CN204993967U - Led照明灯及其双电源开关调色温控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED照明灯及其双电源开关调色温控制电路。双电源开关调色温控制电路包括：双恒流电源***，其包括第一恒流控制电路和第二恒流控制电路；整流桥电路；输入开关，其第一端连接交流电源，第二端与所述整流桥电路的输入端连接；用于检测输入开关的导通/关断状态的输入开关检测电路，并输出开关检测信号；开关检测芯片，其接收所述开关检测信号，根据开关检测信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，并分别输出至双恒流电源***的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路。实施本实用新型可使双电源开关色温调节控制电路得以简化，有利于降低LED驱动电源成本，减小体积。

Description

LED照明灯及其双电源开关调色温控制电路

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，更具体地说，涉及一种LED双电源开关调色温控制器。

背景技术

随着LED照明应用范围的不断扩大,LED照明也从最单一的照明功能逐渐向智能化，人性化和节能方向发展。为了满足人们在不同情景下对灯光的要求，具备开关调色温功能的LED照明灯具应运而生。

目前现有的调色温方案不管使用MCU还是一种现有的控制芯片实现的调色温方案，都是非常复杂的，都需要一个独立的检测电路对输入开关动作进行检测。由于是对输入端的开关进行检测，该电路需要能够承受高压，而且输入是一个交流的电压，还需要对该电压进行整流，所以该检测电路不但要耐高压的原器件而且需要复杂的整流和滤波电路。复杂的电路不但造成驱动电源的成本增加，而且会造成驱动电源的体积增大，这对LED的推广是不利的。

LED照明色温调节方案目前主要通过遥控或者输入开关进行调节，这两种技术中，通过输入开关调节的成本是最低的，而且无需对现有的线路进行改造，所以开关调色温方案越来越受到人们的接受。

双恒流电源***中的两个电源分别驱动着两种色温的LED灯珠，输入开关调色温是通过输入开关的开和关来控制双恒流电源***中各个电源的开关，从而实现LED灯具的色温转换。输入开关每开关一次，导通的LED灯串就会改变一次，LED灯串的导通顺序会随着输入开关的开和关循环变化。由于需要输入开关的动作进行检测，所以需要设计一个专门的检测电路对输入端进行检测。如图1和图2所示，输入检测电路由二极管101，滤波电容102和106，限流电阻103和稳压二极管104组成。由于输入电压100为交流电波形200，其电压是交流的高压，检测电路对这样的电压进行检测时，既要能够承受得住几百伏的高压，又要把交流的输出电压转化成直流电压之后对其进行检测。目前的方案是先用二极管101把交流输入电压转化成直流电压，并在其后并接一个较大的高压电容102进行滤波，之后还需把该直流电压通过一个由电阻103，稳压二极管104和滤波电容106组成的高压转低压电路转换成低压信号201。该低压信号201输入到控制芯片的输入，控制芯片通过该信号判断输入开关的动作，从而控制双电源恒流***中各个电源的开关，实现色温的转变。由于现有的控制芯片一般不能直接驱动MOS或者晶闸管，所以需要使用分立元件设计出来一个驱动电路。该驱动电路一般由电阻108,109,111，112和PNP型三极管110组成。

现有的输入开关调色温的方案***元器件众多，造成LED驱动电源板很难做到小型化，并且会导致成本增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有输入开关调色温LED驱动电路体积大、成本高的缺陷，提供一种LED双电源开关调色温控制电路及包含该控制电路的LED照明灯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED双电源开关调色温控制电路,用于控制双直流恒流电源中单个恒流电源的导通/关断，所述双电源开关调色温控制电路包括：

双恒流电源***，其包括第一恒流控制电路和第二恒流控制电路，用于为负载提供恒流电源；

整流桥电路，用于把输入交流电转化为直流电并输出至双恒流电源***；

输入开关，其第一端连接交流电源，第二端与所述整流桥电路的输入端连接；

输入开关检测电路，其连接在输入开关的第二端与地之间，用于检测输入开关的导通/关断状态，并输出开关检测信号；

开关检测芯片，其连接于所述输入开关检测电路和所述双恒流电源***，接收所述开关检测信号，根据所述开关检测信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，并分别输出至所述双恒流电源***的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述开关检测芯片包括：开关检测信号接收端、辅助供电端、输入波形检测及内部供电模块、噪声抑制模块、状态存储模块、驱动模块、第一下拉开关、第二下拉开关、第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端；其中，

开关检测信号接收端、辅助供电端连接于输入波形检测及内部供电模块；

第一驱动信号输出端分别与所述第一下拉开关和所述双恒流电源***的第一恒流控制电路连接，第二驱动信号输出端分别与第二下拉开关和所述双恒流电源***的第二恒流控制电路连接；且

所述输入波形检测及内部供电模块的输出信号通过噪声抑制模块处理后传送至状态存储模块；状态存储模块输出的状态信号传送至驱动模块；所述驱动模块根据所述状态信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号通过第一下拉开关和第一驱动信号输出端传送至第一恒流控制电路，所述第二驱动信号通过第二下拉开关和第二驱动信号输出端传送至第二恒流控制电路。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述输入开关检测电路包括：依次串联的二极管、第一分压电阻和第二分压电阻；其中，所述二极管的正极接输入开关的第二端、负极连接第一分压电阻；第二分压电阻一端与第一分压电阻连接，另一端接地；且所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接节点为开关检测信号输出端，其与所述开关检测信号接收端连接。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述开关检测芯片的辅助供电端与地之间连接有储能电容，用于当输入开关关断时对开关检测芯片供电，以保持开关检测芯片的内部状态。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述输入波形检测及内部供电模块包括：钳压电路、反相器、延迟模块、稳压二极管、二极管和电阻；其中

钳压电路由多个稳压管串联组成，其负极与开关检测信号接收端连接，正极与二极管的正极、电阻的第一端及反相器输入端连接，电阻的第二端接地；

二极管的负极连接到辅助供电端，并连接到稳压二极管的负极，稳压二极管的正极接地；

反相器的输出端与延时模块的输入端连接，延迟模块的输出端为输入波形检测及内部供电模块的输出端。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，

第一驱动信号输出端与第一下拉开关之间连接有第一限流电阻；

第二驱动信号输出端与第二下拉开关之间连接有第二限流电阻。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述储能电容可通过改变储能电容的大小来调整状态保持的时间。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，所述双恒流电源***中的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路为隔离反激式恒流控制电路，或者非隔离降压式恒流控制电路。

在本实用新型所述的双电源开关调色温控制电路中，第一恒流控制电路和第二恒流控制电路分别包括第一恒流控制芯片和第二恒流控制芯片，且所述第一驱动信号输出端连接第一恒流控制芯片的电源脚，所述第二驱动信号输出端连接第二恒流控制芯片的电源脚。

本实用新型解决其技术问题所采用的另一技术方案是：构造一种LED照明灯，包括两种色温的LED灯珠及所述的双电源开关调色温控制电路，其中所述双恒流电源***的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路分别控制第一色温的LED灯珠和第二色温的LED灯珠的恒流供电。

实施本实用新型具有以下有益效果：由于双电源开关调色温控制电路为LED灯组供电，通过开关检测芯片选择控制双直流恒流电源中单个恒流电源的导通/关断，无需耐高压的元器件及复杂的整流和滤波电路，使得LED开关调色温控制电路结构得以简化，有利于降低LED驱动电路的成本、减小体积。在实际应用中，对于球泡灯和射灯等照明灯具来说，体积和成本是至关重要的。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的通过开关调色温的LED驱动电路的示意图；

图2是图1所示的LED驱动电路中节点100和节点105处的电压波形图；

图3是本实用新型双电源开关调色温控制电路第一实施例的电路原理图；

图4是图3所示双电源开关调色温控制电路中开关检测芯片中输入波形检测和内部供电模块电路原理图；

图5所示双电源开关调色温控制电路的时序波形图；

图6所示状态存储模块的时序波形图。

具体实施方式

本实用新型提出一种全新的双恒流电源开关调节方案，其中的双电源开关调色温控制电路可以应用于由直流恒流电源供电的驱动电路，例如可以用于由反激恒流电源供电的驱动电路，也可用于由降压模式的恒流电源供电的驱动电路。

本实用新型的双电源开关调色温控制电路用于控制双直流恒流电源中单个恒流电源的导通/关断。如图3所示，双电源开关调色温控制电路包括：双恒流电源***309、整流桥电路307、输入开关319、输入开关检测电路、开关检测芯片310、储能电容306。其中，双恒流电源***有两套恒流控制电路，每套恒流控制电路由一个恒流控制芯片控制，控制芯片的电源脚分别是VCC1和VCC2；开关检测芯片信号输入端是CLK，信号输出端是P1脚和P2脚，P1脚和P2脚分别与双恒流电源***的两个控制芯片的电源脚VCC1和VCC2相连。

以下结合图3至图6，对本实用新型的第一实施例进行说明。

如图3所示，输入开关319第一端连接交流电源，第二端与整流桥电路307的输入端连接；整流桥电路307的输出端连接双直流恒流电源的输入端。

输入开关检测电路由二极管301、第一分压电阻303和第二分压电阻305组成，其中，二极管301的正极接输入开关316的第二端、负极连接第一电阻303；第二分压电阻305一端与电阻303连接，另一端接地；且第一分压电阻303和第二分压电阻305的连接节点304为开关检测信号输出端，其与开关检测信号接收端CLK连接。

开关检测芯片310主要包括开关检测信号接收端CLK、辅助供电端VDD、输入波形检测及内部供电模块311、噪声抑制模块312，状态存储模块313，驱动模块314，第一下拉开关316、第二下拉开关318,第一驱动信号输出端P1和第二驱动信号输出端P2；其中，

开关检测信号接收端CLK、辅助供电端VDD连接于输入波形检测及内部供电模块311；

第一驱动信号输出端P1分别与第一下拉开关316和双恒流电源***309的第一恒流控制电路连接，第二驱动信号输出端P2分别与第二下拉开关318和双恒流电源***309的第二恒流控制电路连接；且

输入波形检测及内部供电模块311的输出信号通过噪声抑制模块312处理后传送至状态存储模块313；状态存储模块313输出的状态信号传送至驱动模块314；驱动模块314根据状态信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，第一驱动信号通过第一下拉开关316和第一驱动信号输出端P1传送至第一恒流控制电路，第二驱动信号通过第二下拉开关318和第二驱动信号输出端P2传送至第二恒流控制电路。

需要说明的是，本实用新型双电源开关调色温控制电路中双恒流电源***的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路可以是隔离反激式恒流控制电路，或者可以是非隔离降压式恒流控制电路。

另外，储能电容306连接在辅助供电端VDD与地之间，用于当输入开关319关断时对开关检测芯片310供电，以保持开关检测芯片310的内部状态，由于在输入开关开路时，控制芯片的工作电流降到1uA左右，可以通过改变储能电容的大小来调整状态保持的时间。在一个实施例中，储能电容的电容量根据开关检测芯片的内部状态需要的保持时间而设置。在另一个实施中储能电容可以是可变电容，通过改变储能电容的大小可调整状态保持的时间。作为另一选择，也可将辅助供电端VDD接与一个直流电源连接，由该直流电源为开关检测芯片310供电。

本实施例中，开关检测芯片310通过检测输入开关316产生的动作信号来控制双恒流电源***中单个恒流源的导通或关断。操作过程中，当输入开关319闭合或断开时，会产生相应的信号波形300，该信号通过二极管301，经第一分压电阻303和第二分压电阻305分压后，通过第一分压电阻303和第二分压电阻305的连接节点(即信号采样节点)304输出采样信号波形，采样信号传送到开关检测芯片310的输入端CLK，由于开关检测芯片的输入端内置一个25V左右的钳压电路，所以CLK端最终为波形302；开关检测芯片310内部状态存储模块313根据输入信号改变存储状态，进而决定驱动模块314对下拉开关316和下拉开关318不同的开关状态。开关检测芯片的输出端P1和P2对双恒流电源***的两个控制芯片进行控制，如需关断或导通双恒流电源***中的一个恒流电源，只需把与之相连的下拉开关导通或关断。例如，要关断开关检测芯片310输出端P1所对应的双恒流***中的恒流电源，只需把与P1相连的第一下拉开关316导通，恒流控制芯片的VCC1脚拉低到控制芯片的欠压保护下，对应恒流电源关断；要导通开关检测芯片310输出端P1所对应的双恒流***中的恒流电源，只需把与P1相连的第一下拉开关316关断，恒流控制芯片的VCC1脚恢复状态，对应恒流电源导通。开关检测芯片310输出端P2所对应的双恒流***中的电源的操作过程相似，不再赘述。

如图4所示，根据一实施例，图3所示的双电源开关调色温控制电路中开关检测芯片310的波形检测及内部供电模块包括钳压电路406、反相器410、延迟模块411、稳压二极管408、二极管407和电阻409；其中，钳压电路406由多个稳压管串联组成，其负极与开关检测信号接收端CLK连接，正极与二极管407的正极、电阻409的第一端及反相器410输入端连接，电阻409的第二端接地；二极管407的负极连接到辅助供电端VDD，并连接到稳压二极管408的负极，稳压二极管408的正极接地；反相器410的输出端与延时模块411的输入端连接，延迟模块411的输出端为输入波形检测及内部供电模块311的输出端。

图5是图3所示双电源开关调色温控制电路的时序波形图，其中，

波形500：代表的是开关319的开和关状态；

波形501：代表的是整流桥307和输入开关检测电路的输入信号；

波形502：代表的是开关检测芯片310开关检测信号接收端CLK的输入信号；

波形503：代表的是输入波形及内部检测模块311的输出信号；

波形504：代表的是噪声抑制模块312的输出信号。

在操作过程中，当输入开关319闭合时，波形500显示高电平；当输入开关319断开时，波形500显示低电平。

当交流输入开关319闭合时(波形500为高电平)，开关检测电路的输出端出现波形502，开关检测芯片310通过输入端CLK对该波形进行钳位和检测，芯片内置的方波计数器对该波形进行计数，当信号503连续出现两个脉冲(延迟时间Td1505)，开关检测芯片就认为交流输入开关319已经闭合，芯片内部的噪声抑制模块312的输出状态从低电位变成高电平。

当交流输入开关319断开时(波形500为低电平)，开关检测电路的输出端的信号为低电平，开关检测芯片310的开关检测信号接收端CLK没有检测到信号，并保持一段时间(Td2506)，开关检测芯片310就认为交流输入开关319已经断开，芯片内部的噪声抑制模块312的输出状态从高电位变成低电平。

开关检测芯片310内置的噪声抑制模块312可消除由于开关检测芯片开关检测信号接收端CLK输入波形302的噪声造成开关检测芯片310的误触发，在操作过程中，该模块会产生两个延迟时间Td1505和Td2506。

噪声抑制模块312的输出波形504输入到状态存储模块中，该波形作为状态的转换的触发信号。

图6是图3所示开关检测芯片中存储模块313的时序波形图，其中，

波形600：代表的是开关检测芯片310对状态存储模块313进行复位的复位信号R；

波形601：代表的是状态存储模块313的状态触发信号IN；

波形602：代表的是状态存储模块313复位后的状态信号S1；

波形603：代表的是状态存储模块313复位后的状态信号S2。

波形600为复位信号R，当开关检测芯片310上电时该信号会对状态存储模块313进行复位，复位后的状态存储模块的状态信号S1602和S2603，逻辑电平都为高电平(S1＝“1”，S2＝“1”)，状态转换触发信号IN601即为噪声抑制模块312的输出波形504。

在操作过程中，每当该信号的上升沿出现时，状态存储模块的状态信号就会变化一次。状态存储模块的状态变化顺序为(S1:1,S2:1)->(S1:0,S2:1)->(S1:1,S2:0)->(S1:1,S2:1)，驱动模块314根据状态存储模块313的状态决定下拉开关316和下拉开关的开或关。

开关检测芯片310通过驱动信号输出端P1和P2对双恒流电源***中的两个控制芯片进行控制，如需要关断双恒流***中的一个恒流电源，只需把与之相连的开关管导通，相应的开关管导通，该开关管把相应的恒流控制芯片的VCC脚拉低到该芯片的欠压保护之下。

为避免开关管在拉低的过程中由于大电流造成开关管烧毁，在开关管和恒流控制芯片的VCC之间串联一个电阻，该电阻的作用为保护开关管。如图3所示，第一驱动信号输出端P1与第一下拉开关316之间连接有第一限流电阻315；第二驱动信号输出端P2与第二下拉开关318之间连接有第二限流电阻317。

本实用新型双电源开关调色温控制电路可用于LED照明灯，用于控制两种色温的LED灯珠，例如，双恒流电源***309的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路分别控制第一色温的LED灯珠和第二色温的LED灯珠的恒流供电。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种双电源开关调色温控制电路，其特征在于，包括：

用于为负载提供恒流电源的双恒流电源***(309)，其包括第一恒流控制电路和第二恒流控制电路；

用于把输入交流电转化为直流电并输出至双恒流电源***(309)的整流桥电路(307)；

第一端连接交流电源，第二端与所述整流桥电路(307)的输入端连接的输入开关(319)；

用于检测输入开关(319)的导通/关断状态、并输出开关检测信号的输入开关检测电路，其连接在输入开关(319)的第二端与地之间；

连接于所述输入开关检测电路和所述双恒流电源***(309)的开关检测芯片(310)，其接收所述开关检测信号，根据所述开关检测信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，并分别输出至所述双恒流电源***(309)的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路。

2.根据权利要求1所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，所述开关检测芯片(310)包括：开关检测信号接收端(CLK)、辅助供电端(VDD)、输入波形检测及内部供电模块(311)、噪声抑制模块(312)、状态存储模块(313)、驱动模块(314)、第一下拉开关(316)、第二下拉开关(318)、第一驱动信号输出端(P1)和第二驱动信号输出端(P2)；其中，

开关检测信号接收端(CLK)、辅助供电端(VDD)连接于输入波形检测及内部供电模块(311)；

第一驱动信号输出端(P1)分别与所述第一下拉开关(316)和所述双恒流电源***(309)的第一恒流控制电路连接，第二驱动信号输出端(P2)分别与第二下拉开关(318)和所述双恒流电源***(309)的第二恒流控制电路连接；且

所述输入波形检测及内部供电模块(311)的输出信号通过噪声抑制模块(312)处理后传送至状态存储模块(313)；状态存储模块(313)输出的状态信号传送至驱动模块(314)；所述驱动模块(314)根据所述状态信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号通过第一下拉开关(316)和第一驱动信号输出端(P1)传送至第一恒流控制电路，所述第二驱动信号通过第二下拉开关(318)和第二驱动信号输出端(P2)传送至第二恒流控制电路。

3.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，所述输入开关检测电路包括：依次串联的二极管(301)、第一分压电阻(303)和第二分压电阻(305)；其中，所述二极管(301)的正极接输入开关(319)的第二端、负极连接第一分压电阻(303)；第二分压电阻(305)一端与第一分压电阻(303)连接，另一端接地；且所述第一分压电阻(303)和第二分压电阻(305)的连接节点(304)为开关检测信号输出端，其与所述开关检测信号接收端(CLK)连接。

4.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，所述开关检测芯片(310)的辅助供电端(VDD)与地之间连接有储能电容(306)，用于当输入开关(319)关断时对开关检测芯片(310)供电，以保持开关检测芯片(310)的内部状态。

5.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，所述输入波形检测及内部供电模块(311)包括：钳压电路(406)、反相器(410)、延迟模块(411)、稳压二极管(408)、二极管(407)和电阻(409)；其中

钳压电路(406)由多个稳压管串联组成，其负极与开关检测信号接收端(CLK)连接，正极与二极管(407)的正极、电阻(409)的第一端及反相器(410)输入端连接，电阻(409)的第二端接地；

二极管(407)的负极连接到辅助供电端(VDD)，并连接到稳压二极管(408)的负极，稳压二极管(408)的正极接地；

反相器(410)的输出端与延时模块(411)的输入端连接，延迟模块(411)的输出端为输入波形检测及内部供电模块(311)的输出端。

6.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，

第一驱动信号输出端(P1)与第一下拉开关(316)之间连接有第一限流电阻(315)；

第二驱动信号输出端(P2)与第二下拉开关(318)之间连接有第二限流电阻(317)。

7.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，所述双恒流电源***(309)中的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路为隔离反激式恒流控制电路，或者非隔离降压式恒流控制电路。

8.根据权利要求2所述的双电源开关调色温控制电路，其特征在于，第一恒流控制电路和第二恒流控制电路分别包括第一恒流控制芯片和第二恒流控制芯片，且所述第一驱动信号输出端(P1)连接第一恒流控制芯片的电源脚VCC1，所述第二驱动信号输出端(P2)连接第二恒流控制芯片的电源脚VCC2。

9.一种LED照明灯，其特征在于，包括两种色温的LED灯珠及如权利要求1至8中任一项所述的双电源开关调色温控制电路，其中所述双恒流电源***(309)的第一恒流控制电路和第二恒流控制电路分别控制第一色温的LED灯珠和第二色温的LED灯珠的恒流供电。