一种深度LED调光控制电路及调光方法

技术领域

本发明涉及新型电光源应用范畴，属于新型光源控制电路技术领域，更具体的说是涉及一种深度LED调光控制电路及调光方法。

背景技术

目前，LED照明光源是现代最先进的电光源，由于LED照明光源具有功耗低、重量轻、需要恒流驱动的特点，故其应用将会越来越广泛。现有的技术为了满足调光功能和无低频的频闪，通常采用2级架构来实现，前级采用AC转DC的隔离恒压系统，后级用可以支持调光的DC-DC的恒流系统。

但是，现有支持调光的DC-DC恒流系统在深度调光方面采用2种方式，一种是进行斩波调光输出，一种是降低基准电压。对于斩波调光输出的方式，优点是调光深度低，缺点是LED电流存在高频纹波。对于降低基准电压的方式，优点是LED电流无高频和低频纹波，缺点是调光深度较低，调光深度较差，当负载电压变化时，调光深度也会浮动。而在一些高端的调光市场，对LED电流纹波和调光深度要求都非常的高，如何去兼容无高频纹波和低调光深度成为了现在市场需要解决的难题。

其中，现有的DC-DC调光恒流控制电路结构中，调光深度无法做到很低的原因有两个方面，其一是失调电压对最小基准电压的影响，其二是MOS管M1和二极管D1存在的结电容的影响。在深度调光时，MOS管M1导通，电感L励磁，励磁电压ΔV＝VDC-VCO，励磁结束后，电感L和MOS管M1的结电容谐振，电感L和续流二极管D1的结电容进行谐振，电感L对MOS管M1结电容充电，续流二极管D1的结电容对电感L放电。导致MOS管M1关断后，电感电流会继续升高，使得LED电流变大，调光深度无法降低，并且随着ΔV电压越大和结电容越大，开关频率越高，则电感电流升高越大，LED电流就越高，调光深度越差。

因此，如何提供一种深度LED调光控制电路及调光方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种深度LED调光控制电路及调光方法，针对降低基准的深度调光方式，进一步优化调光深度以及优化负载变化时引起的调光深度的浮动，使得无高频纹波和低调光深度能够同时实现，兼容无高频纹波和低调光深度，并且最大程度优化满足了在实际应用中对于系统成本、效率和系统通用性的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种深度LED调光控制电路，包括：供电电路、恒流控制电路、调光深度控制电路、LED负载，所述供电电路、恒流控制电路、调光深度控制电路、LED负载依次连接。

优选的，所述调光深度控制电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一稳压管、第一NMOS管、第二NMOS管以及电容，其中，

所述第一电阻的一端与所述恒流控制电路的一端连接，并与所述第一NMOS管的漏极、所述第二NMOS管的漏极以及电容的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一稳压管的阴极连接，并与所述第一NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极连接，所述第二电阻的一端与所述第一NMOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一稳压管的阳极、所述第四电阻一端连接于所述恒流控制电路的另一端，所述第三电阻的一端与所述第二NMOS管的源极连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的另一端及所述电容的另一端连接；

所述LED负载与所述电容并联。

优选的，所述第一电阻、所述第一稳压管、所述第一NMOS管、所述第二电阻组成第一恒流源。

优选的，所述第一电阻、所述第一稳压管、所述第二NMOS管、所述第三电阻组成第二恒流源。

另一方面，本发明提供一种深度LED调光控制方法，包括：

S100：所述供电电路提供直流电源，并输入至所述恒流控制电路(2)；

S200：所述恒流控制电路对接入的直流电源进行恒流控制并输出恒定电流；

S300：所述调光深度控制电路接收恒定电流并进行控制，实现对所述LED负载调光深度控制。

优选的，所述步骤S300具体包括：

S310：所述调光深度控制电路将接收到的恒流电流输入到第一恒流源以及第二恒流源，对应形成第一电流及第二电流，同时设第三电流为所述恒流控制电路输出的恒定电流与第一电流的差值；

S320：当第二电流与第三电流接近时，则所述LED负载的输出电流为第三电流与第二电流的差值，从而实现所述LED负载的调光。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种深度LED调光控制电路及调光方法，基于降低基准的调光方式进行了改进，实现方式简单，成本低，可灵活配置，同时，所述第一电阻、第一稳压管、第一NMOS管、第二电阻、形成了第一恒流源。相对于普通电阻泄放来说，可以较大的负载范围内均泄放相同的电流，有利于提高调光深度的一致性。所述第一电阻、第一稳压管、第一NMOS管、第二电阻、形成了第二恒流源，相对于普通电阻泄放来说，可以较大的负载范围内均泄放相同的电流，有利于提高调光深度的一致性，实现在负载变化时均保持较低的调光深度的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的深度LED调光控制电路的结构示意图；

图2附图为本发明实施例1提供的现有技术中DC-DC调光恒流控制电路结构图；

图3附图为本发明实施例1提供的本发明深度LED调光控制电路图。

在附图1中：1-供电电路、2-恒流控制电路、3-调光深度控制电路、4-LED负载。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

在一个具体实施例中，本发明基于可调光的DC-DC恒流电路，开关频率在100K-1MHZ，对于降低基准的调光方式。

参见附图1所示，本发明实施例1提供了一种深度LED调光控制电路，包括：供电电路1、恒流控制电路2、调光深度控制电路3、LED负载4，供电电路1、恒流控制电路2、调光深度控制电路3、LED负载依次连接。

在一个具体实施例中，恒流控制电路2可以参见附图2所示，为现有技术中的DC-DC调光恒流控制电路结构图，包括：控制模块21、二极管D1、电感L1、MOS管M1；

控制模块21的输入端与供电电路1、MOS管M1连接；MOS管M1的漏极与电感L1的一端以及二极管D1的正极连接，电感L1的另一端连接控制模块21的负输出端连接；二极管D1的负极与控制模块21的正输出端连接。

在一个具体实施例中，调光深度控制电路3可以参见附图3所示，为本实施例提供的本发明深度LED调光控制电路结构图，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻Rcs、第一稳压管Z1、第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2以及电容C1，其中，

第一电阻R1的一端与恒流控制电路2的正输出端连接，并与第一NMOS管Q1的漏极、第二NMOS管Q2的漏极以及电容C1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第一稳压管Z1的阴极连接，并与第一NMOS管Q1的栅极、第二NMOS管Q2的栅极连接，第二电阻R2的一端与第一NMOS管Q1的源极连接，第二电阻R2的另一端与第一稳压管Z1的阳极、第四电阻Rcs一端连接于恒流控制电路2的负输出端，第三电阻R3的一端与第二NMOS管Q2的源极连接，第三电阻R3的另一端与第四电阻Rcs另一端及电容C1的另一端连接；

具体的，LED负载4与电容C1并联。

在一个具体实施例中，第一电阻R1、第一稳压管Z1、第一NMOS管Q1、第二电阻R2、形成第一恒流源。

具体的，第一恒流源的主要作用是泄放电感L1以及MOS管M1和二极管D1存在的结电容谐振引起LED负载4增大的电流。

在一个具体实施例中，第一电阻R1、第一稳压管Z1、第二NMOS管Q2、第三电阻R3、形成第二恒流源。

具体的，第二恒流源的主要作用是泄放最小基准电压引起LED负载4的电流。

更具体的，第一恒流与案与第二恒流源同时工作，实现在输出LED负载4变化时均保持较低调光深度。

另一方面，本发明实施例1公开了一种深度LED调光控制方法，其特征在于，包括：

S100：供电电路1为电路提供直流电源；

S200：恒流控制电路2根据接入的直流电源进行恒流控制并输出恒定电流；

S300：调光深度控制电路3用于对接收恒定电流进行控制，实现对LED负载4调光深度控制。

优选的，步骤S300具体包括：

S310：调光深度控制电路3根据接收到的恒流电流形成第一恒流源以及第二恒流源；

S320：第一恒流源与第二恒流源为LED负载4提供稳定的直流电流，使LED负载4保持一定调光深度。

在一个具体的实施例中，工作原理如下：设置电流IL为电感电流、电流I1为第一NMOS管Q1的漏级电流，电流I2为第二NMOS管Q2的漏级电流、电流I3为电感电流IL与第一NMOS管Q1的漏级电流I1的电流差；

当第一NMOS管Q1工作于饱和区，在第一NMOS管Q1的栅极-源极电压固定时，其漏极电流不会随漏极-源极电压变化。

第一NMOS管Q1漏极电流I1为：

其中BVz为第一稳压管Z1的反向击穿电压，Vth1为第一NMOS管Q1的栅极开启阈值电压。

第二NMOS管Q2工作于饱和区，在第二NMOS管Q2的栅极-源极电压固定时，其漏极电流不会随漏极-源极电压变化。

第二NMOS管Q2漏极电流I2为:

其中BVz为第一稳压管Z1的反向击穿电压，Vth2为第二NMOS管Q1的栅极开启阈值电压。

一般情况下，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2的栅极开启阈值电压可以选择相等，即Vth1和Vth2参数相等。

电流I3为电感电流IL与电流I1的电流差，设置电流I1大于电感电流IL与二极管D1中的结电容谐振电流的和，这样在输出LED负载4变化时即励磁电压ΔV变化时，在低调光深度情况下使得电流I3保持不变，同时，由于LED负载4输出电流为：ILED＝I3-I2，进一步设置电流I2接近电流I3，则LED负载4输出电流将会进一步降低，从而达到了在较低的调光深度以及不同负载情况下均保持较低的调光深度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种深度LED调光控制电路及调光方法，基于降低基准的调光方式进行了改进，实现方式简单，成本低，可灵活配置，同时，第一电阻、第一稳压管、第一NMOS管、第二电阻、形成了第一恒流源。相对于普通电阻泄放来说，可以较大的负载范围内均泄放相同的电流，有利于提高调光深度的一致性。第一电阻、第一稳压管、第一NMOS管、第二电阻、形成了第二恒流源，相对于普通电阻泄放来说，可以较大的负载范围内均泄放相同的电流，有利于提高调光深度的一致性，实现在负载变化时均保持较低的调光深度的技术效果。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。