一种高频率pwm调光的混合型led调光控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，包括LED灯、开关电源电压控制环、开关电源电流控制环、线性电源控制环、第一控制环选择电路、调光控制信号注入线路、检流电阻、第二控制环选择电路和PWM开关信号产生电路。本实用新型使得整个LED驱动电路兼顾了开关电源和线性电源的优点，而避开了线性电源电路在大电流时效率低、损耗高的缺点，除了引入线性调光，更在线性调光的基础上使用了对线性调光进行开关的PWM高频调光，从而弥补了线性调光在极低调光电流下精度的不足，实现1％～3％的精确调光，从而解决了摄像机镜头下灯具频闪的问题。
【专利说明】—种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及LED调光控制电路的【技术领域】，特别是高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路的【技术领域】。
【【背景技术】】
[0002]现有技术的LED驱动电路有两种，分别是:
[0003]1.线性恒流控制LED驱动:这种线路采用运放进行电流反馈形成闭环，从而在LED上产生稳定的电流，这种电路的优点是线路简单，缺点在于用于产生LED恒流的MOSFET上降压通常比较大，效率不高，只能用于极低电流的LED驱动；
[0004]2.开关电流恒流LED驱动:这种驱动电路是目前应用最为广泛的LED驱动电路，优点是效率高达80%以上，使用于较大功率的照明驱动，缺点是高低电流输出稳定性和精度难以兼顾，因为多数开关电源在极轻负载的情况下容易进入跳频控制从而引起环路不稳定或者灯的闪烁。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，能够解决现有技术中存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提出了一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，包括LED灯、开关电源电压控制环、开关电源电流控制环、线性电源控制环、第一控制环选择电路、调光控制信号注入线路、检流电阻、第二控制环选择电路和PWM开关信号产生电路，所述调光控制信号注入线路通过开关电源电流控制环与开关电源电压控制环相连接，调光控制信号注入线路与开关电源电流控制环之间串联有参考电平，所述参考电平与第一控制环选择电路相连接，LED灯一端与开关电源电压控制环相连接，LED灯另一端与线性电源控制环相连接，所述检流电阻通过第一控制环选择电路与线性电源控制环相连接，检流电阻通过第一控制环选择电路与开关电源电流控制环相连接，所述第二控制环选择电路与线性电源控制环相连接，检流电阻通过第二控制环选择电路与PWM开关信号产生电路的一端相连接，PWM开关信号产生电路另一端与参考电平相连接，所述开关电源电压控制环为由开关电源线路、第一光耦隔离反馈电路和第一运算放大器串联组成的闭合回路，所述开关电源电流控制环由第二光耦隔离反馈电路和第二运算放大器串联组成，线性电源控制环由金属氧化物场效应晶体管和第三运算放大器串联组成。
[0007]作为优选，所述第二运算放大器分别与第一控制环选择电路和调光控制信号注入线路相连接，第二光耦隔离反馈电路与开关电源线路相连接，所述开关电源线路上接有安全回路线。
[0008]作为优选，所述金属氧化物场效应晶体管与LED灯相连接，第三运算放大器与第一控制环选择电路相连接，所述第二控制环选择电路一端与金属氧化物场效应晶体管相连接，第二控制环选择电路另一端与PWM开关信号产生电路相连接，第二控制环选择电路内安装有第三选择开关，第三选择开关上连接有安全回路线，第二控制环选择电路接收PWM开关信号产生电路发出的电信号。
[0009]作为优选，所述第一控制环选择电路接收调光控制信号注入线路发送的电信号，第一控制环选择电路内设有第一选择开关和第二选择开关组成，第一选择开关和第二选择开关并联后与检流电阻相连接，检流电阻上接有安全回路线，第一选择开关与第三运算放大器相连接，第二选择开关与第二运算放大器相连接。
[0010]本实用新型的有益效果:本实用新型中的控制电路由LED灯、开关电源电压控制环、开关电源电流控制环、线性电源控制环、第一控制环选择电路、调光控制电路、检流电阻、第二控制环选择电路和PWM开关信号产生电路组成，其中开关电源电压控制环、开关电源电流控制环组成输出电流较大时的恒流输出电路，而线性电源控制环中的金属氧化物场效应晶体管和第三运算放大器则用于调光时电流输出较小时使用，第一控制环选择电路通过检流电阻来检测电流信号，并将电流信号与参考电平进行比较，根据其大小，选择采用开关电源或是线性电源输出电流，从而使得整个LED驱动电路兼顾了开关电源和线性电源的优点，而避开了线性电源电路在大电流时效率低、损耗高的缺点，除了引入线性调光，更在线性调光的基础上使用了对线性调光进行开关的PWM高频调光，从而弥补了线性调光在极低调光电流下精度的不足，实现1%?3%的精确调光，从而解决了摄像机镜头下灯具频闪的问题。
[0011]本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0012]图1是本实用新型一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路的连接示意图。
【【具体实施方式】】
[0013]参阅图1，本实用新型一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，包括LED灯1、开关电源电压控制环2、开关电源电流控制环3、线性电源控制环4、第一控制环选择电路5、调光控制信号注入线路6、检流电阻7、第二控制环选择电路8和PWM开关信号产生电路9，所述调光控制信号注入线路6通过开关电源电流控制环3与开关电源电压控制环2相连接，调光控制信号注入线路6与开关电源电流控制环3之间串联有参考电平61，所述参考电平61与第一控制环选择电路5相连接，LED灯I 一端与开关电源电压控制环2相连接，LED灯I另一端与线性电源控制环4相连接，所述检流电阻7通过第一控制环选择电路5与线性电源控制环4相连接，检流电阻7通过第一控制环选择电路5与开关电源电流控制环3相连接，所述第二控制环选择电路8与线性电源控制环4相连接，检流电阻7通过第二控制环选择电路8与PWM开关信号产生电路9的一端相连接，PWM开关信号产生电路9另一端与参考电平61相连接，所述开关电源电压控制环2为由开关电源线路21、第一光耦隔离反馈电路22和第一运算放大器23串联组成的闭合回路，所述开关电源电流控制环3由第二光耦隔离反馈电路31和第二运算放大器32串联组成，线性电源控制环4由金属氧化物场效应晶体管41和第三运算放大器42串联组成。
[0014]所述第二运算放大器32分别与第一控制环选择电路5和调光控制信号注入线路6相连接，第二光耦隔离反馈电路31与开关电源线路21相连接，所述开关电源线路21上接有安全回路线10，所述金属氧化物场效应晶体管41与LED灯I相连接，第三运算放大器42与第一控制环选择电路5相连接，所述第二控制环选择电路8 一端与金属氧化物场效应晶体管41相连接，第二控制环选择电路8另一端与PWM开关信号产生电路9相连接，第二控制环选择电路8内安装有第三选择开关81，第三选择开关81上连接有安全回路线10，第二控制环选择电路8接收PWM开关信号产生电路9发出的电信号，所述第一控制环选择电路5接收调光控制信号注入线路6发送的电信号，第一控制环选择电路5内设有第一选择开关51和第二选择开关52组成，第一选择开关51和第二选择开关52并联后与检流电阻7相连接，检流电阻7上接有安全回路线10，第一选择开关51与第三运算放大器42相连接，第二选择开关52与第二运算放大器32相连接
[0015]本实用新型工作过程:
[0016]本实用新型一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路在工作过程中，控制电路由LED灯1、开关电源电压控制环2、开关电源电流控制环3、线性电源控制环4、第一控制环选择电路5、调光控制电路6、检流电阻7、第二控制环选择电路8和PWM开关信号产生电路9组成，其中开关电源电压控制环2、开关电源电流控制环3组成输出电流较大时的恒流输出电路，而线性电源控制环4中的金属氧化物场效应晶体管41和第三运算放大器42则用于调光时电流输出较小时使用，首先对参考电平61设定一个较大的电流值a和一个较小的电流值b，第一控制环选择电路5通过检流电阻7来检测电流信号并将该信号值与参考电平61中设定的值进行比较:电流大于a时，第二开关52与第二运算放大器32接通，此时米用开关电源输出电流；电流小于a大于b时,第一开关51与第三运算放大器42接通，此时采用线性电源出电流；电流小于b时，第二控制环选择电路8中的第三选择开关81闭合，PWM开关信号产生电路9进行工作，实现1%?3%的精确调光，不仅使得整个LED驱动电路兼顾了开关电源和线性电源的优点，而避开了线性电源电路在大电流时效率低、损耗高的缺点，还能使电路稳定调光的最小电流输出可以达到满载输出的1%，同时保证电流的频率在2kHz以上，避免了镜头下频闪。
[0017]为了提高LED驱动电路在调光到低电流时的精度，目前业界做1%精度的调光控制主要采用PWM调光，但是由于输出单元采用了传统开关电源DCDC，而受到DCDC开关速度和延时的影响，一般频率只能做到500Hz，而本实例采用线性恒流与PWM开关相结合的方式，通过MOSFET的快速开关的特性，可以使用PWM调光的频率上升到2kHz，从而避免了灯具在摄像机下的频闪。
[0018]上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，其特征在于:包括LED灯(I)、开关电源电压控制环(2)、开关电源电流控制环(3)、线性电源控制环(4)、第一控制环选择电路(5)、调光控制信号注入线路(6)、检流电阻(7)、第二控制环选择电路(8)和PWM开关信号产生电路(9)，所述调光控制信号注入线路(6)通过开关电源电流控制环(3)与开关电源电压控制环(2)相连接，调光控制信号注入线路(6)与开关电源电流控制环(3)之间串联有参考电平(61)，所述参考电平￠1)与第一控制环选择电路(5)相连接，LED灯(I) 一端与开关电源电压控制环(2)相连接，LED灯(I)另一端与线性电源控制环(4)相连接，所述检流电阻(7)通过第一控制环选择电路(5)与线性电源控制环(4)相连接，检流电阻(7)通过第一控制环选择电路(5)与开关电源电流控制环(3)相连接，所述第二控制环选择电路(8)与线性电源控制环⑷相连接，检流电阻(7)通过第二控制环选择电路⑶与PWM开关信号产生电路(9)的一端相连接，PWM开关信号产生电路(9)另一端与参考电平￠1)相连接，所述开关电源电压控制环(2)为由开关电源线路(21)、第一光耦隔离反馈电路(22)和第一运算放大器(23)串联组成的闭合回路，所述开关电源电流控制环(3)由第二光耦隔离反馈电路(31)和第二运算放大器(32)串联组成，线性电源控制环(4)由金属氧化物场效应晶体管(41)和第三运算放大器(42)串联组成。
2.如权利要求1所述的一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，其特征在于:所述第二运算放大器(32)分别与第一控制环选择电路(5)和调光控制信号注入线路(6)相连接，第二光耦隔离反馈电路(31)与开关电源线路(21)相连接，所述开关电源线路(21)上接有安全回路线(10)。
3.如权利要求1所述的一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，其特征在于:所述金属氧化物场效应晶体管(41)与LED灯(I)相连接，第三运算放大器(42)与第一控制环选择电路(5)相连接，所述第二控制环选择电路(8) —端与金属氧化物场效应晶体管(41)相连接，第二控制环选择电路(8)另一端与PWM开关信号产生电路(9)相连接，第二控制环选择电路(8)内安装有第三选择开关(81)，第三选择开关(81)上连接有安全回路线(10)，第二控制环选择电路⑶接收PWM开关信号产生电路(9)发出的电信号。
4.如权利要求1所述的一种高频率PWM调光的混合型LED调光控制电路，其特征在于:所述第一控制环选择电路(5)接收调光控制信号注入线路(6)发送的电信号，第一控制环选择电路(5)内设有第一选择开关(51)和第二选择开关(52)组成，第一选择开关(51)和第二选择开关(52)并联后与检流电阻(7)相连接，检流电阻(7)上接有安全回路线(10)，第一选择开关(51)与第三运算放大器(42)相连接，第二选择开关(52)与第二运算放大器(32)相连接。
【文档编号】H05B37/02GK203968471SQ201420387815
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】毛昭祺 申请人:毛昭祺