CN221058470U - 一种pwm信号控制的led调色电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PWM信号控制的LED调色电路，包括恒流变换电路、滤波电路、二选一开关、第一LED电路和第二LED电路，滤波电路包括第一滤波模块和第二滤波模块，当二选一开关的第一连接端和公共端之间导通时，恒流变换电路输出的脉冲直流电流为第一滤波模块充电，第一滤波模块输出对应电流使第一LED电路发光，第二滤波模块放电，输出对应电流驱动第二LED电路发光，第二滤波模块不会产生电压突变，同理，当二选一开关的第二连接端和公共端之间导通时，第一滤波模块也不会产生电压突变，并且第一LED电路和第二LED电路连续发光，不存在分时发光情况；优点是能够大幅度降低因为第一LED电路和第二LED电路发光效率差异以及电压偏差导致的光频闪，光频闪较低。

Description

一种PWM信号控制的LED调色电路

技术领域

本实用新型涉及LED调色电路，尤其是涉及一种PWM信号控制的LED调色电路。

背景技术

如图1所示，当前LED照明领域中，PWM信号控制的LED调色电路通常包括恒流变换电路、滤波电容、二选一开关、第一LED电路和第二LED电路，恒流变换电路具有正输出端和负输出端，恒流变换电路工作时，在其正输出端和负输出端之间脉冲直流电流，且不管其正输出端和负输出端之间的电压大小如何变化，其正输出端和负输出端之间输出的平均电流保持不变；滤波电容具有正极和负极；二选一开关具有第一连接端、第二连接端、公共端和控制端，其第一连接端和第二连接端之间保持截止，其第一连接端和第二连接端均能与公共端之间导通，且当其第一连接端和公共端之间导通(即第一连接端导通)时，其第二连接端和公共端之间截止(即第二连接端截止)，反之，其第一连接端和公共端之间截止(即第一连接端截止)时，其第二连接端和公共端之间导通(即第二连接端导通)，二选一开关的控制端用于接入PWM信号，该PWM信号用于控制二选一开关的第一连接端和第二连接端交替导通，改变PWM信号的占空比能够调整第一连接端和第二连接端的导通时间的大小比例；第一LED电路为高色温LED发光电路，具有正极和负极，其发光强度和其驱动电流的大小成正比例关系，第二LED电路为低色温LED发光电路，其发光色温低于第一LED电路，第二LED电路具有正极和负极，其发光强度和其驱动电流的大小成正比例关系；恒流变换电路的正输出端、滤波电容的正极、第一LED电路的正极和第二LED电路的正极连接，第一LED电路的负极和二选一开关的第一连接端连接，第二LED电路的负极和二选一开关的第二连接端连接，二选一开关的公共端、滤波电容的负极和恒流变换电路的负输出端连接。当恒流变换电流的正输出端和负输出端输出脉冲直流电流时，滤波电路对该脉冲直流电流进行滤波处理，输出电流波动较小的恒定大小的电流，在二选一开关的控制端接入的PWM信号控制下，要么驱动第一LED电路发光要么驱动第二LED电路发光。

上述PWM信号控制的LED调色电路中，第一LED电路和第二LED电路分时发光，通过改变PWM信号的占空比，可以调节二选一开关的第一连接端和第二连接端的导通时间的比例，改变流过第一LED电路和第二LED电路平均电流大小的比例，即调节第一LED电路和第二LED电路的平均光强比例，从而调节第一LED电路和第二LED电路发光时的混合光的色温。

因为第一LED电路和第二LED电路分时发光，如果第一LED电路和第二LED电路的发光效率存在差异，很容易产生光频闪，另外如果第一LED电路和第二LED电路的电压存在差异，那么当二选一开关的第一连接端和第二连接端的导通/截止状态进行切换，如果从较高电压的LED电路发光切换到较低电压的LED电路发光时，滤波电路的正极和负极之间的电压因为下降而快速放电，较低电压的LED电路会具有较大电流的脉冲，就会产生一个较大的光强脉冲，从而会导致产生光频闪，而如果从较低电压的LED电路发光切换到较高电压的LED电路发光时，滤波电路的正极和负极之间的电压需要有从较低电压升高到较高电压的爬升过程，使较高电压的LED电路的电流达到正常大小具有延迟时间，较高电压的LED电路有一个短暂的发光强度增加过程，也会导致产生光频闪。

上述PWM信号控制的LED调色电路的第一LED电路和第二LED电路在分时发光过程中，由于色温不同，其发光效率不同，且存在较大的差异，会导致较大的光频闪，而第一LED电路和第二LED电路的电压虽然能够设计为相等，但是由于生产制造工艺的偏差，第一LED电路和第二LED电路的实际电压也不可避免存在偏差，由此，上述PWM信号控制的LED调色电路中存在因为第一LED电路和第二LED电路发光效率不同以及电压偏差导致的光频闪，以致光频闪较高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够大幅度降低因为第一LED电路和第二LED电路发光效率差异以及电压偏差导致的光频闪，光频闪较低的PWM信号控制的LED调色电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种PWM信号控制的LED调色电路，包括恒流变换电路、滤波电路、二选一开关、第一LED电路和第二LED电路，所述的恒流变换电路具有正输出端和负输出端，所述的二选一开关具有第一连接端、第二连接端、公共端和控制端，其第一连接端和第二连接端之间保持截止，其第一连接端和第二连接端均能与其公共端之间导通，且其第一连接端和公共端导通时，其第二连接端和公共端之间截止，反之，其第一连接端和公共端之间截止时，其第二连接端和公共端导通，所述的二选一开关的控制端用于接入PWM信号，该PWM信号用于控制所述的二选一开关的第一连接端和第二连接端交替与其公共端之间导通；所述的第一LED电路为高色温LED发光电路，具有正极和负极，所述的第二LED电路为低色温LED发光电路，具有正极和负极，所述的第二LED电路的发光色温低于所述的第一LED电路的发光色温；所述的恒流变换电路的正输出端分别与所述的第一LED电路的正极和所述的第二LED电路的正极连接，所述的第一LED电路的负极和所述的二选一开关的第一连接端连接，所述的第二LED电路的负极和所述的二选一开关的第二连接端连接，所述的二选一开关的负极和所述的恒流变换电路的负输出端连接，所述的滤波电路包括第一滤波模块和第二滤波模块，所述的第一滤波模块和所述的第二滤波模块均具有正极和负极，所述的第一滤波模块的正极和所述的第二滤波模块的正极均与所述的恒流变换电路的正输出端连接，所述的第一滤波模块的负极和所述的第一LED电路的负极连接，所述的第二滤波模块的负极和所述的第二LED电路的负极连接。

所述的二选一开关还具有正极和负极，所述的二选一开关的正极和所述的恒流变换电路的正输出端连接，所述的二选一开关的负极和其公共端连接；所述的二选一开关包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述的第一二极管和第三二极管为整流二极管，所述的第二二极管为稳压二极管，所述的第一MOS管的栅极和所述的第二MOS管的栅极连接，且其连接端为所述的二选一开关的控制端，所述的第一MOS管的漏极、所述的第一二极管的负极和所述的第一电阻的一端连接，所述的第一二极管的正极和所述的第一电阻的另一端连接，且其连接端为所述的二选一开关的第一连接端，所述的第二MOS管的漏极、所述的第二电阻的一端、所述的第二二极管的负极和所述的第三MOS管的栅极连接，所述的第二电阻的另一端为所述的二选一开关的正极，所述的第三MOS管的漏极、所述的第三电阻的一端和所述的第三二极管的负极连接，所述的第三二极管的正极和所述的第三电阻的另一端连接，且其连接端为所述的二选一开关的第二连接端，所述的第二二极管的正极、所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极和所述的第三MOS管的源极连接，且其连接端为所述的二选一开关的公共端同时也为所述的二选一开关的负极。

所述的第一滤波模块采用第一电容实现，所述的第一电容为电解电容，所述的第一电容的正极为所述的第一滤波模块的正极，所述的第一电容的负极为所述的第一滤波模块的负极；所述的第二滤波模块采用第二电容实现，所述的第二电容为电解电容，所述的第二电容的正极为所述的第二滤波模块的正极，所述的第二电容的负极为所述的第二滤波模块的负极。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过第一滤波模块和第二滤波模块构成滤波电路，第一滤波模块与第一LED电路并联，第二滤波模块与第二LED电路并联，恒流变换电路工作时，在其正输出端和负输出端之间脉冲直流电流，不管其正输出端和负输出端之间的电压大小，其输出的平均电流保持不变，当本实用新型的PWM信号控制的LED调色电路工作时，恒流变换电路的正输出端和负输出端输出脉冲直流电流，如果此时二选一开关的控制端接入的PWM信号控制其第一连接端和公共端之间导通，此时恒流变换电路输出的脉冲直流电流为第一滤波模块充电，并且第一滤波模块对该脉冲直流电流进行滤波，输出对应电流驱动第一LED电路发光，与此同时第二滤波模块与第二LED电路构成一个导通回路，第二滤波模块放电，输出对应电流驱动第二LED电路发光，第一LED电路和第二LED电路均发光，如果此时二选一开关的控制端接入的PWM信号控制其第二连接端和公共端之间导通，此时恒流变换电路输出的脉冲直流电流为第二滤波模块充电，并且第二滤波模块对该脉冲直流电流进行滤波，输出对应电流驱动第二LED电路发光，与此同时，第一滤波模块与第一LED电路构成一个导通回路，第一滤波模块放电，输出对应电流驱动第一LED电路发光，当二选一开关的第一连接端与公共端之间由导通切换到截止时，由于第一滤波模块与第一LED电路构成一个导通回路，第一滤波模块能够对第一LED电路平缓放电，第一滤波模块的正极和负极之间的电压不会产生突变，而当二选一开关的第二连接端与公共端之间由导通切换到截止时，由于第二滤波模块与第二LED电路也构成一个导通回路，第二滤波模块能够对第二LED电路平缓放电，第二滤波模块的正极和负极之间的电压也不会产生突变，由此，即使第一LED电路和第二LED电路之间存在电压偏差，也不会造成第一滤波模块和第二滤波模块的正极和负极之间的电压产生突变，故此，二选一开关的第一连接端和第二连接端与其公共端之间在导通或者截止切换时，不会在第一LED电路和第二LED电路上出现电流快速增加的脉冲电流现象或产生电流从小到大的爬升过程，由此大幅度降低了因第一LED电路和第二LED电路电压偏差导致的光频闪，并且，由于第一LED电路在第一滤波模块放电作用下能够连续发光，第二LED电路在第二滤波模块放电作用下也能够连续发光，第一LED电路和第二LED电路不存在分时发光情况，又大幅度降低了第一LED电路和第二LED电路因发光效率差异导致的光频闪，由此，本实用新型能够大幅度降低因为第一LED电路和第二LED电路发光效率差异以及电压偏差导致的光频闪，光频闪较低。

附图说明

图1为现有的PWM信号控制的LED调色电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例一的PWM信号控制的LED调色电路的结构框图；

图3为本实用新型实施例二的PWM信号控制的LED调色电路的结构框图；

图4为本实用新型的PWM信号控制的LED调色电路的局部电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：如图2所示，一种PWM信号控制的LED调色电路，包括恒流变换电路、滤波电路、二选一开关、第一LED电路LED1和第二LED电路LED2，恒流变换电路具有正输出端和负输出端，二选一开关具有第一连接端、第二连接端、公共端和控制端，其第一连接端和第二连接端之间保持截止，其第一连接端和第二连接端均能与其公共端之间导通，且其第一连接端和公共端导通时，其第二连接端和公共端之间截止，反之，其第一连接端和公共端之间截止时，其第二连接端和公共端导通，二选一开关的控制端用于接入PWM信号，该PWM信号用于控制二选一开关的第一连接端和第二连接端交替与其公共端之间导通；第一LED电路LED1为高色温LED发光电路，具有正极和负极，第二LED电路LED2为低色温LED发光电路，具有正极和负极，第二LED电路LED2的发光色温低于第一LED电路LED1的发光色温；恒流变换电路的正输出端分别与第一LED电路LED1的正极和第二LED电路LED2的正极连接，第一LED电路LED1的负极和二选一开关的第一连接端连接，第二LED电路LED2的负极和二选一开关的第二连接端连接，二选一开关的负极和恒流变换电路的负输出端连接，其特征在于滤波电路包括第一滤波模块和第二滤波模块，第一滤波模块和第二滤波模块均具有正极和负极，第一滤波模块的正极和第二滤波模块的正极均与恒流变换电路的正输出端连接，第一滤波模块的负极和第一LED电路LED1的负极连接，第二滤波模块的负极和第二LED电路LED2的负极连接。

本实施例中，恒流变换电路、滤波电路、二选一开关、第一LED电路LED1和第二LED电路LED2分别采用其技术领域成熟产品实现。

本实施例中，第一滤波模块与第一LED电路LED1并联，第二滤波模块与第二LED电路LED2并联，恒流变换电路工作时，在其正输出端和负输出端之间脉冲直流电流，不管其正输出端和负输出端之间的电压大小，其输出的平均电流保持不变，当本实用新型的PWM信号控制的LED调色电路工作时，恒流变换电路的正输出端和负输出端输出脉冲直流电流，如果此时二选一开关的控制端接入的PWM信号控制其第一连接端和公共端之间导通，此时恒流变换电路输出的脉冲直流电流为第一滤波模块充电，并且第一滤波模块对该脉冲直流电流进行滤波，输出对应电流驱动第一LED电路LED1发光，与此同时第二滤波模块与第二LED电路LED2构成一个导通回路，第二滤波模块放电，输出对应电流驱动第二LED电路LED2发光，第一LED电路LED1和第二LED电路LED2均发光，如果此时二选一开关的控制端接入的PWM信号控制其第二连接端和公共端之间导通，此时恒流变换电路输出的脉冲直流电流为第二滤波模块充电，并且第二滤波模块对该脉冲直流电流进行滤波，输出对应电流驱动第二LED电路LED2发光，与此同时，第一滤波模块与第一LED电路LED1构成一个导通回路，第一滤波模块放电，输出对应电流驱动第一LED电路LED1发光，当二选一开关的第一连接端与公共端之间由导通切换到截止时，由于第一滤波模块与第一LED电路LED1构成一个导通回路，第一滤波模块能够对第一LED电路LED1平缓放电，第一滤波模块的正极和负极之间的电压不会产生突变，而当二选一开关的第二连接端与公共端之间由导通切换到截止时，由于第二滤波模块与第二LED电路LED2也构成一个导通回路，第二滤波模块能够对第二LED电路LED2平缓放电，第二滤波模块的正极和负极之间的电压也不会产生突变，由此，即使第一LED电路LED1和第二LED电路LED2之间存在电压偏差，也不会造成第一滤波模块和第二滤波模块的正极和负极之间的电压产生突变，故此，二选一开关的第一连接端和第二连接端与其公共端之间在导通或者截止切换时，不会在第一LED电路LED1和第二LED电路LED2上出现电流快速增加的脉冲电流现象或产生电流从小到大的爬升过程，由此大幅度降低了因第一LED电路LED1和第二LED电路LED2电压偏差导致的光频闪，并且，由于第一LED电路LED1在第一滤波模块放电作用下能够连续发光，第二LED电路LED2在第二滤波模块放电作用下也能够连续发光，第一LED电路LED1和第二LED电路LED2不存在分时发光情况，又大幅度降低了第一LED电路LED1和第二LED电路LED2因发光效率差异导致的光频闪。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，区别在于：本实施例中，如图3所示，二选一开关还具有正极和负极，二选一开关的正极和恒流变换电路的正输出端连接，二选一开关的负极和其公共端连接；如图4所示，二选一开关包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2和第三MOS管Q3，第一二极管D1和第三二极管D3为整流二极管，第二二极管D2为稳压二极管，第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的栅极连接，且其连接端为二选一开关的控制端，第一MOS管Q1的漏极、第一二极管D1的负极和第一电阻R1的一端连接，第一二极管D1的正极和第一电阻R1的另一端连接，且其连接端为二选一开关的第一连接端，第二MOS管Q2的漏极、第二电阻R2的一端、第二二极管D2的负极和第三MOS管Q3的栅极连接，第二电阻R2的另一端为二选一开关的正极，第三MOS管Q3的漏极、第三电阻R3的一端和第三二极管D3的负极连接，第三二极管D3的正极和第三电阻R3的另一端连接，且其连接端为二选一开关的第二连接端，第二二极管D2的正极、第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的源极和第三MOS管Q3的源极连接，且其连接端为二选一开关的公共端同时也为二选一开关的负极。

本实施例中，当二选一开关的控制端接入的PWM信号为高电平的时候，第一MOS管Q1的漏极和源极饱和导通，第二MOS管Q2的漏极和源极饱和导通，那么第一二极管D1的正极和第一MOS管Q1的源极之间导通，即二选一开关的第一连接端和公共端之间导通。同时，因为第二MOS管Q2的漏极和源极之间的电压为0，所以第三MOS管Q3的漏极和源极之间截止，即第三二极管D3的正极和第三MOS管Q3源极之间截止，即二选一开关的第二连接端和公共端之间截止。当二选一开关的控制端接入的PWM信号为低电平的时候，第一MOS管Q1的漏极和源极之间截止，第二MOS管Q2的漏极和源极之间截止，那么第一二极管D1的正极和第一MOS管Q1的源极之间截止，即二选一开关的第一连接端和公共端之间截止。同时，因为第二MOS管Q2的漏极和源极之间为高电压，所以第三MOS管Q3的漏极和源极之间饱和导通，即第三二极管D3的正极和第三MOS管Q3源极之间饱和导通，即二选一开关的第二连接端和公共端之间导通。第二二极管用于防止第三MOS管Q3的栅极被击穿。在第三MOS管Q3导通时，利用第一滤波模块和第二滤波模块的电能通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3构成的回路在第三MOS管Q3的栅极和源极之间加入连续的控制电压，使第三MOS管Q3的漏极和源极之间保持导通。

实施例三：本实施例与实施例二基本相同，区别在于：本实施例中，如图4所示，第一滤波模块采用第一电容C1实现，第一电容C1为电解电容，第一电容C1的正极为第一滤波模块的正极，第一电容C1的负极为第一滤波模块的负极；第二滤波模块采用第二电容C2实现，第二电容C2为电解电容，第二电容C2的正极为第二滤波模块的正极，第二电容C2的负极为第二滤波模块的负极。

Claims (3)

1.一种PWM信号控制的LED调色电路，包括恒流变换电路、滤波电路、二选一开关、第一LED电路和第二LED电路，所述的恒流变换电路具有正输出端和负输出端，所述的二选一开关具有第一连接端、第二连接端、公共端和控制端，其第一连接端和第二连接端之间保持截止，其第一连接端和第二连接端均能与其公共端之间导通，且其第一连接端和公共端导通时，其第二连接端和公共端之间截止，反之，其第一连接端和公共端之间截止时，其第二连接端和公共端导通，所述的二选一开关的控制端用于接入PWM信号，该PWM信号用于控制所述的二选一开关的第一连接端和第二连接端交替与其公共端之间导通；所述的第一LED电路为高色温LED发光电路，具有正极和负极，所述的第二LED电路为低色温LED发光电路，具有正极和负极，所述的第二LED电路的发光色温低于所述的第一LED电路的发光色温；所述的恒流变换电路的正输出端分别与所述的第一LED电路的正极和所述的第二LED电路的正极连接，所述的第一LED电路的负极和所述的二选一开关的第一连接端连接，所述的第二LED电路的负极和所述的二选一开关的第二连接端连接，所述的二选一开关的负极和所述的恒流变换电路的负输出端连接，其特征在于所述的滤波电路包括第一滤波模块和第二滤波模块，所述的第一滤波模块和所述的第二滤波模块均具有正极和负极，所述的第一滤波模块的正极和所述的第二滤波模块的正极均与所述的恒流变换电路的正输出端连接，所述的第一滤波模块的负极和所述的第一LED电路的负极连接，所述的第二滤波模块的负极和所述的第二LED电路的负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种PWM信号控制的LED调色电路，其特征在于所述的二选一开关还具有正极和负极，所述的二选一开关的正极和所述的恒流变换电路的正输出端连接，所述的二选一开关的负极和其公共端连接；所述的二选一开关包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述的第一二极管和第三二极管为整流二极管，所述的第二二极管为稳压二极管，所述的第一MOS管的栅极和所述的第二MOS管的栅极连接，且其连接端为所述的二选一开关的控制端，所述的第一MOS管的漏极、所述的第一二极管的负极和所述的第一电阻的一端连接，所述的第一二极管的正极和所述的第一电阻的另一端连接，且其连接端为所述的二选一开关的第一连接端，所述的第二MOS管的漏极、所述的第二电阻的一端、所述的第二二极管的负极和所述的第三MOS管的栅极连接，所述的第二电阻的另一端为所述的二选一开关的正极，所述的第三MOS管的漏极、所述的第三电阻的一端和所述的第三二极管的负极连接，所述的第三二极管的正极和所述的第三电阻的另一端连接，且其连接端为所述的二选一开关的第二连接端，所述的第二二极管的正极、所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极和所述的第三MOS管的源极连接，且其连接端为所述的二选一开关的公共端同时也为所述的二选一开关的负极。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的一种PWM信号控制的LED调色电路，其特征在于所述的第一滤波模块采用第一电容实现，所述的第一电容为电解电容，所述的第一电容的正极为所述的第一滤波模块的正极，所述的第一电容的负极为所述的第一滤波模块的负极；所述的第二滤波模块采用第二电容实现，所述的第二电容为电解电容，所述的第二电容的正极为所述的第二滤波模块的正极，所述的第二电容的负极为所述的第二滤波模块的负极。