[发明专利]多功能LED调光接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及可调光LED驱动器的调光控制，特别涉及一种多功能LED调光接口电路。

背景技术

近年来，LED照明因具有能效高、寿命长、体积小巧以及环保等诸多优点而呈现出日新月异的发展态势，尤其是在调光应用领域，它还具有亮度持续可调、调光速度快、调光深度低、调光精度高以及便于数字化控制的优点，更是得到了广泛的应用。

由于LED的伏安特性呈现非线性和负温度特性，因此，在LED照明中一般采用恒流驱动。通过连续改变LED电流的大小，可实现调光的目的，这种调光方式也被称为模拟调光。模拟调光时，LED的工作电流连续而不间断，不会产生噪声和闪烁的问题，而且在深度调光时能效更高。

图1是一般的调光LED方框图。由LED驱动器为LED发光组件提供驱动电流。LED发光组件的亮度是由流过LED的电流大小确定的。将串联连接在LED发光组件中的电流取样电阻R0上代表亮度的取样电压与来自调光接口电路的电流反馈环的基准电压在带负反馈的运算放大器中比较，通过调光控制电路使LED驱动器向LED提供与设定亮度相对应的驱动电流。调光接口电路接收来自调光控制器的调光控制信号。

根据LED调光控制信号的种类，又可分为可控硅调光、0-10V调光、可变电阻调光和和脉冲宽度调制（PWM）调光等。其中可控硅调光采集交流输入电压的导通角，而0-10V调光、可变电阻调光和脉冲宽度调制（PWM）调光则采集调光接口电路的电平。在可调光LED驱动器的设计中，调光接口电路是关键设计之一。目前，调光接口电路很难做到同一个接口兼容多种调光控制信号，往往需要用户根据调光控制信号的种类接到不同的端口，这给终端应用客户带来了麻烦。此外，在现有的实现方案中，多采用单片机实现调光接口电路的功能，设计简单，但成本较高，而且研发时涉及软硬件的调试，开发周期较长。虽然也有部分方案采用分立元器件，但是其对调光区间的灵活性设置并不支持，线性度也不好。因此，低成本、调光区间设置灵活、线性度好的多功能调光接口电路成为可调光LED驱动器设计的一个难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能接收来自LED调光控制器的可变电阻调光器控制信号，或0-10V控制信号，或脉冲宽度调制（PWM）控制信号等不同类型的调光控制信号，并将其转换为LED调光电路所需的具有限定调光区间、呈线性变化的电压作为调光电路电流反馈环的基准电压。本发明的技术方案是这样的：

本发明由供电电路（1），调光区间下限设置电路（2），滤波电路（3），减法器（4），调光区间上限设置电路（5），限幅器（6），加权加法电路（7）组成，调光接口电路的输入端为A，其特征在于，供电电路（1）和滤波电路（3）连接在输入端A上，滤波电路（3）输出至减法器（4）的一个输入端，与输入减法器（4）另一端的调光区间下限设置电路（2）的调光区间下限设置电压相减，减法器（4）输出至限幅电路（6），限幅电路（6）还连接调光区间上限设置电路（5），限幅电路（6）输出连接至加权加法电路（7），加权加法电路（7）按调光亮度变化范围的要求，加权输出具有与输入端电压呈线性变化的、由调光区间下限设置电路和调光区间上限设置电路限定调节范围的调光电路电流反馈环的调光基准电压Vref。

所述供电电路（1）是串联连接的隔离二极管D1和限流电阻R7连接在直流电源Vcc上，在输入端连接可变电阻调光器时，为可变电阻调光器提供直流电压Vcc，在输入端连接0-10V调光器或脉冲宽度调制（PWM）调光器时，隔离二极管D1防止控制信号对直流电源Vcc的干扰。

所述调光区间下限设置电路（2）由接在直流电源Vcc及地之间的调光区间下限设置分压电阻R5和R6电阻分压器获得调光区间下限电压VL。

所述滤波电路（3）是由滤波及减法器电阻R3A和滤波电容C1以及滤波及减法器电阻R3B和滤波电容C2组成的两级电阻-电容滤波器电路，在输入为脉冲宽度调制PWM控制信号时，对控制信号滤波并输出直流控制电压，滤波及减法器电阻R3A和滤波及减法器电阻R3B的阻值之和与滤波及减法器电阻R4以及所述减法器（4）中的减法器电阻R1，减法器电阻R2具有相同的阻值。