介绍一种LED调光电路、装置及其调光方法与流程

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-10-18 06:32 出处:网络
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本发明涉及led技术领域,特别涉及一种led调光电路、装置及其调光方法。



背景技术:

led灯通常有两种调光方式,一种是采用pwm调光方式,通过控制led灯串的导通和关断时间比例来调整led灯串的亮度,使用该方式的好处是电路结构简单并且led灯串亮度可以调到很低,但是因为其不停的开、关led灯串电流,灯串电流的突变导致其传导辐射问题严重;另一种是采用dim调光方式,通过控制dim调光电压的大小,继而改变led灯串的电流来实现亮度的变化,使用该方式的好处是无传导辐射问题,但是其通过恒流源来实现led灯串的电流调节,led灯串最小电流受恒流源中运算放大器的失调电压限制,当调光电压等于或小于失调电压时,led灯串电流不受调光电压控制,并且因为各个led驱动芯片运算放大器的失调电压有偏差,导致使用这种调光方式的led灯串电流不能调的太小,亮度不能调的太低,调光深度差,并且各芯片间运算放大器的失调电压差异导致各个led灯之间在亮度调低时的一致性差。

因而现有技术还有待改进和提高。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种led调光电路、装置及其调光方法,能够有效解决现有的调光方式中调光深度差的问题。

为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:

一种led调光电路,包括控制模块、数模转换模块、led灯串和恒流源模块,所述恒流源模块包括第一采样电阻和/或第二采样电阻;所述控制模块用于将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;所述数模转换模块用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;所述恒流源模块用于根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

所述的led调光电路中,所述控制模块具体用于比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第一采样电阻,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第二采样电阻,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块;所述第二采样电阻的阻值=所述第一采样电阻的阻值*第二预设值。

所述的led调光电路中,所述恒流源模块还包括选择单元和恒流源单元;所述选择单元根据所述第一控制信号选择所述第一采样电阻,根据所述第二控制信号选择所述第二采样电阻;所述恒流源单元根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

所述的led调光电路中,所述选择单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、反相器;所述恒流源单元包括第一运算放大器、第一mos管和第二mos管;

所述第一开关的一端和所述第二开关的一端均连接所述第一运算放大器的反相输入端,所述第一开关的控制端连接所述控制模块,所述第一开关的另一端连接所述第一mos管的源极和所述第一采样电阻的一端;所述第二开关的控制端、所述第四开关的控制端和所述第五开关的控制端均连接所述反相器的输出端,所述第二开关的另一端连接所述第二mos管的源极和所述第二采样电阻的一端;所述第一采样电阻的另一端和所述第二采样电阻的另一端均接地;所述第三开关的一端和所述第四开关的一端均连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三开关的另一端和所述第五开关的一端均连接所述第一mos管的栅极,所述第四开关的另一端和所述第六开关的一端均连接所述第二mos管的栅极,所述第五开关的另一端和所述第六开关的另一端均接地,所述第三开关的控制端和所述第六开关的控制端均连接所述控制模块;所述第一运算放大器的正相输入端连接所述数模转换模块;所述第一mos管的漏极和所述第二mos管的漏极均连接所述led灯串的负极,所述反相器的输入端连接所述控制模块。

所述的led调光电路中,所述选择单元包括第七开关、第八开关和反相器;所述恒流源单元包括第二运算放大器和第三mos管;所述第七开关的控制端和所述反相器的输入端连接所述控制模块,所述第七开关的一端和所述第八开关的一端连接所述第二运算放大器的反相输入端和所述第三mos管的源极,所述第七开关的另一端通过所述第一采样电阻接地,所述第八开关的另一端通过所述第二采样电阻接地,所述第三mos管的漏极连接所述led灯串的负极,所述第二运算放大器的正向输入端连接所述数模转换模块,所述第二运算放大器的输出端连接所述第三mos管的栅极,所述反相器的输出端连接所述第八开关的控制端。

所述的led调光电路中,所述选择单元包括第九开关、第十开关和反相器;所述恒流源单元包括第三运算放大器、第四运算放大器、第四mos管和第五mos管;所述第三运算放大器的正相输入端和所述第四运算放大器的正相输入端连接所述数模转换模块,所述第九开关的一端和所述第三运算放大器的输出端均连接所述第四mos管的栅极,所述第三运算放大器的反相输入端和所述第四mos管的源极连接通过所述第一采样电阻接地;所述第九开关的控制端连接所述反相器的输出端,所述第十开关的控制端和所述反相器的输入端均连接所述控制模块;所述第十开关的一端和所述第四运算放大器的输出端均连接所述第五mos管的栅极,所述第十开关的另一端接地,所述第四运算放大器的反相输入端和所述第五mos管的源极均通过所述第二采样电阻接地,所述第四mos管的漏极和所述第五mos管的漏极均连接所述led灯串的负极。

所述的led调光电路中,所述数模转换模块包括分压单元、译码单元和多路选择单元;所述分压单元对参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应幅值的所述调光信号至所述多路选择单元;所述译码单元根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据控制所述多路选择单元将所述分压单元对应抽头输出的所述调光信号输出至所述恒流源模块。

一种基于如上所述的led调光电路的调光方法,包括如下步骤:

所述控制模块将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;

所述数模转换模块根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;

所述恒流源模块根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

所述led调光电路的调光方法中,所述控制模块将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块的步骤包括:

所述控制模块比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第一采样电阻,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第二采样电阻,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块。

一种led调光装置,包括外壳,所述外壳内设置有pcb板,所述pcb板上设置有如上所述的led调光电路。

相较于现有技术,本发明提供的led调光电路、装置及其调光方法,所述led调光电路包括控制模块、数模转换模块、led灯串和恒流源模块,所述恒流源模块包括第一采样电阻和/或第二采样电阻;所述控制模块用于将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;所述数模转换模块用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;所述恒流源模块用于根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流;本发明能够有效解决现有的调光方式中调光深度差的问题。

附图说明

图1为本发明提供的led调光电路的结构框图;

图2为本发明提供的led调光电路第一实施例中恒流源模块的电路原理图;

图3为本发明提供的led调光电路中控制模块的电路原理图;

图4为本发明提供的led调光电路中数模转换模块的电路原理图

图5为本发明提供的led调光电路的第一预设值、调光数据、调光信号、控制信号和采样电阻的时序图;

图6为本发明提供的led调光电路第二实施例中恒流源模块的电路原理图;

图7为本发明提供的led调光电路第三实施例中恒流源模块的电路原理图;

图8为本发明提供的led调光电路的驱动方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明提供的一种led调光电路、装置及其调光方法,能够有效解决现有的调光方式中调光深度差的问题。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

请一并参阅图1和图2,本发明提供的led调光电路,包括控制模块100、数模转换模块200、led灯串300和恒流源模块400,所述控制模块100连接调光数据输入端、所述数模转换模块200和所述恒流源模块400,所述数模转换模块200还连接所述恒流源模块400,所述恒流源模块400还连接所述led灯串300的负极,所述led灯串300的正极连接电源输入端。

其中,所述恒流源模块400包括第一采样电阻rcs1和/或第二采样电阻rcs2;所述控制模块100用于将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块400选择所述第一采样电阻rcs1和/或所述第二采样电阻rcs2,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块200;所述数模转换模块200用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块400;所述恒流源模块400根据所述调光信号控制流经所述led灯串300的工作电流。本发明通过将调光数据与第一预设值进行比较,根据所述调光数据的大小,选择输出不同的亮度数据以及与所述亮度数据对应的采样电阻,进而输出与所述亮度数据对应的调光信号调节所述led灯串300的工作电流,确保调光数据与所述led灯串300的工作电流对应关系不变的情况下,有效避免了恒流源模块400的失调电压对调光深度的影响;所述调光数据可以为无线接收器接收到的数据、计数pwm调光信号得到的数据、通过数据总线接收的数据以及adc(analog-to-digitalconverter)采样得到的数据等。

进一步地,所述控制模块100具体用于比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块400控制其选择所述第一采样电阻rcs1,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块200;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块400控制其选择所述第二采样电阻rcs2,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块200;其中,所述第二采样电阻rcs2的阻值=所述第一采样电阻rcs1的阻值*第二预设值,所述控制模块100通过比较出所述调光数据大小之后,对应控制所述恒流源模块400中的采样电阻的阻值,使得后续所述恒流源模块400根据所述调光信号调节的工作电流与调光数据对应关系不变。

具体实施时,请参阅图3,本发明所述控制模块100包括比较器110、乘法器130和选择器120,所述比较器110的正相输入端连接调光数据输入端,所述比较器110的反相输入端连接第一预设值输入端,所述比较器110的输出端连接所述选择器120和所述恒流源模块400;所述乘法器130的输入端连接调光数据输入端和第二预设值输入端,所述乘法器130的输出端连接所述选择器120,所述选择器120还连接所述数模转换模块200。

其中,所述比较器110用于比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块400,当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块400;所述乘法器130用于将所述调光数据乘以所述第二预设值后输出至所述选择器120;所述选择器120用于当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,选择输出所述调光数据对应的所述第一亮度数据至所述数模转换模块200,当所述调光数据小于所述第一预设值时,选择所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的所述第二亮度数据至所述数模转换模块200。

所述恒流源模块400的失调电压指的是所述恒流源模块400中对应运算放大器的失调电压,所述第一预设值为预先设定的比较参考值,由所述恒流模块中对应的运算放大器的失调电压决定。当所述调光数据变小,调光信号随之变小,当调光信号接近或小于运算放大器的失调电压时,运算放大器的输出不受控,流过led灯串300的工作电流不受控,则led灯串300闪烁,调光深度(led灯串300的工作电流不能调到很低)受运算放大器的失调电压影响。所述第一预设值对应的调光信号应大于运算放大器的失调电压,当所述调光数据小于所述第一预设值时,通过同比例放大调光信号及所述恒流源模块400中采样电阻的阻值,即将调光数据和采样电阻的阻值同时放大所述第二预设值设定的倍数,也就是当所述调光数据小于所述第一预设值时,所述控制模块100控制所述恒流源模块400选择所述第二采样电阻rcs2,并选择所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的所述第二亮度数据至所述数模转换模块200,在保证调光数据与led灯串300电流对应关系不变的情况下,使得调光信号扩大第二预设值的倍数远远大于运算放大器的失调电压,运算放大器的输出可控,led灯串300电流可以调到更小,led灯串300亮度调到更低。

本实施例中,所述第一控制信号为高电平控制信号,所述第二控制信号为低电平控制信后;所述比较器110接收到调光数据之后与第一预设值进行比较,当所述调光数据大于或等于第一预设值时,输出高电平控制信号到所述恒流源模块400,使得所述恒流源模块400选择所述第一采样电阻rcs1,同时将所述调光数据作为亮度数据输出,也即输出第一亮度数据至所述数模转换模块200;当所述调光数据小于第一预设值时,输出低电平控制信号到所述恒流源模块400,使得所述恒流源模块400选择所述第一采样电阻rcs1,同时将所述调光数据*第二预设值后作为亮度数据输出,也即输出第二亮度数据至所述数模转换模块200,而所述数模转换模块200输出的调光信号大小则是依据亮度数据决定的,由此在保证调光数据与所述led灯串300的工作电流对应关系不变的情况下,调光信号依据亮度数据增大而被放大,进而减小了失调电压对调光深度的影响。

进一步地,请继续参阅图2,所述恒流源模块400还包括选择单元410和恒流源单元420,所述选择单元410连接所述比较器110的输出端,所述恒流源单元420连接所述数模转换模块200,所述第一采样电阻rcs1的一端和所述第二采样电阻rcs2的一端均连接所述选择单元410和所述恒流源单元420,所述第一采样电阻rcs1的另一端和所述第二采样电阻rcs2的另一端均接地。

所述选择单元410根据所述第一控制信号选择所述第一采样电阻rcs1,根据所述第二控制信号选择所述第二采样电阻rcs2;所述恒流源单元420根据所述调光信号控制流经所述led灯串300的工作电流,所述选择单元410根据所述比较器110输出的控制信号来选择所述第一采样电阻rcs1或所述第二采样电阻rcs2接入电路;当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,所述比较器110输出第一控制信号至所述选择单元410,所述选择单元410选择所述第一采样电阻rcs1接入,对应的所述数模转换模块200也是根据所述第一亮度数据输出的调光信号到所述恒流源单元420;当所述调光数据小于所述第一预设值时,所述比较器110输出第二控制信号至所述选择单元410,所述选择单元410选择所述第二采样电阻rcs2接入,对应的所述数模转换模块200也是根据所述第二亮度数据输出的调光信号到所述恒流源单元420,由此实现所述控制模块100控制所述恒流源模块400中选择不同阻值的采样电阻,并获取对应亮度数据的调光信号,以便于保证调光数据与所述led灯串300的工作电流对应关系不变。

进一步地,请继续参阅图2,本发明的第一实施中,所述选择单元410包括第一开关key1、第二开关key2、第三开关key3、第四开关key4、第五开关key5、第六开关key6、反相器inv;所述恒流源单元420包括第一运算放大器op1、第一mos管q1和第二mos管q2;所述第一开关key1的一端和所述第二开关key2的一端均连接所述第一运算放大器op1的反相输入端,所述第一开关key1的控制端连接所述比较器110的输出端,所述第一开关key1的另一端连接所述第一mos管q1的源极和所述第一采样电阻rcs1的一端;所述第二开关key2的控制端、所述第四开关key4的控制端和所述第五开关key5的控制端均连接所述反相器inv的输出端,所述第二开关key2的另一端连接所述第二mos管q2的源极和所述第二采样电阻rcs2的一端;所述第一采样电阻rcs1的另一端和所述第二采样电阻rcs2的另一端均接地;所述第三开关key3的一端和所述第四开关key4的一端均连接所述第一运算放大器op1的输出端,所述第三开关key3的另一端和所述第五开关key5的一端均连接所述第一mos管q1的栅极,所述第四开关key4的另一端和所述第六开关key6的一端均连接所述第二mos管q2的栅极,所述第五开关key5的另一端和所述第六开关key6的另一端均接地,所述第三开关key3的控制端和所述第六开关key6的控制端均连接所述比较器110的输出端;所述第一运算放大器op1的正相输入端连接所述数模转换模块200;所述第一mos管q1的漏极和所述第二mos管q2的漏极均连接所述led灯串300的负极,所述反相器inv的输入端连接所述比较器110的输出端,所述led灯串300的正极连接电源输入端,其中,电源输入端vin+和电源输出端vin-接交流电压经整流桥整流后的正端和负端,也可以是开关电源或其它直流电源的输出,因此,本发明中论述的各个元器件的接地对应为连接所述电源输出端vin-。

本实施例中,请一并参阅图3,当所述比较器110输出高电平控制信号时,所述第一开关key1、所述第三开关key3及所述第六开关key6导通,所述第二开关key2、所述第四开关key4及所述第五开关key5断开,所述第一采样电阻rcs1接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第一运算放大器op1、所述第一mos管q1及所述第一采样电阻rcs1共同组成,以调节流经所述led灯串300的工作电流;当所述比较器110输出低电平控制信号时,所述第一开关key1、所述第三开关key3及所述第六开关key6断开,所述第二开关key2、所述第四开关key4及所述第五开关key5导通,所述第二采样电阻rcs2接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第一运算放大器op1、所述第二mos管q2及所述第二采样电阻rcs2共同组成,以控制流经所述led灯串300的工作电流,其中,所述第一开关key1至所述第六开关key6为mos开关。

当所述比较器110输出高电平控制信号时,所述恒流源模块400中的采样电阻为所述第一采样电阻rcs1,所述数模转换模块200输出的调光信号对应的是调光数据,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs1;当所述比较器110输出低电平控制信号时,所述恒流源模块400中的采样电阻为所述第二采样电阻rcs2,此时所述数模转换模块200输出的调光信号对应调光数据*第二预设值,调光信号被放大第二预设值倍,rcs2=rcs1*第二预设值,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs2,其中,rcs2为第二采样电阻rcs2的阻值,rcs1为第一采样电阻rcs1的阻值;由此,在保证调光数据与led灯串300的工作电流对应关系不变的情况下,调光信号电压被放大,减小了运算放大器失调电压对调光深度的影响。

进一步地,请参阅图4,所述数模转换模块200包括分压单元210、译码单元220和多路选择单元230;所述分压单元210对参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应幅值的所述调光信号至所述多路选择单元230;所述译码单元220根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据控制所述多路选择单元230将所述分压单元210对应抽头输出的所述调光信号输出至所述恒流源模块400,通过所述数模转换模块200为所述恒流源模块400提供调光信号,进而实现了工作电流的调节。

具体地,所述分压单元210包括电阻串,所述电阻串由若干个分压电阻串联构成,具体分压电阻的数量可根据实际调光需求进行选择,本发明对此不作限定,所述电阻串的上端连接参考电压输出端vref,所述电阻串的下端接地;本实施例中所述分压电阻数量为1024个,分别为r0、r1、r2、……、r1021、r1022和r1023,各电阻阻值相等;所述多路选择单元230包括若干个数量与分压电阻对应的控制开关,如图4中k0至k1023,每个控制开关的一端对应连接一个分压电阻的下端抽头,每个控制开关的另一端均连接恒流源模块400,每个控制开关的控制端均连接所述译码单元220,所述控制开关可通过继电器、三极管、mosfet、传输门等实现。

所述译码单元220接收所述选择器130输出的第一亮度数据或第二亮度数据后,控制对应的控制开关导通或断开,进而选择对应的调光信号输出至所述恒流源单元420,所述控制开关的控制端为高电平时导通,低电平时断开;所述译码单元220采用独热编码,将接收到的所述第一亮度数据和所述第二亮度数据转化为独热码(s0~s1023)后选通各自对应的控制开关,继而选择电阻串对应的调光信号输出至所述恒流源单元420。本实施例中,亮度数据位宽为10bit,经独热编码后,输出1024个控制信号即独热码s0~s1023,并同时只有一个控制信号为高。

进一步地,请一并参阅图5,本实施例中所述第一预设值和第二预设值均为32,当然第一预设值和第二预设值也可以不同,所述调光数据位宽为10bit,1024级调光,参考电压vref为3.3v。当所述调光数据由大变小且不小于第一预设值时,所述比较器110输出高电平控制信号,所述恒流源模块400选择采样电阻的阻值为r,对应所述数模转换模块200每级的调光信号的电压=(3.3v*调光数据)/1024,流过led灯串300的工作电流=(3.3v*调光数据)/(1024*r);当调光数据等于预设值1时,可计算出调光信号为103mv,所述恒流源模块400中的运算放大器在经过校准后,失调电压一般在几十毫伏以下;当所述调光数据再变小,调光信号将接近于失调电压,引起led灯闪烁,所以通过在调光信号为103mv附近,设定第一预设值,当调光数据小于所述第一预设值时,所述比较器110输出低电平控制信号,所述恒流源模块400对应选择采样电阻的阻值为r*32,对应每级的调光信号电压=(3.3v*调光数据*32)/1024,流过led灯串300的工作电流=(3.3v*调光数据*32)/(1024*32*r),和所述比较器110输出高电平控制信号时的灯串电流计算方式一致,也就是将采样电阻和调光数据都放大所述第二预设值所设定的32倍,在保证调光数据与led灯串300的工作电流对应关系不变的情况下,调光信号被放大,减小了运算放大器失调电压对调光深度的影响,从而解决了现有的调光方式中调光深度差的问题。

进一步地,请参阅图6,本发明的第二实施例中,所述选择单元410包括第七开关key7、第八开关key8和反相器inv;所述恒流源单元420包括第二运算放大器op2和第三mos管q3;所述第七开关key7的控制端和所述反相器inv的输入端连接所述控制模块100,所述第七开关key7的一端和所述第八开关key8的一端连接所述第二运算放大器op2的反相输入端和所述第三mos管q3的源极,所述第七开关key7的另一端通过所述第一采样电阻rcs1接地,所述第八开关key8的另一端通过所述第二采样电阻rcs2接地,所述第三mos管q3的漏极连接所述led灯串300的负极,所述第二运算放大器op2的正向输入端连接所述数模转换模块200,所述第二运算放大器op2的输出端连接所述第三mos管q3的栅极,所述反相器inv的输出端连接所述第八开关key8的控制端。

本实施例中,当所述比较器110输出高电平控制信号时,所述第七开关key7导通,所述第八开关key8断开,所述第一采样电阻rcs1接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第二运算放大器op2、所述第三mos管q3及所述第一采样电阻rcs1共同组成,调光信号对应的是调光数据,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs1;当所述比较器110输出低电平控制信号时,所述第七开关key7断开,所述第八开关key8导通,所述第二采样电阻rcs2接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第二运算放大器op2、所述第三mos管q3及所述第二采样电阻rcs2共同组成,所述数模转换模块200输出的调光信号对应调光数据*第二预设值,调光信号被放大第二预设值倍,rcs2=rcs1*第二预设值,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs2。

当然,本实施例中可不使用所述第八开关key8,也能得到同样的结果。也即所述恒流源模块可选择所述第一采样电阻rcs1和所述第二采样电阻rcs2,具体为当接收到高电平控制信号时,所述第七开关key7导通,所述第一采样电阻rcs1和所述第二采样电阻rcs2并联,并联后的阻值=rcs2/第二预设值;当接收到低电平控制信号时,所述第七开关key7断开,则所述第二采样电阻rcs2接入电路;本实施例中的恒流源模块400相比于第一实施例中的恒流源模块400,少连接四个开关和一个mos管,结构简单,实现成本相对较低。

进一步地,请参阅图7,本发明的第三实施例中,所述选择单元410包括第九开关key9、第十开关key10和反相器inv;所述恒流源单元420包括第三运算放大器op3、第四运算放大器op4、第四mos管q4和第五mos管q5;所述第三运算放大器op3的正相输入端和所述第四运算放大器op4的正相输入端连接所述数模转换模块200,所述第九开关key9的一端和所述第三运算放大器op3的输出端均连接所述第四mos管q4的栅极,所述第三运算放大器op3的反相输入端和所述第四mos管q4的源极连接通过所述第一采样电阻rcs1接地;所述第九开关key9的控制端连接所述反相器inv的输出端,所述第十开关key10的控制端和所述反相器inv的输入端均连接所述比较器110的输出端;所述第十开关key10的一端和所述第四运算放大器op4的输出端均连接所述第五mos管q5的栅极,所述第十开关key10的另一端接地,所述第四运算放大器op4的反相输入端和所述第五mos管q5的源极均通过所述第二采样电阻rcs2接地,所述第四mos管q4的漏极和所述第五mos管q5的漏极均连接所述led灯串300的负极。

本实施例中,当所述比较器110输出高电平控制信号时,所述第九开关key9断开,所述第十开关key10导通,所述第五mos管q5的栅极通过所述第十开关key10到地,所述第五mos管q5不导通,所述第一采样电阻rcs1接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第三运算放大器op3、所述第四mos管q4及所述第一采样电阻rcs1共同组成,调光信号对应的是调光数据,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs1;当所述比较器110输出低电平控制信号时,所述第九开关key9导通,所述第十开关key10断开,所述第四mos管q4的栅极通过所述第九开关key9到地,所述第四mos管q4不导通,所述第二采样电阻rcs2接入电路,使得所述恒流源模块400由所述第四运算放大器op4、所述第五mos管q5及所述第二采样电阻rcs2共同组成,所述数模转换模块200输出的调光信号对应调光数据*第二预设值,调光信号被放大第二预设值倍,rcs2=rcs1*第二预设值,流过led灯串300的工作电流=调光信号/rcs2。

基于上述的led调光电路,请参阅图8,本发明还相应提供了一种led调光电路的调光方法,具体包括如下步骤:

s100、所述控制模块将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻和/或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;

s200、所述数模转换模块用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;

s300、所述恒流源模块用于根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

进一步地,步骤s100具体包括:所述控制模块比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第一采样电阻,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第二采样电阻,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块。

基于上述的led调光电路,本发明还相应提供了一种led调光装置,包括外壳,所述外壳内设置有pcb板,所述pcb板上设置有如上所述led调光电路,由于上文对该led调光电路进行了详细描述,此处不再赘述。

综上所述,本发明提供的led调光电路、装置及其调光方法,所述led调光电路包括控制模块、数模转换模块、led灯串和恒流源模块,所述恒流源模块包括第一采样电阻或第二采样电阻;所述控制模块用于将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻和/或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;所述数模转换模块用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;所述恒流源模块用于根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流;本发明能够有效解决现有的调光方式中调光深度差的问题。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。


技术特征:

1.一种led调光电路,其特征在于,包括控制模块、数模转换模块、led灯串和恒流源模块,所述恒流源模块包括第一采样电阻和/或第二采样电阻;所述控制模块用于将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;所述数模转换模块用于根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;所述恒流源模块用于根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

2.根据权利要求1所述的led调光电路,其特征在于,所述控制模块具体用于比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第一采样电阻,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第二采样电阻,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块;所述第二采样电阻的阻值=所述第一采样电阻的阻值*第二预设值。

3.根据权利要求2所述的led调光电路,其特征在于,所述恒流源模块还包括选择单元和恒流源单元;所述选择单元根据所述第一控制信号选择所述第一采样电阻,根据所述第二控制信号选择所述第二采样电阻;所述恒流源单元根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

4.根据权利要求3所述的led调光电路,其特征在于,所述选择单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、反相器;所述恒流源单元包括第一运算放大器、第一mos管和第二mos管;

所述第一开关的一端和所述第二开关的一端均连接所述第一运算放大器的反相输入端,所述第一开关的控制端连接所述控制模块,所述第一开关的另一端连接所述第一mos管的源极和所述第一采样电阻的一端;所述第二开关的控制端、所述第四开关的控制端和所述第五开关的控制端均连接所述反相器的输出端,所述第二开关的另一端连接所述第二mos管的源极和所述第二采样电阻的一端;所述第一采样电阻的另一端和所述第二采样电阻的另一端均接地;所述第三开关的一端和所述第四开关的一端均连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三开关的另一端和所述第五开关的一端均连接所述第一mos管的栅极,所述第四开关的另一端和所述第六开关的一端均连接所述第二mos管的栅极,所述第五开关的另一端和所述第六开关的另一端均接地,所述第三开关的控制端和所述第六开关的控制端均连接所述控制模块;所述第一运算放大器的正相输入端连接所述数模转换模块;所述第一mos管的漏极和所述第二mos管的漏极均连接所述led灯串的负极,所述反相器的输入端连接所述控制模块。

5.根据权利要求3所述的led调光电路,其特征在于,所述选择单元包括第七开关、第八开关和反相器;所述恒流源单元包括第二运算放大器和第三mos管;所述第七开关的控制端和所述反相器的输入端连接所述控制模块,所述第七开关的一端和所述第八开关的一端连接所述第二运算放大器的反相输入端和所述第三mos管的源极,所述第七开关的另一端通过所述第一采样电阻接地,所述第八开关的另一端通过所述第二采样电阻接地,所述第三mos管的漏极连接所述led灯串的负极,所述第二运算放大器的正向输入端连接所述数模转换模块,所述第二运算放大器的输出端连接所述第三mos管的栅极,所述反相器的输出端连接所述第八开关的控制端。

6.根据权利要求3所述的led调光电路,其特征在于,所述选择单元包括第九开关、第十开关和反相器;所述恒流源单元包括第三运算放大器、第四运算放大器、第四mos管和第五mos管;所述第三运算放大器的正相输入端和所述第四运算放大器的正相输入端连接所述数模转换模块,所述第九开关的一端和所述第三运算放大器的输出端均连接所述第四mos管的栅极,所述第三运算放大器的反相输入端和所述第四mos管的源极连接通过所述第一采样电阻接地;所述第九开关的控制端连接所述反相器的输出端,所述第十开关的控制端和所述反相器的输入端均连接所述控制模块;所述第十开关的一端和所述第四运算放大器的输出端均连接所述第五mos管的栅极,所述第十开关的另一端接地,所述第四运算放大器的反相输入端和所述第五mos管的源极均通过所述第二采样电阻接地,所述第四mos管的漏极和所述第五mos管的漏极均连接所述led灯串的负极。

7.根据权利要求1所述的led调光电路,其特征在于,所述数模转换模块包括分压单元、译码单元和多路选择单元;所述分压单元对参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应幅值的所述调光信号至所述多路选择单元;所述译码单元根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据控制所述多路选择单元将所述分压单元对应抽头输出的所述调光信号输出至所述恒流源模块。

8.一种基于如权利要求1-7任意一项所述的led调光电路的调光方法,其特征在于,包括如下步骤:

所述控制模块将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻和/或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;

所述数模转换模块根据所述第一亮度数据或所述第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;

所述恒流源模块根据所述调光信号控制流经所述led灯串的工作电流。

9.根据权利要求8所述的led调光电路的调光方法,所述控制模块将输入的调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块的步骤包括:

所述控制模块比较出当所述调光数据大于或等于所述第一预设值时,输出第一控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第一采样电阻,并选择输出所述调光数据对应的第一亮度数据至所述数模转换模块;当所述调光数据小于所述第一预设值时,输出第二控制信号至所述恒流源模块控制其选择所述第二采样电阻,并将所述调光数据乘以第二预设值后,选择输出所述调光数据乘以所述第二预设值后对应的第二亮度数据至所述数模转换模块。

10.一种led调光装置,包括外壳,所述外壳内设置有pcb板,其特征在于,所述pcb板上设置有如权利要求1-7任意一项所述的led调光电路。

技术总结
本发明公开了一种LED调光电路、装置及其调光方法,所述LED调光电路包括控制模块、数模转换模块、LED灯串和恒流源模块,所述恒流源模块包括第一采样电阻和/或第二采样电阻;所述控制模块将调光数据与第一预设值进行比较后,根据比较结果控制所述恒流源模块选择所述第一采样电阻或所述第二采样电阻,并选择输出第一亮度数据或第二亮度数据至所述数模转换模块;所述数模转换模块根据第一亮度数据或第二亮度数据输出对应的调光信号至所述恒流源模块;所述恒流源模块根据所述调光信号控制流经LED灯串的工作电流;本发明能够有效减小了运算放大器失调电压对调光深度的影响。

技术研发人员:邓迅升;陈博;麦炎全
受保护的技术使用者:深圳市晟碟半导体有限公司
技术研发日:2020.03.05
技术公布日:2020.06.26

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