CN108449837B - 一种led调光控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED调光控制电路，在调光控制电路中，稳压源模块输出基准电压VDD和调光所需电压至恒流源模块；稳压源模块输出基准电压VDD至调光信号处理模块；恒流源模块输出恒定电流至滤波模块；调光信号输入模块输出原始调光信号至滤波模块；滤波模块将滤波后的原始调光信号输出至调光信号处理模块；调光信号处理模块处理原始调光信号，输出直流调光信号。原始调光信号包括电阻调光信号、电压调光信号、PWM调光信号，调光信号输入模块择一输出至滤波模块。通过实施本发明，同一LED调光控制电路可根据需要输出不同类型的调光信号，结构简单，兼容性好。

Description

一种LED调光控制电路
技术领域
本发明涉及LED驱动领域，更具体地说，涉及一种LED调光控制电路。
背景技术
半导体照明作为21世纪的新型光源，具有节能、环保、寿命长、易维护等优点。用大功率高亮度发光二极管(LED)取代白炽灯、荧光灯等传统照明光源已是大势所趋。由于LED自身特性，必须采用恒流源为其供电。近年来，LED照明呈现出日新月异的发展态势，尤其是在调光应用领域，它还具有亮度持续可调、调光速度快、调光深度低、调光精度高以及便于数字化控制的优点，更是得到了广泛的应用。
有的LED开关电源存在因采用单一调光方法而存在开发成本高且兼容性差的问题，用户在安装和匹配过程中都会遇到很多问题，如必须购买与之相对应的调光器件，在使用过程中非常不方便，不能满足人们的应用需求
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述LED开关电源存在因采用单一调光方法而存在开发成本高且兼容性差的缺陷，提供一种LED调光控制电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED调光控制电路，包括调光信号输入模块、滤波模块、稳压源模块、恒流源模块以及调光信号处理模块；
所述稳压源模块的输入端连接电源电压VCC，所述稳压源模块的输出端连接所述恒流源模块，所述稳压源模块输出基准电压VDD和调光所需电压至所述恒流源模块；所述稳压源模块连接并输出所述基准电压VDD至所述调光信号处理模块；
所述恒流源模块的输出端连接并输出恒定电流至所述滤波模块；
所述调光信号输入模块连接并输出原始调光信号至所述滤波模块；所述滤波模块的输出端连接所述调光信号处理模块，将滤波后的所述原始调光信号输出至所述调光信号处理模块；所述调光信号处理模块处理所述原始调光信号，输出直流调光信号；
其中，所述原始调光信号包括电阻调光信号、电压调光信号、PWM调光信号，所述调光信号输入模块择一输出至所述滤波模块。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，还包括与所述调光信号处理模块的输出端连接的调光控制模块，所述稳压源模块连接并输出所述基准电压VDD至所述调光控制模块；
所述调光控制模块用于在采样光电压低于设定调光电压时，提供一电压偏置。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述调光控制模块包括三极管Q801、三极管Q802、电阻R801、电阻R802、电阻R803、电阻R804；
所述三极管Q801的基极通过所述电阻R801连接所述调光信号处理模块的输出端，所述三极管Q801的基极通过所述电阻R802连接所述三极管Q801的发射极，所述三极管Q801的发射极接地，所述三极管Q801的集电极连接所述三极管Q802的基极；
所述三极管Q802的基极通过串联所述电阻R803和电阻R804连接所述三极管Q802的发射极，所述三极管Q802的基极通过所述电阻R803连接所述稳压模块的输出端，并接收所述基准电压VDD；所述三极管Q802的集电极连接所述调光信号处理模块的输出端。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，还包括处于所述恒流源模块和滤波模块之间的第一保护模块，所述第一保护模块用于阻止所述原始调光信号的异常信号流入所述恒流源模块；
所述第一保护模块包括二极管D601，所述二极管D601的正极连接所述恒流源模块的输出端，所述二极管D601的负极连接所述滤波模块的输入端。
优选地，本发明述的LED调光控制电路，还包括与所述滤波模块连接的第二保护模块，所述第二保护模块的输出端连接所述电源电压VCC；所述第二保护模块用于在所述原始调光信号异常时将异常电压输出至所述电源电压VCC，保护所述调光信号处理模块；
所述第二保护模块包括二极管D701，所述二极管D701的正极连接所述滤波模块的输出端，所述二极管D701的负极连接所述电源电压VCC。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述调光信号输入模块包括电阻输入电路、电压输入电路、PWM输入电路；
所述电阻输入电路包括调光电阻，所述电阻输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块的输出端，用于输出所述电阻调光信号；
所述电压输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块的输出端，用于输出所述电压调光信号；
所述PWM输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块的输出端，用于输出所述PWM调光信号。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述滤波模块包括电阻R201和电容C201，所述电阻R201的一端分别连接所述调光信号输入模块的输出端和恒流源模块的输出端；所述电阻R201的另一端通过所述电容C201接地，所述电阻R201的另一端连接所述调光信号处理模块的输入端。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述稳压源模块包括基准稳压器U301、三极管Q301、电阻R301、电阻R302、电阻R303、电容C301、电容C302；
所述三极管Q301的集电极连接所述电源电压VCC，所述三极管Q301的基极通过所述电阻R301连接所述三极管Q301的集电极；
所述基准稳压器U301的第一引脚通过所述电容C301连接所述电源电压VCC，所述基准稳压器U301的第一引脚通过所述电容C302连接所述三极管Q301的发射极，所述基准稳压器U301的第一引脚接地；
所述基准稳压器U301的第二引脚连接所述三极管Q301的基极；
所述基准稳压器U301的第三引脚通过所述电阻R302连接所述三极管Q301的发射极，所述基准稳压器U301的第三引脚通过所述电阻R303连接所述基准稳压器U301的第一引脚。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述恒流源模块包括运算放大器U401、三极管Q401、电阻R401、电阻R402、电阻R403、电阻R404；
所述运算放大器U401的反相输入端通过所述电阻R401连接所述稳压源模块的输出端，所述运算放大器U401的反相输入端连接所述三极管Q401的发射极；
所述运算放大器U401的同相输入端通过所述电阻R402连接所述稳压源模块的输出端，所述运算放大器U401的同相输入端通过所述电阻R403接地；
所述运算放大器U401的电源正极连接所述稳压源模块，并接收所述基准电压VDD；所述运算放大器U401的电源负极接地；
所述运算放大器U401的输出端通过所述电阻R404连接所述三极管Q401的基极，所述三极管Q401的集电极连接所述滤波模块。
优选地，本发明所述的LED调光控制电路，所述调光信号处理模块包括运算放大器U501和电阻R501，所述运算放大器U501的同相输入端连接所述滤波模块的输出端，所述运算放大器U501的反相输入端连接所述运算放大器U501的输出端；
所述运算放大器U501的电源负极接地，所述运算放大器U501的电源正极连接所述稳压源模块，并接收所述基准电压VDD；
所述运算放大器U501的输出端通过所述电阻R501输出所述直流调光信号。
实施本发明的一种LED调光控制电路，具有以下有益效果：在调光控制电路中，所述稳压源模块输出基准电压VDD和调光所需电压至所述恒流源模块；所述稳压源模块输出所述基准电压VDD至所述调光信号处理模块；所述恒流源模块输出恒定电流至所述滤波模块；所述调光信号输入模块输出原始调光信号至所述滤波模块；所述滤波模块将滤波后的所述原始调光信号输出至所述调光信号处理模块；所述调光信号处理模块处理所述原始调光信号，输出直流调光信号。所述原始调光信号包括电阻调光信号、电压调光信号、PWM调光信号，所述调光信号输入模块择一输出至所述滤波模块。通过实施本发明，同一LED调光控制电路可根据需要输出不同调光信号，结构简单，兼容性好。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种LED调光控制电路第一实施例的结构示意图；
图2是本发明一种LED调光控制电路第二实施例的结构示意图；
图3是本发明一种LED调光控制电路第三实施例的结构示意图；
图4是本发明一种LED调光控制电路第三实施例的电路图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1是本发明一种LED调光控制电路第一实施例的结构示意图。
具体的，该LED调光控制电路包括调光信号输入模块101、滤波模块102、稳压源模块103、恒流源模块104以及调光信号处理模块105，其中，
稳压源模块103的输入端连接电源电压VCC，稳压源模块103的输出端连接恒流源模块104，稳压源模块103输出基准电压VDD和调光所需电压至恒流源模块104。稳压源模块103连接并输出基准电压VDD至调光信号处理模块105。
恒流源模块104的输出端连接并输出恒定电流至滤波模块102。
调光信号输入模块101连接并输出原始调光信号至滤波模块102；滤波模块102的输出端连接调光信号处理模块105，将滤波后的原始调光信号输出至调光信号处理模块105。原始调光信号包括电阻调光信号、电压调光信号、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调光信号，调光信号输入模块101择一输出至滤波模块102，即原始调光信号可为电阻调光信号，或原始调光信号可为电压调光信号，或原始调光信号可为PWM调光信号。实施本实施例，可根据需要选择原始调光信号，调光信号输入模块101可兼容多种调光控制信号，从而提供多种调光控制方式。
调光信号处理模块105处理原始调光信号和基准电压VDD，输出直流调光信号。调光信号处理模块105从滤波模块102的得到经滤波的原始调光信号，调光信号处理模块105起到信号跟随作用，保证输入信号和输出信号类型相同，同时调光信号处理模块105用于将输出的直流调光信号限制在安全电压范围内，根据基准电压调整直流调光信号的输出电压，保证电路安全。优选地，当原始调光信号为PWM调光信号时，滤波模块102对PWM调光信号进行滤波，将PWM调光信号转换为直流信号，再由调光信号处理模块105进行处理，最后输出直流调光信号。
图2是本发明一种LED调光控制电路第二实施例的结构示意图。
在第一实施例的基础上，本实施例的LED调光控制电路还包括连接在调光信号处理模块105的输出端的调光控制模块108，稳压源模块103连接并输出基准电压VDD至调光控制模块108。调光控制模块108从调光信号处理模块105的输出端采样光信号，当采样调光电压低于设定调光电压时，调光控制模块108提供一电压偏置，从而保证调光最小电流。
图3是本发明一种LED调光控制电路第三实施例的结构示意图。
在第二实施例的基础上，本实施例的LED调光控制电路还包括处于恒流源模块104和滤波模块102之间的第一保护模块106，第一保护模块106用于阻止原始调光信号的异常信号流入恒流源模块104，从而保护恒流源模块104。
在第二实施例的基础上，本实施例述的LED调光控制电路还包括与滤波模块102连接的第二保护模块107，第二保护模块107的输出端连接电源电压VCC。第二保护模块107用于在原始调光信号的异常时将异常电压输出至电源电压VCC，保护调光信号处理模块105。
图4是本发明一种LED调光控制电路第三实施例的电路图。
作为选择，第三实施例中调光信号输入模块101包括电阻输入电路、电压输入电路、PWM输入电路，其中，
a、电阻输入电路包括调光电阻，电阻输入电路的一端接地，另一端连接调光信号输入模块101的输出端，由恒流源模块104提供恒定电流，在调光电阻上产生比例电压，输出电阻调光信号。调光电阻可选用固定电阻或可调电阻，电阻值可根据需要设定。
b、电压输入电路可产生电压信号，电压输入电路的一端接地，另一端连接调光信号输入模块101的输出端，用于输出电压调光信号。
c、PWM输入电路可产生PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，PWM输入电路的一端接地，另一端连接调光信号输入模块101的输出端，用于输出PWM调光信号。
作为选择，第三实施例中滤波模块102包括电阻R201和电容C201，电阻R201的一端分别连接调光信号输入模块101的输出端和恒流源模块104的输出端；电阻R201的另一端通过电容C201接地，电阻R201的另一端连接调光信号处理模块105的输入端。电阻R201和电容C201将PWM调光信号转换为直流信号。
作为选择，第三实施例中稳压源模块103包括基准稳压器U301、三极管Q301、电阻R301、电阻R302、电阻R303、电容C301、电容C302。三极管Q301的集电极连接电源电压VCC，三极管Q301的基极通过电阻R301连接三极管Q301的集电极；基准稳压器U301的第一引脚通过电容C301连接电源电压VCC，基准稳压器U301的第一引脚通过电容C302连接三极管Q301的发射极，基准稳压器U301的第一引脚接地。基准稳压器U301的第二引脚连接三极管Q301的基极。基准稳压器U301的第三引脚通过电阻R302连接三极管Q301的发射极，基准稳压器U301的第三引脚通过电阻R303连接基准稳压器U301的第一引脚。其中，由电阻R302、电阻R303以及三极管Q301实现精确稳定电压输出。
作为选择，第三实施例中恒流源模块104包括运算放大器U401、三极管Q401、电阻R401、电阻R402、电阻R403、电阻R404。运算放大器U401的反相输入端通过电阻R401连接稳压源模块103的输出端，运算放大器U401的反相输入端连接三极管Q401的发射极。运算放大器U401的同相输入端通过电阻R402连接稳压源模块103的输出端，运算放大器U401的同相输入端通过电阻R403接地。运算放大器U401的电源正极连接稳压源模块103，并接收基准电压VDD；运算放大器U401的电源负极接地。运算放大器U401的输出端通过电阻R404连接三极管Q401的基极，三极管Q401的集电极连接滤波模块102。其中，电阻R402和电阻R403为分压电阻，分压后的电压输入运算放大器U401的同相输入端；进而由运算放大器U401、三极管Q401、电阻R401、电阻R404提供调光时所需恒定电流。
作为选择，第三实施例中调光信号处理模块105包括运算放大器U501和电阻R501，运算放大器U501的同相输入端连接滤波模块102的输出端，运算放大器U501的反相输入端连接运算放大器U501的输出端。运算放大器U501的输出端连接调光信号处理模块105的输入端，运算放大器U501的输出端通过电阻R501连接调光信号处理模块105的输出端。运算放大器U501的电源负极接地，运算放大器U501的电源正极连接稳压源模块103，并接收基准电压VDD。运算放大器U501的同相输入端接收滤波模块102发送的经滤波后的原始调光信号和恒定电流，从而在输入设定范围内的原始调光信号时，运算放大器U501可以根据原始调光信号的变化，来调整输出的直流调光信号，实现调光功能。进一步的，运算放大器U501结合稳压源模块103输出的基准电压，将输出的直流调光信号的电压限制在预设电压范围内；即当运算放大器U501的同相输入端输入的原始调光信号电压大于预设电压范围的最大值时，根据基准电压对原始调光信号进行钳位，从而使输出的直流调光信号的电压在预设电压范围内。可以理解，运算放大器U501可对调光信号输入模块101输出的电阻调光信号、电压调光信号、PWM调光信号进行限制。
作为选择，第三实施例中第一保护模块106包括二极管D601，二极管D601的正极连接恒流源模块104的输出端，二极管D601的负极连接滤波模块102的输入端。
作为选择，第三实施例中第二保护模块107包括二极管D701，二极管D701的正极连接滤波模块102的输出端，二极管D701的负极连接电源电压VCC。
作为选择，第三实施例中调光控制模块108包括三极管Q801、三极管Q802、电阻R801、电阻R802、电阻R803、电阻R804。三极管Q801的基极通过电阻R801连接滤波模块102的输出端，三极管Q801的基极通过电阻R802连接三极管Q801的发射极，三极管Q801的发射极接地，三极管Q801的集电极连接三极管Q802的基极。三极管Q802的基极通过串联电阻R803和电阻R804连接三极管Q802的发射极，三极管Q802的基极通过电阻R803连接稳压模块的输出端，并接收基准电压VDD；三极管Q802的集电极连接调光信号处理模块105的输出端。其中，电阻R801和电阻R802用于采样调光电压，当采样调光电压低于设定调光电压时，通过三极管Q801、三极管Q802、电阻R803、电阻R804提供一电压偏置，从而保证调光最小电流。
可以理解，在第三实施例提供的电路图的基础上，去掉第一保护模块106、第二保护模块107以及调光控制模块108对应的电路，即可得到第一实施例的电路图。同理，在第三实施例中提供的电路图的基础上，去掉第一保护模块106和第二保护模块107对应的电路，即可得到第二实施例的电路图。所以，本发明对第一实施例和第二实施例的电路图不再赘述。另外，本发明的电路图仅为第一实施例、第二实施例、第三实施例的优选实施方式，依照第一实施例、第二实施例、第三实施例的原理使用其他电路实现等同功能的，也属于本发明的保护范围。
通过实施本发明，同一LED调光控制电路可根据需要输出不同类型的调光信号，结构简单，兼容性好、可靠性高、成本低。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种LED调光控制电路，其特征在于，包括调光信号输入模块(101)、滤波模块(102)、稳压源模块(103)、恒流源模块(104)以及调光信号处理模块(105)；
所述稳压源模块(103)的输入端连接电源电压VCC，所述稳压源模块(103)的输出端连接所述恒流源模块(104)，所述稳压源模块(103)输出基准电压VDD和调光所需电压至所述恒流源模块(104)；所述稳压源模块(103)连接并输出所述基准电压VDD至所述调光信号处理模块(105)；
所述恒流源模块(104)的输出端连接并输出恒定电流至所述滤波模块(102)；
所述调光信号输入模块(101)连接并输出原始调光信号至所述滤波模块(102)；所述滤波模块(102)的输出端连接所述调光信号处理模块(105)，将滤波后的所述原始调光信号输出至所述调光信号处理模块(105)；所述调光信号处理模块(105)处理所述原始调光信号，输出直流调光信号；
其中，所述原始调光信号包括电阻调光信号、电压调光信号、PWM调光信号，所述调光信号输入模块(101)择一输出至所述滤波模块(102)。
2.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于，还包括与所述调光信号处理模块(105)的输出端连接的调光控制模块(108)，所述稳压源模块(103)连接并输出所述基准电压VDD至所述调光控制模块(108)；
所述调光控制模块(108)用于在采样光电压低于设定调光电压时，提供一电压偏置。
3.根据权利要求2所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述调光控制模块(108)包括三极管Q801、三极管Q802、电阻R801、电阻R802、电阻R803、电阻R804；
所述三极管Q801的基极通过所述电阻R801连接所述调光信号处理模块(105)的输出端，所述三极管Q801的基极通过所述电阻R802连接所述三极管Q801的发射极，所述三极管Q801的发射极接地，所述三极管Q801的集电极连接所述三极管Q802的基极；
所述三极管Q802的基极通过串联所述电阻R803和电阻R804连接所述三极管Q802的发射极，所述三极管Q802的基极通过所述电阻R803连接所述稳压模块的输出端，并接收所述基准电压VDD；所述三极管Q802的集电极连接所述调光信号处理模块(105)的输出端。
4.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于，还包括处于所述恒流源模块(104)和滤波模块(102)之间的第一保护模块(106)，所述第一保护模块(106)用于阻止所述原始调光信号的异常信号流入所述恒流源模块(104)；
所述第一保护模块(106)包括二极管D601，所述二极管D601的正极连接所述恒流源模块(104)的输出端，所述二极管D601的负极连接所述滤波模块(102)的输入端。
5.根据权利要求1述的LED调光控制电路，其特征在于，还包括与所述滤波模块(102)连接的第二保护模块(107)，所述第二保护模块(107)的输出端连接所述电源电压VCC；所述第二保护模块(107)用于在所述原始调光信号异常时将异常电压输出至所述电源电压VCC，保护所述调光信号处理模块(105)；
所述第二保护模块(107)包括二极管D701，所述二极管D701的正极连接所述滤波模块(102)的输出端，所述二极管D701的负极连接所述电源电压VCC。
6.根据权利要求1-5任一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述调光信号输入模块(101)包括电阻输入电路、电压输入电路、PWM输入电路；
所述电阻输入电路包括调光电阻，所述电阻输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块(101)的输出端，用于输出所述电阻调光信号；
所述电压输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块(101)的输出端，用于输出所述电压调光信号；
所述PWM输入电路的一端接地，另一端连接所述调光信号输入模块(101)的输出端，用于输出所述PWM调光信号。
7.根据权利要求1-5任一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述滤波模块(102)包括电阻R201和电容C201，所述电阻R201的一端分别连接所述调光信号输入模块(101)的输出端和恒流源模块(104)的输出端；所述电阻R201的另一端通过所述电容C201接地，所述电阻R201的另一端连接所述调光信号处理模块(105)的输入端。
8.根据权利要求1-5任一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述稳压源模块(103)包括基准稳压器U301、三极管Q301、电阻R301、电阻R302、电阻R303、电容C301、电容C302；
所述三极管Q301的集电极连接所述电源电压VCC，所述三极管Q301的基极通过所述电阻R301连接所述三极管Q301的集电极；
所述基准稳压器U301的第一引脚通过所述电容C301连接所述电源电压VCC，所述基准稳压器U301的第一引脚通过所述电容C302连接所述三极管Q301的发射极，所述基准稳压器U301的第一引脚接地；
所述基准稳压器U301的第二引脚连接所述三极管Q301的基极；
所述基准稳压器U301的第三引脚通过所述电阻R302连接所述三极管Q301的发射极，所述基准稳压器U301的第三引脚通过所述电阻R303连接所述基准稳压器U301的第一引脚。
9.根据权利要求1-5任一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述恒流源模块(104)包括运算放大器U401、三极管Q401、电阻R401、电阻R402、电阻R403、电阻R404；
所述运算放大器U401的反相输入端通过所述电阻R401连接所述稳压源模块(103)的输出端，所述运算放大器U401的反相输入端连接所述三极管Q401的发射极；
所述运算放大器U401的同相输入端通过所述电阻R402连接所述稳压源模块(103)的输出端，所述运算放大器U401的同相输入端通过所述电阻R403接地；
所述运算放大器U401的电源正极连接所述稳压源模块(103)，并接收所述基准电压VDD；所述运算放大器U401的电源负极接地；
所述运算放大器U401的输出端通过所述电阻R404连接所述三极管Q401的基极，所述三极管Q401的集电极连接所述滤波模块(102)。
10.根据权利要求1-5任一项所述的LED调光控制电路，其特征在于，所述调光信号处理模块(105)包括运算放大器U501和电阻R501，所述运算放大器U501的同相输入端连接所述滤波模块(102)的输出端，所述运算放大器U501的反相输入端连接所述运算放大器U501的输出端；
所述运算放大器U501的电源负极接地，所述运算放大器U501的电源正极连接所述稳压源模块(103)，并接收所述基准电压VDD；
所述运算放大器U501的输出端通过所述电阻R501输出所述直流调光信号。
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