LED调节系统

暂无

LED调节系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及LED控制技术领域，更具体地说，涉及一种LED调节系统。\n背景技术\n[0002] 随着人们物质生活水平的提高，人们对于照明灯具的功能需求也变得多样性，灯具除了要满足日常生活的照明要求外，也需具备一定的舒适性。\n[0003] 公知的，光源发射光的颜色与理想黑体在某一温度下辐射的光色相同时，理想黑体的温度即该光源的色温。光色愈偏蓝，色温愈高；光色愈偏红，色温愈低。并且，色温在\n3300K以下有稳重的气氛、温暖的感觉；色温在3000-5000K有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉。\n[0004] 由于在不同的时间、场合对色温的要求不一样，因此要求同一灯具能够随意调节色温，因此如何利用两种或多种颜色的LED灯实现光源色温的连续可调，是一种应用很广的技术。\n[0005] 现有技术，如图1所示，采用恒压模块+多路非隔离DC/DC恒流电路的方式，恒压模块的输出作为多路非隔离DC/DC恒流电路的输入，每路非隔离DC/DC恒流电路独立做恒流控制，可以根据需要独立设置每路的电流大小，调节不同颜色的LED灯的亮度，实现光源的颜色或色温的调节。然而，由于每种颜色的LED都需要使用一个恒流DC/DC电路，这样使电路复杂、成本较高。\n实用新型内容\n[0006] 有鉴于此，本实用新型提供一种LED调节系统，以解决现有技术中调节LED灯的光源色温时存在的电路复杂、成本较高的问题。\n[0007] 为解决上述问题，现提出的方案如下：\n[0008] 一种LED调节系统，包括：直流源、第一控制单元、第二控制单元、第一LED单元、第二LED单元以及反相器，其中：\n[0009] 所述第一控制单元与第一LED单元串联后连接在直流源的输出端，用于根据第一直流脉冲信号调节所述第一LED单元的电流；\n[0010] 所述反相器输出端与第二控制单元相连，用于接收所述第一直流脉冲信号将其反相为第二直流脉冲信号并提供给第二控制单元，该第二直流脉冲信号与第一直流脉冲信号占空比之和为1；\n[0011] 所述第二控制单元与第二LED单元串联后连接在直流源的输出端，用于根据第二直流脉冲信号调节所述第二LED单元的电流。\n[0012] 优选地，所述直流源为恒压源或恒流源。\n[0013] 优选地，所述第一LED单元为一个或多个串联的同种颜色的LED灯，或者，为一个或多个串联的同种色温的LED灯。\n[0014] 优选地，所述第二LED单元为一个或多个串联的同种颜色的LED灯，或者，为一个或多个串联的同种色温的LED灯。\n[0015] 优选地，所述第一控制单元和第二控制单元均为开关管，所述开关管为三极管、MOS管或IGBT。\n[0016] 优选地，所述第一控制单元包括：第一调整管、第一开关管以及第一电阻，其中：\n所述第一调整管为三极管；\n[0017] 当所述第一开关管为第一三极管时，该三极管的集电极与第一LED单元的负极相连，基极与第一调整管的集电极相连，发射极与第一电阻一端相连；当所述第一开关管为第一MOS管时，该MOS管的漏极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管的集电极相连，源极与第一电阻一端相连；当所述第一开关管为第一IGBT时，该IGBT的集电极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管的集电极相连，发射极与第一电阻一端相连；\n[0018] 所述第一电阻的另一端以及第一调整管的发射极均与直流源的负输出端相连；所述第一调整管的基极连接在第一电阻和第一开关管的公共端；\n[0019] 所述第二控制单元包括：第二调整管、第二开关管以及第二电阻，其中：所述第二调整管为三极管；\n[0020] 当所述第二开关管为第二三极管时，该三极管的集电极与第二LED单元的负极相连，基极与第二调整管的集电极相连，发射极与第二电阻一端相连；当所述第二开关管为第二MOS管时，该MOS管的漏极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管的集电极相连，源极与第二电阻一端相连；当所述第二开关管为第二IGBT时，该IGBT的集电极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管的集电极相连，发射极与第二电阻一端相连；\n[0021] 所述第二电阻的另一端以及第二调整管的发射极均与直流源的负输出端相连；所述第二调整管的基极连接在第二电阻和第二开关管的公共端。\n[0022] 优选地，所述第一控制单元包括：第一调整管、第一开关管以及第一电阻，其中：\n所述第一调整管为MOS管；\n[0023] 当所述第一开关管为第一三极管时，该三极管的集电极与第一LED单元的负极相连，基极与第一调整管的漏极相连，发射极与第一电阻一端相连；当所述第一开关管为第一MOS管时，该MOS管的漏极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管的漏极相连，源极与第一电阻一端相连；当所述第一开关管为第一IGBT时，该IGBT的集电极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管的漏极相连，发射极与第一电阻一端相连；\n[0024] 所述第一电阻的另一端以及第一调整管的源极均与直流源的负输出端相连；所述第一调整管的栅极连接在第一电阻和第一开关管的公共端；\n[0025] 所述第二控制单元包括：第二调整管、第二开关管以及第二电阻，其中：所述第二调整管为MOS管；\n[0026] 当所述第二开关管为第二三极管时，该三极管的集电极与第二LED单元的负极相连，基极与第二调整管的漏极相连，发射极与第二电阻一端相连；当所述第二开关管为第二MOS管时，该MOS管的漏极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管的漏极相连，源极与第二电阻一端相连；当所述第二开关管为第二IGBT时，该IGBT的集电极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管的漏极相连，发射极与第二电阻一端相连；\n[0027] 所述第二电阻的另一端以及第二调整管的源极均与直流源的负输出端相连；所述第二调整管的栅极连接在第二电阻和第二开关管的公共端。\n[0028] 优选地，所述第一控制单元包括：第一滤波电路、第一集成运算放大器、第一补偿电路、第三调整管以及第五电阻，其中：\n[0029] 当所述第三调整管为第三三极管时，该三极管的集电极与第一LED单元的负极相连，基极与第一集成运算放大器的输出端相连，发射极与第五电阻一端相连；当所述第三调整管为第三MOS管时，该MOS管的漏极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一集成运算放大器的输出端相连，源极与第五电阻一端相连；当所述第三调整管为第三IGBT时，该IGBT的集电极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一集成运算放大器的输出端相连，发射极与第五电阻一端相连；\n[0030] 所述第五电阻的一端还与第一集成运算放大器的负相输入端相连，另一端与直流源的负输出端相连；所述第一滤波电路与第一集成运算放大器的正相输入端相连；第一补偿电路两端分别连接在第一集成运算放大器的负相输入端和输出端；\n[0031] 所述第二控制单元包括：第二滤波电路、第二集成运算放大器、第二补偿电路、第四调整管以及第六电阻，其中：\n[0032] 当所述第四调整管为第四三极管时，该三极管的集电极与第二LED单元的负极相连，基极与第二集成运算放大器的输出端相连，发射极与第六电阻一端相连；当所述第四调整管为第四MOS管时，该MOS管的漏极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二集成运算放大器的输出端相连，源极与第六电阻一端相连；当所述第四调整管为第四IGBT时，该IGBT的集电极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二集成运算放大器的输出端相连，发射极与第六电阻一端相连；\n[0033] 所述第六电阻的一端还与第二集成运算放大器的负相输入端相连，另一端与直流源的负输出端相连；所述第二滤波电路与第二集成运算放大器的正相输入端相连；第二补偿电路两端分别连接在第二集成运算放大器的负相输入端和输出端。\n[0034] 优选地，所述第一调整管的控制端通过第三电阻与第一电阻和第一开关管的公共端相连接；所述第二调整管的控制端通过第四电阻与第二电阻和第二开关管的公共端相连接。\n[0035] 优选地，所述反相器包括串联的电阻和开关管，该串联支路连接在所述直流源的输出端，所述开关管的控制端为所述反相器的输入端，所述电阻与开关管的公共端为所述反相器的输出端，所述组成反相器的开关管为三极管、MOS管或IGBT。\n[0036] 从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的LED调节系统中，第一直流脉冲信号通过第一控制电路调节第一LED单元电流，第一直流脉冲信号经反相器反相后成为第二直流脉冲信号，通过第二控制电路调节第二LED单元电流，实现了通过一个直流脉冲信号控制两路LED单元的电流，解决现有技术中，LED调节电路因每路LED都需要使用一个恒流DC/DC电路，造成的电路复杂、成本较高的问题。\n附图说明\n[0037] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0038] 图1为现有技术中LED调节电路的示意图；\n[0039] 图2为本实用新型实施例公开的一种LED调节系统的电路图；\n[0040] 图3为本实用新型一实施例公开的一种LED调节系统的电路图；\n[0041] 图4(a)为本实用新型另一实施例公开的一种LED调节系统的电路图；\n[0042] 图4(b)为本实用新型另一实施例公开的一种LED调节系统的电路图；\n[0043] 图4(c)为本实用新型另一实施例公开的一种LED调节系统的电路图；\n[0044] 图5为本实用新型另一实施例公开的一种LED调节系统的电路图。\n具体实施方式\n[0045] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0046] 本实用新型实施例公开了一种LED调节系统，以解决现有技术中调节LED灯的光源色温时存在的电路复杂、成本较高的问题。\n[0047] 本实施例公开的LED调节系统，如图2所示，包括：直流源101、第一控制单元102、第二控制单元103、反相器104、第一LED单元105以及第二LED单元106，其中：\n[0048] 第一控制单元102与第一LED单元105串联后连接在直流源101的输出端，用于根据第一直流脉冲信号调节第一LED单元105的电流；\n[0049] 反相器104的输出端与第二控制单元103相连，用于接收所述第一直流脉冲信号将其反相为第二直流脉冲信号并提供给第二控制单元103，该第二直流脉冲信号与第一直流脉冲信号占空比之和为1；\n[0050] 第二控制单元103与第二LED单元106串联后连接在直流源101的输出端，用于根据第二直流脉冲信号调节第二LED单元106的电流。\n[0051] 具体的，第一直流脉冲信号可以由脉冲信号发生器产生，所述的脉冲信号发生器与本实施例公开的LED调节系统相连，其还可以调节第一直流脉冲信号的占空比。产生的第一直流脉冲信号经反相器104反相为第二直流脉冲信号，第二直流脉冲信号和第一直流脉冲信号的频率相等，而占空比互补，也即占空比之和为1。当脉冲信号发生器调节第一直流脉冲信号的占空比时，第二直流脉冲信号的占空比也随之变化。\n[0052] 本实施例中，直流源101可以为恒流源，也可以为恒压源。并且，第一LED单元105可以为同一种颜色LED灯，一个或多个串联；也可以为同一种色温值的LED灯，一个或多个串联；同样，第二LED单元106也可以为同一种颜色LED灯，一个或多个串联；或者为同一种色温值的LED灯，一个或多个串联。优选地，第一LED单元105和第二LED单元106，可以为不同色温值的LED灯，或者为不同颜色的LED灯，这样，通过第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号的调节，实现了第一LED单元和第二LED单元组成的灯系统的色温可调，或者灯系统的颜色可调。如第一LED单元和第二LED单元，分别为冷白LED和暖白LED，则本实用新型可以通过第一直流脉冲信号的不同占空比，随意的调节冷白和暖白的比例，得到不同色温的LED。\n[0053] 上述实施例公开的LED调节系统中，第一控制单元和第二控制单元的实现形式有多种，以下通过三个实施例进行说明。\n[0054] 如图3所示，所述第一控制单元为开关管S1，所述第二控制单元为开关管S2，并且，开关管S1、S2均可以为三极管、MOS管或IGBT管。\n[0055] 反相器包括串联的电阻R1和开关管S3，该串联支路连接在直流源的输出端，开关管S3可以为三极管、MOS管或IGBT管。当开关管S3为三极管S3时，三极管S3的集电极与电阻R1的一端相连，并作为反相器的输出端连接第二控制单元；发射极与直流源的负输出端相连，基极作为所述反相器的输入端，接收第一直流脉冲信号；当开关管S3为MOS管S3时，漏极与电阻R1的一端相连，并作为反相器的输出端连接第二控制单元；源极与直流源的负输出端相连，栅极作为所述反相器的输入端，接收第一直流脉冲信号；当开关管S3为IGBT管S3时，集电极与电阻R1的一端相连，并作为反相器的输出端连接第二控制单元；发射极与直流源的负输出端相连，栅极与外界的脉冲信号发生器相连，接收第一直流脉冲信号。\n[0056] 当开关管S1和开关管S2均为三极管时，三极管S1的集电极与第一LED单元的负极端相连，发射极与直流源的负输出端相连，基极作为所述第一控制单元的输入端，接收第一直流脉冲信号；三极管S2的集电极与第二LED单元的负极端相连，发射极与直流源的负输出端相连，基极作为所述第二控制单元的输入端与反相器相连，具体与电阻R1和开关管S3的公共端相连，接收第二直流脉冲信号。\n[0057] 当开关管S1和开关管S2均为MOS管时，MOS管S1的漏极与第一LED单元的负极端相连，源极与直流源的负输出端相连，栅极作为所述第一控制单元的输入端，接收第一直流脉冲信号；MOS管S2的漏极与第二LED单元的负极端相连，源极与直流源的负输出端相连，栅极作为所述第二控制单元的输入端与反相器相连，具体与电阻R1和开关管S3的公共端相连，接收第二直流脉冲信号。\n[0058] 当开关管S1和开关管S2均为IGBT管时，IGBT管S1集电极与第一LED单元的负极端相连，发射极与直流源的负输出端相连，栅极作为所述第一控制单元的输入端，接收第一直流脉冲信号；IGBT管S2集电极与第二LED单元的负极端相连，发射极与直流源的负输出端相连，栅极作为所述第二控制单元的输入端与反相器相连，具体与电阻R1和开关管S3的公共端相连，接收第二直流脉冲信号。\n[0059] 如图4(a)、(b)和(c)所示，所述第一控制单元包括：第一调整管S5、第一开关管S4以及第一电阻R2，所述第二控制单元包括：第二调整管S7、第二开关管S6以及第二电阻R3，其中：第一开关管S4和第二开关管S6均可以为三极管、MOS管或IGBT管，第一调整管S5和第二调整管S7可以为三极管或MOS管，本实施例中均以为三极管为例进行说明，具体的：\n[0060] 当第一开关管S4为第一三极管，第二开关管S6为第二三极管时，如图4(a)所示，第一三极管的集电极与第一LED单元的负极相连，基极与第一调整管S5的集电极相连，发射极与第一电阻R2一端相连；第一电阻R2的另一端以及第一调整管S5的发射极均与直流源的负输出端相连；第一调整管S5的基极通过第三电阻R4连接在第一电阻R2和第一三极管的公共端。\n[0061] 第二三极管的集电极与第二LED单元的负极相连，基极与第二调整管S7的集电极相连，发射极与第二电阻R3一端相连；第二电阻R3的另一端以及第二调整管S7的发射极均与直流源的负输出端相连；第二调整管S7的基极通过第四电阻R5连接在第二电阻R3和第二三极管的公共端。\n[0062] 当第一开关管S4为第一MOS管，第二开关管S6为第二MOS管时，如图4(b)所示，第一MOS管的漏极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管S5的集电极相连，源极与第一电阻R2一端相连；第一电阻R2的另一端以及第一调整管S5的发射极均与直流源的负输出端相连；第一调整管S5的基极通过第三电阻R4连接在第一电阻R2和第一三极管的公共端。\n[0063] 第二MOS管的漏极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管S7的集电极相连，源极与第二电阻R3一端相连；第二电阻R3的另一端以及第二调整管S7的发射极均与直流源的负输出端相连；第二调整管S7的基极通过第四电阻R5连接在第二电阻R3和第二三极管的公共端。\n[0064] 当第一开关管S4为第一IGBT管，第二开关管S6为第二IGBT管时，如图4(c)所示：第一IGBT的集电极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一调整管S5的集电极相连，发射极与第一电阻R2一端相连；第一电阻R2的另一端以及第一调整管S5的发射极均与直流源的负输出端相连；第一调整管S5的基极通过第三电阻R4连接在第一电阻R2和第一三极管的公共端。\n[0065] 第二IGBT管的集电极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二调整管S7的集电极相连，发射极与第二电阻R3一端相连；第二电阻R3的另一端以及第二调整管S7的发射极均与直流源的负输出端相连；第二调整管S7的基极通过第四电阻R5连接在第二电阻R3和第二三极管的公共端。\n[0066] 并且，与上述实施例公开的反相器相同，本实施例公开的反相器包括串联的电阻R1和开关管S3，该串联支路连接在直流源的输出端，开关管S3可以为三极管、MOS管或IGBT管。电阻R1和开关管S3的公共端与第二调整管S7集电极相连。\n[0067] 本实施例中，第一电阻R2、第一调整管S5和第三电阻R4的作用在于：当开关管S4导通时，第一电阻R2上的电流为第一LED单元的电流，通过第一调整管S5的闭环调节，可以实现将第一电阻R2上的电流限定在某一范围内，即将第一LED单元的脉冲电流的幅值限定在一定的范围内。同样，第二电阻R3、第二调整管S7和第四电阻R5的作用与第一电阻R2、第一调整管S5和第三电阻R4的作用相同。\n[0068] 本实施例公开的方案中，第三电阻R4和第四电阻R5可以去掉，即：第一调整管S5的基极直接连接在第一电阻R2和第一开关管S4的公共端，第二调整管S7的基极直接连接在第二电阻R3和第二开关管S6的公共端。\n[0069] 当本实施例中的第一调整管S5和第二调整管S7为MOS管时，MOS管的漏极相当于三极管的集电极，栅极相当于三极管的基极，源极相当于三极管的发射极，为MOS管的第一调整管S5和第二调整管S7与其他部件的连接关系如上述实施例公开的内容，只需将三极管的三端替换为MOS管相应的三端即可。\n[0070] 并且，三极管和的基极和MOS管的栅极可以统称为调整管的控制端。\n[0071] 图5所示，所述第一控制单元包括：第一滤波电路201、第一集成运算放大器U1、第一补偿电路202、第三调整管S8以及第五电阻R6，所述第二控制单元包括：第二滤波电路\n203、第二集成运算放大器U2、第二补偿电路204、第四调整管S9以及第六电阻R7，其中：\n[0072] 第三调整管S8和第四调整管S9均可以为三极管、MOS管或IGBT管。\n[0073] 当第三调整管S8为第三三极管时，该三极管的集电极与第一LED单元的负极相连，基极与第一集成运算放大器U1的输出端相连，发射极与第五电阻R6一端相连；当第三调整管S8为第三MOS管时，该MOS管的漏极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一集成运算放大器U1的输出端相连，源极与第五电阻R6一端相连；当第三调整管S8为第三IGBT管时，该IGBT的集电极与第一LED单元的负极相连，栅极与第一集成运算放大器U1的输出端相连，发射极与第五电阻R6一端相连。\n[0074] 并且，第五电阻R6的一端还与第一集成运算放大器U1的负相输入端相连，第五电阻R6的另一端与直流源的负输出端相连；第一滤波电路201与第一集成运算放大器U1的正相输入端相连；第一补偿电路202两端分别连接在第一集成运算放大器U1的负相输入端和输出端上。\n[0075] 当第四调整管S9为第四三极管时，该三极管的集电极与第二LED单元的负极相连，基极与第二集成运算放大器U2的输出端相连，发射极与第六电阻R7一端相连；当第四调整管S9为第四MOS管时，该MOS管的漏极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二集成运算放大器U2的输出端相连，源极与第六电阻R7一端相连；当第四调整管S9为第四IGBT管时，该IGBT的集电极与第二LED单元的负极相连，栅极与第二集成运算放大器U2的输出端相连，发射极与第六电阻R7一端相连。\n[0076] 并且，第六电阻R7的一端还与第二集成运算放大器U2的负相输入端相连，第六电阻R7的另一端与直流源的负输出端相连；第二滤波电路203与第二集成运算放大器U2的正相输入端相连；第二补偿电路204两端分别连接在第二集成运算放大器U2的负相输入端和输出端上。\n[0077] 与上述两个实施例公开的反相器相同，本实施例公开的反相器包括：串联的电阻R1和开关管S3，该串联支路连接在直流源的输出端，开关管S3可以为三极管、MOS管或IGBT管。开关管S3的控制端作为反相器的输入端，输入第一直流脉冲信号，电阻R1和开关管S3的公共端作为反相器的输出端，与第二滤波电路203的输入端相连。\n[0078] 本实施例公开的方案中，第一控制电路的作用为：第一直流脉冲信号输入到第一滤波电路201中，经第一滤波电路201滤波后转化为直流电平信号，再作用于第一集成运算放大器U1的正相输入端，作为第一集成运算放大器U1的基准信号，第五电阻R6上的采样电流信号作用于第一集成运算放大器U1的负相输入端；滤波后的直流电平信号(即第一集成运算放大器U1的基准信号)的幅值大小，等于第一直流脉冲信号的幅值与占空比的乘积，第五电阻R6上的采样电流信号与该基准信号比较，第一集成运算放大器U1输出信号控制第三调整管S8，通过第三调整管S8的阻抗变化，控制第一LED单元的输入电流。基于第三调整管S8的作用，使第一LED单元的输入电流值为第一直流脉冲信号设定的电流值。\n[0079] 同样，第二控制电路的作用与第一控制电路的作用相同，不同之处在于，输入第一控制电路的信号与输入第二控制电路的信号不同，分别为第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号。\n[0080] 综上三个实施例说明的第一控制单元和第二控制单元中，开关管指代的是工作在饱和、截止特性下的三极管、MOS管或IGBT管，调整管指代的是工作在线性特性下的下的三极管、MOS管或IGBT管。\n[0081] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。\n[0082] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。\n[0083] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。