CN207969014U - 一种led par灯驱动电路和led par灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED PAR灯驱动电路和LED PAR灯，电路包括整流模块、主功率转换模块、主功率控制模块、无线调节模块、冷光输出模块和暖光输出模块；无线调节模块包括冷光调节端和暖光调节端，冷光输出模块连接于冷光调节端，暖光输出模块连接于暖光调节端；无线调节模块用于获取无线调节信号，并根据无线调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号，冷光输出模块用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制参数，暖光输出模块用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制参数。可以通过无线方式对LED灯进行调光调色温，而且同时采用冷光输出模块和暖光输出模块可以使电路可靠性变高同时也减小了输出纹波；LED PAR灯体积可以做的更小。

Description

一种LED PAR灯驱动电路和LED PAR灯

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术，尤其涉及一种LED PAR灯驱动电路和LED PAR灯。

背景技术

现有的可调光LED灯驱动大部份采用以下电路架构：主电源为非隔离恒流源，其输出通过两颗晶体管切换光源的导通时间改变光源发光量从而实现调光调色温。这种调光调温方式非常繁琐，而且关灯后都要重新调试，稳定性和可靠性差；而且驱动光源的电流纹波较大，LED灯对人体视力有一定的损伤。而且此类驱动装置体积较大，因此LED灯具体积也会比较大，对于体积较小的LED PAR灯来说装配不便。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种LED PAR灯驱动电路和LED PAR灯，可以通过无线方式对LED灯进行调光调色温，而且同时采用冷光输出模块和暖光输出模块可以使电路可靠性变高同时也减小了输出纹波；LED PAR灯体积可以做的更小。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种LED PAR灯驱动电路，包括整流模块、主功率转换模块、主功率控制模块、无线调节模块、冷光输出模块和暖光输出模块；

所述主功率转换模块包括输入单元、变压器和第一滤波单元；所述变压器包括一次绕组、二次绕组和反馈绕组，所述一次绕组连接于所述输入单元，所述二次绕组连接于所述第一滤波单元，所述反馈绕组连接于所述主功率控制模块，所述主功率控制模块用于根据所述反馈绕组的输出值控制所述一次绕组通电和断电；

所述冷光输出模块和暖光输出模块均连接于所述第一滤波单元的输出端，并用于从所述第一滤波单元的输出端获取电源电压；所述无线调节模块包括冷光调节端和暖光调节端，所述冷光输出模块连接于所述冷光调节端，所述暖光输出模块连接于所述暖光调节端；

所述无线调节模块用于获取无线调节信号，并根据无线调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号，所述冷光输出模块用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制参数，所述暖光输出模块用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制参数。

进一步地，所述无线调节模块包括依次连接的无线通讯单元、处理单元和调节单元；

所述无线通讯单元用于从无线装置获取无线调节信号，所述处理单元用于根据无线调节信号计算亮度调节信号和色温调节信号，所述调节单元用于根据亮度调节信号以及色温调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号。

进一步地，所述调节单元包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管均包括控制端、高电平端和低电平端，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管的高电平端均经上拉电阻连接于高电平，低电平端均连接于低电平，各控制端用于控制相应的高电平端和低电平端导通；

所述处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号经隔离后连接于所述第一开关管的控制端，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述第二开关管高电平端的输出和色温调节信号经隔离后连接于所述第三开关管的控制端；

所述第一开关管的高电平端用于输出冷光调节信号，所述第三开关管的高电平端用于输出暖光调节信号；或者，

所述第一开关管的高电平端用于输出暖光调节信号，所述第三开关管的高电平端用于输出冷光调节信号。

进一步地，所述处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号均为PWM波，所述调节单元输出的冷光调节信号和暖光调节信号均为PWM波。

进一步地，所述冷光输出模块包括第一调光驱动芯片，所述第一调光驱动芯片用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制电流；

所述暖光输出模块包括第二调光驱动芯片，所述第二调光驱动芯片用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制电流。

进一步地，所述第一调光驱动芯片、第二调光驱动芯片均为MT7201C+芯片。

进一步地，所述无线通讯单元包括ZIGBEE芯片。

进一步地，所述主功率控制模块包括控制单元和开关单元，所述控制单元包括反馈引脚和输出引脚，所述反馈引脚连接于所述反馈绕组；所述开关单元用于根据所述输出引脚的信号导通或关断，以使所述一次绕组通电和断电。

进一步地，所述LED PAR灯驱动电路还包括电压转换模块，所述电压转换模块用于从所述第一滤波单元的输出端获取电源电压，将电源电压转换为工作电压，并为所述无线调节模块供电。

一种LED PAR灯，包括电路模组，所述电路模组上配制有上述的LED PAR灯驱动电路。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过无线调节模块调节冷光输出模块和暖光输出模块的输出，以实现对LED冷光灯、LED暖光灯亮度的调节，同时通过LED冷光灯、LED暖光灯的光照比例实现对LED灯整体色温的调节；实现了LED灯的无线无极调光调色；具有冷光输出模块和暖光输出模块两个DC-DC恒流输出模块，可以使电路可靠性变高同时也减小了输出纹波；电路结构简单，实现了数字化控制，稳定性高，体积小而操作更便捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的LED PAR灯驱动电路的结构示意图；

图2为图1中整流模块的电路示意图；

图3为图1中主功率转换模块和主功率控制模块的电路示意图；

图4为图1中无线调节模块中无线通讯单元的电路示意图；

图5为图1中无线调节模块中处理单元的电路示意图；

图6为图1中无线调节模块中调节单元的电路示意图；

图7为图1中冷光输出模块的电路示意图；

图8为图1中暖光输出模块的电路示意图；

图9为电压转换模块的电路示意图。

图中：110、整流模块；120、主功率转换模块；130、主功率控制模块；140、无线调节模块；150、冷光输出模块；160、暖光输出模块。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1为一种LED PAR灯驱动电路，包括整流模块110、主功率转换模块120、主功率控制模块130、无线调节模块140、冷光输出模块150和暖光输出模块160。

作为优选的实施方式，如图2所示，整流模块110包括依次连接的交流开关(图未示)、EMI滤波器LF1和整流单元BR1。交流开关可以是按钮开关，拉线开关或是继电器控制的开关；交流开关开通后，交流市电经EMI滤波、整流后变为脉动的直流电，经引脚V_out输出至主功率转换模块120。

作为优选的实施方式，如图3所示，主功率转换模块120包括输入单元、变压器T1和第一滤波单元。其中，变压器T1包括一次绕组T1_1,3、二次绕组T1_8,9和反馈绕组T1_4,5；一次绕组T1_1,3连接于输入单元，二次绕组T1_8,9连接于第一滤波单元。

在本实施例中，输入单元包括电容C2，输入单元通过引脚V_out从整流模块110获取脉动的直流电，经过变压器T1隔离功率变换后，二次绕组T1_8,9的输出通过第一滤波单元滤波得到低压直流电，即电源电压。在本实施例中，第一滤波单元包括二极管D3、二极管D8、电容EC2、电感LF3和电容C6。

第一滤波单元的引脚Vo+输出电源电压，为冷光输出模块150和暖光输出模块160供电。

变压器T1的反馈绕组T1_4,5连接于主功率控制模块130，用于向主功率控制模块130反馈变压器T1的参数，可以调整输入单元向第一滤波单元传输的功率。

作为优选的实施方式，如图3所示，主功率控制模块130包括控制单元和开关单元。在本实施例中，如图3所示，控制单元包括控制芯片U1，可以采用IW3627型号。

控制单元包括反馈引脚FB和输出引脚GD。反馈引脚FB连接于反馈绕组T1_4,5。开关单元包括开关管Q1，其用于根据控制单元的输出引脚GD的信号导通或关断，以使一次绕组T1_1,3通电和断电。

主功率控制模块130的控制单元用于根据反馈引脚FB的值通过开关单元Q1控制一次绕组通电和断电。从而，主功率控制模块130就可以通过负反馈控制主功率转换模块120的输出Vo+，使其保持在一个稳定的值。

本实用新型实施例中，LED灯主电源为隔离式恒功率恒压源，可以使得主功率转换模块120的输出端与市电隔离更加安全

如图1所示，冷光输出模块150和暖光输出模块160均连接于主功率转换模块120的输出端，即第一滤波单元的输出端。冷光输出模块150和暖光输出模块160用于从第一滤波单元的输出端获取电源电压Vo+。

无线调节模块140包括冷光调节端和暖光调节端，冷光输出模块150连接于冷光调节端，暖光输出模块160连接于暖光调节端。无线调节模块140用于获取无线调节信号，并根据无线调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号，冷光输出模块150用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制参数，暖光输出模块160用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制参数。

作为优选的实施方式，无线调节模块140包括依次连接的无线通讯单元、处理单元和调节单元。无线通讯单元可以参见图4，处理单元可以参见图5，调节单元可以参见图6。

无线通讯单元用于从无线装置获取无线调节信号，处理单元用于根据无线调节信号计算亮度调节信号和色温调节信号，调节单元用于根据亮度调节信号以及色温调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号。

无线装置可以是智能控制器如现有的智能家居总控装置，路由设备等，均属于现有技术，不再赘述。在本实施例中，无线通讯单元包括ZIGBEE芯片，如图4所示，可以通过无线ZIGBEE方式对LED灯进行调光调色温。

如图5所示，处理单元可以由单片机实现，如STM32单片机。在本实施例中，处理单元和无线通讯单元通过接口RX-TX实现数据传递，处理单元从无线通讯单元获取无线调节信号。通过在处理单元设置相关程序就可以实现根据无线调节信号计算亮度调节信号和色温调节信号。

作为优选的实施方式，处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号均为PWM波。在本实施例中，亮度调节信号通过引线PWM-N传输，色温调节信号通过引线PWM-M传输。

无线调节信号可以包括光亮目标值、色温目标值或光亮调节幅度、色温调节幅度等。处理单元根据无线调节信号可以计算亮度调节信号和色温调节信号的占空比，并输出相应的亮度调节信号和色温调节信号至调节单元。之后由调节单元根据亮度调节信号以及色温调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号。

在本实施例中，调节单元输出的冷光调节信号和暖光调节信号均为PWM波。作为优选的实施方式，调节单元包括第一开关管Q5、第二开关管Q2和第三开关管Q3。第一开关管Q5、第二开关管Q2和第三开关管Q3均包括控制端、高电平端和低电平端。在本实施例中，第一开关管Q5、第二开关管Q2和第三开关管Q3均为NPN三极管，NPN三极管的基极作为控制端，集电极作为高电平端，发射极作为低电平端。

第一开关管Q5、第二开关管Q2和第三开关管Q3的高电平端均经上拉电阻连接于高电平如VCC_3.3V；低电平端均连接于低电平，即接地；各控制端用于控制相应的高电平端和低电平端导通。

处理单元引线PWM-N输出的亮度调节信号和引线PWM-M输出的色温调节信号经隔离元件D5，如共阴快速恢复二极管BAV70隔离后连接于第一开关管Q5的控制端，第二开关管Q2的控制端与第一开关管的控制端连接，第二开关管Q2高电平端的输出和色温调节信号经隔离元件D6隔离后连接于第三开关管Q3的控制端。

在本实施例中，第一开关管Q5的高电平端用于输出冷光调节信号GN/B，第三开关管Q3的高电平端用于输出暖光调节信号GM/R。在另一实施例中，第一开关管的高电平端用于输出暖光调节信号，第三开关管的高电平端用于输出冷光调节信号。

处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号，由调节单元的处理生成冷光调节信号GN/B和暖光调节信号GM/R。之后，冷光输出模块150根据冷光调节信号GN/B调节其输出的冷光控制参数；暖光输出模块160根据暖光调节信号GM/R调节其输出的暖光控制参数。

作为优选的实施方式，如图7所示，冷光输出模块150包括第一调光驱动芯片U4，第一调光驱动芯片U4用于根据冷光调节信号GN/B调节其输出的冷光控制电流，即端口LED1+和LED1-的输出值，端口LED1+和LED1-用于连接于LED冷光灯。

暖光输出模块160包括第二调光驱动芯片U5，第二调光驱动芯片U5用于根据暖光调节信号GM/R调节其输出的暖光控制电流，即端口LED2+和LED2-的输出值，端口LED2+和LED2-用于连接于LED暖光灯。

在本实施例中，均为MT7201C+芯片。MT7201C+芯片是一款连续电流模式的降压恒流驱动芯片，其内置功率开关和一个电流感应电路。

如图7和图8所示，第一调光驱动芯片U4、第二调光驱动芯片U5均通过第5引脚VIN从第一滤波单元的输出端获取电源电压Vo+；还通过第3引脚，即ADJ引脚接受PWM调光信号，并根据PWM调光信号调节输出端VSNS的输出量，进而调节冷光输出模块150、暖光输出模块160的输出。从而可以调节外接的LED冷光灯、LED暖光灯的亮度，以及光照比例从而实现色温的调节。

例如，当冷光调节信号GN/B的占空比增大，暖光调节信号GM/R的占空比减小时，此时LED冷光灯通电电流加，功率增大，LED暖光灯通电电减小，功率降低，因此，LED光源整体效果更偏向于冷光。

作为优选的实施方式，LED PAR灯驱动电路还包括如图9所示的电压转换模块，电压转换模块用于从第一滤波单元的输出端获取电源电压V0+，将电源电压转换为工作电压如VCC_3.3V，并为无线调节模块140供电。因此不需要额外的供电，可以进一步减小电路结构和设备的体积。

本实用新型实施例提供的LED PAR灯驱动电路可以应用于LED PAR灯驱动装置,以及进一步应用在LED PAR灯，因此本实用新型实施例还提供了一种LED PAR灯，其包括电路模组，电路模组上配制前述的LED PAR灯驱动电路。

本实用新型实施例提供的LED PAR灯驱动电路和LED PAR灯，可以通过无线调节模块140调节冷光输出模块和暖光输出模块的输出，以实现对LED冷光灯、LED暖光灯亮度的调节，同时通过LED冷光灯、LED暖光灯的光照比例实现对LED灯整体色温的调节；实现了LED灯的无线无极调光调色；具有冷光输出模块和暖光输出模块两个DC-DC恒流输出模块，可以使电路可靠性变高同时也减小了输出纹波；电路结构简单，实现了数字化控制，稳定性高。

本实用新型实施例提供的LED PAR灯能实现色温2700-6300K无极调节，而且可以实现满功率输出，因此能够用于主光照明；同时LED PAR灯可以在保证功PAR灯基本功能，光品质和电磁兼容的情况下，使得电路设计精简，元器件少，而且内置的驱动的体积减小，操作更便捷。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种LED PAR灯驱动电路，其特征在于：包括整流模块、主功率转换模块、主功率控制模块、无线调节模块、冷光输出模块和暖光输出模块；

所述主功率转换模块包括输入单元、变压器和第一滤波单元；所述变压器包括一次绕组、二次绕组和反馈绕组，所述一次绕组连接于所述输入单元，所述二次绕组连接于所述第一滤波单元，所述反馈绕组连接于所述主功率控制模块，所述主功率控制模块用于根据所述反馈绕组的输出值控制所述一次绕组通电和断电；

所述冷光输出模块和暖光输出模块均连接于所述第一滤波单元的输出端，并用于从所述第一滤波单元的输出端获取电源电压；所述无线调节模块包括冷光调节端和暖光调节端，所述冷光输出模块连接于所述冷光调节端，所述暖光输出模块连接于所述暖光调节端；

所述无线调节模块用于获取无线调节信号，并根据无线调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号，所述冷光输出模块用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制参数，所述暖光输出模块用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制参数。

2.如权利要求1所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述无线调节模块包括依次连接的无线通讯单元、处理单元和调节单元；

所述无线通讯单元用于从无线装置获取无线调节信号，所述处理单元用于根据无线调节信号计算亮度调节信号和色温调节信号，所述调节单元用于根据亮度调节信号以及色温调节信号生成冷光调节信号和暖光调节信号。

3.如权利要求2所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述调节单元包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管均包括控制端、高电平端和低电平端，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管的高电平端均经上拉电阻连接于高电平，低电平端均连接于低电平，各控制端用于控制相应的高电平端和低电平端导通；

所述处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号经隔离后连接于所述第一开关管的控制端，所述第二开关管的控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述第二开关管高电平端的输出和色温调节信号经隔离后连接于所述第三开关管的控制端；

所述第一开关管的高电平端用于输出冷光调节信号，所述第三开关管的高电平端用于输出暖光调节信号；或者，

所述第一开关管的高电平端用于输出暖光调节信号，所述第三开关管的高电平端用于输出冷光调节信号。

4.如权利要求3所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述处理单元输出的亮度调节信号和色温调节信号均为PWM波，所述调节单元输出的冷光调节信号和暖光调节信号均为PWM波。

5.如权利要求4所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述冷光输出模块包括第一调光驱动芯片，所述第一调光驱动芯片用于根据冷光调节信号调节其输出的冷光控制电流；

所述暖光输出模块包括第二调光驱动芯片，所述第二调光驱动芯片用于根据暖光调节信号调节其输出的暖光控制电流。

6.如权利要求5所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述第一调光驱动芯片、第二调光驱动芯片均为MT7201C+芯片。

7.如权利要求2-6中任一项所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述无线通讯单元包括ZIGBEE芯片。

8.如权利要求1-6中任一项所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：所述主功率控制模块包括控制单元和开关单元，所述控制单元包括反馈引脚和输出引脚，所述反馈引脚连接于所述反馈绕组；所述开关单元用于根据所述输出引脚的信号导通或关断，以使所述一次绕组通电和断电。

9.如权利要求1-6中任一项所述的LED PAR灯驱动电路，其特征在于：还包括电压转换模块，所述电压转换模块用于从所述第一滤波单元的输出端获取电源电压，将电源电压转换为工作电压，并为所述无线调节模块供电。

10.一种LED PAR灯，其特征在于：包括电路模组，所述电路模组上配制有如权利要求1-9中任一项所述的LED PAR灯驱动电路。