CN214756999U

CN214756999U - 一种led调光控制电路及led灯具

Info

Publication number: CN214756999U
Application number: CN202120576019.6U
Authority: CN
Inventors: 钟友兴; 黄浩
Original assignee: Shenzhen Haozhi Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Haozhi Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2031-03-22

Abstract

本实用新型公开一种LED调光控制电路及LED灯具，所述LED调光控制电路，包括LED调光控制电路，包括控制器、环境光传感器、若干路LED灯串，以及与各路LED灯串一一对应的驱动电路；所述环境光传感器连接至所述控制器的信号输入端；若干路所述LED灯串串联于电源转换电路的电源输出端和所述驱动电路的驱动端之间；所述驱动电路的受控端连接至所述控制器的信号输出端。本实用新型所述的LED调光控制电路，通过在LED调光控制电路中设置环境光传感器检测环境光的变化，便于控制器根据环境光的变化，实时动态地调整各路LED灯串的亮度以及颜色形成动态混色变换。

Description

一种LED调光控制电路及LED灯具

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，特别是涉及一种LED调光控制电路及LED灯具。

背景技术

目前，市场上的LED灯具种类繁多，其中一种是LED混色彩灯，可应用于户外照明、广告灯、景观灯、家庭氛围灯，以及网络智能灯等。一般的，LED混色彩灯的控制方法为：将多种混色方案预存在控制器上，通过控制器对各路LED灯珠的亮度、颜色，以及时长进行控制实现混色变化。但是，上述混色彩灯的控制方法仅能够实现已预存的少数变幻效果，无法根据现场的环境光进行动态地实时跟随控制。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种LED调光控制电路及LED灯具，能够根据现场环境光的变化对各路LED灯珠进行控制，使得LED灯具能够跟随现场环境光的变化而变化。

根据本实用新型的第一方面，提供一种LED调光控制电路，包括控制器、环境光传感器、若干路LED灯串，以及与各路LED灯串一一对应的驱动电路；所述环境光传感器连接至所述控制器的信号输入端；若干路所述LED灯串串联于电源转换电路的电源输出端和所述驱动电路的驱动端之间；所述驱动电路的受控端连接至所述控制器的信号输出端；

所述驱动电路包括驱动芯片；所述驱动芯片具有电源电压端、调光控制端和开关输出端，其中，所述电源电压端连接至电源转换电路的电源输出端，所述调光控制端为所述驱动电路的受控端，连接至所述控制器的信号输出端，所述开关输出端为驱动电路的驱动端，开关输出端和电源转换电路的电源输出端之间串联有所述LED灯串。

在一个可选的实施例中，所述LED灯串的负极和所述驱动芯片的开关输出端之间还串联有储能电感；电源转换电路的电源输出端依次与所述LED灯串、所述储能电感、所述驱动芯片的开关输出端、以及电源转换电路的负极连接形成闭合充电回路。

在一个可选的实施例中，所述驱动电路还包括续流二极管，所述续流二极管反向并联于所述驱动芯片的开关输出端和电源电压端之间；所述储能电感的放电端依次与所述续流二极管、所述LED灯串、所述储能电感的充电端连接形成闭合放电回路。

在一个可选的实施例中，所述驱动电路还包括采样电阻，所述采样电阻串联于电源转换电路的电源输出端和LED灯串的正极之间，所述采样电阻和所述LED灯串的正极的连接节点形成电压采样节点；电压采样端电压采样端所述电压采样节点连接至驱动芯片的电压采样端。

在一个可选的实施例中，还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述控制器的数据传输端电连接。

在一个可选的实施例中，还包括显示面板；显示面板与控制器的显示信号输出端电连接。

在一个可选的实施例中，还包括按键控制模块；所述按键控制模块连接至所述控制器的信号输入端。

根据本实用新型的第二方面，提供一种LED灯具，包括如上任意一项实施例所述的LED 调光控制电路和电源转换电路；所述电源转换电路具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端连接至交流市电取电，其直流输出端连接至所述LED调光控制电路提供直流电源。

应用本实用新型的技术方案，通过在LED调光控制电路中设置环境光传感器检测环境光的变化，便于控制器根据环境光的变化，实时动态地调整各路LED灯串的亮度以及颜色形成动态混色变换。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型实施例一所述的LED调光控制电路的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述环境光传感器以及无线通信模块的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述第一驱动电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述驱动芯片的内部电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述第二驱动电路的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例所述第三驱动电路的电路结构示意图；

图7是本实用新型实施例二所述的LED调光控制电路的电路结构示意图；

图8是本实用新型实施例所述按键控制模块的电路结构示意图；

图9是本实用新型实施例所述LED灯具的结构示意图。

具体实施方式

现在参看后文中的附图，更完整地描述本实用新型，在图中，显示了本实用新型的实施例。然而，本实用新型可体现为多种不同的形式，并且不应理解为限于本文中所提出的特定实施例。确切地说，这些实施例用于将本实用新型的范围传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面给出几个具体的实施例，用于详细介绍本申请的技术方案。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

一般的LED混色彩灯的控制方法为：将多种混色方案预存在控制器上，通过控制器对各个LED灯珠的亮度、颜色，以及时长进行控制实现混色变化。但是，将混色方案预存在控制器上的控制方法，仅能够实现已预存的少数变幻效果，无法根据现场的环境光进行动态地实时跟随控制。

针对上述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种LED调光控制电路。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例所述的LED调光控制电路的电路结构示意图。

LED调光控制电路，包括控制器10、环境光传感器20、若干路LED灯串30，以及与各路LED灯串一一对应的驱动电路40；环境光传感器20连接至控制器10的信号输入端；若干路LED灯串30串联于电源转换电路的电源输出端和驱动电路40的驱动端之间；驱动电路 40的受控端连接至控制器10的信号输出端。

本实施例的LED调光控制电路通过在LED调光控制电路中设置环境光传感器检测环境光的变化，便于控制器根据环境光的变化，实时动态地调整各路LED灯串的亮度以及颜色形成动态混色变换。

请参阅图2，图2是本实用新型实施例所述环境光传感器以及无线通信模块的电路结构示意图。控制器10为LED灯具的控制器件，控制各个LED灯串分时段点亮或熄灭，从而形成多种变幻的LED混色灯。控制器10的生产厂家以及型号可以根据需求选定，在此不做限定。

控制器10具有中断信号端、信号输入端、信号输出端、电源端、数据传输端和显示信号输出端，其中，信号输入端连接有环境光传感器，用于采集环境光信号；信号输出端连接有驱动电路，用于驱动点亮LED灯串；电源端连接至直流电源取电，数据传输端用于与无线通信模块等通信模块进行数据传输；显示信号输出端连接有显示面板，用于显示LED灯的状态。

环境光传感器20用于采集环境光的变化情况，生成环境光变换信号发送至控制器10，便于控制器10根据环境光的变化控制LED灯串做出相应的变幻。环境光传感器20的中断端 INT连接至控制器10的中断信号端；其数据信号端SDA连接至控制器10的信号输入端SDA，其时钟端SCL连接至控制器10的信号输入端SCL。

若干路LED灯串30可以包括三路不同颜色的LED灯串，具体分别为LED红光灯串31、LED绿光灯串32和LED蓝光灯串33；每一路LED灯串上串联有若干颗灯珠；每一路灯串的工作电压可以不一样，具体可以由串联的灯珠数量来确定，若串联的灯珠较多则需要工作电压较大，若串联的灯珠较少则需要工作电压较小，具体可以在+5V至+24V之间，甚至更高的电压。LED调光控制电路通过多颜色的LED灯串分时段点亮或熄灭实现多种变幻的混光。

请参阅图3，图3是本实用新型实施例所述第一驱动电路的电路结构示意图。

驱动电路40包括多路驱动电路，分别为第一驱动电路41、第二驱动电路42和第三驱动电路43，每一路驱动电路用于驱动一路LED灯串点亮。

以下以第一驱动电路41进行说明，第一驱动电路41用于驱动LED红光灯串31，其包括驱动芯片U201。

请参阅图4，图4为本实用新型实施例所述驱动芯片的内部电路结构示意图。

驱动芯片U201的内部设置有开关管，外部具有电源电压端VIN、调光控制端DIM、开关输出端SW和电压采样端SEN。当电压采样端SEN检测到的电压满足开关管的导通条件时，开关管导通使开关输出端SW接地，当电压采样端SEN检测到的电压不满足开关管的导通条件时，开关管关断使SW无法接地。

驱动芯片U201的电源电压端VIN连接至电源转换电路的电源输出端获得直流电源，调光控制端DIM为驱动电路的受控端，连接至控制器的信号输出端PWM_R，开关输出端SW为驱动电路的驱动端，开关输出端SW和电源转换电路的电源输出端之间串联有LED红光灯串31。

在一个可选的实施例中，所述LED灯串的负极和所述驱动芯片的开关输出端之间还串联有储能电感，电源转换电路的电源输出端依次与所述LED灯串、所述储能电感、所述驱动芯片的开关输出端、以及电源转换电路的负极连接形成闭合充电回路。

本实施例中，LED红光灯串31的负极和驱动芯片U201的开关输出端之间串联有储能电感L201，电源转换电路的电源输出端VIN依次与LED红光灯串31、储能电感L201、驱动芯片U201的开关输出端SW、以及电源转换电路的负极GND连接形成闭合充电回路。

当驱动芯片U201的开关输出端SW为低电平时，LED红光灯串31被点亮，此时，电源输出端VIN输出的电流流经LED红光灯串31、储能电感L201、驱动芯片U201的开关输出端SW回到电源转换电路的负极GND形成充电回路对储能电感L201充电，并点亮LED红光灯串31。

在一个可选的实施例中，驱动电路还包括续流二极管D201，续流二极管D201反向并联于驱动芯片U201的开关输出端SW和电源电压端VIN之间；所述储能电感L201的放电端依次与所述续流二极管D201、所述LED红光灯串31、所述储能电感L201的充电端连接形成闭合放电回路。当驱动芯片U201的开关输出端SW为高电平时，无法形成工作回路，LED 红光灯串31熄灭，此时，储能电感L201放电，并产生放电电流，使续流二极管D201导通，放电电流流经续流二极管D201、LED红光灯串、回到储能电感L201的充电端，形成放电回路点亮LED红光灯串31。该驱动电路就是这样连续不断的给LED红光灯串提供稳定电流点亮LED红光灯串。

在一个可选的实施例中，驱动电路还包括采样电阻R201，采样电阻R201串联于电源转换电路的电源输出端和LED灯串31的正极之间，采样电阻R201和LED灯串31的正极的连接节点形成电压采样节点；驱动芯片U201的电压采样端SEN连接至电压采样节点对LED灯串31的工作电压进行采样，以调节驱动信号的输出使LED灯串31点亮。

当闭合充电回路第一次导通时，驱动芯片的电压采样端SEN检测到的电压低于0.95V，驱动芯片U201内部的MOS管导通使开关输出端SW接地形成回路，开启点亮LED红光灯串31，并给储能电感L201充电。当电压采样端SEN检测到的电压高于1.05V时认为储能电感L201已充满电，关闭驱动芯片U201内部的MOS管使开关输出端SW不接地无法形成回路，储能电感L201放电经过续流二极管D201点亮LED红光灯串31，由于续流二极管D201 有单向导电特性不影响第一次工作状态。当电压采样端SEN检测到低于0.95V时认为储能电感L201放电完毕，开启驱动芯片U201内部的MOS管使开关输出端SW接地形成充电回路，开启下一次充电。

LED灯串31的工作原理说明：当驱动芯片U201的开关输出端SW输出低电平时，LED红光灯串31串联连接于直流电源正极和负极之间被点亮，并对储能电感L201充电，驱动芯片U201的电压采样端SEN对LED红光灯串31的正极电压进行采样，当电压采样端SEN检测到的电压高于1.05V时认为储能电感L201已充满电，关闭驱动芯片U201内部的MOS管使开关输出端SW不接地无法形成回路，储能电感L201放电经过续流二极管D201点亮LED 红光灯串31。

请参阅图5和图6，图5是本实用新型实施例所述第二驱动电路的电路结构示意图；图6 是本实用新型实施例所述第三驱动电路的电路结构示意图。

LED绿光灯串32连接于第二驱动电路42的驱动端，LED蓝光灯串33连接于第三驱动电路43的驱动端，电路连接结构以及工作原理与LED红光灯串31的工作原理一致，在此不再赘述。

请参阅图7，图7是本实用新型实施例二所述的LED调光控制电路的电路结构示意图。

在一个可选的实施例中，LED调光控制电路还包括无线通信模块50，无线通信模块50 与控制器10的数据传输端(TXD和RXD)电连接实现LED状态数据的收发，以便于实现无线LED灯的同步控制。具体的，无线通信模块可以为蓝牙模块、WIFI模块、2.4G模块、4G 模块，以及5G模块等。

在一个可选的实施例中，LED调光控制电路还包括显示面板60；显示面板60与控制器 10的显示信号输出端电连接，用于接收控制器10的显示驱动信号显示LED灯串的工作状态。

在一个可选的实施例中，LED调光控制电路还包括按键控制模块70，请参阅图4，图4 是本实用新型实施例所述按键控制模块的电路结构示意图。

请参阅图8，图8是本实用新型实施例所述按键控制模块的电路结构示意图。

按键控制模块70包括四个按键(K1、K2、K3和K4)，均连接至控制器10的信号输入端，用于输入按键控制信号(菜单、上、下、确定)以操控LED灯的点亮状态，进行混色方案的选择。

根据本实用新型的第二方面，提供一种LED灯具。请参阅图9，图9是本实用新型实施例所述的LED灯具的结构示意图。

LED灯具包括如上任意一项实施例所述的LED调光控制电路100和电源转换电路200；电源转换电路200具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端连接至交流市电取电，其直流输出端连接至所述LED调光控制电路100提供直流电源。由于每一路灯串需要的工作电压不同，因此，直流输出端可输出多个电压值的直流电源。

由于LED灯串的工作电压和控制器以及部分模块的工作电压不同，控制器的工作电压为 +3.3V，因此还需要设置稳压电源电路将直流电源稳压至+3.3V供给控制器、环境光传感器、无线通信模块、显示面板，以及按键控制模块等。

在一个可选的实施例中，该灯具的LED调光控制电路包括三路驱动电路，以及分别连接于各路驱动电路的驱动端的LED红光灯串、LED绿光灯串和LED蓝光灯串，当多色灯分时段点亮时，且电流大小控制不同时，会混合出多种不同的颜色。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种LED调光控制电路，其特征在于：包括控制器、环境光传感器、若干路LED灯串，以及与各路LED灯串一一对应的驱动电路；所述环境光传感器连接至所述控制器的信号输入端；若干路所述LED灯串串联于电源转换电路的电源输出端和所述驱动电路的驱动端之间；所述驱动电路的受控端连接至所述控制器的信号输出端；所述驱动电路包括驱动芯片；所述驱动芯片具有电源电压端、调光控制端和开关输出端，其中，所述电源电压端连接至电源转换电路的电源输出端，所述调光控制端为所述驱动电路的受控端，所述调光控制端连接至所述控制器的信号输出端，所述开关输出端为所述驱动电路的驱动端，所述开关输出端和电源转换电路的电源输出端之间串联有所述LED灯串。

2.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于：所述LED灯串的负极和所述驱动芯片的开关输出端之间还串联有储能电感；电源转换电路的电源输出端依次与所述LED灯串、所述储能电感、所述驱动芯片的开关输出端、以及电源转换电路的负极连接形成闭合充电回路。

3.根据权利要求2所述的LED调光控制电路，其特征在于：所述驱动电路还包括续流二极管，所述续流二极管反向并联于所述驱动芯片的开关输出端和电源电压端之间；所述储能电感的放电端依次与所述续流二极管、所述LED灯串、所述储能电感的充电端连接形成闭合放电回路。

4.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于：所述驱动电路还包括采样电阻，所述采样电阻串联于电源转换电路的电源输出端和LED灯串的正极之间，所述采样电阻和所述LED灯串的正极的连接节点形成电压采样节点；电压采样端电压采样端所述电压采样节点连接至驱动芯片的电压采样端。

5.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于：还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述控制器的数据传输端电连接。

6.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于：还包括显示面板；所述显示面板与所述控制器的显示信号输出端电连接。

7.根据权利要求1所述的LED调光控制电路，其特征在于：还包括按键控制模块；所述按键控制模块连接至所述控制器的信号输入端。

8.一种LED灯具，其特征在于：包括如权利要求1至7任意一项所述的LED调光控制电路和电源转换电路；所述电源转换电路具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端连接至交流市电取电，其直流输出端连接至所述LED调光控制电路提供直流电源。