《一種調光調色控制電路及LED照明產品》是江西美的貴雅照明有限公司、美的集團股份有限公司於2016年11月24日申請的專利，該專利的公布號為CN106604448A，授權公布日為2017年4月26日，發明人是胡新春、陳小平、李小勇、王智。
《一種調光調色控制電路及LED照明產品》所述調光調色控制電路包括：交流輸入端、主控制器、整流單元、調光單元、調色溫單元及LED燈串。其中，所述調色溫單元包括：與暖光LED燈串連線的第一開關電路及與冷光LED燈串連線的第二開關電路，所述主控制器將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路，所述主控制器將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路；所述第一調色溫PWM信號與所述第二調色溫PWM信號為互補信號。該發明能夠消除使用燈具在調光調色過程中的頻閃問題。
2020年7月14日，《一種調光調色控制電路及LED照明產品》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種調光調色控制電路及LED照明產品》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種調光調色控制電路及LED照明產品
- 申請人：江西美的貴雅照明有限公司、美的集團股份有限公司
- 申請日：2016年11月24日
- 申請號：2016110498417
- 公布號：CN106604448A
- 公布日：2017年4月26日
- 發明人：胡新春、陳小平、李小勇、王智
- 地址：江西省鷹潭市貴溪市羅河工業園1號
- Int. Cl.：H05B33/08(2006.01)I
- 代理機構：北京路浩智慧財產權代理有限公司
- 代理人：李相雨
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著LED在照明領域的普及套用，可調光調色的照明燈具可滿足不同場景需求，並得到了越來越多的使用。所謂調光即調節光源的亮度；所謂調色溫，通俗地認為是調整光源的顏色，色溫是光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時黑體的溫度，在黑體輻射中，隨著溫度不同，光的顏色各不相同。色溫與亮度的不同往往給人不一樣的感受。由此可見，精確調節光源的亮度和色溫，有利於提高LED照明產品的市場競爭力。
不過2016年前LED燈具產品尚有不足。2016年11月之前的調光調色溫方案中：驅動電源產生一個恆流源，在調光調色電路輸出端用一個控制器產生兩路獨立的PWM信號，其中一路PWM信號控制一路暖光燈串，另一路PWM信號控制一路冷光燈串，分別調整每路PWM的占空比以改變電流有效值的大小從而改變暖光燈串和冷光燈串的亮度比例，以實現整個LED等調光調色溫，然而在調光調色這個調節的過程中普遍存在頻閃的現象。
發明內容
專利目的
針對2016年11月之前技術的缺陷，《一種調光調色控制電路及LED照明產品》提供了一種調光調色控制電路及LED照明產品，能夠解決2016年11月之前的技術中使用調光調色燈具的過程中的頻閃問題。
技術方案
第一方面，《一種調光調色控制電路及LED照明產品》提供了一種調光調色控制電路，所述調光調色控制電路包括：交流輸入端、主控制器、整流單元、調光單元、調色溫單元及LED燈串；所述主控制器分別與所述調光單元及所述調色溫單元連線；所述調光單元的輸入端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述調光單元的輸出端與所述LED燈串連線；所述調色溫單元與所述LED燈串連線；其中，所述調色溫單元包括：與暖光LED燈串連線的第一開關電路及與冷光LED燈串連線的第二開關電路，所述主控制器將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路，所述主控制器將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路；所述第一調色溫PWM信號與所述第二調色溫PWM信號為互補信號。
可選地，所述調光單元包括：調壓模組及功率控制模組；所述調壓模組的輸入端接入所述主控制器輸出的調光信號，所述調壓模組的輸出端與所述功率控制模組的控制端連線，所述功率控制模組的輸入端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述功率控制模組的輸出端分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
可選地，所述調壓模組包括直流斬波器，所述功率控制模組包括第一開關管；所述直流斬波器的輸入端接入所述主控制器輸出的調光信號，所述直流斬波器的輸出端與所述第一開關管的控制端連線，所述第一開關管的高電平端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述第一開關管的低電平端分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
可選地，所述第一開關管為N溝道MOSFET；所述第一開關管的柵極與所述直流斬波器的輸出端連線，所述第一開關管的漏極通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述第一開關管的源極分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
可選地，所述調光單元還包括：電流反饋模組、濾波模組及續流模組；所述電流反饋模組的第一端與所述功率控制模組連線，所述電流反饋模組的第二端分別與所述濾波模組及所述續流模組連線，所述電流反饋模組與所述調壓模組的電流檢測端連線。
可選地，所述電流反饋模組包括第一電阻，所述濾波模組包括第一電感及第一電容，所述續流模組包括第一二極體；所述第一電阻的第一端與所述功率控制模組連線，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電感的第一端及所述第一二極體的陰極連線，所述第一電阻的第一端及第二端接入所述調壓模組的電流檢測端；所述第一電感的第二端分別與所述第一電容的第一端、所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線，所述第一電容的第二端與地連線；所述第一二極體的陽極與地連線。
可選地，所述第一開關電路包括第二開關管，所述第二開關電路包括第三開關管；所述主控制器輸出的第一調色溫PWM信號與所述第二開關管的控制端連線，所述主控制器輸出的第二調色溫PWM信號與所述第三開關管的控制端連線；所述第二開關管的高電平端與所述暖光LED燈串連線，所述第二開關管的低電平端與地連線；所述第三開關管的高電平端與所述冷光LED燈串連線，所述第三開關管的低電平端與地連線。
可選地，所述第二開關管及所述第三開關管均為N溝道MOSFET；所述第二開關管的柵極接入所述主控制器輸出的第一調色溫PWM信號，所述第二開關管的漏極與所述暖光LED燈串連線，所述第二開關管的源極與地連線；所述第三開關管的柵極接入所述主控制器輸出的第二調色溫PWM信號，所述第三開關管的漏極與所述冷光LED燈串連線，所述第三開關管的源極與地連線。
可選地，所述主控制器為微控制單元MCU。
第二方面，該發明提供了一種LED照明產品，所述LED照明產品包括上述任意一種調光調色控制電路。
改善效果
《一種調光調色控制電路及LED照明產品》所述調光調色控制電路中的調色溫單元包括與暖光LED燈串連線的第一開關電路及與冷光LED燈串連線第二開關電路，且所述主控制器將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路，所述主控制器將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路。其中，所述第一調色溫PWM信號與所述第二調色溫PWM信號為互補信號。如此，在用戶通過要控制器調色溫時，主控制器輸出的第一調色溫PWM信號與第二調色溫PWM信號形成，互補後的電流可以為負載提供一個連續不斷的電流，達到不頻閃的目的，從而消除使用燈具在調光調色過程中的頻閃問題。
附圖說明
圖1是《一種調光調色控制電路及LED照明產品》一實施例中的一種調光調色控制電路的結構示意圖；
圖2是該發明另一實施例中的一種調光調色控制電路的結構示意圖；
圖3是該發明另一實施例中的調色溫信號的示意圖；
圖4是該發明另一實施例中的一種調光調色控制電路的結構示意圖；
圖5是該發明另一實施例中的一種調光調色控制電路的結構示意圖；
圖6是該發明另一實施例中的一種調光調色控制電路的電路結構示意圖。
技術領域
《一種調光調色控制電路及LED照明產品》涉及LED照明技術領域，尤其涉及一種調光調色控制電路及LED照明產品。
權利要求
1.一種調光調色控制電路，其特徵在於，所述調光調色控制電路包括：交流輸入端、主控制器、整流單元、調光單元、調色溫單元及LED燈串；所述主控制器分別與所述調光單元及所述調色溫單元連線；所述調光單元的輸入端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述調光單元的輸出端與所述LED燈串連線；所述調色溫單元與所述LED燈串連線；其中，所述調色溫單元包括：與暖光LED燈串連線的第一開關電路及與冷光LED燈串連線的第二開關電路，所述主控制器將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路，所述主控制器將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路；所述第一調色溫PWM信號與所述第二調色溫PWM信號為互補信號。
2.根據權利要求1所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述調光單元包括：調壓模組及功率控制模組；所述調壓模組的輸入端接入所述主控制器輸出的調光信號，所述調壓模組的輸出端與所述功率控制模組的控制端連線，所述功率控制模組的輸入端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述功率控制模組的輸出端分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
3.根據權利要求2所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述調壓模組包括直流斬波器，所述功率控制模組包括第一開關管；所述直流斬波器的輸入端接入所述主控制器輸出的調光信號，所述直流斬波器的輸出端與所述第一開關管的控制端連線，所述第一開關管的高電平端通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述第一開關管的低電平端分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
4.根據權利要求3所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述第一開關管為N溝道MOSFET；所述第一開關管的柵極與所述直流斬波器的輸出端連線，所述第一開關管的漏極通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述第一開關管的源極分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
5.根據權利要求2-4中任一項所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述調光單元還包括：電流反饋模組、濾波模組及續流模組；所述電流反饋模組的第一端與所述功率控制模組連線，所述電流反饋模組的第二端分別與所述濾波模組及所述續流模組連線，所述電流反饋模組與所述調壓模組的電流檢測端連線。
6.根據權利要求5所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述電流反饋模組包括第一電阻，所述濾波模組包括第一電感及第一電容，所述續流模組包括第一二極體；所述第一電阻的第一端與所述功率控制模組連線，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電感的第一端及所述第一二極體的陰極連線，所述第一電阻的第一端及第二端接入所述調壓模組的電流檢測端；所述第一電感的第二端分別與所述第一電容的第一端、所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線，所述第一電容的第二端與地連線；所述第一二極體的陽極與地連線。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述第一開關電路包括第二開關管，所述第二開關電路包括第三開關管；所述主控制器輸出的第一調色溫PWM信號與所述第二開關管的控制端連線，所述主控制器輸出的第二調色溫PWM信號與所述第三開關管的控制端連線；所述第二開關管的高電平端與所述暖光LED燈串連線，所述第二開關管的低電平端與地連線；所述第三開關管的高電平端與所述冷光LED燈串連線，所述第三開關管的低電平端與地連線。
8.根據權利要求7所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述第二開關管及所述第三開關管均為N溝道MOSFET；所述第二開關管的柵極接入所述主控制器輸出的第一調色溫PWM信號，所述第二開關管的漏極與所述暖光LED燈串連線，所述第二開關管的源極與地連線；所述第三開關管的柵極接入所述主控制器輸出的第二調色溫PWM信號，所述第三開關管的漏極與所述冷光LED燈串連線，所述第三開關管的源極與地連線。
9.根據權利要求1所述的調光調色控制電路，其特徵在於，所述主控制器為微控制單元MCU。
10.一種LED照明產品，其特徵在於，所述LED照明產品包括權利要求1-9中任一項所述的調光調色控制電路。
實施方式
圖1是《一種調光調色控制電路及LED照明產品》一實施例中的一種調光調色控制電路，如圖1所示，所述調光調色控制電路包括：交流輸入端1、主控制器4、整流單元2、調光單元3、調色溫單元6及LED燈串5。
其中，所述主控制器4分別與所述調光單元3及所述調色溫單元6連線；所述調光單元3的輸入端通過所述整流單元2與所述交流輸入端1連線，所述調光單元3的輸出端與所述LED燈串5連線；所述調色溫單元6與所述LED燈串5連線。其中，所述LED燈串5包括至少一暖光LED燈串及至少一冷光LED燈串。
具體地，如圖2所示，所述調色溫單元6包括：與暖光LED燈串51連線的第一開關電路61及與冷光LED燈串52連線的第二開關電路62，所述主控制器4將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路61，所述主控制器4將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路62。如圖3所示，所述第一調色溫PWM信號PWM2與所述第二調色溫PWM信號PWM3為互補信號。
舉例來說，主控制器4可為微控制單元MCU等。
該實施例中，調光單元3接收來自所述主控制器的調光信號（如PWM信號），對其進行電平轉換，從而調整輸入至LED燈串5的電流。即PWM信號改變恆流源輸出的占空比來調節LED驅動電流有效值的大小，從而實現調光；第一調色溫PWM信號控制第一開關電路以控制一路暖光燈串（暖光燈串3000k色溫左右），第二調色溫PWM信號控制第二開關電路以控制一路冷光燈串（冷光燈串7000k色溫左右），分別調節每路色溫PWM信號的占空比以改變電流有效值的大小從而改變暖光燈串和冷光燈串的亮度比例，實現調色溫的目的。
由此可見，該實施例中的調光調色控制電路中的調色溫單元6包括與暖光LED燈串51連線的第一開關電路61及與冷光LED燈串52連線第二開關電路62，且所述主控制器4將第一調色溫PWM信號輸出至所述第一開關電路，所述主控制器4將第二調色溫PWM信號輸出至所述第二開關電路。其中，所述第一調色溫PWM信號與所述第二調色溫PWM信號為互補信號。如此，在用戶通過要控制器調色溫時，主控制器4輸出的第一調色溫PWM信號與第二調色溫PWM信號形成，互補後的電流可以為負載提供一個連續不斷的電流，達到不頻閃的目的，從而消除使用燈具在調光調色過程中的頻閃問題。
在該發明的一個可選實施例中，如圖4所示，所述調光單元3包括：調壓模組31及功率控制模組32。
其中，所述調壓模組31的輸入端接入所述主控制器4輸出的調光信號，所述調壓模組31的輸出端與所述功率控制模組32的控制端連線，所述功率控制模組32的輸入端通過所述整流單元2與所述交流輸入端1連線，所述功率控制模組32的輸出端分別與所述暖光LED燈串51及所述冷光LED燈串52連線。
該實施例中，調壓模組31接收來自於主控制器4的調光PWM信號，對其進行點電平轉換，而後輸出控制所述功率控制模組32的PWM控制信號，從而調整輸入至LED燈串5的電流，從而實現調光的目的。
舉例來說，如圖6所示，所述調壓模組包括直流斬波器，所述功率控制模組包括第一開關管Q1。
其中，所述直流斬波器的輸入端接入所述主控制器4輸出的調光信號，所述直流斬波器的輸出端與所述第一開關管Q1的控制端連線，所述第一開關管Q1的高電平端通過所述整流單元（圖6中未示出）與所述交流輸入端連線，所述第一開關管Q1的低電平端分別與所述暖光LED燈串51及所述冷光LED燈串52連線。
具體來說，直流斬波器即為DC/DC模組，接收主控制器的調光信號PWM1，對其進行電平轉換，電平轉換後的PWM控制信號輸入至第一開關管Q1的控制端，以控制第一開光管Q1的通斷，從而調節輸入至LED燈串5的電流，以實現調節LED燈串5的亮度的目的，即實現調光的目的。
舉例來說，所述第一開關管Q1可為N溝道MOSFET。
相應地，所述第一開關管Q1的柵極與所述直流斬波器的輸出端連線，所述第一開關管Q1的漏極通過所述整流單元與所述交流輸入端連線，所述第一開關管Q1的源極分別與所述暖光LED燈串及所述冷光LED燈串連線。
在《一種調光調色控制電路及LED照明產品》的一個可選實施例中，如圖5所示，所述調光單元6還包括：電流反饋模組33、濾波模組34及續流模組35。
其中，所述電流反饋模組33的第一端與所述功率控制模組32連線，所述電流反饋模組33的第二端分別與所述濾波模組34及所述續流模組35連線，所述電流反饋模組33與所述調壓模組31的電流檢測端連線。
該實施例中，調壓模組31可通過電流反饋模組33檢測到功率控制模組32輸出的電流，而根據檢測的電流對輸入至調壓模組31的PWM信號進行電平轉換，以保證輸出至LED燈串5的電流的準確性。
舉例來說，如圖6所示，所述電流反饋模組包括第一電阻R1，所述濾波模組包括第一電感L1及第一電容C1，所述續流模組包括第一二極體D1。
其中，所述第一電阻R1的第一端與所述功率控制模組（如圖6中的Q1）連線，所述第一電阻R1的第二端分別與所述第一電感L1的第一端及所述第一二極體D1的陰極連線，所述第一電阻R1的第一端及第二端接入所述調壓模組（如圖6中的直流斬波器）的電流檢測端；所述第一電感L1的第二端分別與所述第一電容C1的第一端、所述暖光LED燈串51及所述冷光LED燈串52連線，所述第一電容C1的第二端與地連線；所述第一二極體D1的陽極與地連線。
在《一種調光調色控制電路及LED照明產品》的一個可選實施例中，如圖6所示，所述第一開關電路61包括第二開關管Q2，所述第二開關電路62包括第三開關管Q3。
其中，所述主控制器4輸出的第一調色溫PWM信號與所述第二開關管Q2的控制端連線，所述主控制器4輸出的第二調色溫PWM信號與所述第三開關管Q3的控制端連線；所述第二開關管Q2的高電平端與所述暖光LED燈串51連線，所述第二開關管Q2的低電平端與地連線；所述第三開關管Q3的高電平端與所述冷光LED燈串52連線，所述第三開關管Q3的低電平端與地連線。
舉例來說，所述第二開關管Q2及所述第三開關管Q3均可為N溝道MOSFET。
相應地，所述第二開關管Q2的柵極接入所述主控制器4輸出的第一調色溫PWM信號，所述第二開關管Q2的漏極與所述暖光LED燈串51連線，所述第二開關管Q2的源極與地連線；所述第三開關管Q3的柵極接入所述主控制器4輸出的第二調色溫PWM信號，所述第三開關管Q3的漏極與所述冷光LED燈串52連線，所述第三開關管Q3的源極與地連線。
該實施例中，主控制器4輸出至Q2的PWM2及輸出至Q3的PWM3為互補信號，則互補後的電流可以給負載提供一個連續不斷的電流，實現不發生頻閃的目的。
《一種調光調色控制電路及LED照明產品》一實施例提供了一種LED照明產品，所述LED照明產品包括上述任一實施例中的調光調色控制電路。由於該LED照明產品包括上述任意一種調光調色控制電路，因而可以解決同樣的技術問題，並取得相同的技術效果。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種調光調色控制電路及LED照明產品》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
