CN206923086U

CN206923086U - 一种led调光电路和led驱动电路

Info

Publication number: CN206923086U
Application number: CN201720665294.9U
Authority: CN
Inventors: 卢世勇; 丁西伦; 刘岩; 连光涛
Original assignee: Xiamen Qili Electronics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Qili Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2027-06-09

Abstract

本实用新型的一种LED调光电路，包括数字信号发生器、低通滤波器、比较器和锯齿发生器。本实用新型的一种LED调光电路，通过利用数字信号发生器产生数字信号，将数字信号通过低通滤波器转换为低频模拟控制信号，然后，通过比较器，将其与锯齿发生器输出的信号进行比较，以获得一个占空比可变且频率固定的数字信号，通过该数字信号，以控制晶体管的通断来实现LED灯组调光。本实用新型由于采用数字信号发生器产生的数字信号，因此，其调节和控制不受LED驱动电路的影响，同时，采用低通滤波器，将数字信号转换为模拟信号，使得模拟信号与数字信号发生器产生的数字信号的占空比呈比例变化，调节了数字信号与LED灯光亮暗呈同比例变化的现象，从而消除了LED频闪的问题。

Description

一种LED调光电路和LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LED调光技术领域，更具体地，涉及一种LED调光电路和LED驱动电路。

背景技术

针对目前的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明领域，由于客户对调光的要求越来越高，不仅有调光精度的要求，而且还偶低频闪系数甚至无频闪的要求。故新型的LED调光电路亟待开发。

如图1所示，是常见的LED降压驱动电路结构图，其中VIN是直流输入电源，感测电阻R_SNS与LED串联，SNS模块通过检测电阻R_SNS的压降来监测流过LED的电流，SNS模块输出与滞回比较器的正输入端相连，比较器负输入端接参考电压VREF，比较器输出接一个与门，然后驱动功率管Q1，通过控制功率管Q1的通断，来控制流过LED的电流。图2给出了图1所示电路接入数字信号调光时的主要工作波形。ILED是LED的电流波形图，Gate是功率管Q1的栅极电压波形图，PWM为输入数字信号的电压波形图。由图可知，调光时，LED在一个PWM周期内会有亮暗变化，存在着与PWM信号同频率的频闪现象。若要弱化频闪现象，则必须提高PWM信号的频率，对输入信号要求高，另外，高频PWM信号调光还会降低调光的线性度和精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种LED调光电路和LED驱动电路，以解决现有LED驱动电路存在频闪、对输入调光信号要求高的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种LED调光电路，包括数字信号发生器、低通滤波器、比较器和锯齿发生器，

所述数字信号发生器，用于产生脉冲数字调质信号，并与所述低通滤波器相连，所述低通滤波器的输出端连接至所述比较器的第一输入端；

所述锯齿发生器，用于产生锯齿波信号，并与所述比较器的第二输入端相连。

在上述方案基础上优选，所述低通滤波器与所述比较器之间还设有一滤波电容，所述滤波电容的一端与所述低通滤波器相连，其另一端接地。

在上述方案基础上优选，还包括一分压电路，所述分压电路包括两个相互串联的电阻，所述分压电路的一端与所述比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

在上述方案基础上优选，还包括一嵌位电路，所述嵌位电路包括第一参考电压和放大器，所述第一参考电压输出端与所述放大器的输入端相连，并将所述放大器的输出端连接至两个所述电阻相互连接点处，以获取一个输出参考电压。

本实用新型还提供了一种使用如上所述的LED调光电路的LED驱动电路，包括直流电源、检测电阻、LED灯组、电感、滞回比较器、与门和功率管，所述检测电阻、LED灯组、电感和功率管相互串联在所述直流电源两端，并在所述检测电阻两端并联一个电流监测模块，所述电流监测模块的输出端与所述滞回比较器的第一输入端相连，所述滞回比较器的第二输入端接入参考电压，并将所述滞回比较器的输出端与所述与门的第一输入端相连，所述比较器的输出端与所述与门的第二输入端相连，所述与门的输出端与所述功率管的栅极相连。

在上述方案基础上优选，所述LED调光电路还包括一分压电路，所述分压电路包括两个相互串联的电阻，所述分压电路的一端与所述比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

在上述方案基础上优选，还包括一嵌位电路，所述嵌位电路包括第一参考电压和放大器，所述第一参考电压输出端与所述放大器的输入端相连，并将所述放大器的输出端连接至两个所述电阻相互连接点处，以获取一个输出参考电压作为所述滞回比较器的第二输入端接入的参考电压。

本实用新型的一种LED调光电路，通过利用数字信号发生器产生数字信号，将数字信号通过低通滤波器转换为模拟控制信号，然后，通过比较器，将其与锯齿发生器输出的信号进行比较，以获得一个占空比可变且频率固定的数字信号，通过该数字信号，以控制晶体管的通断，从而控制LED灯组的开关。

本实用新型由于采用数字信号发生器产生的数字信号，因此，其调节和控制不受LED驱动电路的影响，同时，采用低通滤波器，将数字信号转换为模拟信号，使得模拟信号与数字信号发生器产生的数字信号的占空比呈比例变化，调节了数字信号与LED灯光亮暗呈同比例变化的现象，从而消除了LED频闪的问题。

作为本实用新型的另一优点在于，本实用新型利用数字信号与锯齿信号进行比较，在占空比降低的过程中，还提高了***工作频率，当输入数字信号占空比低于一定值时，再启动内部更高频率的时钟信号，产生高频数字信号进行调光，维持了调光的高线性度、高精度和低亮度的调光深度。

附图说明

图1是现有技术中的采用滞回控制的降压型LED驱动电路的电路结构图；

图2是图1所示电路的主要工作波形图；

图3是本实用新型的LED驱动电路的电路结构图；

图4是图3所示LED驱动电路的主要工作波形；

图5是本实用新型LED调光电路在压降结构的LED驱动电路中的电路原理图；

图6是本实用新型LED调光电路在升压结构的LED驱动电路中的电路原理图；

图7是本实用新型的数字信号占空比和参考电压的关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅图3，并结合图4所示，本实用新型的一种LED调光电路，包括数字信号发生器、低通滤波器、比较器和锯齿发生器。

其中，数字信号发生器，用于产生脉冲数字调质信号，并与低通滤波器相连，通过低通滤波器将其转换成模拟信号，低通滤波器的输出端连接至比较器的第一输入端；

锯齿发生器，用于产生锯齿波信号，并与比较器的第二输入端相连。

工作时，利用数字信号发生器连续发出数字信号，通过低通滤波器将其转换为模拟信号输入值比较器内，通过比较器将锯齿发生器所产生的锯齿信号进行比较，以得到一个控制信号，控制LED灯组200开关。

优选的，本实用新型在低通滤波器与比较器之间还设有一滤波电容C1，滤波电容C1的一端与低通滤波器相连，其另一端接地，即通过滤波电容C1以到达进一步过滤数字信号发生器所产生的高频信号。

进一步的，本实用新型的一种LED驱动电路还包括一分压电路303，分压电路303包括两个相互串联的电阻R1、R2，分压电路303的一端与比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

在本实用新型的另一优选实施例中，本实用新型的一种LED驱动电路还包括一嵌位电路302，嵌位电路302包括第一参考电压VREF2和放大器，第一参考电压VREF2输出端与放大器的输入端相连，并将放大器的输出端连接至两个电阻R1、R2相互连接点处，以获取一个输出参考电压。即通过嵌位电路302以控制输出参考电压的最小值。

请继续参阅图3所示，本实用新型还提供了一种使用如上所述的LED调光电路300的LED驱动电路，包括直流电源VIN、检测电阻R_SNS、LED灯组200、电感L1、滞回比较器、与门304和功率管Q1，

其中，检测电阻R_SNS、LED灯组200、电感L1和功率管Q1顺序串联，然后，将直流电源VIN的正极与检测电阻R_SNS的一端项链，直流电源VIN的负极与功率管Q1的源极相连，并在检测电阻R_SNS的两端并联一个电流监测模块200，该电流监测模块200通过获取检测电阻R_SNS的压降变化，从而以获取经过LED灯组200的电流，并将电流监测模块200的输出端与滞回比较器的第一输入端相连，然后将滞回比较器的另一输入算接入参考电压VREF，且滞回比较器的输出端作为与门304的其中一个输入端，与门304的另一个输入端连接至本实用新型的LED调光电路300的比较器的输出端，最后，将与门304的输出端与功率管Q1的栅极相连。

在本实用新型的另一优选实施例中，本实用新型的LED调光电路还包括一分压电路303，分压电路303包括两个相互串联的电阻R1、R2，分压电路303的一端与比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

优选的，为了限制滞回比较器的接入参考电压VREF变化，本实用新型还包括一嵌位电路302，嵌位电路302包括第一参考电压VREF2和放大器，第一参考电压VREF2输出端与放大器的输入端相连，并将放大器的输出端连接至两个电阻R1、R2相互连接点处，以获取一个输出参考电压VREF作为滞回比较器的第二输入端接入的参考电压VREF，即通过嵌位电路302以限制参考电压VREF的最小值。其中，图7为本实用新型的数字信号占空比和参考电压的关系图，图中，VC1是滤波电容C1上的电压，横坐标Duty表示数字信号占空比，纵坐标VREF表示参考电压。

值得说明的是，本实用新型的LED调光电路，还可以用在压降结构的LED驱动电路和升压转换结构的LED驱动电路中，具体结构请参阅图5和图6所示。由于本实用新型的LED调光电路在降压结构的LED驱动电路和升压转换结构的LED驱动电路中作用原理与上述原理相同，故在此不再赘述。

本实用新型的一种LED调光电路，通过利用数字信号发生器产生数字信号，将数字信号通过低通滤波器转换为低频模拟控制信号，然后，通过比较器，将其与锯齿发生器输出的信号进行比较，以获得一个占空比可变且频率固定的数字信号，通过该数字信号，以控制晶体管的通断，从而控制LED灯组200的开关。

作为本实用新型的另一优点在于，本实用新型利用模拟信号与锯齿信号进行比较，在占空比降低的过程中，还提高了***工作频率，当输出数字信号占空比低于一定值时，再启动内部更高频率的时钟信号，产生高频数字信号进行调光，维持了调光的高线性度、高精度和低亮度的调光深度。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。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。

Claims

1.一种LED调光电路，其特征在于，包括数字信号发生器、低通滤波器、比较器和锯齿发生器，

2.如权利要求1所述的一种LED调光电路，其特征在于，所述低通滤波器与所述比较器之间还设有一滤波电容，所述滤波电容的一端与所述低通滤波器相连，其另一端接地。

3.如权利要求1所述的一种LED调光电路，其特征在于，还包括一分压电路，所述分压电路包括两个相互串联的电阻，所述分压电路的一端与所述比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

4.如权利要求3所述的一种LED调光电路，其特征在于，还包括一嵌位电路，所述嵌位电路包括第一参考电压和放大器，所述第一参考电压输出端与所述放大器的输入端相连，并将所述放大器的输出端连接至两个所述电阻相互连接点处，以获取一个输出参考电压。

5.一种使用如权利要求1所述的LED调光电路的LED驱动电路，其特征在于，包括直流电源、检测电阻、LED灯组、电感、滞回比较器、与门和功率管，所述检测电阻、LED灯组、电感和功率管相互串联在所述直流电源两端，并在所述检测电阻两端并联一个电流监测模块，所述电流监测模块的输出端与所述滞回比较器的第一输入端相连，所述滞回比较器的第二输入端接入参考电压，并将所述滞回比较器的输出端与所述与门的第一输入端相连，所述比较器的输出端与所述与门的第二输入端相连，所述与门的输出端与所述功率管的栅极相连。

6.如权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于,所述LED调光电路还包括一分压电路，所述分压电路包括两个相互串联的电阻，所述分压电路的一端与所述比较器的第二输入端相连，其另一端连接地。

7.如权利要求6所述的一种LED驱动电路，其特征在于，还包括一嵌位电路，所述嵌位电路包括第一参考电压和放大器，所述第一参考电压输出端与所述放大器的输入端相连，并将所述放大器的输出端连接至两个所述电阻相互连接点处，以获取一个输出参考电压作为所述滞回比较器的第二输入端接入的参考电压。