專利名稱：一種分段調(diào)光led燈的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體照明領(lǐng)域中調(diào)光的設(shè)備，具體是一種實(shí)現(xiàn)LED燈中多個(gè)光源分段調(diào)光的裝置。
背景技術(shù)：
調(diào)光技術(shù)在照明領(lǐng)域中已經(jīng)具有較成熟的方案，其中一類是使用可控硅器件對(duì)交流波形進(jìn)行斬波處理后，改變光源負(fù)載的有效電流，實(shí)現(xiàn)光通量的改變。從早期的白熾燈光源，到近期的緊湊型熒光燈，都具有使用可控硅方式調(diào)光較成熟的方案。現(xiàn)階段，隨著LED光源的發(fā)展，LED光源已經(jīng)在相當(dāng)多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)光源的替代處理，使用LED光源的燈具，也逐漸適應(yīng)可控硅調(diào)光的方式，并且具有較成熟的方案。目前，使用可控硅調(diào)光方式的LED燈仍然同傳統(tǒng)燈具一樣，對(duì)單個(gè)LED燈具而言，當(dāng)燈具的電流回路接入了可控硅調(diào)光器后，不論燈具上光源的復(fù)雜程度，調(diào)光操作改變的是整個(gè)燈具的光通量?？梢姡@種調(diào)節(jié)方式也只能實(shí)現(xiàn)單一的調(diào)光操作，若LED燈具中含有不同的光源負(fù)載，需要對(duì)不同的光源負(fù)載進(jìn)行不同的處理，則往往只能增加其控制線路的數(shù)量，這無疑提高了很多調(diào)光器、調(diào)光線路的硬件成本，并且?guī)碓S多的不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的方案，針對(duì)現(xiàn)有可控硅方式調(diào)節(jié)LED燈具光通量功能單一的問題，提出一種解決的辦法，使LED燈具在可控硅調(diào)節(jié)方式下具有豐富的功能；本實(shí)用新型的方案針對(duì)現(xiàn)有可控硅方式，對(duì)LED燈具中不同負(fù)載分離調(diào)節(jié)處理時(shí)帶來額外的調(diào)節(jié)線路成本問題，提出一種解決辦法，使LED燈具在較復(fù)雜的調(diào)光模式下也不需要增加額外的調(diào)光器成本。一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，它包括:LED驅(qū)動(dòng)器，接入所述交流端，具有可直接駁接LED光源負(fù)載的驅(qū)動(dòng)端；在所述調(diào)光器控制下，該驅(qū)動(dòng)端輸出直接驅(qū)動(dòng)LED光源的可變的驅(qū)動(dòng)電流；主負(fù)載，包括主LED光源，直接接入所述驅(qū)動(dòng)端，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)端的驅(qū)動(dòng)電流變化而其光通量發(fā)生改變；次負(fù)載，包括兩端接入一恒流模塊的次LED光源，該次負(fù)載的輸入端接入所述驅(qū)動(dòng)端;其中，所述主負(fù)載的電壓在該次負(fù)載的最小工作電壓與最大工作電壓范圍內(nèi)；在所述調(diào)光器控制下，該調(diào)光裝置包括以下工作狀態(tài):(1)初始狀態(tài):所述主負(fù)載的主LED光源全亮，調(diào)光器處于最大調(diào)光狀態(tài)；(2)初始調(diào)節(jié)狀態(tài):調(diào)節(jié)所述調(diào)光器，主LED光源開始隨調(diào)光器變化，次LED光源恒流常亮；(3)分段調(diào)節(jié)狀態(tài):該主LED光源亮度為零，該次LED光源亮度開始隨調(diào)光器變化。本技術(shù)方案可以有如下改進(jìn):[0015]較好實(shí)施例中，所述次負(fù)載包括多級(jí)形式，該多級(jí)形式包括:并聯(lián)式，所述次負(fù)載的輸入端相并聯(lián)構(gòu)成一后級(jí)；該并聯(lián)式在所述分段調(diào)節(jié)狀態(tài)中，具有一個(gè)并聯(lián)狀態(tài)，該并聯(lián)狀態(tài)下所有該次負(fù)載中的次LED光源隨調(diào)光器變化；所有并聯(lián)的次負(fù)載，其前級(jí)LED端的工作電壓在該級(jí)負(fù)載工作電壓的范圍內(nèi)；級(jí)聯(lián)式，所述次負(fù)載其中一個(gè)的輸入端與一前級(jí)的次負(fù)載中LED光源的兩端相并聯(lián)構(gòu)成其后級(jí)；該級(jí)聯(lián)式在所述分段調(diào)節(jié)狀態(tài)中，具有一個(gè)級(jí)聯(lián)狀態(tài)，該級(jí)聯(lián)狀態(tài)下，某后級(jí)的LED光源其亮度隨調(diào)光器變化時(shí)，其前級(jí)的次LED光源亮度為零；其前級(jí)的次LED端的工作電壓在該級(jí)負(fù)載的最小與最大工作電壓的范圍內(nèi)。以及混合式，為上述并聯(lián)式和級(jí)聯(lián)式的混合結(jié)構(gòu)，也具有其各自的并聯(lián)狀態(tài)和級(jí)聯(lián)狀態(tài)。較好實(shí)施例中，所述主LED光源、次LED光源包含多個(gè)LED單體的串和/或并聯(lián)的組合。較好實(shí)施例中，所述次負(fù)載中的恒流模塊與次LED光源之結(jié)構(gòu)，包括以下幾種及其組合:DC/DC恒流控制模塊，包括PWM方式實(shí)現(xiàn)的恒流電路，輸出兩個(gè)恒流端與所述次LED光源連接；恒流二極管，與所述次LED光源相同向串聯(lián)；以及串聯(lián)型恒流模塊，與所述次LED光源相串聯(lián)。較好實(shí)施例中，所述LED驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)單端反激式AC-DC變換器，該變換器的次級(jí)線圈通過整流濾波電路輸出所述驅(qū)`動(dòng)端。本技術(shù)方案帶來的有益效果有:1.同一個(gè)調(diào)光器被分離為多個(gè)調(diào)節(jié)段，每個(gè)調(diào)節(jié)段單獨(dú)對(duì)應(yīng)了一個(gè)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了同一調(diào)光器的復(fù)用。調(diào)節(jié)功能豐富，不會(huì)帶來額外的線路和調(diào)光器成本，兼容性好。2.負(fù)載容易構(gòu)成并聯(lián)式和級(jí)聯(lián)式組合的混合式次負(fù)載多級(jí)形式，只要保證了 LED驅(qū)動(dòng)器的最大容量，同時(shí)前級(jí)LED的工作電壓在其后級(jí)負(fù)載的最小與最大工作電壓范圍內(nèi)，均可實(shí)現(xiàn)調(diào)光器豐富的分段調(diào)光功能，因此，擴(kuò)展性較好，具有很好的通用性。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施一的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1實(shí)施例中主負(fù)載32和次負(fù)載33結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1所示實(shí)施例中LED驅(qū)動(dòng)器31的電路圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的部分結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4所示實(shí)施例二的負(fù)載部分結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一:如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖。其中，圖1是其總體結(jié)構(gòu)的概覽，圖2是圖1中主負(fù)載32、次負(fù)載33的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，圖3則展示了圖1中LED驅(qū)動(dòng)器31電路結(jié)構(gòu)。圖1中是一個(gè)完整方案。包括市電接口 10、可控硅調(diào)光器20和燈具30.其中可控硅調(diào)光器20置于室內(nèi)墻體，其輸入端通過市電接口 10連接市電的火線和零線?？煽毓枵{(diào)光器20通過交流端21輸出斬波波形，該斬波波形隨著可控硅調(diào)光器20的調(diào)節(jié)而變化。燈具30為一個(gè)整體，其內(nèi)部包含了光源和控制光源的部件，具有一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器31，其通過埋線接入了交流端21。該LED驅(qū)動(dòng)器31具有驅(qū)動(dòng)端39，該驅(qū)動(dòng)端39的電氣特性可以可直接駁接LED光源；在調(diào)光器20的控制下，驅(qū)動(dòng)端39輸出驅(qū)動(dòng)電流，用于直接驅(qū)動(dòng)LED光源。驅(qū)動(dòng)端39連接了主負(fù)載32，該主負(fù)載中有主LED光源，可見，主LED光源根據(jù)驅(qū)動(dòng)端39的驅(qū)動(dòng)電流變化而其光通量發(fā)生改變；也即，來自調(diào)光器20的操作可以直接即時(shí)影響主負(fù)載32。除了主負(fù)載32以外，燈具30中還有次負(fù)載33，該次負(fù)載33包括兩端接入一恒流模塊33的次LED光源35，該次負(fù)載33的輸入端接入驅(qū)動(dòng)端39，與主負(fù)載32并聯(lián)。為保證主負(fù)載32和次負(fù)載33的有效工作，主負(fù)載32的工作電壓在次負(fù)載32的最小與最大工作電壓范圍內(nèi)，即，主負(fù)載32的電壓必須在次LED光源35與恒流模塊33工作電壓相加后的最小與最大工作電壓范圍內(nèi)，在調(diào)光器20的控制下，該調(diào)光裝置包括以下工作狀態(tài):(I)初始狀態(tài):調(diào)光器20處于最大調(diào)光狀態(tài)；主負(fù)載32的主LED光源全亮，(2)初始調(diào)節(jié)狀態(tài):調(diào)節(jié)調(diào)光器20，驅(qū)動(dòng)端39的電流值隨之變化，所以主負(fù)載32中的主LED光源開始隨調(diào)光器20變化。此時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)端39的電流大于次負(fù)載33的最大工作電流，因此，在恒流模塊34的控制下，次LED光源35因恒流而常亮；(3)分段調(diào)節(jié)狀態(tài):在(2 )的基礎(chǔ)上，再調(diào)節(jié)調(diào)光器20使驅(qū)動(dòng)端39電流減小，根據(jù)LED負(fù)載的特點(diǎn)，其工作電流降 低時(shí)，工作電壓隨之下降，當(dāng)其工作電壓下降到某閾值后會(huì)停止發(fā)光，由于次負(fù)載33的最大壓降不會(huì)大于主負(fù)載32的最小壓降，所以，在調(diào)小調(diào)光器20最終會(huì)直至主LED光源亮度為零，此時(shí)，此負(fù)載33中的次LED光源35亮度開始隨調(diào)光器變化。最后，調(diào)光器20的調(diào)節(jié)下可以使次LED光源35的亮度為零。在(3)步驟的基礎(chǔ)上，逐漸增大調(diào)光器20，則可以使上述步驟逆向進(jìn)行。可見，不論如何調(diào)節(jié)調(diào)光器，所帶來的結(jié)果，一定是主負(fù)載32和次負(fù)載33分別被調(diào)節(jié)的同時(shí)，另一者保持不變。如此，同一個(gè)調(diào)光器20被分離為兩個(gè)調(diào)節(jié)段，每個(gè)調(diào)節(jié)段單獨(dú)對(duì)應(yīng)了一個(gè)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了同一調(diào)光器20的復(fù)用。一方面，調(diào)節(jié)功能豐富，另一方面，對(duì)調(diào)光器20、交流端21的硬件設(shè)施不作任何改動(dòng)，不會(huì)帶來額外的線路和調(diào)光器成本，兼容性好。本實(shí)施例還具有其他一些特點(diǎn):如圖2，主負(fù)載32中的主LED光源為LED1_1至LEDN+M_L的串并聯(lián)矩陣，次LED光源35為LED1_1至LEDN_K的串并聯(lián)矩陣，可見二者都包含多個(gè)LED單體的串并聯(lián)的組合，適合組建各種功率的方案。特別地，主負(fù)載32中LED串聯(lián)個(gè)數(shù)為N+M，而次負(fù)載為N，其串聯(lián)個(gè)數(shù)有差異，以至于可以保證主負(fù)載32的工作電壓在次負(fù)載33的最小與最大工作電壓范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)流暢的調(diào)光功能。次負(fù)載33中的恒流模塊34為串聯(lián)恒流式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。圖3是本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器電路圖。其中，Rl、R2、LI和L2構(gòu)成一個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)，通過全橋DB向整個(gè)驅(qū)動(dòng)器供電。L3與C3構(gòu)成一直流濾波器，減小電壓紋波；R4、D1、R5和C4構(gòu)成一個(gè)相位判別電路，捕捉調(diào)光器斬波處理后的波形信息，使Ul可以根據(jù)斬波波形作出處理。Ul提供振蕩，向Tl提供能量，構(gòu)成一個(gè)單端反激式AC-DC變換器，通過Tl的次級(jí)線圈，經(jīng)過一個(gè)D7、C8、C9和R12的整流濾波電路后，即從R12兩端得到了驅(qū)動(dòng)端。考慮到驅(qū)動(dòng)端的穩(wěn)定性，本實(shí)施例還具有一個(gè)反饋電壓控制電路，包括R11、D4、RlO和C7 ;為處理驅(qū)動(dòng)端過壓的問題，D4和VRl形成一個(gè)過壓保護(hù)模塊向Ul提供反饋。該電路較簡(jiǎn)單，同時(shí)性能穩(wěn)定可靠，可以準(zhǔn)確地捕捉來自調(diào)光器20的相位信息，提供良好的調(diào)光線性度。實(shí)施例二:如圖4和圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二的示意圖。本實(shí)施例同實(shí)施例一相同，都通過一個(gè)調(diào)光器連接到市電接口，故圖中不加以贅述。圖4中的燈具30，主負(fù)載32同實(shí)施例一，但不同的是，次負(fù)載包括多級(jí)形式，包括了兩級(jí)次負(fù)載，分別是33和43。特別地，本實(shí)施例的次負(fù)載為級(jí)聯(lián)式的多級(jí)形式，次負(fù)載43的輸入端與一前級(jí)的次負(fù)載33中LED光源35的兩端相并聯(lián)構(gòu)成了后級(jí)；該負(fù)載的級(jí)聯(lián)形式如圖5，次負(fù)載33的恒流模塊34與次LED光源35的連接處，同時(shí)連接了次負(fù)載43的兩端，而次負(fù)載43本身包括了恒流模塊44和次LED光源45?？梢?，該級(jí)聯(lián)式的多級(jí)形態(tài)，在分段調(diào)節(jié)狀態(tài)中，具有一個(gè)級(jí)聯(lián)狀態(tài)，該級(jí)聯(lián)狀態(tài)下，后級(jí)的LED光源，即次LED光源45其亮度隨調(diào)光器變化時(shí)，其前級(jí)的次LED光源35亮度為零；前級(jí)次LED光源35的工作電壓在其次級(jí)負(fù)載43的最小與最大工作電壓范圍內(nèi)；可見，該級(jí)聯(lián)式的多級(jí)次負(fù)載使調(diào)光器可以分別處理一個(gè)主負(fù)載32和兩個(gè)次負(fù)載33、43，更大地豐富了調(diào)光器的可控范圍。本實(shí)施例中的恒流模塊44為恒流二極管的形態(tài)，直接串聯(lián)在次LED光源45的電流回路中；而恒流模塊34為P麗式的直流轉(zhuǎn)換器?？梢姡?負(fù)載的連接形態(tài)，除了上述的級(jí)聯(lián)式形態(tài)，也可以具有并聯(lián)式或混合式的形態(tài)。所謂并聯(lián)式，即某一級(jí)的次負(fù)載的輸入端均相并聯(lián)；因而在分段調(diào)節(jié)狀態(tài)中，具有一個(gè)并聯(lián)狀態(tài)，該并聯(lián)狀態(tài)下所有同級(jí)并聯(lián)的次負(fù)載中的次LED光源隨調(diào)光器同步變化；同理，并聯(lián)式和級(jí)聯(lián)式的組合，就構(gòu)成了混合式次負(fù)載的多級(jí)形式，只要保證了 LED驅(qū)動(dòng)器的最大容量，同時(shí)其后級(jí)最高電壓不高于前級(jí)最高電壓，均可實(shí)現(xiàn)調(diào)光器豐富的分段調(diào)光功能，因此，本調(diào)光裝置還具有的特點(diǎn)是，擴(kuò)展性較好，具有很好的通用性。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，包括LED恒流模塊之常用替換、LED驅(qū)動(dòng)器之多種現(xiàn)有種類的替換，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括: LED驅(qū)動(dòng)器，接入調(diào)光器輸出的交流端，具有可直接駁接LED光源負(fù)載的驅(qū)動(dòng)端； 主負(fù)載，包括主LED光源，直接接入所述驅(qū)動(dòng)端；以及 次負(fù)載，包括兩端接入一恒流模塊的次LED光源，該次負(fù)載的輸入端接入所述驅(qū)動(dòng)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述次負(fù)載包括多級(jí)形式，該多級(jí)形式包括: 并聯(lián)式，所述次負(fù)載的輸入端相并聯(lián)構(gòu)成一后級(jí)； 級(jí)聯(lián)式，所述次負(fù)載其中一個(gè)的輸入端與一前級(jí)的次負(fù)載中LED光源的兩端相并聯(lián)構(gòu)成其后級(jí)；以及 混合式，為上述并聯(lián)式和級(jí)聯(lián)式的混合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主LED光源、次LED光源包含多個(gè)LED單體的串和/或并聯(lián)的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述次負(fù)載中的恒流模塊與次LED光源之結(jié)構(gòu)，包括以下幾種及其組合: DC/DC恒流控制模塊，包括PWM方式實(shí)現(xiàn)的恒流電路，輸出兩個(gè)恒流端與所述次LED光源連接； 恒流二極管，與所述次LED光源相同向串聯(lián)；以及 串聯(lián)型恒流模塊，與所述次LED光源相串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述LED驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)單端反激式DC-DC變換器，該變換器的次級(jí)線圈通過整流濾波電路輸出所述驅(qū)動(dòng)端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分段調(diào)光LED燈的結(jié)構(gòu)，其特征在于包括LED驅(qū)動(dòng)器、主負(fù)載和次負(fù)載，其中主負(fù)載包括主LED光源，直接接LED驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)端，次負(fù)載包括兩端接入一恒流模塊的次LED光源，該次負(fù)載的輸入端接入所述驅(qū)動(dòng)端；所述主負(fù)載的電壓在該次負(fù)載的最小工作電壓與最大工作電壓范圍內(nèi)；在所述調(diào)光器控制下，該調(diào)光裝置包括初始狀態(tài)所述主負(fù)載的主LED光源全亮，調(diào)光器處于最大調(diào)光狀態(tài)；初始調(diào)節(jié)狀態(tài)調(diào)節(jié)所述調(diào)光器，主LED光源開始隨調(diào)光器變化，次LED光源恒流常亮；和分段調(diào)節(jié)狀態(tài)該主LED光源亮度為零，該次LED光源亮度開始隨調(diào)光器變化。該方案使同一個(gè)調(diào)光器被分離為多個(gè)調(diào)節(jié)段，每個(gè)調(diào)節(jié)段單獨(dú)對(duì)應(yīng)了一個(gè)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了同一調(diào)光器的復(fù)用，兼容性好。
文檔編號(hào)H05B37/02GK203136292SQ20132016918
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者方金海, 余鷺帆, 黃學(xué)仁 申請(qǐng)人:廈門陽光恩耐照明有限公司