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【发明授权】一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法_深圳市晟碟半导体有限公司_201910350985.3 

申请/专利权人:深圳市晟碟半导体有限公司

申请日:2019-04-28

公开(公告)日:2024-03-19

公开(公告)号:CN110035584B

主分类号:H05B45/10

分类号:H05B45/10;H05B45/345;H05B45/3725

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.03.19#授权;2019.08.13#实质审查的生效;2019.07.19#公开

摘要:本发明公开了一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法,其中,所述提高调光精度的LED调光电路包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。本发明通过简单电路结构的设计能够有效地提高LED调光精度,简化了电路结构,减少了实现的成本。

主权项:1.一种提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流;所述分压模块包括电阻串,所述电阻串由若干个分压电阻串联构成,所述电阻串的上端连接直流稳压电源或通过所述调节模块连接直流稳压电源,所述电阻串的下端通过所述调节模块接地;每个分压电阻的下端抽头分别引出与所述多路选择模块连接;所述调节模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关;所述第一电阻的一端和第一开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第一电阻的另一端和第一开关的第二连接端连接所述第二电阻的一端和第二开关的第一连接端,所述第二电阻的另一端和第二开关的第二连接端均连接所述第三电阻的一端和第三开关的第一连接端,所述第三电阻的另一端和第三开关的第二连接端均连接所述分压模块,所述第一开关的控制端、第二开关的控制端和第三开关的控制端均连接多路选择模块;所述第四电阻的一端和第四开关的第一连接端连接分压模块,所述第四电阻的另一端和第四开关的第二连接端均连接第五电阻的一端和第五开关的第一连接端,所述第五电阻的另一端和第五开关的第二连接端均连接第六电阻的一端和第六开关的第一连接端,所述第六电阻的另一端和第六开关的第二连接端均接地;所述第四开关的控制端、第五开关的控制端和第六开关的控制端均连接多路选择模块;其中,所述调光数据为二进制码,所述调光数据的低位2bit编码后控制第四开关、第五开关和第六开关的闭合,所述第一开关、第二开关和第三开关的控制信号为第四开关、第五开关和第六开关的反向;所述调光数据的高位6bit编码后控制所述多路选择模块中各个开关的闭合,且所述调光数据的高位6bit具体采用独热码编码。

全文数据:一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法技术领域本发明涉及LED技术领域,特别涉及一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法。背景技术LED驱动电源的输出是一个恒流源,不同的电源值对应着不同的光源的亮度,如图1所示,LED调光是通过改变恒流源的参考电压Vset实现的,而参考电压Vset是从电阻串的不同抽头来的,当调光精度增加1bit,电阻个数、开关个数和译码电路都会翻倍,即假设原来为2进制6bit的调光精度,调光电路中总共有64级亮度,需要63个阻值均为R电阻R1~R63串联,及64个开关K0~K63,如果把精度提升到8bit,则传统方法需要255个电阻和256个开关,使得电路结构复杂,大大的增加实现成本。因而现有技术还有待改进和提高。发明内容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提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法,通过简单电路结构的设计能够大幅度地提高LED调光精度,简化了电路结构,减少了实现的成本。为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:一种提高调光精度的LED调光电路,包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述分压模块包括电阻串,所述电阻串由若干个分压电阻串联构成,所述电阻串的上端连接直流稳压电源或通过所述调节模块连接直流稳压电源,所述电阻串的下端通过所述调节模块接地;每个分压电阻的下端抽头分别引出与所述多路选择模块连接。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述调节模块具体用于根据所述控制信号调节所述分压模块的分压比例,进而调节对应抽头输出的电压信号的大小。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述调节模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关;所述第一电阻的一端和第一开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第一电阻的另一端和第一开关的第二连接端连接所述第二电阻的一端和第二开关的第一连接端,所述第二电阻的另一端和第二开关的第二连接端均连接所述第三电阻的一端和第三开关的第一连接端,所述第三电阻的另一端和第三开关的第二连接端均连接所述分压模块,所述第一开关的控制端、第二开关的控制端连接和第三开关的控制端均连接多路选择模块;所述第四电阻的一端和第四开关的第一连接端连接分压模块,所述第四电阻的另一端和第四开关的第二连接端均连接第五电阻的一端和第五开关的第一连接端,所述第五电阻的另一端和第五开关的第二连接端均连接第六电阻的一端和第六开关的第一连接端,所述第六电阻的另一端和第六开关的第二连接端均接地;所述第四开关的控制端、第五开关的控制端和第六开关的控制端均连接多路选择模块。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述调节模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关;所述第七电阻的一端、第七开关的第一连接端、第八开关的第一连接端和第九开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第七电阻的另一端和第七开关的第二连接端均连接第八电阻的一端,所述第八电阻的另一端连接第九电阻的一端和第八开关的第二连接端,所述第九电阻的另一端连接第九开关的第二连接端和分压模块,所述第七开关的控制端、第八开关的控制端和第九开关的控制端均连接多路选择模块;第十电阻的一端和第十开关的第一连接端连接所述分压模块,所述第十电阻的另一端连接第十一电阻的一端和第十一开关的第一连接端,所述第十一电阻的另一端连接第十二电阻的一端和第十二开关的第一连接端,所述第十二电阻的另一端、第十开关的第二连接端、第十一开关的第二连接端和第十二开关的连接端均接地;所述第十开关的控制端、第十一开关的控制端和第十二开关的控制端均连接多路选择模块。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述调节模块包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关;所述第十三电阻的一端和第十三开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第十三电阻的另一端和第十三开关的第二连接端连接所述第十四电阻的一端和第十四开关的第一连接端,所述第十四电阻的另一端和第十四开关的第二连接端均连接所述分压模块,所述第十三开关的控制端和第十四开关的控制端均连接多路选择模块;所述第十五电阻的一端和第十五开关的第一连接端连接分压模块,所述第十五电阻的另一端和第十五开关的第二连接端均连接第十六电阻的一端和第十六开关的第一连接端,所述第十六电阻的另一端和第十六开关的第二连接端均接地;所述第十五开关的控制端和第十六开关的控制端均连接多路选择模块。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述调节模块包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第十七开关、第十八开关和第十九开关;所述第十七电阻的一端和第十七开关的第一连接端连接分压模块,所述第十七电阻的另一端和第十七开关的第二连接端连接第十八电阻的一端和第十八开关的第一连接端,所述第十八电阻的另一端和第十八开关的第二连接端连接第十九电阻的一端和第十九开关的第一连接端,所述第十九电阻的另一端和第十九开关的第二连接端均接地;所述第十七开关的控制端、第十八开关的控制端和第十九开关的控制端均连接多路选择模块。所述的提高调光精度的LED调光电路中,所述多路选择模块包括若干个数量与分压电阻对应的开关,每个开关的一端对应连接一个分压电阻的下端抽头,每个开关的另一端均连接恒流源模块,每个开关的控制端均连接调光数据的输入端。一种提高调光精度的LED调光方法,包括如下步骤:由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小;恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。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提高LED调光精度的LED调光电路。相较于现有技术,本发明提供的一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法,其中,所述提高调光精度的LED调光电路包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。本发明通过简单电路结构的设计能够有效地提高LED调光精度,简化了电路结构,减少了实现的成本。附图说明图1为现有技术中LED调光电路的电路图。图2为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光电路的结构框图。图3为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光电路第一较佳实施例的电路图。图4为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光电路第二较佳实施例的电路图。图5为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光电路第三较佳实施例的电路图。图6为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光电路第四较佳实施例的电路图。图7为本发明提供的提高LED调光精度的LED调光方法的流程图。具体实施方式本发明的目的在于提供一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法,通过简单电路结构的设计能够大幅度地提高LED调光精度,简化了电路结构,减少了实现的成本。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。请参阅图2,本发明提供的提高调光精度的LED调光电路与LED灯串连接,包括直流稳压电源100、整流模块200、分压模块300、多路选择模块400、调节模块500和恒流源模块600,所述整流模块200的输入端输入交流电,由所述直流稳压电源100输出参考电压,所述直流稳压电源100通过调节模块500与所述分压模块300连接,所述整流模块200与所述LED灯串连接,所述分压模块300分别引出若干抽头与多路选择模块400连接,所述多路选择模块400还与恒流源模块600的控制端和调光数据输入端连接。本发明通过所述直流稳压电源100输出参考电压,由分压模块300对直流稳压电源100输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块400;由多路选择模块400根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块500,并将分压模块300对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块600;由调节模块500根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块600根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流,即在调光时由所述多路选择模块400根据调光数据选择其中一路抽头的电压输出至恒流源模块600作为调光的参考电压,其中所述调节模块500则可根据所述控制信号可灵活调节对应抽头输出的电压信号的大小,进而控制流过LED灯串的电流的大小,以实现对LED灯串亮度的精准调节,电路结构设计简单操作便捷,较少了实现成本。具体实施时,所述分压模块300包括电阻串,所述电阻串由若干个分压电阻串联构成,如图中R1、R2、...、Rn-1、Rn所示,具体分压电阻的数量可根据实际调光需要进行选择,本发明对此不作限定,所述电阻串的上端连接直流稳压电源100或通过所述调节模块500连接直流稳压电源100,所述电阻串的下端通过所述调节模块500接地;每个分压电阻的下端抽头分别引出与所述多路选择模块400连接,即本发明通过若干个分压电阻对直流稳压电源100的参考电压进行分压,每个分压电阻的下端抽头将输出不同的电压信号,多路选择模块400通过控制每一路抽头的导通与关闭来选择输出至恒流源模块600的电压信号,进而实现调光控制。进一步地,所述调节模块500具体用于根据所述控制信号调节所述分压模块300的分压比例,进而调节对应抽头输出的电压信号的大小,所述调节模块500与分压模块300和多路选择模块400连接,由多路选择模块400根据调光数据控制所述调节模块500调节所述分压模块300的分压比例,进而灵活调节所述电压信号的大小,提高LED的调光精度。请参阅图3,本发明第一较佳实施例中,所述调节模块500包括第一电阻Rh1、第二电阻Rh2、第三电阻Rh3、第四电阻Rl1、第五电阻Rl2、第六电阻Rl3、第一开关Kh1、第二开关Kh2、第三开关Kh3、第四开关Kl1、第五开关Kl2、第六开关Kl3、第一反相器U1、第二反相器U2和第三反相器U3;所述第一电阻Rh1的一端和第一开关Kh1的第一连接端均连接直流稳压电源100,所述第一电阻Rh1的另一端和第一开关Kh1的第二连接端连接所述第二电阻Rh2的一端和第二开关Kh2的第一连接端,所述第二电阻Rh2的另一端和第二开关Kh2的第二连接端均连接所述第三电阻Rh3的一端和第三开关Kh3的第一连接端,所述第三电阻Rh3的另一端和第三开关Kh3的第二连接端均连接所述分压模块300,所述第一开关Kh1的控制端连接第一反相器U1的输出端,所述第二开关Kh2的控制端连接第二反相器U2的输出端,所述第三开关Kh3的控制端连接第三反相器U3的输出端,所述第一反相器U1的输入端、第二反相器U2的输入端和第三反相器U3的输入端均连接多路选择模块400;所述第四电阻Rl1的一端和第四开关Kl1的第一连接端连接分压模块300,所述第四电阻Rl1的另一端和第四开关Kl1的第二连接端均连接第五电阻Rl2的一端和第五开关Kl2的第一连接端,所述第五电阻Rl2的另一端和第五开关Kl2的第二连接端均连接第六电阻Rl3的一端和第六开关Kl3的第一连接端,所述第六电阻Rl3的另一端和第六开关Kl3的第二连接端均接地;所述第四开关Kl1的控制端、第五开关Kl2的控制端和第六开关Kl3的控制端均连接多路选择模块400;优选地,所述第一开关Kh1和第四开关Kl1与第二开关Kh2和第五开关Kl2以及第三开关Kh3和第六开关Kl3之间均分别连接一反相器,进而所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3的控制信号为第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3控制信号的反向,当然在其他实施例中,也可以采用具有相同功能的电路器件,本发明对此不作限定。本实施例中以63个分压电阻实现LED亮度的调节进行解释说明,当在其他实施例中可根据需要调整分压电阻的数量。本实施例中在原来的63个电阻64个开关的基础上只需增加3个阻值为14R的细调电阻即分别为第四电阻Rl1、第五电阻Rl2、第六电阻Rl3,3个阻值为14R的补偿电阻即分别为第一电阻Rh1、第二电阻Rh2、第三电阻Rh3,以及6个分别与电阻并联的开关即第四开关Kl1、第五开关Kl2、第六开关Kl3、第一开关Kh1、第二开关Kh2、第三开关Kh3,总体上使用了69个电阻,70个开关即可实现8bit的调光精度。其中,R指代的是电阻串中单个分压电阻的阻值。进一步地,本实施例中所述多路选择模块400包括若干个数量与分压电阻对应的开关,如图3中K0、K1、...、K62、K63所示,每个开关的一端对应连接一个分压电阻的下端抽头,每个开关的另一端均连接恒流源模块600,每个开关的控制端均连接调光数据的输入端,所述开关可通过继电器、三极管、MOSFET、传输门等实现。更进一步地,所述多路选择模块400还包括开关编码器410,所述开关编码器410的输入端连接调光数据的输入端,所述开关编码器410的若干个输出端对应连接每个开关的控制端。即开关编码器410接收到调光数据之后将其转换成控制各个开关的控制信号,以控制每一个开关的闭合进而实现调光,同时,将所述控制信号输出至调节模块500以控制调节模块500中各个开关的闭合,进而提高LED的调光精度。具体实施时,所述调光数据通常为二进制码,也可能是PWM信号或者其他信号,通常LED的亮度随流过LED的电流增大而增大,随流过LED的电流减小而减小,接近线性的关系。本实施例中,以调光数据为二进制码进行解释说明。假如要实现8bit调光精度时,通常以0xFF(十进制数为255)代表100%亮度,即流过LED的电流为系统设置的最大值;0x00代表0%亮度,LED无电流路过,即熄灭;0x01代表1255亮度约为0.39%,流过LED的电流即为最大电流的0.39%;0x02代表2255亮度约为0.78%;如此类推,每增加1级即增加0.39%的电流。本实施例中,所述调光数据的低位2bit编码后控制第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3的闭合,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3的控制信号为第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3的反向;所述调光数据的高位6bit编码后控制开关K0~K63的闭合,且所述调光数据的高位6bit具体采用独热码编码,例如将000编码成00001;001和010都编码成00010;011和100都编码成00100;101和110都编码成01000;111编码成10000。当调光数据的低位2bit为00时,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3均导通,且所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3都关断;当调光数据的低位2bit为01时,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3其中2个导通,对应地,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3其中2个断开;当调光数据的低位2bit为10时,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3其中1个导通,对应地,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3其中1个断开;当调光数据的低位2bit为11时,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3都断开,且所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3都导通。假如8bit调光精度的调光数据为0x00,其高位6bit二进制数为000000,低位2bit二进制数为00,因此K0导通,K1~K63断开,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3全部导通,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3全部断开,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=0V,输出电流Iled=VsetRcs=0A,即LED关闭。假如8bit调光精度的调光数据为0x7a(二进制数为01111010,十进制数为122),其高位6bit二进制数为011110(十进制数为30),低位2bit二进制数为10,因此开关K30导通,开关K0~K29和开关K31~K63断开,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3有1个导通假设是第四开关Kl1导通,则第四电阻Rl1被短路,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3有1个断开假设是第一开关Kh1断开,则第二电阻Rh2和第三电阻Rh3被短路,输出到恒流源模块600的参考电压,输出电流Iled=122Vref255Rcs。假如8bit调光精度的调光数据为0xff,其高位6bit二进制数为111111,低位2bit二进制数为11,因此开关K63导通,开关K0~K62断开,所述第四开关Kl1、第五开关Kl2和第六开关Kl3全部断开,所述第一开关Kh1、第二开关Kh2和第三开关Kh3全部导通,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=Vref,输出电流Iled=VrefRcs,即LED最大亮度,即通过控制信号控制调节模块500中电阻的连接状态,进而可有效调节分压模块300中电阻串的分压比例,从而改变恒流源模块600的参考电压的大小,即可改变流过LED的电流Iled,提高LED调光电路的调光精度。进一步地,请参阅图4,本发明第二较佳实施例中,所述调节模块500包括第七电阻Rh10、第八电阻Rh20、第九电阻Rh30、第十电阻Rl10、第十一电阻Rl20、第十二电阻Rl30、第七开关Kh10、第八开关Kh20、第九开关Kh30、第十开关Kl10、第十一开关Kl20和第十二开关Kl30;所述第七电阻Rh10的一端、第七开关Kh10的第一连接端、第八开关Kh20的第一连接端和第九开关Kh30的第一连接端均连接直流稳压电源100,所述第七电阻Rh10的另一端和第七开关Kh10的第二连接端均连接第八电阻Rh20的一端,所述第八电阻Rh20的另一端连接第九电阻Rh20的一端和第八开关Kh20的第二连接端,所述第九电阻Rh30的另一端连接第九开关Kh30的第二连接端和分压模块300,所述第七开关Kh10的控制端、第八开关Kh20的控制端和第九开关Kh30的控制端均连接多路选择模块400;第十电阻Rl10的一端和第十开关Kl10的第一连接端连接所述分压模块300,所述第十电阻Rl10的另一端连接第十一电阻Rl20的一端和第十一开关Kl20的第一连接端,所述第十一电阻Rl20的另一端连接第十二电阻Rl30的一端和第十二开关Kl30的第一连接端,所述第十二电阻Rl30的另一端、第十开关Kl10的第二连接端、第十一开关Kl20的第二连接端和第十二开关Kl30的连接端均接地;所述第十开关Kl10的控制端、第十一开关Kl20的控制端和第十二开关Kl30的控制端均连接多路选择模块400。本实施例与第一较佳实施例相比,同样是只采用69个电阻,70个开关即可实现8bit调光精度的调节,只是改变了调节模块500中细调电阻、补偿电阻与其对应开关的连接方式,即所述第七电阻Rh10、第八电阻Rh20和第九电阻Rh30为阻值为14R的补偿电阻,所述第十电阻Rl10、第十一电阻Rl20和第十二电阻Rl30为阻值为14R的补偿电阻,进而使得该实施例中不管细调电阻的位数如何,最多只有2个开关与电阻串串联。其中,所述调光数据的低位2bit编码后控制第七开关Kh10、第八开关Kh20、第九开关Kh30、第十开关Kl10、第十一开关Kl20和第十二开关Kl30的闭合;所述调光数据的高位6bit编码后控制开关K0~K63的闭合。具体地,当调光数据的低位2bit为00时,所述第十开关Kl10导通,所述第七开关Kh10、第八开关Kh20、第九开关Kh30、第十一开关Kl20和第十二开关Kl30均断开;当调光数据的低位2bit为01时,所述第十一电阻Rl20和第七开关Kh10导通,所述第十开关Kl10、第十二开关Kl30、第八开关Kh20和第九开关Kh30均断开;当调光数据的低位2bit为10时,所述第十二开关Kl30和第八开关Kh20导通,所述第十开关Kl10、第十一开关Kl20、第七开关Kh10和第九开关Kh30均断开;当调光数据的低位2bit为11时,所述第九开关Kh30导通,所述第十开关Kl10、第十一开关Kl20和第十二开关Kl30、第七开关Kh10和第八开关Kh20均断开。假如8bit调光精度的调光数据为0x00,其高位6bit二进制数为000000,低位2bit二进制数为00,因此开关K0导通,开关K1~K63断开,第十开关Kl10导通,所述第七开关Kh10、第八开关Kh20、第九开关Kh30、第十一开关Kl20和第十二开关Kl30均断开,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=0V,输出电流Iled=VsetRcs=0A,即LED关闭;假如8bit调光精度的调光数据为0x7a(二进制数为01111010,十进制数为122),其高位6bit二进制数为011110,低位2bit二进制数为10,因此开关K30导通,开关K0~K29和开关K31~K63断开,所述第十二开关Kl30和第八开关Kh20导通,所述第十开关Kl10、第十一开关Kl20、第七开关Kh10和第九开关Kh30、均断开,则第十二开关Kl30被第十二开关Kl30短路,所述第七电阻Rh10和第八电阻Rh20被第八开关Kh20短路,输出到恒流源模块600的参考电压输出电流Iled=122Vref255Rcs;假如8bit调光精度的调光数据为0xff,其高位6bit二进制数为111111,低位2bit二进制数为11,因此开关K63导通,开关K0~K62断开,所述第十开关Kl10、第十一开关Kl20、第十二开关Kl30、第七开关Kh10和第八开关Kh20全部断开,所述第九开关Kh30导通,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=Vref,输出电流Iled=VrefRcs,即LED最大亮度,即通过控制调节模块中各个开关的闭合状态,便能够灵活调节LED的亮度,且能够提高LED调光电路的调光精度。更进一步地,请参阅图5,本发明第三较佳实施例中,所述调节模块500包括第十三电阻Rh11、第十四电阻Rh21、第十五电阻Rl11、第十六电阻Rl21、第四反相器U4、第五反相器U5、第十三开关Kh11、第十四开关Kh21、第十五开关Kl11和第十六开关Kl21;所述第十三电阻Rh11的一端和第十三开关Kh11的第一连接端均连接直流稳压电源100,所述第十三电阻Rh11的另一端和第十三电阻Rh11的第二连接端连接所述第十四电阻Rh21的一端和第十四开关Kh21的第一连接端,所述第十四电阻Rh21的另一端和第十四开关Kh21的第二连接端均连接所述分压模块300,所述第十三开关Kh11的控制端连接第四反相器U4的输出端,所述第十四开关Kh21的控制端连接第五反相器U5的输出端,所述第四反相器U4的输入端和第五反相器U5的输入端均连接多路选择模块400;所述第十五电阻Rl11的一端和第十五开关Kl11的第一连接端连接分压模块300,所述第十五电阻Rl11的另一端和第十五开关Kl11的第二连接端均连接第十六电阻Rl21的一端和第十六开关Kl21的第一连接端,所述第十六电阻Rl21的另一端和第十六开关Kl21的第二连接端均接地;所述第十五开关Kl11的控制端和第十六开关Kl21的控制端均连接多路选择模块400;优选地,所述第十三电阻Rh11和第十五开关Kl11与第十四开关Kh21和第十六开关Kl21之间均分别连接一反相器,进而所述第十三电阻Rh11和第十四开关Kh21的控制信号为第十五开关Kl11和第十六开关Kl21控制信号的反向,当然在其他实施例中,也可以采用具有相同功能的电路器件,本发明对此不作限定。本实施例中通过在原来63个电阻64个开关的基础上只需增加阻值为14R的细调电阻即第十五电阻Rl11,阻值为24R的细调电阻即第十六电阻Rl21,阻值为14R的补偿电阻即第十三电阻Rh11,阻值为24R的补偿电阻第十四电阻Rh21,即只需用67个电阻和68个开关即可实现8bit的精度。具体地,当调光数据的低位2bit为00时,所述第十五开关Kl11和第十六开关Kl21都导通,所述第十三开关Kh11和第十四开关Kh21都断开;当调光数据的低位2bit为01时,所述第十六开关Kl21和第十三开关Kh11导通,所述第十五开关Kl11和第十四开关Kh21断开;当调光数据的低位2bit为10时,所述第十五开关Kl11和第十四开关Kh21导通,所述第十六开关Kl21和第十三开关Kh11断开;当调光数据的低位2bit为11时,所述第十三开关Kh11和第十四开关Kh21导通,所述第十五开关Kl11和第十六开关Kl21断开。假如8bit调光精度的调光数据为0x00,其高位6bit二进制数为000000,低位2bit二进制数为00,因此开关K0导通,开关K1~K63断开,所述第十五开关Kl11和第十六开关Kl21全部导通,所述第十三开关Kh11和第十四开关Kh21全部断开,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=0V,输出电流Iled=VsetRcs=0A,即LED关闭;假如8bit调光精度的调光数据为0x7a(二进制数为01111010,十进制数为122),其高位6bit二进制数为011110,低位2bit二进制数为10,因此开关K30导通,开关K0~K29和开关K31~K63断开,所述第十五开关Kl11和第十四开关Kh21导通,则所述第十五电阻Rl11和第十四电阻Rh21被短路,输出到恒流源模块600的参考电压,输出电流Iled=122Vref255Rcs;假如8bit调光精度的调光数据为0xff,其高位6bit二进制数为111111,低位2bit二进制数为11,因此开关K63导通,开关K0~K62断开,所述第十五开关Kl11和第十六开关Kl21断开,所述第十三开关Kh11和第十四开关Kh21导通,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=Vref,输出电流Iled=VrefRcs,即LED最大亮度,同样通过减少细调电阻和补偿电阻的个数,对应地,增加电阻的阻值同样能够使得所述LED调光电路能够达到1255的调光精度,所述调节模块的设置多样化,丰富了LED调光电路的结构。更进一步地,请参阅图6,本发明第四较佳实施例中,所述调节模块500包括第十七电阻Rl12、第十八电阻Rl22、第十九电阻Rl32、第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32;所述第十七电阻Rl12的一端和第十七开关Kl12的第一连接端连接分压模块300,所述第十七电阻Rl12的另一端和第十七开关Kl12的第二连接端连接第十八电阻Rl22的一端和第十八开关Kl22的第一连接端,所述第十八电阻Rl22的另一端和第十八开关Kl22的第二连接端连接第十九电阻Rl32的一端和第十九开关Kl32的第一连接端,所述第十九电阻Rl32的另一端和第十九开关Kl32的第二连接端均接地;所述第十七开关Kl12的控制端、第十八开关Kl22的控制端和第十九开关Kl32的控制端均连接多路选择模块400。本实施例与其他实施例相比,没有增加补偿电阻,仅增加了三个阻值分别为14R的细调电阻即分别为第十七电阻Rl12、第十八电阻Rl22和第十九电阻Rl32,即所述调节模块仅与电阻串下端连接,而电阻串的上端直接与直流稳压电源100连接。具体地,当调光数据的低位2bit为00时,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32都导通;当调光数据的低位2bit为01时,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32其中2个导通;当调光数据的低位2bit为10时,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32关其中1个导通;当调光数据的低位2bit为11时,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32都断开。假如8bit调光精度的调光数据为0x00,其高位6bit二进制数为000000,低位2bit二进制数为00,因此开关K0导通,开关K1~K63断开,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32全部导通,输出到恒流源的参考电压Vset=0V,输出电流Iled=VsetRcs=0A,即LED关闭;假如8bit调光精度的调光数据为0x7a(二进制数为01111010,十进制数为122),其高位6bit二进制数为011110,低位2bit二进制数为10,因此开关K30导通,开关K0~K29和开关K31~K63断开,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32有1个导通假设是第十七开关Kl12导通,则第十七电阻Rl12被短路,输出到恒流源模块600的参考电压,输出电流Iled=122Vref254Rcs;假如8bit调光精度的调光数据为0x7b(二进制数为01111011,十进制数为123),其高位6bit二进制数为011110,低位2bit二进制数为11,因此开关K30导通,开关K0~K29和开关K31~K63断开,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32都断开输出到恒流源模块600的参考电压输出电流Iled=123Vref255Rcs;假如8bit调光精度的调光数据为0xff,其高位6bit二进制数为111111(十进制数为63),低位2bit二进制数为11,因此开关K63导通,开关K0~K62断开,所述第十七开关Kl12、第十八开关Kl22和第十九开关Kl32全部断开,输出到恒流源模块600的参考电压Vset=Vref,输出电流Iled=VrefRcs,即LED最大亮度;本实施例中仅增加3个细调电阻,即只需使用66个电阻,67个开关即可实现8bit的调光精度,电路结构设计简单,降低了实现成本。进一步地,所述恒流源模块600包括运算放大器A1、第一MOS管Q1和采样电阻Rcs;所述运算放大器A1的同相输入端为所述恒流源模块600的控制端,连接所述多路选择模块400,所述运算放大器A1的反相输入端连接第一MOS管Q1的源极和采样电阻Rcs的一端,所述运算放大器A1的输出端连接第一MOS管Q1的栅极;所述第一MOS管Q1的漏极连接LED灯串的负极;所述采样电阻Rcs的另一端接地,通过开关编码器410分别控制每个开关的闭合后将对应输出一路电压信号至运算放大器A1的同相输入端,以作为恒流源模块600的参考电压Vset实现LED驱动电流的调节。相应地,本发明还提供一种提高调光精度的LED调光方法,如图7所示,所述提高调光精度的LED调光方法包括如下步骤:S100、由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;S200、由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;S300、由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小;S400、由恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。本发明还相应提供一种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提高调光精度的LED调光电路,由于上文已对所述提高调光精度的LED调光电路进行了详细介绍,此处不再详述。综上所述,本发明提供的一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法,其中,所述提高调光精度的LED调光电路包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。本发明通过简单电路结构的设计能够有效地提高LED调光精度,简化了电路结构,减少了实现的成本。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。

权利要求:1.一种提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,包括分压模块、多路选择模块、调节模块和恒流源模块,由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小,恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。2.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述分压模块包括电阻串,所述电阻串由若干个分压电阻串联构成,所述电阻串的上端连接直流稳压电源或通过所述调节模块连接直流稳压电源,所述电阻串的下端通过所述调节模块接地;每个分压电阻的下端抽头分别引出与所述多路选择模块连接。3.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述调节模块具体用于根据所述控制信号调节所述分压模块的分压比例,进而调节对应抽头输出的电压信号的大小。4.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述调节模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关;所述第一电阻的一端和第一开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第一电阻的另一端和第一开关的第二连接端连接所述第二电阻的一端和第二开关的第一连接端,所述第二电阻的另一端和第二开关的第二连接端均连接所述第三电阻的一端和第三开关的第一连接端,所述第三电阻的另一端和第三开关的第二连接端均连接所述分压模块,所述第一开关的控制端、第二开关的控制端和第三开关的控制端均连接多路选择模块;所述第四电阻的一端和第四开关的第一连接端连接分压模块,所述第四电阻的另一端和第四开关的第二连接端均连接第五电阻的一端和第五开关的第一连接端,所述第五电阻的另一端和第五开关的第二连接端均连接第六电阻的一端和第六开关的第一连接端,所述第六电阻的另一端和第六开关的第二连接端均接地;所述第四开关的控制端、第五开关的控制端和第六开关的控制端均连接多路选择模块。5.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述调节模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关;所述第七电阻的一端、第七开关的第一连接端、第八开关的第一连接端和第九开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第七电阻的另一端和第七开关的第二连接端均连接第八电阻的一端,所述第八电阻的另一端连接第九电阻的一端和第八开关的第二连接端,所述第九电阻的另一端连接第九开关的第二连接端和分压模块,所述第七开关的控制端、第八开关的控制端和第九开关的控制端均连接多路选择模块;第十电阻的一端和第十开关的第一连接端连接所述分压模块,所述第十电阻的另一端连接第十一电阻的一端和第十一开关的第一连接端,所述第十一电阻的另一端连接第十二电阻的一端和第十二开关的第一连接端,所述第十二电阻的另一端、第十开关的第二连接端、第十一开关的第二连接端和第十二开关的连接端均接地;所述第十开关的控制端、第十一开关的控制端和第十二开关的控制端均连接多路选择模块。6.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述调节模块包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关;所述第十三电阻的一端和第十三开关的第一连接端均连接直流稳压电源,所述第十三电阻的另一端和第十三开关的第二连接端连接所述第十四电阻的一端和第十四开关的第一连接端,所述第十四电阻的另一端和第十四开关的第二连接端均连接所述分压模块,所述第十三开关的控制端和第十四开关的控制端均连接多路选择模块;所述第十五电阻的一端和第十五开关的第一连接端连接分压模块,所述第十五电阻的另一端和第十五开关的第二连接端均连接第十六电阻的一端和第十六开关的第一连接端,所述第十六电阻的另一端和第十六开关的第二连接端均接地;所述第十五开关的控制端和第十六开关的控制端均连接多路选择模块。7.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述调节模块包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第十七开关、第十八开关和第十九开关;所述第十七电阻的一端和第十七开关的第一连接端连接分压模块,所述第十七电阻的另一端和第十七开关的第二连接端连接第十八电阻的一端和第十八开关的第一连接端,所述第十八电阻的另一端和第十八开关的第二连接端连接第十九电阻的一端和第十九开关的第一连接端,所述第十九电阻的另一端和第十九开关的第二连接端均接地;所述第十七开关的控制端、第十八开关的控制端和第十九开关的控制端均连接多路选择模块。8.根据权利要求1所述的提高调光精度的LED调光电路,其特征在于,所述多路选择模块包括若干个数量与分压电阻对应的开关,每个开关的一端对应连接一个分压电阻的下端抽头,每个开关的另一端均连接恒流源模块,每个开关的控制端均连接调光数据的输入端。9.一种提高调光精度的LED调光方法,其特征在于,包括如下步骤:由分压模块对直流稳压电源输出的参考电压进行分压后通过不同的抽头输出对应的电压信号至多路选择模块;由多路选择模块根据接收到的调光数据输出控制信号至调节模块,并将分压模块对应抽头输出的电压信号输出至恒流源模块;由调节模块根据所述控制信号调节对应抽头输出的电压信号的大小;恒流源模块根据当前接收到的电压信号控制流过LED灯串的电流。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1-8任意一项所述的提高调光精度的LED调光电路。

百度查询: 深圳市晟碟半导体有限公司 一种提高调光精度的LED调光电路、调光装置及调光方法

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