本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電路，特別是涉及一種易操作、適用多種場合的可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

色溫是表示光源光色的尺度，單位為K(開爾文)。色溫在攝影、錄象、出版等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。光源的色溫是通過對比它的色彩和理論的熱黑體輻射體來確定的。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時的開爾文溫度就是那個光源的色溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。目前使用的辦公照明燈具基本是以冷白兩色為主。且燈具安裝后色溫固定，即無法改變色溫。而人長時間在冷白色溫環(huán)境下容易引起眼睛疲勞，且工作效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要一種易操作、適用多種場合的可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路。

一種可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路，用于對LED燈組的色溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括振蕩模塊、PWM控制模塊、反向比較模塊、第一驅(qū)動模塊及第二驅(qū)動模塊；

所述振蕩模塊用于生成振蕩三角波輸出給所述PWM控制模塊；所述PWM控制模塊用于根據(jù)所述振蕩三角波調(diào)節(jié)輸出的PWM信號的占空比；所述第一驅(qū)動模塊及所述反向比較模塊均用于接收所述PWM控制模塊輸出的PWM信號；所述反向比較模塊用于對所述PWM信號進(jìn)行反向處理，使處理后的該P(yáng)WM信號與所述PWM控制模塊輸出的PWM信號的占空比互補(bǔ)，將處理后的PWM信號輸出給第二驅(qū)動模塊；所述第一驅(qū)動模塊用于根據(jù)接收的PWM信號控制與其連接的第一LED燈組的發(fā)光亮度；所述第二驅(qū)動模塊用于根據(jù)接收的PWM信號控制與其連接的第二LED燈組的發(fā)光亮度。

在其中一個實(shí)施例中，還包括穩(wěn)壓模塊，所述穩(wěn)壓模塊用于將輸入電壓穩(wěn)定在額定電壓值并將所述額定電壓值輸出給所述振蕩模塊、所述PWM控制模 塊、所述反向比較模塊、所述第一驅(qū)動模塊及所述第二驅(qū)動模塊。

在其中一個實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓模塊包括二極管D3、電解電容C7、電解電容C4、三極管Q5、穩(wěn)壓管D4及電阻R22；

所述二極管D3的正極接所述輸入電壓、負(fù)極接所述第一LED燈組及所述第二LED燈組；所述電解電容C7的正極接所述二極管D3的負(fù)極、負(fù)極接地；所述穩(wěn)壓管D4的正極接地、負(fù)極接所述三極管Q5的基極；所述三極管Q5的發(fā)射極接所述電解電容C4的正極、集電極接所述二極管D3的負(fù)極；所述電解電容C4的負(fù)極接地；所述電阻R22分別電連接所述電解電容C7的正極和所述穩(wěn)壓管D4的負(fù)極。

在其中一個實(shí)施例中，還包括用于調(diào)節(jié)輸入電壓大小的電壓調(diào)節(jié)模塊，所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端接所述PWM控制模塊的輸入端。

在其中一個實(shí)施例中，所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括電壓調(diào)節(jié)器，所述電壓調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)輸入電壓大小，并將輸入電壓輸出給所述PWM控制模塊。

在其中一個實(shí)施例中，所述振蕩模塊包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R13、二極管D1、電容C1及比較器U1A；

所述電阻R1、所述電阻R2串聯(lián)于輸入電壓與接地之間；所述電阻R4、所述電阻R3、所述電容C1依次串聯(lián)于輸入電壓與接地之間；所述二極管D1的正極接所述電阻R4與所述電阻R3的公共連接點(diǎn)、負(fù)極接所述比較器U1A的輸出端；所述電阻R13分別接所述二極管D1的負(fù)極及所述比較器U1A的同相輸入端；所述比較器U1A的同相輸入端接所述電阻R1與所述電阻R2的公共連接點(diǎn)；所述比較器U1A的反相輸入端接所述電阻R3與所述電容C1的公共連接點(diǎn)，所述比較器U1A的反相輸入端還用于接所述PWM控制模塊。

在其中一個實(shí)施例中，所述PWM控制模塊包括電阻R5、電阻R6、電阻R23、電容C2、電阻R10、穩(wěn)壓管D2及比較器U1B；

所述電阻R5、所述電阻R23依次串聯(lián)于輸入電壓與所述比較器U1B的同相輸入端之間；所述電阻R6一端接所述電阻R5與所述電阻R23的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述電容C2的一端接所述比較器U1B的同相輸入端，另一端接地；所述比較器U1B的輸出端接所述電阻R10，所述電阻R10的另一端接所述 穩(wěn)壓管D2的負(fù)極，所述穩(wěn)壓管D2的正極接所述第一驅(qū)動模塊及所述反向比較模塊。

在其中一個實(shí)施例中，所述反向比較模塊包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、比較器U2A、電阻R12及電阻R14；

所述電阻R8的一端接所述比較器U2A的反相輸入端，另一端接所述PWM控制模塊的輸出端；所述電阻R7的一端接輸入電壓，另一端接所述比較器U2A的同相輸入端；所述電阻R9的一端接所述比較器U2A的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R12一端接所述比較器U2A的輸出端，另一端接地；所述電阻R14的一端接所述比較器U2A的輸出端，另一端接所述第二驅(qū)動模塊。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動模塊包括電阻R11、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、三極管Q1及場效應(yīng)管Q3；

所述電阻R11一端與所述電阻R15連接，所述電阻R11遠(yuǎn)離所述電阻R15的一端接地；所述電阻R15遠(yuǎn)離所述電阻R11的一端接所述三極管Q1的基極；所述電阻R11與所述電阻R15的公共連接點(diǎn)接所述PWM控制模塊；所述三極管Q1的發(fā)射極接地，所述三極管Q1的集電極接所述電阻R16及所述電阻R17；所述電阻R16遠(yuǎn)離所述三極管Q1的一端接輸入電壓，所述電阻R17遠(yuǎn)離所述三極管Q1的一端接所述場效應(yīng)管Q3的柵極；所述電阻R18的一端接所述電阻R17與所述場效應(yīng)管Q3的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述場效應(yīng)管Q3的源極接地，所述場效應(yīng)管Q3的漏極接所述第一LED燈組。

在其中一個實(shí)施例中，所述第二驅(qū)動模塊包括電阻R19、電阻R20電阻R21、三極管Q2及場效應(yīng)管Q4；

所述三極管Q2的基極接所述反向比較模塊，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極接所述電阻R19及所述電阻R20；所述電阻R19遠(yuǎn)離所述三極管Q2的一端接輸入電壓，所述電阻R20遠(yuǎn)離所述三極管Q2的一端接所述場效應(yīng)管Q4的柵極；所述電阻R21的一端接所述電阻R20與所述場效應(yīng)管Q4的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述場效應(yīng)管Q4的源極接地，所述場效應(yīng)管Q4的漏極接所述第二LED燈組。

上述可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路通過所述振蕩模塊生成振蕩三角波，再由所 述PWM控制模塊根據(jù)振蕩三角波調(diào)節(jié)輸出的PWM信號的占空比。所述第一驅(qū)動模塊及所述反向比較模塊接收PWM信號后，所述反向比較模塊對進(jìn)行反向處理，并將處理后的PWM信號輸出給第二驅(qū)動模塊。即第一驅(qū)動模塊與第二驅(qū)動模塊接收的PWM信號的占空比互補(bǔ)。因此，分別由所述第一驅(qū)動模塊和所述第二驅(qū)動模塊控制的所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的發(fā)光亮度強(qiáng)弱互補(bǔ)，因而改變輸入PWM信號的占空比能夠調(diào)節(jié)所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的發(fā)光亮度，進(jìn)而改變所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的色溫。

附圖說明

圖1為可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路的模塊圖；

圖2為可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路的原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路的模塊圖。

一種可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路，用于對LED燈組的色溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括振蕩模塊101、PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制模塊102、反向比較模塊103、第一驅(qū)動模塊104及第二驅(qū)動模塊105。

所述振蕩模塊101用于生成振蕩三角波輸出給所述PWM控制模塊102；所述PWM控制模塊102用于根據(jù)所述振蕩三角波調(diào)節(jié)輸出的PWM信號的占空比；所述第一驅(qū)動模塊104及所述反向比較模塊104均用于接收所述PWM控制模塊102輸出的PWM信號；所述反向比較模塊103用于對所述PWM信號進(jìn)行反向處理，使處理后的該P(yáng)WM信號與所述PWM控制模塊102輸出的PWM信號的占空比互補(bǔ)，將處理后的PWM信號輸出給第二驅(qū)動模塊105；所述第一驅(qū)動模塊104用于根據(jù)接收的PWM信號控制與其連接的第一LED燈組的發(fā)光亮度；所述第二驅(qū)動模塊105用于根據(jù)接收的PWM信號控制與其連接的第二LED燈組的發(fā)光亮度。

所述振蕩模塊101用于輸出振蕩三角波。

所述PWM控制模塊102用于根據(jù)振蕩三角波輸出對應(yīng)占空比的PWM信號。

所述反向比較模塊103用于將PWM控制模塊102輸出的PWM信號進(jìn)行反向處理，使其與PWM控制模塊102輸出的PWM信號的占空比互補(bǔ)。

所述第一驅(qū)動模塊104與所述第一LED燈組連接，用于根據(jù)接收的PWM信號的占空比變化控制自身的導(dǎo)通占空比變化，從而改變流經(jīng)所述第一LED燈組的電流，進(jìn)而改變所述第一LED燈組的亮度變化。

對應(yīng)的，所述第二驅(qū)動模塊105與所述第二LED燈組連接，用于根據(jù)接收的PWM信號的占空比變化控制自身的導(dǎo)通占空比變化，從而改變流經(jīng)所述第二LED燈組的電流，進(jìn)而改變所述第二LED燈組的亮度變化。

由于輸出給所述第一驅(qū)動模塊104的PWM信號占空比與輸出給所述第二驅(qū)動模塊105的PWM信號占空比互補(bǔ)。因此，對應(yīng)的，流經(jīng)所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的電流強(qiáng)弱互補(bǔ)。假設(shè)，輸出給所述第一驅(qū)動模塊104的PWM信號占空比為0.6，輸出給所述第二驅(qū)動模塊105的PWM信號占空比為0.4。那么對應(yīng)的，與所述第一驅(qū)動模塊104連接的第一LED燈組的亮度大于與所述第二驅(qū)動模塊105連接的第二LED燈組的亮度。

因此，在改變輸入電壓大小后，輸出給所述第一驅(qū)動模塊104和所述第二驅(qū)動模塊105的PWM信號的占空比對應(yīng)發(fā)生變化，從而能夠改變所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的亮度，進(jìn)而起到調(diào)節(jié)色溫的效果。

請結(jié)合圖2。

可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路還包括穩(wěn)壓模塊106，所述穩(wěn)壓模塊106用于將輸入電壓穩(wěn)定在額定電壓值并將所述額定電壓值輸出給所述振蕩模塊、PWM控制模塊、反向比較模塊、第一驅(qū)動模塊及第二驅(qū)動模塊。

穩(wěn)壓模塊106包括二極管D3、電解電容C7、電解電容C4、三極管Q5、穩(wěn)壓管D4及電阻R22。

所述二極管D3的正極接所述輸入電壓、負(fù)極接所述第一LED燈組及所述第二LED燈組；所述電解電容C7的正極接所述二極管D3的負(fù)極、負(fù)極接地；所述穩(wěn)壓管D4的正極接地、負(fù)極接所述三極管Q5的基極；所述三極管Q5的 發(fā)射極接所述電解電容C4的正極、集電極接所述二極管D3的負(fù)極；所述電解電容C4的負(fù)極接地；所述電阻R22分別電連接所述電解電容C7的正極和所述穩(wěn)壓管D4的負(fù)極。

可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路還包括用于調(diào)節(jié)輸入電壓大小的電壓調(diào)節(jié)模塊(圖未示)，所述電壓調(diào)節(jié)模塊(圖未示)的輸出端接所述PWM控制模塊102的輸入端。

電壓調(diào)節(jié)模塊(圖未示)包括電壓調(diào)節(jié)器，所述電壓調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)輸入電壓大小，并將輸入電壓輸出給所述PWM控制模塊102。

振蕩模塊101包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R13、二極管D1、電容C1及比較器U1A。

所述電阻R1、所述電阻R2串聯(lián)于輸入電壓與接地之間；所述電阻R4、所述電阻R3、所述電容C1依次串聯(lián)于輸入電壓與接地之間；所述二極管D1的正極接所述電阻R4與所述電阻R3的公共連接點(diǎn)、負(fù)極接所述比較器U1A的輸出端；所述電阻R13分別接所述二極管D1的負(fù)極及所述比較器U1A的同相輸入端；所述比較器U1A的同相輸入端接所述電阻R1與所述電阻R2的公共連接點(diǎn)；所述比較器U1A的反相輸入端接所述電阻R3與所述電容C1的公共連接點(diǎn)，所述比較器U1A的反相輸入端還用于接所述PWM控制模塊102。

PWM控制模塊102包括電阻R5、電阻R6、電阻R23、電容C2、電阻R10、穩(wěn)壓管D2及比較器U1B。

所述電阻R5、所述電阻R23依次串聯(lián)于輸入電壓與所述比較器U1B的同相輸入端之間；所述電阻R6一端接所述電阻R5與所述電阻R23的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述電容C2的一端接所述比較器U1B的同相輸入端，另一端接地；所述比較器U1B的輸出端接所述電阻R10，所述電阻R10的另一端接所述穩(wěn)壓管D2的負(fù)極，所述穩(wěn)壓管D2的正極接所述第一驅(qū)動模塊104及所述反向比較模塊103。

反向比較模塊103包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、比較器U2A、電阻R12及電阻R14。

所述電阻R8的一端接所述比較器U2A的反相輸入端，另一端接所述PWM 控制模塊102的輸出端；所述電阻R7的一端接輸入電壓，另一端接所述比較器U2A的同相輸入端；所述電阻R9的一端接所述比較器U2A的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R12一端接所述比較器U2A的輸出端，另一端接地；所述電阻R14的一端接所述比較器U2A的輸出端，另一端接所述第二驅(qū)動模塊105。

第一驅(qū)動模塊104包括電阻R11、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、三極管Q1及場效應(yīng)管Q3。

所述電阻R11一端與所述電阻R15連接，所述電阻R11遠(yuǎn)離所述電阻R15的一端接地；所述電阻R15遠(yuǎn)離所述電阻R11的一端接所述三極管Q1的基極；所述電阻R11與所述電阻R15的公共連接點(diǎn)接所述PWM控制模塊102；所述三極管Q1的發(fā)射極接地，所述三極管Q1的集電極接所述電阻R16及所述電阻R17；所述電阻R16遠(yuǎn)離所述三極管Q1的一端接輸入電壓，所述電阻R17遠(yuǎn)離所述三極管Q1的一端接所述場效應(yīng)管Q3的柵極；所述電阻R18的一端接所述電阻R17與所述場效應(yīng)管Q3的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述場效應(yīng)管Q3的源極接地，所述場效應(yīng)管Q3的漏極接所述第一LED燈組。

第二驅(qū)動模塊105包括電阻R19、電阻R20、電阻R21、三極管Q2及場效應(yīng)管Q4。

所述三極管Q2的基極接所述反向比較模塊103，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極接所述電阻R19及所述電阻R20；所述電阻R19遠(yuǎn)離所述三極管Q2的一端接輸入電壓，所述電阻R20遠(yuǎn)離所述三極管Q2的一端接所述場效應(yīng)管Q4的柵極；所述電阻R21的一端接所述電阻R20與所述場效應(yīng)管Q4的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述場效應(yīng)管Q4的源極接地，所述場效應(yīng)管Q4的漏極接所述第二LED燈組。

基于上述所有實(shí)施例，可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路的工作原理如下：

通過調(diào)節(jié)連接在輸入接口J4上的0-10V電壓調(diào)節(jié)器的旋鈕，可使0-10V電壓調(diào)節(jié)器在所述輸入接口J4上的電位產(chǎn)生變化。然后輸出給PWM控制模塊102。

以比較器U1A為主的振蕩模塊101中，剛通電時，VCC通過電阻R3、電阻R4給電容C1充電。電容C1兩端的電壓即VB，其初始值為0，比較器U1A的同相輸入端的電壓即VA，因此，VA>VB，比較器U1A輸出電壓初始值為高 電平VH。隨著電源對電容C1的持續(xù)充電，VB不斷升高，當(dāng)VB>VA時，比較器U1A翻轉(zhuǎn)，比較器U1A輸出電壓由高電平VH變?yōu)榈碗娖絍L。此時由于二極管D1的存在，電容C1停止充電轉(zhuǎn)入放電過程，并通過電阻R3、二極管D1及比較器U1A輸出腳內(nèi)部電路進(jìn)行放電。隨著電容C1的放電，VB不斷下降，當(dāng)VB<VA時，比較器U1A再次翻轉(zhuǎn)，比較器U1A輸出電壓由低電平VL變?yōu)楦唠娖絍H。這樣，電容C1就完成了一個完整的充放電循環(huán)，同時按照此循環(huán)過程不斷進(jìn)行充放電，從而在電容C1兩端形成振蕩三角波波形。

當(dāng)振蕩三角波產(chǎn)生后，作為比較器U1B反相端的輸入信號，并與其同相端進(jìn)行比較輸出，在電阻R11端產(chǎn)生PWM信號。0-10V的電壓信號通過分壓后接入比較器U1B的同相端，以此控制PWM信號的占空比。

PWM信號一路用來控制場效應(yīng)管Q3的開關(guān)狀態(tài)，一路連接至比較器U2A組成的反向比較模塊103。當(dāng)輸入的PWM信號為高電平時，比較器U2A的反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，輸出為低電平；當(dāng)輸入的PWM信號為低電平時，比較器U2A的反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓，輸出為高電平，從而獲得與輸入PWM信號互補(bǔ)的另一路PWM信號，用來控制場效應(yīng)管Q4的開關(guān)狀態(tài)。場效應(yīng)管Q3和場效應(yīng)管Q4分別連接至J2和J3，而J2和J3分別接入兩組不同色溫的LED燈珠，當(dāng)PWM信號占空比發(fā)生變化時，LED燈珠的亮度隨之發(fā)生變化，色溫也會發(fā)生相應(yīng)的改變。

二極管D3為防反電路，防止LED恒流驅(qū)動電源輸入接口J1接入的LED恒流驅(qū)動電源正負(fù)極接反造成電路損壞。

電容C7、電阻R22、穩(wěn)壓管D4、NPN三極管Q5、電容C4組成穩(wěn)壓模塊106，將從LED恒流驅(qū)動電源輸入接口J1輸入的電壓穩(wěn)定在12V。

電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18，NPN三極管Q1為第一驅(qū)動模塊104，將比較器U1B輸出的PWM信號放大，增強(qiáng)場效應(yīng)管Q3的驅(qū)動能力。

電阻R14、電阻R19、電阻R20、電阻R21，NPN三極管Q2為第二驅(qū)動模塊105，將比較器U2A輸出的PWM信號放大，增強(qiáng)場效應(yīng)管Q4的驅(qū)動能力。

在本實(shí)施例中，與所述燈組接口J1連接的第一LED燈組的色溫為6000k。與所述燈組燈組接口J3連接的第二LED燈組的色溫為3000k，在所述第一LED 燈組和所述第二LED燈組的發(fā)光亮度改變時，兩組LED燈組的混光，色溫可調(diào)整在3000k～6000K之間的任意值。

上述可調(diào)色溫的LED驅(qū)動電路通過所述振蕩模塊101生成振蕩三角波，再由所述PWM控制模塊102根據(jù)振蕩三角波調(diào)節(jié)輸出的PWM信號的占空比。所述第一驅(qū)動模塊104及所述反向比較模塊103接收PWM信號后，所述反向比較模塊103對其進(jìn)行反向處理，并將處理后的PWM信號輸出給第二驅(qū)動模塊105。即第一驅(qū)動模塊104與第二驅(qū)動模塊105接收的PWM信號的占空比互補(bǔ)。因此，分別由所述第一驅(qū)動模塊104和所述第二驅(qū)動模塊105控制的所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的發(fā)光亮度強(qiáng)弱互補(bǔ)，因而改變輸入PWM信號的占空比能夠調(diào)節(jié)所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的發(fā)光亮度，進(jìn)而改變所述第一LED燈組和所述第二LED燈組的色溫。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。