Led电源切换电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种LED电源切换电路，应用于至少包括LED暖色温模组以及LED冷色温模组的调光电路中，包括LED驱动电源、切换单元、控制单元，切换单元用以在接收到切换信号时导通LED暖色温模组及LED冷色温模组其中之一者的通电回路；控制单元连接LED驱动电源及切换单元，用于在向切换单元输出切换信号的同时，依据切换信号的属性向LED驱动电源输出与之匹配的PWM调光信号，以改变LED驱动电源向LED暖色温模组或LED冷色温模组输出的驱动电压或电流，本发明利用切换单元，实现一个LED驱动电源轮流驱动点亮LED暖色温模组或者LED冷色温模组，使电路体积小、电路设计简单、且不存在待机耗能等优点。
【专利说明】LED电源切换电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED调光领域，特别是涉及一种LED电源切换电路。
【背景技术】
[0002] LED被称为第四代光源，具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、高亮度、微型、防 震、易调光、光束集中、维护简便等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普 通照明等领域。
[0003] 通过对LED进行调光，可以实现多种出光效果，满足不同用户在不同情形下的要 求，例如通过采用适当的调光方式，减小LED灯具的亮度，也就减小了工作功率，降低了功 耗，减少电能的消耗。而且通过调光，并不影响照明效果，有时候恰恰是必须要的。又例如 LED的模组设计为冷色系和暖色系，如冷色系用于工作或者从事家务时使用，暖色系用于晚 上就寝时使用。
[0004] 现在市场上常用的LED调光方式主要为PWM调光中，PWM调光可以支持深度调光， LED始终工作在满幅度电流和0之间，不会产生色谱偏移，现有的LED调光调色驱动的系统 架构中通常包括双BUCK变换器，用于实现LED的驱动，其中一路BUCK驱动冷色温的LED模 组，另一路BUCK驱动暖色温的LED模组。这种架构虽然可以实现调光，但存在以下问题： ⑴由于电源采用多路驱动电路，成本会比较高；⑵由于电源采用多路驱动电路，整体电 路的体积较大，会影响LED灯具的组装以及出光效果，且较难进行小型化设计；（3)消费者 一般不会同时使用多种色调的LED进行工作，这样就会一直存在电源驱动不工作的情况， 这就存在待机功耗的问题，即造成资源浪费；(4)电路中采用多路驱动电路，电路设计较复 杂，且会使电路出现问题的几率增加。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LED电源切换电路， 用于解决现有技术中调光电路成本闻、体积大、电路设计复杂、待机耗能闻等问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED电源切换电路，应用于至 少包括LED暖色温模组以及LED冷色温模组的调光电路中，包括：LED驱动电源，其输入端 连接外部输入的交流或直流电源，其输出端的正极以并联的方式分别连接所述LED暖色温 模组及所述LED冷色温模组；切换单元，连接所述LED驱动电源的输出端的负极以及所述 LED暖色温模组及所述LED冷色温模组，用以在接收到切换信号时导通所述LED暖色温模组 及所述LED冷色温模组其中之一者的通电回路；控制单元，连接所述LED驱动电源及所述切 换单元，用于在向所述切换单元输出切换信号的同时，依据所述切换信号的属性向所述LED 驱动电源输出与之匹配的PWM调光信号，以改变所述LED驱动电源向所述LED暖色温模组 或所述LED冷色温模组输出的驱动电压或电流。
[0007] 可选的，所述控制单元根据红外遥控器发送的红外控制信号，为所述切换单元提 供切换信号以及为所述LED驱动电源提供所述PWM调光信号；所述红外遥控器设置有冷色 温和暖色温选择按键。
[0008] 可选的，所述控制单元为单片机。
[0009] 可选的，所述切换单元由电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6, NPN三极管Ql、Q3,以及PNP 三极管Q2、Q4组成，其中，所述电阻R1的一端与所述控制单元的管脚S1连接，所述电阻R1 的另一端与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的发射极接地，所述NPN三 极管Q1的集电极与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端 以及所述PNP三级管Q2的基极连接，所述电阻R3的另一端与所述LED驱动电源的输入端 以及所述PNP三级管Q2的发射极连接，所述PNP三级管Q2的集电极与所述LED暖色温模 组连接；所述电阻R4的一端与所述控制单元的管脚S2连接，所述电阻R4的另一端与所述 NPN三极管Q3的基极连接，所述NPN三极管Q3的发射极接地，所述NPN三极管Q3的集电极 与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R6的一端以及所述PNP三级 管Q4的基极连接，所述电阻R6的另一端与所述LED驱动电源的输入端以及所述PNP三级 管Q4的发射极连接，所述PNP三级管Q4的集电极与所述LED冷色温模组连接。
[0010] 可选的，所述切换单元由光耦0P1、0P2,电阻R7、R8、R9、RIO、Rll、R12,以及PNP 三极管Q5、Q6组成，其中，所述电阻R7的一端与所述控制单元的管脚S1连接，所述电阻R7 的另一端与所述光耦0P1原边发光二极管的阳极连接，所述光耦0P1原边发光二极管的阴 极接地，所述光耦0P1副边光敏三极管的发射极与所述LED驱动电源的输入端接连，所述光 耦0P1副边光敏三极管的集电极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述 电阻R9的一端以及所述PNP三极管Q5的基极连接，所述电阻R9的另一端与所述LED驱动 电源的输出端以及所述PNP三极管Q5的发射极连接，所述PNP三极管Q5的集电极与所述 LED暖色温模组连接；所述电阻R10的一端与所述控制单元的管脚S2连接，所述电阻R10 的另一端，与所述光耦0P2原边发光二极管的阳极连接，所述光耦0P2原边发光二极管的阴 极接地，所述光耦0P2副边光敏三极管的发射极与所述LED驱动电源的输入端接连，所述光 耦0P2副边光敏三极管的集电极与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所 述电阻R12的一端以及所述PNP三极管Q6的基极连接，所述电阻R12的另一端与所述LED 驱动电源的输出端以及所述PNP三极管Q6的发射极连接，所述PNP三极管Q6的集电极与 所述LED冷色温模组连接。
[0011] 可选的，所述LED暖色温模组的出光色温为2000k?3300k。
[0012] 可选的，所述LED冷色温模组的出光色温为6000k?7000k。
[0013] 如上所述，本发明的LED电源切换电路，采用切换电源，实现一路LED驱动电源至 少实现两种不同的输出，从而控制至少两组LED模组的轮流点亮，实现不同的出光效果，具 有成本低、体积小、电路设计简单、且不存在待机耗能等优点，其中体积小可以方便LED灯 具的多样性的设计，电路设计简单可以减少电路损坏的几率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1显示为本发明一种LED驱动电路在一具体实施例中的模块结构示意图。
[0015] 图2显示为本发明的切换单元在一具体实施例中的电路原理图。
[0016] 图3显示为本发明的切换单元在一具体实施例中的电路原理图。
[0017] 元件标号说明
[0018] 1 LED暖色温模组
[0019] 2 LED冷色温模组
[0020] 3 LED驱动电源
[0021] 4 切换单元
[0022] 5 控制单元
【具体实施方式】
[0023] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0024] 请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用 以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可 实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调 整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技 术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及 "一"等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的 改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0025] 光源色温不同，光色也不同，例如色温在3300K以下，光色偏红给人以稳重、温暖 的感觉，又被称为暖色温；色温在3000?6000K中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理 效果，有爽快的感觉，故称为中性色温；色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，故 称为冷色温。且不同的光源色温配合不同的光源亮度会更好的帮助人们运用光源，例如在 室内，特别是在卧室，当人们想要进入睡眠状态时，通常将色温调为暖色温状态，例如为灯 光颜色偏红，且光源为较暗，有助于人们的睡眠，而在白天特别是在工作场所，通常将色温 调为冷色温，光源调为高亮，有利于人们大脑清醒的处理问题，所以日常用到的较多的即是 根据用户的不同需求对灯具的暖色温和冷色温之间的调节，以及分别实现与所述暖色温和 所述冷色温相对应的光源亮度。
[0026] 本发明提出了一种LED电源切换电路，用于切换导通LED暖色温模组或者LED冷 色温模组，且分别向所述LED暖色温模组或者LED冷色温模组输出与之相匹配的PWM调光 信号，实现由一个LED驱动电源选择性的驱动LED暖色温模组或者LED冷色温模组，请参阅 图1，显示为本发明一种LED驱动电路在一具体实施例中的模块结构示意图，应用于至少包 括LED暖色温模组1以及LED冷色温模组2的调光电路中，包括LED驱动电源3、切换单元 4、以及控制单元5。
[0027] 所述LED驱动电源3,其输入端连接外部输入的交流或直流电源，例如为220v的交 流市电，其输出端的正极以并联的方式分别连接所述LED暖色温模组1及所述LED冷色温 模组2 ;所述LED暖色温模组1的出光色温为2000k?3300k。所述LED冷色温模组2的出 光色温为6000k?7000k。所述LED驱动电源3用来把电源供应转换为特定的电压或电流 以驱动LED发光。
[0028] 所述切换单元4,连接所述LED驱动电源3的输出端的负极以及所述LED暖色温模 组1及所述LED冷色温模组2,用以在接收到切换信号时导通所述LED暖色温模组1及所述 LED冷色温模组2其中之一者的通电回路。
[0029] 所述控制单元5,连接所述LED驱动电源3及所述切换单元4,用于在向所述切换 单元4输出切换信号的同时，依据所述切换信号的属性向所述LED驱动电源3输出与之匹 配的PWM调光信号，以改变所述LED驱动电源3向所述LED暖色温模组1或所述LED冷色 温模组2输出的驱动电压或电流。所述切换信号的属性，包括两种，即为点亮所述LED暖色 温模组1时的所述切换信号以及为点亮所述LED冷色温模组1时的所述切换信号所述控制 单元5例如为单片机。优选的，所述控制单元5根据红外遥控器发送的红外控制信号，为所 述切换单元4提供切换信号以及为所述LED驱动电源3提供所述PWM调光信号。所述红外 遥控器上有"冷色温"和"暖色温"两种按键。
[0030] 在一具体实施例中，所述切换单元4的具体电路图，请参阅图2,显示为本发明的 切换单元在一具体实施例中的电路原理图，所述切换单元由电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6, NPN 三极管Q1、Q3,以及PNP三极管Q2、Q4组成，其中，所述电阻R1的一端与所述控制单元的管 脚S1连接，所述电阻R1的另一端与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的 发射极接地，所述NPN三极管Q1的集电极与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一 端与所述电阻R3的一端以及所述PNP三级管Q2的基极连接，所述电阻R3的另一端与所述 LED驱动电源的输入端以及所述PNP三级管Q2的发射极连接，所述PNP三级管Q2的集电 极与所述LED暖色温模组连接；所述电阻R4的一端与所述控制单元的管脚S2连接，所述电 阻R4的另一端与所述NPN三极管Q3的基极连接，所述NPN三极管Q3的发射极接地，所述 NPN三极管Q3的集电极与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R6的 一端以及所述PNP三级管Q4的基极连接，所述电阻R6的另一端与所述LED驱动电源的输 入端以及所述PNP三级管Q4的发射极连接，所述PNP三级管Q4的集电极与所述LED冷色 温模组连接。优选的，所述电阻Rl、R3、R4、R6的阻值均为100k，所述电阻R2、R5的阻值为 4. 7k。
[0031] 例如，当用户按下所述红外遥控器的"暖色温"按键时，所述控制单元5会向所述 LED驱动电源3输入提前预设的与所述暖色温模式相对应的PWM调光信号，以控制流经所 述LED暖色温模组1的电流的大小，即控制所述LED暖色温模组1的发光亮度，如适合夜晚 休息前点亮的LED暖色温模组1的发光亮度适宜调整为较低亮度，且同时所述控制单元5 会向S1管脚输出5V的PWM信号至所述NPN三极管Q1的基极，使所述NPN三极管Q1导通， 由于所述NPN三极管Q1有基极电流流动，因此使所述NPN三极管Q1集电极流过更大的放 大电流，因此负载回路便被导通，即相当于开关的闭合，此时所述NPN三极管Q1工作于饱和 区，且所述PNP三极管Q2的基极有电流，则PNP三极管Q2导通，即此切换电路对应的所述 LED暖色温模组1开始正常工作，同理，当用户按下所述红外遥控器的"冷色温"按键时，所 述控制单元5会向所述LED驱动电源3输入提前预设的与所述冷色温模式相对应的PWM调 光信号，以控制流经所述LED冷色温模组2的电流的大小，即控制所述LED冷色温模组2的 发光亮度，且同时所述控制单元5向所述S2管教输出5V的PWM信号至所述NPN三极管Q3， 所述LED冷色温模组2开始正常工作，即实现了所述LED暖色温模组1与所述LED冷色温 模组2之间的切换。通过所述切换单元4实现一路LED驱动电源3实现所述LED暖色温模 组1和所述冷色温模组2的轮流点亮，具有成本低、体积小、电路设计简单、且不存在待机耗 能等优点，其中体积小可以方便LED灯具的多样性的设计，电路设计简单可以减少电路损 坏的几率。
[0032] 于另一具体实施例中，所述切换单元4的电路请参阅图3,显示为本发明的切换单 元在一具体实施例中的电路原理图，所述切换单元由光耦0P1、0P2,电阻R7、R8、R9、R10、 R11、R12,以及PNP三极管Q5、Q6组成，其中，所述电阻R7的一端与所述控制单元的管脚S1 连接，所述电阻R7的另一端与所述光耦0P1原边发光二极管的阳极连接，所述光耦0P1原 边发光二极管的阴极接地，所述光耦0P1副边光敏三极管的发射极与所述LED驱动电源的 输入端接连，所述光耦0P1副边光敏三极管的集电极与所述电阻R8的一端连接，所述电阻 R8的另一端与所述电阻R9的一端以及所述PNP三极管Q5的基极连接，所述电阻R9的另 一端与所述LED驱动电源的输出端以及所述PNP三极管Q5的发射极连接，所述PNP三极管 Q5的集电极与所述LED暖色温模组连接；所述电阻R10的一端与所述控制单元的管脚S2连 接，所述电阻R10的另一端，与所述光耦0P2原边发光二极管的阳极连接，所述光耦0P2原 边发光二极管的阴极接地，所述光耦0P2副边光敏三极管的发射极与所述LED驱动电源的 输入端接连，所述光耦0P2副边光敏三极管的集电极与所述电阻R11的一端连接，所述电阻 R11的另一端与所述电阻R12的一端以及所述PNP三极管Q6的基极连接，所述电阻R12的 另一端与所述LED驱动电源的输出端以及所述PNP三极管Q6的发射极连接，所述PNP三极 管Q6的集电极与所述LED冷色温模组连接。优选的，所述电阻R7、R9、RIO、R12的阻值均 为l〇〇k，所述电阻R8、R11的阻值为4. 7k。
[0033] 例如，当用户按下所述红外遥控器的"暖色温"按键时，所述控制单元5会向所述 LED驱动电源3输入提前预设的与所述暖色温模式相对应的PWM调光信号，以控制流经所述 LED暖色温模组1的电流的大小，即控制所述LED暖色温模组1的发光亮度，如适合白天生 活、工作时点亮的LED冷色温模组1的发光亮度适宜调整为较高亮度，且同时所述控制单元 5会向S1管脚输出5V的PWM信号至所述光耦0P1原边发光二极管的阳极，所述光耦0P1原 边发光二极管被导通，发出光线，所述光耦0P1副边光敏三极管受光照射导通，即相当于开 关的闭合，且所述PNP三极管Q5的基极有电流，则PNP三极管Q5导通，即连接所述LED暖 色温模组1的负载回路被导通，此切换电路对应的所述LED暖色温模组1开始正常工作，同 理，当用户按下所述红外遥控器的"冷色温"按键时，所述控制单元5会向所述LED驱动电 源3输入提前预设的与所述冷色温模式相对应的PWM调光信号，以控制流经所述LED冷色 温模组2的电流的大小，即控制所述LED冷色温模组2的发光亮度，且同时所述控制单元5 向所述S2管教输出5V的PWM信号至所述NPN三极管Q6,所述LED冷色温模组2开始正常 工作，即实现了所述LED暖色温模组1与所述LED冷色温模组2之间的切换。
[0034] 此处仅例示性的列举所述切换单元4的两种电路实现方式，并不以此为限，可以 理解的是，实现本发明所述切换单元4的电路还有多种，此处不一一赘述。
[0035] 综上所述，本发明提出的一种LED电源切换电路，采用切换电源，实现一路LED驱 动电源至少实现两种不同的输出，从而控制至少两组LED模组的轮流点亮，实现不同的出 光效果，具有成本低、体积小、电路设计简单、且不存在待机耗能等优点。所以，本发明有效 克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0036] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种LED电源切换电路，应用于至少包括LED暖色温模组以及LED冷色温模组的调 光电路中，其特征在于，包括： LED驱动电源，其输入端连接外部输入的交流或直流电源，其输出端的正极以并联的方 式分别连接所述LED暖色温模组及所述LED冷色温模组； 切换单元，连接所述LED驱动电源的输出端的负极以及所述LED暖色温模组及所述LED 冷色温模组，用以在接收到切换信号时导通所述LED暖色温模组及所述LED冷色温模组其 中之一者的通电回路； 控制单元，连接所述LED驱动电源及所述切换单元，用于在向所述切换单元输出切换 信号的同时，依据所述切换信号的属性向所述LED驱动电源输出与之匹配的PWM调光信号， 以改变所述LED驱动电源向所述LED暖色温模组或所述LED冷色温模组输出的驱动电压或 电流。
2. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述控制单元根据红外遥 控器发送的红外控制信号，为所述切换单元提供切换信号以及为所述LED驱动电源提供所 述PWM调光信号。
3. 根据权利要求2所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述红外遥控器设置有冷 色温和暖色温选择按键。
4. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述控制单元为单片机。
5. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述切换单元由电阻R1、 R2、R3、R4、R5、R6, NPN三极管Ql、Q3,以及PNP三极管Q2、Q4组成，其中，所述电阻R1的一 端与所述控制单元的管脚S1连接，所述电阻R1的另一端与所述NPN三极管Q1的基极连 接，所述NPN三极管Q1的发射极接地，所述NPN三极管Q1的集电极与所述电阻R2的一端 连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端以及所述PNP三级管Q2的基极连接，所 述电阻R3的另一端与所述LED驱动电源的输入端以及所述PNP三级管Q2的发射极连接， 所述PNP三级管Q2的集电极与所述LED暖色温模组连接；所述电阻R4的一端与所述控制 单元的管脚S2连接，所述电阻R4的另一端与所述NPN三极管Q3的基极连接，所述NPN三 极管Q3的发射极接地，所述NPN三极管Q3的集电极与所述电阻R5的一端连接，所述电阻 R5的另一端与所述电阻R6的一端以及所述PNP三级管Q4的基极连接，所述电阻R6的另 一端与所述LED驱动电源的输入端以及所述PNP三级管Q4的发射极连接，所述PNP三级管 Q4的集电极与所述LED冷色温模组连接。
6. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述切换单元由光耦0P1、 0P2,电阻1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12，以及？咿三极管05、06组成，其中，所述电阻1?7的一端 与所述控制单元的管脚S1连接，所述电阻R7的另一端与所述光耦0P1原边发光二极管的 阳极连接，所述光耦0P1原边发光二极管的阴极接地，所述光耦0P1副边光敏三极管的发射 极与所述LED驱动电源的输入端接连，所述光耦0P1副边光敏三极管的集电极与所述电阻 R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9的一端以及所述PNP三极管Q5的基极 连接，所述电阻R9的另一端与所述LED驱动电源的输出端以及所述PNP三极管Q5的发射 极连接，所述PNP三极管Q5的集电极与所述LED暖色温模组连接；所述电阻R10的一端与 所述控制单元的管脚S2连接，所述电阻R10的另一端，与所述光耦0P2原边发光二极管的 阳极连接，所述光耦0P2原边发光二极管的阴极接地，所述光耦0P2副边光敏三极管的发射 极与所述LED驱动电源的输入端接连，所述光耦0P2副边光敏三极管的集电极与所述电阻 R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电阻R12的一端以及所述PNP三极管Q6的 基极连接，所述电阻R12的另一端与所述LED驱动电源的输出端以及所述PNP三极管Q6的 发射极连接，所述PNP三极管Q6的集电极与所述LED冷色温模组连接。
7. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述LED暖色温模组的出 光色温为2000k?3300k。
8. 根据权利要求1所述的LED电源切换电路，其特征在于：所述LED冷色温模组的出 光色温为6000k?7000k。
【文档编号】H05B37/02GK104113972SQ201410391911
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】高志强, 曹箫洪 申请人:上海亚明照明有限公司