块(3)，所述控制模块(3)包括第一输入端(Pl)、第二输入端(P2)和输出端(P3),第一输入端(Pl)连接至所述输入端 (Vin)，所述控制模块分别利用所述第二输入端(P2)和输出端(P3)接入到所述色漂补偿电路⑵中并根据从所述输入端(Vin)采集的所述调光电流(SI)以及来自第二输入端(P2) 的输入电流(S2)来输出控制电流(S3)。
2.根据权利要求I所述的LED控制电路，其特征在于，所述控制模块(3)包括微控制器单元(3. I)和信号放大器(3. 2)，其中所述微控制器单元(3. I)的输入端作为所述控制模块(3)的所述第一输入端(Pl)并且所述微控制器单元(3. I)的输出端连接至所述信号放大器(3.2)的第一放大器输入端,所述信号放大器(3.2)的第二放大器输入端作为所述控制模块(3)的第二输入端(P2)并且所述信号放大器(3.2)的放大器输出端作为所述控制模块⑶的输出端(P3)。
3.根据权利要求2所述的LED控制电路，其特征在于，所述色漂补偿电路(2)包括 MOSFET晶体管(Ql)、第一电阻(Rl)、热敏电阻(NTC)Jy^iMOSFET晶体管(Ql)的漏极⑷ 连接在所述第一和第二负载组(LED_colorl，LED_color2)之间，并且所述MOSFET晶体管 (Ql)的源极⑷经所述第一电阻(Rl)连接地电位(GND)，所述热敏电阻(NTC)连接在所述 MOSFET晶体管(Ql)的栅极(g)和所述地电位(GND)之间的第一支路(Zl)中。
4.根据权利要求3所述的LED控制电路，其特征在于，所述色漂补偿电路(2)还包括第二电阻(R2)，所述第二电阻(R2)连接在所述MOSFET晶体管(Ql)的栅极(g)和所述漏极 (d)之间的第二支路(Z2)中。
5.根据权利要求4所述的LED控制电路，其特征在于，所述信号放大器(3.2)串联于所述第二支路(Z2)中。
6.根据权利要求5所述的LED控制电路，其特征在于，所述信号放大器(3.2)包括晶体管(Q2)和第三电阻(R3)，其中所述第三电阻(R3)连接在所述微控制器单元(3. I)的所述输出端和所述晶体管(Q2)的控制电极(b)之间，所述晶体管(Q2)的参考电极(e)经过所述第二电阻(R2)连接至所述MOSFET晶体管(Ql)的所述栅极(g)，所述晶体管(Q2)的工作电极(c)连接至所述MOSFET晶体管(Ql)所述漏极(d)。
7.根据权利要求4所述的LED控制电路，其特征在于，所述信号放大器(3.2)并联于所述第一支路(Zl)。
8.根据权利要求7所述的LED控制电路，其特征在于，所述信号放大器(3.2)包括晶体管(Q2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第五电阻(R5)，其中所述第三电阻(R3)连接在所述微控制器单元(3. I)的所述输出端和所述晶体管(Q2)的控制电极(b)之间，所述第四电阻(R4)的一端连接至所述控制电极(b)并且另一端和所述参考电极(e)共同连接至所述地电位(GND)，所述第五电阻(R5)连接在所述晶体管(Q2)的工作电极(c)和所述MOSFET 晶体管(Ql)的所述栅极(g)之间。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的LED控制电路，其特征在于，所述微控制器单元(3. I)包括顺次串联的模数转换器(A/D)、处理器(CPU)和数模转换器(D/A)。
10. 一种LED照明装置，其特征在于，具有上述权利要求中任一项所述的LED控制电路。
专利摘要本实用新型涉及一种LED控制电路，包括调光电流的输入端、后接于输入端的整流模块、与整流模块串联的第一和第二负载组以及并联于其中之一的色漂补偿电路，整流模块向第一和第二负载组提供输出电流，其中LED控制电路还包括和色漂补偿电路连接的控制模块，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端连接至输入端，控制模块分别利用第二输入端和输出端接入到色漂补偿电路中并根据从输入端的采集的调光电流以及来自第二输入端的输入电流来输出控制电流。此外本实用新型还涉及一种具有该LED控制电路的LED照明装置。根据实用新型的LED控制电路具有抑制色漂并且结构简单恒定的优点。
文档编号H05B37/02GK202353869SQ20112044734
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者廖武强, 梁玉华, 谭伟, 陈少屏 申请人:欧司朗股份有限公司