基于pfm调光的多色led照明系统及led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PFM调光的多色LED照明系统及LED驱动电路，照明系统包括至少两种颜色的LED光源、至少两个LED驱动电路以及控制单元，所述每种颜色的LED光源耦合至一个LED驱动电路，所述控制单元产生至少两路PFM调光信号并分别输入给LED驱动电路，所述LED驱动电路接收输入电压以及PFM调光信号，从而控制至少两种颜色LED光源的平均电流；LED驱动电路包括一开关，所述开关接收PFM调光信号以控制开关进行通断。相较于现有技术，本实用新型采用脉冲频率调制PFM的方式来精确控制LED光源的平均电流，不同于PWM方式，并且在轻负载和低电流的情况下，PFM方式比PWM方式更具效率。
【专利说明】基于PFM调光的多色LED照明系统及LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域，特别涉及一种基于PFM调光的多色LED照明系统及LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]LED由于具有节能、环保、可光控、固体化、长寿命等很多优点，在提倡低碳生活的今天已经广泛应用于各种照明领域。
[0003]目前，随着LED行业的不断发展，LED控制方式的不断创新，各种LED产品大量面市，目前普遍使用的对单色光LED的亮度控制已经满足不了人们的需求，为了满足用户的需求，采用一种以上单色LED混光的彩色LED技术已经成为了 LED行业发展的重要课题，多色光源的调光装置可以使LED灯产生不同的色温和亮度，以三色调光为例，现有的技术主要是采用三路PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)方式来控制三种颜色LED光源的平均电流，PWM控制简单、灵活，在LED领域具有很多优势，但是在某种情况下，PWM并非LED控制的最佳选择，如在轻负载和低电流的情况下，PFM比PWM更有优势。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种基于至少两路PFM信号来控制至少两种颜色LED光源的多色LED照明系统及LED驱动电路。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种基于PFM调光的多色LED照明系统，包括至少两种颜色的LED光源、至少两个LED驱动电路以及控制单元，所述每种颜色的LED光源耦合至一个LED驱动电路，所述控制单元产生至少两路PFM调光信号并分别输入给LED驱动电路，所述LED驱动电路接收输入电压以及PFM调光信号，从而控制至少两种颜色LED光源的平均电流。
[0007]作为优选，所述LED驱动电路包括一个开关，该开关为晶体三极管或场效应管。
[0008]作为优选，所述开关为场效应管，其包括栅极、源极和漏极，所述栅极接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
[0009]作为优选，所述LED光源包括红色LED、绿色LED、和蓝色LED，该三种颜色的LED光源对应三个LED驱动电路，且三种颜色的LED光源各自连接一个LED驱动电路以分别控制红色LED、绿色LED、和蓝色LED发光。
[0010]作为优选，所述控制单元产生三路PFM调光信号，每一路PFM调光信号控制LED驱动电路中的开关进行通断，从而控制三种颜色LED光源的平均电流，达到调节LED光源颜色和売度的目的。
[0011]一种基于PFM调光的LED驱动电路，其用于接收输入电压和PFM调光信号并驱动LED光源，所述LED驱动电路包括一开关，所述开关接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
[0012]作为优选，所述LED驱动电路采用BUCK电路。
[0013]基于上述BUCK电路，所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的二极管、电感以及与LED光源并联连接的电容。
[0014]作为优选，所述LED驱动电路采用BUCK-B00ST电路。
[0015]基于上述BUCK-B00ST电路，作为优选，所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的电感、二极管以及与LED光源并联连接的电容。
[0016]作为优选，所述LED驱动电路采用BOOST电路。
[0017]基于上述BOOST电路，所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的二极管、电感以及与LED光源并联连接的电容。
[0018]作为优选，所述LED驱动电路采用Flyback电路。
[0019]基于上述Flyback电路，所述LED驱动电路包括开关、变压器、二极管以及与LED光源并联连接的电容，所述变压器包括初级和次级，所述开关与变压器初级连接，所述变压器次级与二极管连接。
[0020]基于上述各电路，所述开关为晶体三极管或场效应管中的一种。
[0021]作为优选，所述开关为场效应管，其包括栅极、源极和漏极，所述栅极接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
[0022]相较于现有技术，本实用新型采用脉冲频率调制PFM的方式来精确控制LED光源的平均电流，不同于PWM方式，并且在轻负载和低电流的情况下，PFM方式比PWM方式更具效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型多色LED照明系统的结构框图；
[0024]图2为本实用新型的LED驱动电路的第一实施例电路图；
[0025]图3为本实用新型的LED驱动电路的第一实施例另一电路图；
[0026]图4为图2和图3所示的LED驱动电路的电流波形示意图；
[0027]图5为本实用新型的LED驱动电路的第二实施例电路图；
[0028]图6为本实用新型的LED驱动电路的第二实施例另一电路图；
[0029]图7为图5和图6所不的LED驱动电路的电流波形不意图；
[0030]图8为本实用新型的LED驱动电路的第三实施例电路图；
[0031]图9为图8所示的LED驱动电路的电流波形示意图；
[0032]图10为本实用新型的LED驱动电路的第四实施例电路图；
[0033]图11为图10所示的LED驱动电路的电流波形示意图。
【具体实施方式】
[0034]本实用新型的【具体实施方式】如下:
[0035]图1为本实用新型多色LED照明系统的结构框图，如图1所示，本实用新型多色LED照明系统包括至少两种颜色的LED光源1、至少两个LED驱动电路2以及控制单元3。所述每种颜色的LED光源I对应耦合至一个LED驱动电路2，所述控制单元3用于产生至少两路PFM调光信号并分别输入给LED驱动电路2，每路PFM调光信号控制单独一种颜色的LED光源1，从而对每种颜色的LED光源进行控制；每种颜色的LED光源又是由多个同种颜色的LED组成。所述LED驱动电路2接收输入电压Vin以及PFM调光信号，从而控制至少两种颜色LED光源I的平均电流。
[0036]优选地，所述LED光源I包括红色LED、绿色LED、和蓝色LED，比如图1中LEDl代表着红色LED，LED2代表着绿色LED，LED3代表着蓝色LED，该红色LED、绿色LED、和蓝色LED各自连接一个LED驱动电路2，以分别控制红色LED、绿色LED、和蓝色LED发光，PFMUPFM2、PFM3各自代表着三路PFM调光信号，每一路PFM调光信号控制LED驱动电路2中的一个开关进行通断，从而对LED光源I内每种颜色的LED进行控制，达到调制LED光源颜色和亮度的目的。
[0037]图2所示为本实用新型LED驱动电路的第一实施例的电路图，如图2所示，在本实施例中，本实用新型LED驱动电路采用BUCK电路，电路工作在DCM模式，LED驱动电路包括开关21、二极管22、电感23以及电容24。所述开关21可以为晶体三极管或场效应管，在本实施例中，开关21采用场效应管，所述开关21包括栅极、源极和漏极，所述开关21的栅极接收PFM调光信号，该PFM调光信号用于控制开关21进行通断，所述开关21的漏极连接输入电压Vin，开关21的源极与二极管22的阴极和电感23的一端连接，电感另一端与电容24连接，所述LED光源I与电容24并联连接。
[0038]图3所示为本实用新型的LED驱动电路的第一实施例另一电路图，图3所示的LED驱动电路和图2的区别在于:开关21的位置不同，开关21的栅极接收PFM调光信号，该PFM调光信号用于控制开关21进行通断，开关21的漏极与二极管22的阳极连接。
[0039]图4为图2和图3所示的LED驱动电路的电流波形示意图，如图4所示，Ipk为峰值电流，ton为开关导通时间，toff为开关断开时间，则:
[0040]
【权利要求】
1.一种基于PFM调光的多色LED照明系统，其特征在于:包括至少两种颜色的LED光源、至少两个LED驱动电路以及控制单元，所述每种颜色的LED光源耦合至一个LED驱动电路，所述控制单元产生至少两路PFM调光信号并分别输入给LED驱动电路，所述LED驱动电路接收输入电压以及PFM调光信号，从而控制至少两种颜色LED光源的平均电流。
2.根据权利要求1所述的基于PFM调光的多色LED照明系统，其特征是:所述LED驱动电路包括一个开关，该开关为晶体三极管或场效应管。
3.根据权利要求2所述的基于PFM调光的多色LED照明系统，其特征是:所述开关为场效应管，其包括栅极、源极和漏极，所述栅极接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
4.根据权利要求3所述的基于PFM调光的多色LED照明系统，其特征是:所述LED光源包括红色LED、绿色LED、和蓝色LED，该三种颜色的LED光源对应三个LED驱动电路，且三种颜色的LED光源各自连接一个LED驱动电路以分别控制红色LED、绿色LED、和蓝色LED发光。
5.根据权利要求4所述的基于PFM调光的多色LED照明系统，其特征是:所述控制单元产生三路PFM调光信号，每一路PFM调光信号控制LED驱动电路中的开关进行通断，从而控制三种颜色LED光源的平均电流，达到调节LED光源颜色和亮度的目的。
6.一种基于PFM调光的LED驱动电路，其用于接收输入电压和PFM调光信号并驱动LED光源，其特征是:所述LED驱动电路包括一开关，所述开关接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
7.根据权利要求6所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路采用BUCK电路。
8.根据权利要求7所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的二极管、电感以及与LED光源并联连接的电容。
9.根据权利要求6所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路采用BUCK-BOOST电路。
10.根据权利要求9所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的电感、二极管以及与LED光源并联连接的电容。
11.根据权利要求6所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路采用BOOST电路。
12.根据权利要求11所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路包括开关、与开关连接的二极管、电感以及与LED光源并联连接的电容。
13.根据权利要求6所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路采用Flyback电路。
14.根据权利要求13所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述LED驱动电路包括开关、变压器、二极管以及与LED光源并联连接的电容，所述变压器包括初级和次级，所述开关与变压器初级连接，所述变压器次级与二极管连接。
15.根据权利要求6-14任一项所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述开关为晶体三极管或场效应管中的一种。
16.根据权利要求15所述的基于PFM调光的LED驱动电路，其特征是:所述开关为场效应管，其包括栅极、源极和漏极，所述栅极接收PFM调光信号以控制开关进行通断。
【文档编号】H05B37/02GK203645876SQ201320793792
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】孙超群, 楼俊山, 沈锦祥 申请人:生迪光电科技股份有限公司