一种串行LED调光电路制造技术

本发明专利技术涉及一种串行LED调光电路。该串行LED调光电路利用电压源产生基准电压，配合PNP三极管电路对输入信号进行电压调制，然后利用调制过的信号驱动与LED组并联的MOS管，具体的说，所述MOS管为源极和漏极之间的导电通道与LED组并联的MOS管。通过控制MOS管的导通或截止，对相应的LED组进行短路或使能，以达到混光调光的效果。本发明专利技术具有结构简单，成本低廉的特点，非常适合商业应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管(Light Emitting D1de，简称LED)的调光技术，特别是涉及一种串行LED的调光电路。
技术介绍
在LED照明领域，红绿蓝三色(简称RGB)混光是比较流行的混光模式。在常见的RGB混光应用中，技术人员常常将各色LED按颜色分成不同的LED组，然后将各LED组并联，通过分别控制各并联支路的导通或断开来进行混光。这种并联方案的缺点是各并联支路中的电流差异会导致颜色漂移问题。为了解决颜色漂移的问题，技术人员开发出了串行LED方案。该方案通过将各色LED串联，使流过各色LED的电流完全一致，因此光的可控性非常好，避免并联方案中的颜色漂移问题。在这种串行LED电路中，通常使用开关元件例如N沟道金属氧化物场效应晶体管 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,简称 MOS 管)短路相应LED，以便进行调光。这种串行LED电路的基本电路如图1所示。这种串行方案最大的问题是:由于MOS管的漏极电平不一致，因此不能直接使用标准的TTL (Transistor-TransistorLogic)电平驱动MOS管。为了解决串行方案中MOS管的驱动问题，技术人员在MOS管的栅极增加了电平转换芯片(电路原理图见图2)，以便将来自微控制器的TTL电平转换为相应的电平来控制MOS管。但是，这种方案实现起来成本很高，比如电平转换芯片很贵，阳极恒流源没有专用芯片，只能用模拟运放来搭建，所以电路规模较大，成本也很高。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种串行LED调光电路，旨在简化电路规模，降低电路成本。为了实现上述目的，本专利技术提出的一个技术方案是，构造一种串行LED调光电路，所述电路包括LED电路、电流源、电压源、MOS管和电压调制电路，LED电路包括若干串联的LED组，电流源用于产生驱动所述LED电路的负载电流，电压源用于产生基准电压，MOS管具有与单个LED组并联的导电通路，以用于根据负载控制信号短路或使能相应的LED组，电压调制电路与MOS管栅极相连，其中，电压调制电路包括:PNP型三极管，其基极作为输入信号的接收端，并且其发射极与所述电压源相连，作为基准电压的输入端；第一电阻，跨接于所述PNP型三极管的发射极和基极之间；第二电阻，跨接于所述PNP型三极管的集电极和所述MOS管的栅极之间；第三电阻，跨接于所述MOS管的栅极和漏极之间。进一步地，所述电压调制电路还包括TTL电平转换电路，该TTL电平转换电路包括:NPN型三极管，其发射极接地；第四电阻，该第四电阻的一端与所述NPN型三极管的基极相连，该第四电阻的另一端作为所述TTL控制信号的输入端；第五电阻，其跨接于所述NPN型三极管的集电极和所述PNP型三极管的基极之间。优选地，所述电压源输出的基准电压高于所述电流源的输出电压2V或2V以上。优选地，所述调光电路还包括用于电压转换的变压器，该变压器包括第一副绕组和第二副绕组，其中，所述电压源与所述第一副绕组相连，所述电流源与所述第二副绕组相连。优选地，所述调光电路还包括用于电压转换的抽头变压器，该变压器的次级线圈与所述电压源相连，所述电流源经整流电路与抽头端相连。优选地，所述电流源为阴极调制恒流源。优选地，所述LED组包括若干串联的LED。优选地，各所述LED组具有不同的发光波长。优选的，所述串行LED调光电路包括至少两个MOS管和至少两个电压调制电路，所述至少两个MOS管分别与所述至少两个串联的LED组一一对应并联，所述至少两个电压调制电路分别与所述少两个MOS管一一对应连接。本专利技术的基本原理是利用电压源产生基准电压，配合三极管电路对TTL控制信号进行电压调制，然后利用调制过的信号驱动与LED组并联的MOS管，具体的说，MOS管的源极和漏极之间的导电通道与LED组并联。通过控制MOS管的导通或截止，对相应的LED组进行短路或使能，以达到混光调光的效果。相比于现有技术，本专利技术的优点在于结构简单、成本低廉，可以完美替代现有的高成本方案。【附图说明】图1是现有的一种串彳丁 LED电路的基本电路原理图；图2是现有的另一种串彳丁 LED电路的电路原理图；图3a是本专利技术的一个实施例的电源模块的原理图；图3b是本专利技术的另一个实施例的电源模块的原理图；图4是本专利技术的一个实施例的LED驱动部分的电路原理图。【具体实施方式】下面结合附图1至图4详细介绍本专利技术的串行LED调光电路的【具体实施方式】。本专利技术的串行LED调光电路包括电源模块100和驱动控制模块200。其中，电源模块100用于产生基准电压VPP和负载电流。驱动控制模块200用于接受TTL控制电平控制产生可见光。图3a示出了本专利技术的一个实施例的电源模块100的原理图。如图3a所示，本专利技术的一个实施例的电源模块100包括与交流输入相连的输入级、变压器T、二极管Dl和D2、电容Cl和C2、肖特基二极管Z1、电阻R0、恒流驱动器1C。其中，输入级包括EMI电路等保护电路，为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。变压器T包括第一辅助绕组Wl和第二辅助绕组W2。变压器T的第一辅助绕组W1、二极管Dl和电容Cl形成电压源，输出直流电压作为基准电压VPP。其中，第一辅助绕组Wl和二极管Dl的正极相连，电容Cl的正极与二极管Dl的负极相连，电容Cl的负极与辅助绕组Wl相连；也可由变压器抽头形式，经整流电路输出基准电压VPP。第二辅助绕组W2、二极管D2和电容C2为恒流驱动器IC提供直流电源。第二辅助绕组W2—端接地，另一端与二极管D2正极相连。电容C2和二极管D2形成整流电路。电容C2跨接于二极管D2的负极和地之间。肖特基二极管Z1、电阻R0、电感L和恒流驱动器IC组成阴极调制恒流源电路，为LED电路提供负载电流。恒流驱动器IC可以使用PT4115(厂商名称:华润矽威科技(上海)有限公司)、SD3361A等。PT4115、SD3361A是一类连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115输入电压范围从6伏到30伏，输出电流可调，最大可达1.2安培。根据不同的输入电压和外部器件，PT4115可以驱动高达数十瓦的LED。恒流驱动器IC的连接方式可参照PT4115的典型应用，此处不再赘述。值得说明的是，PT4115需要由微控制器或其他信号源(图中未示出)产生脉宽调制信号(PWM信号)驱动。SD3361是首鼎半导体公司提供的一款于连续工作模式下的降压转换器，内置高精度电流检测器，能通过外置电阻设定输出电流，输入电压范围从6伏到40伏，最大电流可以做到I安培，恒流输出精度2%，效率高达97%以上。如图3b所示，电源模块101的变压器T’的次级为抽头结构，与图3a中的结构略有不同。二极管Dl和电容Cl形成电压源与次级线圈相连，输出基准电压VPP。恒流驱动器IC经过由二极管D2、电容C2形成的整流电路与变压器T’的抽头端相连。肖特基二极管Z1、电阻R0、电感L和恒流驱动器IC组成阴极调制恒流源电路，为LED电路提供负载电流。电路原理如前文所述，此处不再赘述。如图4所示，驱动控制模块200包括LED电路201、MOS管电路202和MOS管驱动电路203。其中LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串行LED调光电路，其特征在于，包括：LED电路，其包括至少两个串联的LED组；电流源，用于产生驱动所述LED电路的负载电流；电压源，用于产生基准电压；MOS管，其具有与单个LED组并联的导电通路，用于根据负载控制信号短路或使能相应的LED组；和电压调制电路，其与所述MOS管的栅极相连，用于将输入信号转换为所述负载控制信号，其中，所述电压调制电路包括：PNP型三极管，其基极作为输入信号的接收端，并且其发射极与所述电压源相连，作为基准电压的输入端；第一电阻，跨接于所述PNP型三极管的发射极和基极之间；第二电阻，跨接于所述PNP型三极管的集电极和所述MOS管的栅极之间；及第三电阻，跨接于所述MOS管的栅极和漏极之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，
申请(专利权)人：嘿灯深圳智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44