CN218217757U - Led调光电路及led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明技术领域，公开一种LED调光电路及LED灯。LED调光电路包括主驱动电路、电流采样电路和动态负载电路，主驱动电路用于调节流经LED负载的电流，电流采样电路用于采样LED负载的电流，动态负载电路用于获取电流采样电路的电流采样信号，在电流采样信号小于第一电流阈值时与LED负载并联，降低LED负载的电流。本实用新型实时采样LED负载的电流，通过动态负载电路在电流采样信号小于第一电流阈值时连接LED负载，分去主驱动电路输出至LED负载的部分电流，降低LED负载的电流，使LED负载的亮度在电流小于一定程度后进一步降低，从而让LED负载的亮度降低达到优化调光深度的效果。

Description

LED调光电路及LED灯

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其是一种LED调光电路及LED灯。

背景技术

现有技术中，以发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为照明灯具，一般以恒流方式驱动发光二极管，发光二极管的亮度以脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)方式控制。采用发光二极管进行照明具有发光效率高、节能效果明显、寿命长以及无污染等显著优点。

现有的调光电源中，它的电源调节精度难以达到1％的调光深度或者达到1％的调光深度但一致性不好，而且调光信号没法隔离使得使用存在安全隐患，以及导致输出电流到LED灯具之后，使LED灯具出现频闪现象。

因此，现有方案无法在确保电源驱动性能的基础上，优化调光性能和解决调光一致性的问题，无法满足用户的实际需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种LED调光电路及LED灯，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

第一方面，提供一种LED调光电路，用于驱动LED负载，包括主驱动电路、电流采样电路和动态负载电路；

主驱动电路具有第一驱动端和第二驱动端，第一驱动端用于连接LED负载的阳极，第二驱动端用于通过电流采样电路连接LED负载的阴极，动态负载电路分别连接主驱动电路和电流采样电路；

主驱动电路用于调节流经LED负载的电流；

电流采样电路用于采样LED负载的电流；

动态负载电路用于获取电流采样电路的电流采样信号，在电流采样信号小于第一电流阈值时与LED负载并联，降低LED负载的电流。

进一步，动态负载电路还用于在电流采样信号大于第二电流阈值时断开，使主驱动电路单独向LED负载供电，第一电流阈值小于或等于第二电流阈值。

进一步，动态负载电路包括第一恒流模块、调节电阻和负载电阻；

第一恒流模块具有恒流输出端、电流设置端和接地端，恒流输出端通过负载电阻连接第一驱动端，电流设置端通过调节电阻连接电流采样电路，接地端连接第二驱动端；

第一恒流模块用于在电流采样信号小于第一电流阈值时接通恒流输出端和接地端，使负载电阻与LED负载并联。

进一步，第一恒流模块为SM2082线性恒流芯片。

进一步，电流采样电路包括第一采样电阻；

第一采样电阻的一端用于连接LED负载的阴极，第一采样电阻的另一端连接第二驱动端；或者是

电流采样电路包括第一采样电阻和第六二极管；

第一采样电阻的一端和第六二极管的阳极分别连接LED负载的阴极，第一采样电阻的另一端和第六二极管的阴极分别连接第二驱动端。

进一步，主驱动电路包括第二恒流模块、反馈子电路、启动子电路、变压子电路、电流采样子电路和驱动子电路；

第二恒流模块具有供电端、驱动端、反馈信号采集端和电流采样端，供电端通过启动子电路连接外部的直流电压，驱动端通过驱动子电路连接变压子电路的输入端，变压子电路的两个输出端分别作为第一驱动端和第二驱动端，反馈信号采集端通过反馈子电路接地，电流采样子电路连接驱动子电路，电流采样端通过电流采样子电路接地。

进一步，第二恒流模块具有调光输入端，调光输入端连接外部的调光信号，主驱动电路用于根据调光信号调节流经LED负载的电流。

进一步，主驱动电路还包括整流子电路；

整流子电路的输入端用于连接交流市电，整流子电路的输出端连接变压子电路的输入端和第二恒流模块的供电端。

进一步，第二恒流模块为BP3179E恒流芯片；

变压子电路包括RCD钳位模块、变压器、第五二极管、第二电解电容和第八电阻，变压器具有初级线圈、次级线圈和辅助线圈，RCD钳位模块连接初级线圈，次级线圈分别与第二电解电容和第八电阻并联，第五二极管设于次级线圈与第二电解电容之间；

启动子电路包括第一电阻、第一二极管、第二二极管和第三电解电容，供电端连接第二二极管的阴极以及通过第一电阻连接外部的直流电压，第二二极管的阳极通过第三电解电容接地，第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，第一二极管的阳极通过辅助线圈接地；

反馈子电路包括第二电阻和第三电阻，第二电阻和第三电阻串联后与辅助线圈并联，反馈信号采集端连接第二电阻和第三电阻的公共节点；

电流采样子电路包括第二采样电阻；

驱动子电路包括场效应管、第六电阻、第七电阻和第三二极管，场效应管的栅极通过第六电阻连接驱动端，场效应管的源极连接电流采样端以及通过第二采样电阻接地，场效应管的漏极连接初级线圈，第三二极管的阴极连接电流采样端，第三二极管的阳极连接场效应管的栅极。

第二方面，提供一种LED灯，包括灯体及第一方面的LED调光电路，LED调光电路设于灯体内。

本实用新型的有益效果：实时采样LED负载的电流，通过动态负载电路在电流采样信号小于第一电流阈值时连接LED负载，分去主驱动电路输出至LED负载的部分电流，降低LED负载的电流，使LED负载的亮度在电流小于一定程度后进一步降低，从而让LED负载的亮度降低达到优化调光深度的效果。

附图说明

图1是第一个实施例提供的LED调光电路的结构示意图。

图2是第二个实施例提供的LED调光电路的结构示意图。

图3是一实施例提供的主控制电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。

在本实用新型的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。另外，全文中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。

在本实用新型的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

如背景技术所述，现有的调光电源中，电源调节精度难以达到1％的调光深度或者达到1％的调光深度但一致性不好，而且调光信号没法隔离使得使用存在安全隐患，以及导致输出电流到LED灯具之后，使LED灯具出现频闪现象。

基于此，本实用新型的第一方面提出一种LED调光电路，用于驱动LED负载，能够提升调光深度且调光一致性好，调光效果好。

如图1所示，该LED控制电路包括主驱动电路100、电流采样电路200和动态负载电路300。

具体地，主驱动电路100具有第一驱动端V+和第二驱动端V-，第一驱动端V+用于连接LED负载的阳极，第二驱动端V-用于通过电流采样电路200连接LED负载的阴极，动态负载电路300分别连接主驱动电路100和电流采样电路200；主驱动电路100用于调节流经LED负载的电流；电流采样电路200用于采样LED负载的电流；动态负载电路300用于获取电流采样电路200的电流采样信号，在电流采样信号小于第一电流阈值时与LED负载并联，降低LED负载的电流。

实际工作时，主驱动电路100上电启动后向LED负载提供直流功率，使LED负载通电发光，主驱动电路100调节输出至LED负载的电流，从而调节LED负载的发光程度时。工作过程中，电流采样电路200实时采样LED负载的电流，动态负载电路300获取电流采样电路200的电流采样信号，在电流采样信号小于第一电流阈值时与LED负载并联，分去主驱动电路100的部分输出电流，降低LED负载的电流。

具体地，动态负载电路300在获取电流采样信号后将其与预设的第一电流阈值进行比较，当LED负载的当前电流小于第一电流阈值，动态负载电路300接入并与LED负载并联，分去主驱动电路100输出的部分电流，降低LED负载的电流，使LED负载的亮度在电流小于第一电流阈值后进一步降低，从而让LED负载的亮度降低达到优化调光深度的效果。

在一些实施例中，动态负载电路300还用于在电流采样信号大于第二电流阈值时断开，使主驱动电路100单独向LED负载供电。

当主驱动电路100提升输出电流时，动态负载电路300在获取电流采样信号后将其与第二电流阈值进行比较，当主驱动电路100的输出电流大于第二电流阈值，动态负载电路300断开与LED负载的连接，主驱动电路100单独对LED负载供电，LED调光电路恢复至原有的调光深度。

其中，第一电流阈值小于或等于第二电流阈值。

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

如图2所示，在一实施例中，动态负载电路300包括第一恒流模块U1、调节电阻R9和负载电阻R10；第一恒流模块U1具有恒流输出端OUT、电流设置端REXT和接地端GND，恒流输出端OUT通过负载电阻R10连接第一驱动端V+，电流设置端REXT通过调节电阻R9连接电流采样电路200，接地端GND连接第二驱动端V-。

其中，第一恒流模块U1用于在电流采样信号小于第一电流阈值时接通恒流输出端OUT和接地端GND，从而使负载电阻R10与LED负载并联，降低LED负载的电流。

具体地，第一恒流模块U1的电流设置端REXT通过调节电阻R9连接电流采样电路200，在主驱动电路100输出直流功率时上电启动，获取电流采样电路200的电流采样信号，从而在电流采样信号小于第一电流阈值时接通恒流输出端OUT和接地端GND，使负载电阻R10与LED负载并联，负载电阻R10分去主驱动电路100输出的部分电流，降低LED负载的电流。本实施例中，可以通过调整负载电阻R10的阻值，从而调节负载电阻R10分去主驱动电路100输出的电流量和LED负载的电流降低量，改变调光深度。

优选地，第一恒流模块U1为SM2082线性恒流芯片，但不以此为限制。

如图2所示，在一实施例中，电流采样电路200包括第一采样电阻RS1和第六二极管D6，第一采样电阻RS1的一端和第六二极管D6的阳极分别连接LED负载的阴极，第一采样电阻RS1的另一端和第六二极管D6的阴极分别连接第二驱动端V-。动态负载电路300通过检测第一采样电阻RS1的压降来检测LED负载的电流，第六二极管D6起稳压作用。

在另一个实施例中，电流采样电路200包括第一采样电阻RS1，第一采样电阻RS1的一端用于连接LED负载的阴极，第一采样电阻RS1的另一端连接第二驱动端V-。动态负载电路300通过检测第一采样电阻RS1的压降来检测LED负载的电流。

如图3所示，在一实施例中，主驱动电路100包括第二恒流模块U2、反馈子电路110、变压子电路120、电流采样子电路130、启动子电路140和驱动子电路150，第二恒流模块U2具有供电端VCC、驱动端GATE、反馈信号采集端FB和电流采样端CS。

第二恒流模块U2为BP3179E恒流芯片，但不以此为限制。

供电端VCC通过启动子电路140连接外部的直流电压，驱动端GATE通过驱动子电路150连接变压子电路120的输入端，变压子电路120的两个输出端分别作为第一驱动端V+和第二驱动端V-，反馈信号采集端FB通过反馈子电路110接地，电流采样子电路130连接驱动子电路150，电流采样端CS通过电流采样子电路130接地。

变压子电路120包括RCD钳位模块、变压器T1、第五二极管D5、第二电解电容EC2和第八电阻R8，变压器T1具有初级线圈、次级线圈和辅助线圈N_AUX，RCD钳位模块连接初级线圈，次级线圈分别与第二电解电容EC2和第八电阻R8并联，第五二极管D5设于次级线圈与第二电解电容EC2之间。

启动子电路140包括第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2和第三电解电容EC3，供电端VCC连接第二二极管D2的阴极以及通过第一电阻R1连接外部的直流电压，第二二极管D2的阳极通过第三电解电容EC3接地，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极，第一二极管D1的阳极通过辅助线圈N_AUX接地。其中，第一电阻R1用于降低供电端VCC的输入电压，第一二极管D1和第二二极管D2起整流作用，第三电解电容EC3起滤波作用。

反馈子电路110包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2和第三电阻R3串联后与辅助线圈N_AUX并联，反馈信号采集端FB连接第二电阻R2和第三电阻R3的公共节点。第二电阻R2为上分压电阻，第三电阻R3为下分压电阻，用于反馈信号采集端FB的输入电压。

电流采样子电路130包括第二采样电阻RS2。

驱动子电路150包括场效应管Q1、第六电阻R6、第七电阻R7和第三二极管D3，场效应管Q1的栅极通过第六电阻R6连接驱动端GATE，场效应管Q1的源极连接电流采样端CS以及通过第二采样电阻RS2接地，场效应管Q1的漏极连接初级线圈，第三二极管D3的阴极连接电流采样端CS，第三二极管D3的阳极连接场效应管Q1的栅极。第六电阻R6和第三二极管D3用于控制导通场效应管Q1的速度，第七电阻R7用于防止误触发场效应管Q1。

进一步，第二恒流模块U2具有调光输入端PWM，调光输入端PWM连接外部的调光信号，主驱动电路100用于根据调光信号调节流经LED负载的电流。

进一步，主驱动电路100还包括整流子电路160，整流子电路160的输入端用于连接交流市电，整流子电路160的输出端连接变压子电路120的输入端和第二恒流模块U2的供电端VCC。其中，整流子电路160包括保险丝F1、整流桥BD和第一电解电容EC1，保险丝F1的一端用于连接火线，保险丝F1的另一端连接整流桥BD的第一输入端，整流桥BD的第二输入端用于连接零线，整流桥BD的第一输出端通过第一电阻连接第二恒流模块U2以及连接变压器T1，整流桥BD的第二输出端接地，第一电解电容EC1的阳极连接整流桥BD的第一输出端，第一电解电容EC1的阴极连接整流桥BD的第二输出端。

由上可知，本实用新型中的主驱动电路100采用隔离方案，为LED负载提供的直流功率。其中，电流采样电路200和动态负载电路300及LED负载均处于主驱动电路100的次级电路中，大大地减小了高压电网浪涌、噪音对电流采样电路200和动态负载电路300及LED负载的冲击，对电流采样电路200和动态负载电路300及LED负载的电子器件应力要求较低，***工作更稳定更可靠。

本实用新型提供的LED调光电路实时采样LED负载的电流，通过动态负载电路300在电流采样信号小于第一电流阈值时连接LED负载，分去主驱动电路100输出至LED负载的部分电流，降低LED负载的电流，使LED负载的亮度在电流小于一定程度后进一步降低，从而让LED负载的亮度降低达到优化调光深度的效果。

根据本实用新型的第二方面，提出一种LED灯，该LED灯包括灯体及上述的LED调光电路，LED调光电路设于灯体内。

进一步，LED调光电路通过铝基板固定在灯体上。

优选地，所述灯体为金属灯体。需要说明的是，LED调光电路采用铝基板作为散热板，由于铝基板的绝缘层很薄，高温高压时容易击穿。现有技术中，主驱动电路采用非隔离方案，在此状态下人触摸金属灯体会发生触电风险；而本申请中主驱动电路采用隔离方案，可以有效规避触电风险。

LED调光电路的具体结构参照上述实施例，由于该LED灯采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种LED调光电路，用于驱动LED负载，其特征在于，包括主驱动电路、电流采样电路和动态负载电路；

所述主驱动电路具有第一驱动端和第二驱动端，所述第一驱动端用于连接LED负载的阳极，所述第二驱动端用于通过电流采样电路连接LED负载的阴极，所述动态负载电路分别连接主驱动电路和电流采样电路；

所述主驱动电路用于调节流经LED负载的电流；

所述电流采样电路用于采样LED负载的电流；

所述动态负载电路用于获取电流采样电路的电流采样信号，在电流采样信号小于第一电流阈值时与LED负载并联，降低LED负载的电流。

2.根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述动态负载电路还用于在电流采样信号大于第二电流阈值时断开，使主驱动电路单独向LED负载供电，所述第一电流阈值小于或等于第二电流阈值。

3.根据权利要求1或2所述的LED调光电路，其特征在于，所述动态负载电路包括第一恒流模块、调节电阻和负载电阻；

所述第一恒流模块具有恒流输出端、电流设置端和接地端，所述恒流输出端通过负载电阻连接第一驱动端，所述电流设置端通过调节电阻连接电流采样电路，所述接地端连接第二驱动端；

所述第一恒流模块用于在电流采样信号小于第一电流阈值时接通恒流输出端和接地端，使负载电阻与LED负载并联。

4.根据权利要求3所述的LED调光电路，其特征在于，所述第一恒流模块为SM2082线性恒流芯片。

5.根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述电流采样电路包括第一采样电阻；

所述第一采样电阻的一端用于连接LED负载的阴极，所述第一采样电阻的另一端连接第二驱动端；或者是

所述电流采样电路包括第一采样电阻和第六二极管；

所述第一采样电阻的一端和第六二极管的阳极分别连接LED负载的阴极，所述第一采样电阻的另一端和第六二极管的阴极分别连接第二驱动端。

6.根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，所述主驱动电路包括第二恒流模块、反馈子电路、启动子电路、变压子电路、电流采样子电路和驱动子电路；

所述第二恒流模块具有供电端、驱动端、反馈信号采集端和电流采样端，所述供电端通过启动子电路连接外部的直流电压，所述驱动端通过驱动子电路连接变压子电路的输入端，所述变压子电路的两个输出端分别作为第一驱动端和第二驱动端，所述反馈信号采集端通过反馈子电路接地，所述电流采样子电路连接驱动子电路，所述电流采样端通过电流采样子电路接地。

7.根据权利要求6所述的LED调光电路，其特征在于，所述第二恒流模块具有调光输入端，所述调光输入端连接外部的调光信号，所述主驱动电路用于根据调光信号调节流经LED负载的电流。

8.根据权利要求6所述的LED调光电路，其特征在于，所述主驱动电路还包括整流子电路；

所述整流子电路的输入端用于连接交流市电，所述整流子电路的输出端连接变压子电路的输入端和第二恒流模块的供电端。

9.根据权利要求6至8任一项所述的LED调光电路，其特征在于，

所述第二恒流模块为BP3179E恒流芯片；

所述变压子电路包括RCD钳位模块、变压器、第五二极管、第二电解电容和第八电阻，所述变压器具有初级线圈、次级线圈和辅助线圈，所述RCD钳位模块连接初级线圈，所述次级线圈分别与第二电解电容和第八电阻并联，所述第五二极管设于次级线圈与第二电解电容之间；

所述启动子电路包括第一电阻、第一二极管、第二二极管和第三电解电容，所述供电端连接第二二极管的阴极以及通过第一电阻连接外部的直流电压，所述第二二极管的阳极通过第三电解电容接地，所述第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，所述第一二极管的阳极通过辅助线圈接地；

所述反馈子电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻串联后与辅助线圈并联，所述反馈信号采集端连接第二电阻和第三电阻的公共节点；

所述电流采样子电路包括第二采样电阻；

所述驱动子电路包括场效应管、第六电阻、第七电阻和第三二极管，所述场效应管的栅极通过第六电阻连接驱动端，所述场效应管的源极连接电流采样端以及通过第二采样电阻接地，所述场效应管的漏极连接初级线圈，所述第三二极管的阴极连接电流采样端，所述第三二极管的阳极连接场效应管的栅极。

10.一种LED灯，其特征在于，包括灯体及权利要求1至9任一项所述的LED调光电路，所述LED调光电路设于灯体内。

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