双路led照明单驱动色温调节电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双路LED照明单驱动色温调节电路，包括PWM波信号发生器，PWM波信号发生器分两路，一路经反相器与第一光电耦合器连接，另一路与第二光电耦合器连接，第一光电耦合器分别与第一路导通控制电路、开关电源连接，第一路导通控制电路与开关电源连接，开关电源与第一路导通控制电路之间连接第一组LED灯，第二光电耦合器与第二路导通控制电路、开关电源连接，第二路导通控制电路与开关电源连接，开关电源与第二路导通控制电路之间连接第二组LED灯。本实用新型实现了以单驱动方式对具有不同色温值的两路LED灯的亮灭控制，达到了色温调节目的，且色温调节效果好，舒适度好。
【专利说明】双路LED照明单驱动色温调节电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种双路LED照明单驱动色温调节电路，属于智能照明色温调节领域。
【背景技术】
[0002]随着科技水平、生活水平的不断提高，人们对照明效果的要求越来越高，不再局限于简单的灯光亮暗控制，如今，色温调节已成为环境照明的一个重要方面。
[0003]光源的色温对人体昼夜节律、环境温度变化时的体温和热平衡调节都会起到一定的帮助作用，因此，如果能将室内的照明模拟太阳光一天的色温变化，那么便可使人感到轻松舒适，提升精神。
[0004]LED照明因其具有高效、环保、节能等特点，已成为未来照明发展的主要方向之一。目前已出现了对LED照明进行色温调节的电路，该电路可对两组具有不同色温值的LED灯进行亮灭控制，以实现对室内色温的调节。但是，从实际实施中可以发现，这种色温调节电路存在如下缺陷:每组LED灯均需要一路驱动电路单独对其自身亮灭进行控制来进行色温调节，因此，两路驱动电路的设计使得硬件成本增高，并且，两组LED灯无法进行同时控制，给使用者带来了极大的不便，且会导致色温调节效果不佳，无法调节出满足实际需求、舒适度强的色温效果。
[0005]由此可见，设计出一种控制简单、色温调节效果好的LED灯色温调节电路，是目前急需解决的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种双路LED照明单驱动色温调节电路，该电路实现了以单驱动方式对具有不同色温值的两路LED灯的亮灭进行控制，从而达到对色温有效调节的目的，色温调节效果好，舒适度好。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0008]一种双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于:它包括PWM波信号发生器、开关电源、电源电路和调节色温电路，调节色温电路包括反相器、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一路导通控制电路和第二路导通控制电路，其中:PWM波信号发生器的PWM输出端分两路，一路经第一转换电阻、反相器与第一光电耦合器的正输入端连接，另一路经第二转换电阻与第二光电稱合器的正输入端连接，反相器的电源正、负输入端分别与电源电路的正、负输出端连接，第一光电I禹合器的正、负输出端分别与第一路导通控制电路的脉冲控制信号输入端、开关电源的负输出端连接，第一路导通控制电路的开关信号输入端、负极端分别与开关电源的正、负输出端连接，开关电源的正输出端与第一路导通控制电路的第一路输出负端之间用于连接第一组LED灯,第二光电I禹合器的正、负输出端分别与第二路导通控制电路的脉冲控制信号输入端、开关电源的负输出端连接，第二路导通控制电路的开关信号输入端、负极端分别与开关电源的正、负输出端连接，开关电源的正输出端与第二路导通控制电路的第二路输出负端之间用于连接第二组LED灯。
[0009]所述反相器包括三极管，三极管的集电极分两路，一路经第一电阻与所述电源电路的正输出端连接，另一路与所述第一光电耦合器的正输入端连接，三极管的发射极与所述电源电路的负输出端连接，三极管的基极经所述第一转换电阻与所述PWM波信号发生器的PWM输出端连接，三极管的基极与发射极之间连接有第二电阻。
[0010]所述第一路导通控制电路包括第一 MOS管，第一 MOS管的栅极分三路，第一路经第一分压电阻与所述开关电源的正输出端连接，第二路与所述第一光电I禹合器的正输出端连接，第三路经第二分压电阻与所述开关电源的负输出端连接，第一 MOS管的源极、漏极分别与所述开关电源的负输出端、所述第一组LED灯的负极端连接；
[0011 ] 所述第二路导通控制电路包括第二 MOS管，第二 MOS管的栅极分三路，第一路经第三分压电阻与所述开关电源的正输出端连接，第二路与所述第二光电耦合器的正输出端连接，第三路经第四分压电阻与所述开关电源的负输出端连接，第二 MOS管的源极、漏极分别与所述开关电源的负输出端、所述第二组LED灯的负极端连接。
[0012]所述第一组LED灯由串联连接的多个LED灯构成，所述第二组LED灯由串联连接的多个LED灯构成，所述第一组LED灯中的LED灯的色温值不同于所述第二组LED灯中的LED灯的色温值。
[0013]所述电源电路向所述PWM波信号发生器供电。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]本实用新型基于反相器的设计实现了以单驱动方式对具有不同色温值的两路LED灯的亮灭进行控制，达到了对色温的有效调节，色温调节效果好，舒适度好，且具有控制简单、工作稳定可靠、硬件成本低、使用寿命长的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的构成框图。
[0017]图2是本实用新型中的调节色温电路的电路图。
【具体实施方式】
[0018]如图1和图2，本实用新型双路LED照明单驱动色温调节电路包括PWM波信号发生器20、开关电源30、电源电路40和调节色温电路10，调节色温电路10包括反相器11、第一光电稱合器Ul、第二光电稱合器U2、第一路导通控制电路12和第二路导通控制电路13,其中:
[0019]PWM波信号发生器20的PWM输出端分两路，一路经第一转换电阻R1、反相器11与第一光电稱合器Ul的正输入端连接,另一路经第二转换电阻R6与第二光电稱合器U2的正输入端连接，反相器11的电源正、负输入端分别与电源电路40的正、负输出端连接,第一光电率禹合器Ul、第二光电稱合器U2的负输入端均连接电源电路40的负输出端,第一光电I禹合器Ul的正、负输出端分别与第一路导通控制电路12的脉冲控制信号输入端、开关电源30的负输出端连接，第一路导通控制电路12的开关信号输入端、负极端分别与开关电源30的正、负输出端连接，开关电源30的正输出端与第一路导通控制电路12的第一路输出负端之间用于连接第一组LED灯，第二光电耦合器U2的正、负输出端分别与第二路导通控制电路13的脉冲控制信号输入端、开关电源30的负输出端连接，第二路导通控制电路13的开关信号输入端、负极端分别与开关电源30的正、负输出端连接，开关电源30的正输出端与第二路导通控制电路13的第二路输出负端之间用于连接第二组LED灯。
[0020]如图1，PWM波信号发生器20可由电源电路40来供电。
[0021]在实际设计中，第一组LED灯可由串联连接的多个具有相同色温值的LED灯构成，第二组LED灯可由串联连接的多个具有相同色温值的LED灯构成，第一组LED灯中的LED灯的色温值不同于第二组LED灯中的LED灯的色温值。如图1，图中示出的第一组LED灯由串联连接的N个色温值为3000K的LED灯LEDl-U……、LEDl-N构成，第二组LED灯由串联连接的N个色温值为6000K的LED灯LED2-1、……、LED2-N构成。
[0022]如图2，第一路导通控制电路12可包括第一 MOS管Q2，第一 MOS管Q2的栅极分三路，第一路经第一分压电阻R4与开关电源30的正输出端连接，第二路与第一光电耦合器Ul的正输出端连接，第三路经第二分压电阻R5与开关电源30的负输出端连接，第一 MOS管Q2的源极、漏极分别与开关电源30的负输出端、第一组LED灯的负极端连接，而第一组LED灯的正极端与开关电源30的正输出端连接。
[0023]如图2，第二路导通控制电路13可包括第二 MOS管Q3，第二 MOS管Q3的栅极分三路，第一路经第三分压电阻R7与开关电源30的正输出端连接，第二路与第二光电耦合器U2的正输出端连接，第三路经第四分压电阻R8与开关电源30的负输出端连接，第二MOS管Q3的源极、漏极分别与开关电源30的负输出端、第二组LED灯的负极端连接，而第二组LED灯的正极端与开关电源30的正输出端连接。
[0024]在实际设计中，第一、第二路导通控制电路12、13并不局限于上述，还可有其它构成形式。
[0025]如图2，反相器11可包括三极管Q1，三极管Ql的集电极分两路，一路经第一电阻R3与电源电路40的正输出端连接，另一路与第一光电耦合器Ul的正输入端连接，三极管Ql的发射极与电源电路40的负输出端连接，三极管Ql的基极经第一转换电阻Rl与PWM波信号发生器20的PWM输出端连接，三极管Ql的基极与发射极之间连接有第二电阻R2。在实际设计中，反相器11并不局限于上述，还可有其它构成形式。
[0026]在本实用新型中，反相器11的作用在于使输入两路LED灯的PWM波信号始终相反，从而使第一组LED灯与第二组LED灯始终轮流导通，进而只需一个开关电源30进行单驱动即可。
[0027]而在本实用新型中，一个开关电源30的输出功率是恒定的，对于普通开关电源驱动而言，负载一直保持恒定功率会有利于延长开关电源30的寿命。
[0028]输出功率恒定意味着每一时刻每一组LED灯的电流在O与最大电流之间来回切换，对于LED灯而言，本实用新型的这种基于PWM波实现的开关占空比的调节方式，可以规避因电流的变化引起的LED灯波长的变化和色温的飘移，从而使人的眼睛在调节色温时会感到更加舒适，且这种色温调节方式使得调节色温更易实现，色温调节效果更好。
[0029]在本实用新型中，PWM波信号发生器20、电源电路40、开关电源30等均为本领域的已有器件或设备，故其具体构成不在这里详述。
[0030]本实用新型的工作原理为:
[0031]当不需要调节色温时，关闭开关电源30，开关电源30对外无输出，第一组LED灯与第二组LED灯均处于熄灭状态。
[0032]当需要调节色温时，开启开关电源30和电源电路40，开关电源30向外输出电压(30V?40V)，电源电路40向PWM波信号发生器20和调节色温电路10供电。于是，PWM波信号发生器20输出PWM波(频率为200kHz左右，占空比可调)。
[0033]当PWM波信号发生器20输出高电平(3.3V?5V)时，三极管Ql导通，输入第一光电率禹合器Ul的电压(Ce极间电压,小于IV)无法使第一光电稱合器Ul工作，因此,第一光电率禹合器Ul的正、负输出端向外无输出电压，于是开关电源30输入的电压由第一分压电阻R4、第二分压电阻R5进行分压后，向第一 MOS管Q2的栅极输入电压(10V?15V)，使得第一MOS管Q2的gs极间电压大于导通电压，第一 MOS管Q2呈导通状态，第一组LED灯的正、负极端接入电压，故第一组LED灯的所有LED灯处于点亮状态。相反地，PWM波信号发生器20输出的高电平使得第二光电耦合器U2工作，从第二光电耦合器U2的正、负输出端输出零点几伏的电压(0.6V?0.7V)，因此，使得第二 MOS管Q3的gs极间电压小于导通电压，于是第二 MOS管Q3呈截止状态，第二组LED灯的正、负极端不接入电压，故第二组LED灯的所有LED灯处于熄灭状态。
[0034]与上述原理相似，当PWM波信号发生器20输出低电平(视为0V)时，三极管Ql截止，经电源电路40向第一光电稱合器Ul输入电压(2V左右)，于是使得第一光电稱合器Ul工作，从其正、负输出端输出零点几伏的电压(0.6V?0.7V)，因此，使得第一 MOS管Q2的gs极间电压小于导通电压，于是第一 MOS管Q2呈截止状态，第一组LED灯的正、负极端不接入电压，故第一组LED灯的所有LED灯处于熄灭状态。相反地，PWM波信号发生器20输出的低电平使得第二光电耦合器U2不工作，因此，第二光电耦合器U2的正、负输出端向外无输出电压，于是开关电源30输入的电压由第三分压电阻R7、第四分压电阻R8进行分压后，向第二 MOS管Q3的栅极输入电压(10V?15V)，使得第二 MOS管Q3的gs极间电压大于导通电压，第二 MOS管Q3呈导通状态，第二组LED灯的正、负极端接入电压，故第二组LED灯的所有LED灯处于点亮状态。
[0035]由此，基于PWM波信号发生器20输出的PWM波，第一组LED灯、第二组LED灯以始终轮流导通的方式，均处于反复亮灭的状态，在实际中给人的视觉感受是第一组LED灯、第二组LED灯始终处于点亮中，故而通过相异色温值的设计，使得本实用新型实现了仅基于单一一个开关电源30来控制两路LED灯的点亮，实现了色温调节的目的，且调节色温时给人的舒适感强，调节效果好。
[0036]本实用新型的优点是:
[0037]本实用新型基于反相器的设计实现了以单驱动方式对具有不同色温值的两路LED灯的亮灭进行控制，达到了对色温的有效调节，色温调节效果好，舒适度好，且具有控制简单、工作稳定可靠、硬件成本低、使用寿命长的优点。
[0038]本实用新型在任一时刻时，两路具有不同色温值的LED灯中只有一路呈导通状态，实现了输出功率的恒定，从而延长了开关电源的寿命。
[0039]本实用新型基于PWM波实现色温调节的方式，可规避因电流的变化引起的LED灯波长的变化和色温的飘移，使人的眼睛在调节色温时会感到更加舒适，且这种色温调节方式使得调节色温更易实现，色温调节效果更好。
[0040]以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于:它包括PWM波信号发生器、开关电源、电源电路和调节色温电路，调节色温电路包括反相器、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一路导通控制电路和第二路导通控制电路，其中: PWM波信号发生器的PWM输出端分两路,一路经第一转换电阻、反相器与第一光电率禹合器的正输入端连接，另一路经第二转换电阻与第二光电耦合器的正输入端连接，反相器的电源正、负输入端分别与电源电路的正、负输出端连接，第一光电I禹合器的正、负输出端分别与第一路导通控制电路的脉冲控制信号输入端、开关电源的负输出端连接，第一路导通控制电路的开关信号输入端、负极端分别与开关电源的正、负输出端连接，开关电源的正输出端与第一路导通控制电路的第一路输出负端之间用于连接第一组LED灯,第二光电率禹合器的正、负输出端分别与第二路导通控制电路的脉冲控制信号输入端、开关电源的负输出端连接，第二路导通控制电路的开关信号输入端、负极端分别与开关电源的正、负输出端连接，开关电源的正输出端与第二路导通控制电路的第二路输出负端之间用于连接第二组LED 灯。
2.如权利要求1所述的双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于: 所述反相器包括三极管，三极管的集电极分两路，一路经第一电阻与所述电源电路的正输出端连接，另一路与所述第一光电耦合器的正输入端连接，三极管的发射极与所述电源电路的负输出端连接，三极管的基极经所述第一转换电阻与所述PWM波信号发生器的PWM输出端连接，三极管的基极与发射极之间连接有第二电阻。
3.如权利要求1所述的双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于: 所述第一路导通控制电路包括第一 MOS管，第一 MOS管的栅极分三路，第一路经第一分压电阻与所述开关电源的正输出端连接，第二路与所述第一光电耦合器的正输出端连接，第三路经第二分压电阻与所述开关电源的负输出端连接，第一 MOS管的源极、漏极分别与所述开关电源的负输出端、所述第一组LED灯的负极端连接； 所述第二路导通控制电路包括第二 MOS管，第二 MOS管的栅极分三路，第一路经第三分压电阻与所述开关电源的正输出端连接，第二路与所述第二光电耦合器的正输出端连接，第三路经第四分压电阻与所述开关电源的负输出端连接，第二 MOS管的源极、漏极分别与所述开关电源的负输出端、所述第二组LED灯的负极端连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于: 所述第一组LED灯由串联连接的多个LED灯构成，所述第二组LED灯由串联连接的多个LED灯构成，所述第一组LED灯中的LED灯的色温值不同于所述第二组LED灯中的LED灯的色温值。
5.如权利要求1所述的双路LED照明单驱动色温调节电路，其特征在于: 所述电源电路向所述PWM波信号发生器供电。
【文档编号】H05B37/02GK204014221SQ201420483076
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】闫旺, 康通博, 师学孟, 徐国平 申请人:北京澄通光电股份有限公司