本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)光電路、調(diào)光方法及LED驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

調(diào)光器被廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域，以可控硅調(diào)光器(TRIAC)為例，通過(guò)對(duì)其導(dǎo)通角度的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)負(fù)載的輸入電壓，負(fù)載電流相應(yīng)變化以實(shí)現(xiàn)調(diào)光。LED在替代傳統(tǒng)光源的過(guò)程中，能夠兼容可控硅調(diào)光的應(yīng)用，因此可控硅調(diào)光器同樣能夠應(yīng)用在LED驅(qū)動(dòng)電路中。

在現(xiàn)有技術(shù)中，可控硅調(diào)光器雖然實(shí)現(xiàn)了LED的調(diào)光，但在色溫調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合，則無(wú)法通過(guò)可控硅調(diào)光器進(jìn)行色溫調(diào)節(jié)。如圖1所示，示意了應(yīng)用可控硅調(diào)光器的現(xiàn)有技術(shù)之LED驅(qū)動(dòng)電路，LED1和LED2為兩個(gè)并聯(lián)的負(fù)載，分別為冷暖光色，通過(guò)可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)LED1和LED2的輸入電壓，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)其平均輸出電流，但僅通過(guò)可控硅導(dǎo)通角的調(diào)節(jié)不影響LED1和LED2的色溫。因此，需要另行設(shè)置色溫調(diào)節(jié)電路，主要通過(guò)單片機(jī)(MCU)調(diào)節(jié)兩路負(fù)載的占空比，即分別控制開關(guān)S1和S2的通斷來(lái)調(diào)節(jié)占空比，從而實(shí)現(xiàn)色溫調(diào)節(jié)。

上述僅以可控硅為例來(lái)闡述現(xiàn)有的調(diào)光技術(shù)，但其存在的技術(shù)問(wèn)題普遍存在于大多數(shù)的調(diào)光器?？梢?，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于設(shè)置了MCU，需要設(shè)置相應(yīng)的通訊模塊與之配合，例如，藍(lán)牙、wifi等模塊，系統(tǒng)成本較高；且無(wú)法使用調(diào)光器同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)光的亮度和調(diào)節(jié)色溫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供一種采用可控硅調(diào)光器來(lái)實(shí)現(xiàn)色溫調(diào)節(jié)的調(diào)光電路、調(diào)光方法及LED驅(qū)動(dòng)電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法采用可控硅調(diào)節(jié)，且成本較高的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的調(diào)光電路，包括參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路接收調(diào)光信號(hào)，所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生多個(gè)與多路負(fù)載對(duì)應(yīng)的電流參考信號(hào)，所述的電流參考信號(hào)表征相應(yīng)負(fù)載的參考電流，根據(jù)所述的電流參考信號(hào)，以調(diào)節(jié)各路負(fù)載電流的比例。

可選地，所述的多路負(fù)載分別串聯(lián)有線性調(diào)節(jié)電路，所述的線性調(diào)節(jié)電路通過(guò)采樣相應(yīng)路負(fù)載的負(fù)載電流，并與電流參考信號(hào)進(jìn)行比較，以調(diào)節(jié)該路的負(fù)載電流，使得負(fù)載電流趨近于所述電流參考信號(hào)所表征的電流值。

可選地，所述的多路負(fù)載分別串聯(lián)有開關(guān)電路，根據(jù)所述的電流參考信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的占空比信號(hào)，所述的占空比信號(hào)作為相應(yīng)路開關(guān)電路的控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)各路負(fù)載電流的比例。

可選地，所述調(diào)光信號(hào)變化，總負(fù)載電流相應(yīng)變化，根據(jù)總負(fù)載電流的大小，確定各路表征負(fù)載電流的電流參考信號(hào)的大小，以改變各路負(fù)載電流的比例。

可選地，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括采樣放大電路和比較電路，所述的采樣放大電路采樣所述的調(diào)光信號(hào)或總負(fù)載電流，并經(jīng)運(yùn)算放大器處理，得到采樣放大信號(hào)，所述的比較電路包括與負(fù)載一一對(duì)應(yīng)的多路比較單元，每一個(gè)比較單元的兩個(gè)輸入端分別接收所述采樣放大信號(hào)和斜坡信號(hào)，并輸出與相應(yīng)負(fù)載對(duì)應(yīng)的占空比信號(hào)，所述的占空比信號(hào)與所述開關(guān)電路的控制端連接。

可選地，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括基準(zhǔn)產(chǎn)生電路和基準(zhǔn)分配電路，所述的基準(zhǔn)產(chǎn)生電路接收表征各路負(fù)載負(fù)端電壓的信號(hào)，得到表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，所述的基準(zhǔn)分配電路接收所述表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，并確定各路負(fù)載電流的分配比例，以輸出相應(yīng)的電流參考信號(hào)。

可選地，根據(jù)調(diào)光器的調(diào)光速度或開關(guān)動(dòng)作，鎖存當(dāng)前各路負(fù)載電流的比例或鎖存一個(gè)預(yù)設(shè)的負(fù)載電流比例，鎖存后對(duì)調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光時(shí)不改變負(fù)載電流比例只改變總負(fù)載電流的大小。

可選地，在恢復(fù)負(fù)載電流比例調(diào)節(jié)時(shí)，將已鎖存的負(fù)載電流比例作為當(dāng)前的負(fù)載電流比例，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)光器調(diào)節(jié)負(fù)載電流比例。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種以下步驟的調(diào)光方法，包括以下步驟：

采樣調(diào)光信號(hào)，根據(jù)所述的調(diào)光信號(hào)生成多個(gè)與多路負(fù)載對(duì)應(yīng)的電流參考信號(hào)；

所述的電流參考信號(hào)表征相應(yīng)路負(fù)載的參考電流，根據(jù)所述的電流參考信號(hào)，以調(diào)節(jié)多路負(fù)載的負(fù)載電流，以改變各路負(fù)載電流的比例。

本發(fā)明的又一技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)電路，包括以上任意一種調(diào)光電路。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明在調(diào)光器調(diào)光的基礎(chǔ)上，根據(jù)所述調(diào)光信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)與多路負(fù)載對(duì)應(yīng)的電流參考信號(hào)，以改變各路負(fù)載電流的比例，從而實(shí)現(xiàn)色溫的調(diào)節(jié)；調(diào)光信號(hào)可用以表征調(diào)光器開關(guān)切換或調(diào)光速度變化，鎖存當(dāng)前各路負(fù)載電流的比例或鎖存一個(gè)預(yù)設(shè)的負(fù)載電流比例。本發(fā)明可直接通過(guò)調(diào)光器來(lái)調(diào)節(jié)色溫，無(wú)需使用MCU，兼容性好，且降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的應(yīng)用可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為在圖2的調(diào)光電路上增加鎖存功能的原理圖；

圖4為本發(fā)明的參考信號(hào)產(chǎn)生電路第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為在圖4基礎(chǔ)上改進(jìn)的又一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的參考信號(hào)產(chǎn)生電路第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的參考信號(hào)產(chǎn)生電路第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用較為簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

參考圖2所示，示意了本發(fā)明應(yīng)用可控硅調(diào)光器的LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。LED驅(qū)動(dòng)電路包括可控硅調(diào)光器TRIAC、整流橋和電源轉(zhuǎn)換電路AC/DC，所述的可控硅調(diào)光器TRIAC接收交流輸入，經(jīng)整流橋整流后輸入至電源轉(zhuǎn)換電路AC/DC，電源轉(zhuǎn)換電路AC/DC的輸出端連接負(fù)載。為了闡述的方便，以兩路的LED負(fù)載為例，即LED1和LED2為兩個(gè)并聯(lián)的負(fù)載，分別為冷暖光色，通過(guò)可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)換電路AC/DC的輸出平均電流，便可實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

參考電流產(chǎn)生電路V_REF接收調(diào)光信號(hào)，所述的調(diào)光信號(hào)表征可控硅調(diào)光器開關(guān)切換或?qū)ń嵌茸兓?，例如，調(diào)光器實(shí)際導(dǎo)通角或關(guān)斷角、負(fù)載的總輸入電流等均可以作為調(diào)光信號(hào)。所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路V_REF產(chǎn)生兩個(gè)與兩路負(fù)載對(duì)應(yīng)的電流參考信號(hào)，所述的電流參考信號(hào)表征相應(yīng)負(fù)載的參考電流，根據(jù)所述的電流參考信號(hào)，以調(diào)節(jié)多路負(fù)載的負(fù)載電流。

在線性調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合下，所述的兩路負(fù)載分別串聯(lián)有線性調(diào)節(jié)電路，圖2中的開關(guān)S1和S2可以作為線性調(diào)節(jié)電路中的調(diào)整管，所述的線性調(diào)節(jié)電路通過(guò)采樣相應(yīng)路負(fù)載的負(fù)載電流，并與電流參考信號(hào)進(jìn)行比較，以調(diào)節(jié)該路的負(fù)載電流，使得負(fù)載電流趨近于所述電流參考信號(hào)所表征的電流值，從而使得負(fù)載LED1和LED2的電流比例發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)色溫調(diào)節(jié)。因附圖中僅為示意，所以未畫出完整的線性調(diào)節(jié)電路。

在開關(guān)調(diào)節(jié)(即PWM)調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合下，所述的多路負(fù)載分別串聯(lián)有開關(guān)電路，開關(guān)S1和S2可以作為簡(jiǎn)易的開關(guān)電路，根據(jù)所述的電流參考信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的占空比信號(hào)，所述的占空比信號(hào)作為相應(yīng)路開關(guān)電路的控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)多路負(fù)載的負(fù)載電流。

參考圖3所示，示意了實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流比例鎖存的原理圖，即在圖2的調(diào)光電路基礎(chǔ)上增加了鎖存功能，可適用于各種調(diào)光器應(yīng)用場(chǎng)合，并在線性調(diào)節(jié)電路和開關(guān)電路中均能適用。根據(jù)調(diào)光器的調(diào)光速度(例如，快速調(diào)光-Fast dimming)或開關(guān)動(dòng)作(ON/OFF)，通過(guò)鎖存模塊Latch鎖存當(dāng)前各路負(fù)載電流的比例或鎖存一個(gè)預(yù)設(shè)的負(fù)載電流比例，鎖存后對(duì)調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光時(shí)不改變負(fù)載電流比例只改變總負(fù)載電流的大小，例如，在調(diào)光器發(fā)生快速調(diào)光時(shí)對(duì)負(fù)載電流比例進(jìn)行鎖存，恢復(fù)正常調(diào)光速度時(shí)，則不改變負(fù)載電流比例只改變總負(fù)載電流的大小。

在系統(tǒng)斷電一段時(shí)間，已鎖存的負(fù)載電流比例會(huì)被清除，此時(shí)則恢復(fù)為默認(rèn)狀態(tài)對(duì)負(fù)載電流比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。

參考圖4所示，示意了本發(fā)明在開關(guān)調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合下之參考信號(hào)產(chǎn)生電路一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括采樣放大電路和比較電路，所述的采樣放大電路采樣所述的調(diào)光信號(hào)，這里將負(fù)載的總輸入電流作為調(diào)光信號(hào)，通過(guò)電阻RS采樣，并輸入運(yùn)算放大器U01的一端，電阻R01和R02串聯(lián)，其公共端與運(yùn)算放大器U01的另一端連接，電阻R01的另一端與采樣電阻RS的一端連接，電阻R02的另一端與所述運(yùn)算放大器U01的輸出端連接。所述運(yùn)算放大器U01的輸出端的輸出信號(hào)為采樣放大信號(hào)，與RS上的電壓呈比例關(guān)系，即對(duì)RS上的電壓進(jìn)行了放大處理。所述采樣放大信號(hào)與斜坡信號(hào)分別在相應(yīng)路的比較電路之比較單元進(jìn)行比較。比較器U03作為其中一個(gè)比較單元，其同相輸入端接收所述斜坡信號(hào)，其反相輸入端接收所述采樣放大信號(hào)，比較器U03輸出表征負(fù)載LED1之參考電流的占空比信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器U05與開關(guān)M01的控制端連接；比較器U04作為另一個(gè)比較單元，其同相輸入端接收所述采樣放大信號(hào)，其反相輸入端接收所述斜坡信號(hào)，比較器U04輸出表征負(fù)載LED2之參考電流的占空比信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器U06與開關(guān)M02的控制端連接。

參考圖5所示，示意了參考信號(hào)產(chǎn)生電路的又一種實(shí)施方式，基于圖4基礎(chǔ)上的改進(jìn)。增加了電流源I1和電流源I2，所述的電流源I1與開關(guān)M01串聯(lián)，所述的電流源I2與開關(guān)M02串聯(lián)。電流源I1和電流源I2分別用于限定該路負(fù)載電流的最大電流。

參考圖6所示，示意了本發(fā)明在線性調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合下之參考信號(hào)產(chǎn)生電路一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括基準(zhǔn)產(chǎn)生電路和基準(zhǔn)分配電路，所述的基準(zhǔn)產(chǎn)生電路接收表征各路線性調(diào)節(jié)電路中調(diào)整管狀態(tài)的信號(hào)，例如，LED負(fù)端電壓和調(diào)整管控制端電壓，本實(shí)施例中，M01和M02作為線性調(diào)節(jié)電路的調(diào)整管，得到表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，這里避免使用采樣電阻直接采樣總負(fù)載電流來(lái)得到表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，因?yàn)椴蓸涌傌?fù)載電流存在一定的延遲，無(wú)法及時(shí)反饋各路的負(fù)載電流的變化。而且，根據(jù)調(diào)整管的狀態(tài)，可以判斷調(diào)整管的壓降，以便相應(yīng)調(diào)節(jié)電流比例的分配，使其中一路的調(diào)整管壓降達(dá)到最低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

所述的基準(zhǔn)分配電路接收所述表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，并確定各路負(fù)載電流的分配比例，以輸出相應(yīng)的電流參考信號(hào)。兩路負(fù)載電流的電流參考信號(hào)分別輸入運(yùn)算放大器U07和運(yùn)算放大器U08，所述運(yùn)算放大器U07和運(yùn)算放大器U08的另一輸入端分別接收表征該路負(fù)載電流的采樣信號(hào)，并通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整管M01和M02使得，相應(yīng)路之負(fù)載電流趨近于相應(yīng)的電流參考信號(hào)。其中運(yùn)算放大器U07、調(diào)整管M02作為負(fù)載LED2的線性調(diào)節(jié)電路，運(yùn)算放大器U08、調(diào)整管M01作為負(fù)載LED1的線性調(diào)節(jié)電路，電阻R03和電阻R04為相應(yīng)路的采樣電阻。

參考圖7所示，示意了本發(fā)明在線性調(diào)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)合下之參考信號(hào)產(chǎn)生電路另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，其基本實(shí)現(xiàn)電路和方法與圖6相似，其基準(zhǔn)產(chǎn)品電路接收表征總負(fù)載電流的采樣信號(hào)，并增加了偏置電壓Vos。由于增加了偏置電壓Vos，在基準(zhǔn)分配電路完成基準(zhǔn)分配后，輸出相應(yīng)的電流參考信號(hào)，在LED2這一路的電流參考信號(hào)中疊加偏置電壓Vos，實(shí)際上使得兩路的負(fù)載電流之和超過(guò)了表征總負(fù)載電流的基準(zhǔn)信號(hào)，負(fù)載LED2所在路的開關(guān)M02可能出現(xiàn)完全導(dǎo)通的情況，使得開關(guān)M02的壓降達(dá)到最低，所述開關(guān)M01和開關(guān)M02即線性調(diào)節(jié)電路的調(diào)整管。

值得一提的是，雖然圖中僅加在運(yùn)算放大器U07的正輸入端，但根據(jù)電路原理和實(shí)際情況，也可以加在其負(fù)輸入端，但電壓方向需要調(diào)整，且可以加在運(yùn)算放大器U08的正負(fù)輸入端，即可以在一路或多路上疊加偏置電壓。此外，所述的偏置電壓可以設(shè)置為壓控電壓源。

除此之外，雖然以上將實(shí)施例分開說(shuō)明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來(lái)，可以在實(shí)施例之間進(jìn)行替換和整合，涉及其中一個(gè)實(shí)施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個(gè)實(shí)施例。

以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。