切换调光LED驱动电路及LED灯具的制作方法

切换调光led驱动电路及led灯具
技术领域
1.本实用新型涉及照明技术领域，尤其是一种切换调光led驱动电路及led灯具。


背景技术：

2.在led照明领域，调光调色温一直是人们关注的焦点。所谓调光即调节光源的亮度；所谓调色温，通俗地认为是调整光源的颜色，色温是光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时黑体的温度，在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同。色温与亮度的不同往往给人不一样的感受，例如高色温光源照射下，亮度不高则给人们有一种阴冷的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。由此可见，精确调节光源的亮度和色温，有利于提高led照明产品的市场竞争力。
3.现有技术针对led灯具调光调色温领域的解决方案是：通过产生两路独立的pwm信号，其中一路pwm信号控制一路led灯串，另一路pwm信号控制一路led灯串，并驱动电路中设置嵌入式智能模块，通过智能软件进行控制。该方案可以实现调色温功能，但是必须设置嵌入式智能模块，使得驱动电路结构以及调节逻辑复杂，生产成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种切换调光led驱动电路及led灯具，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。
6.第一方面，提供了一种切换调光led驱动电路，包括至少一组第一灯串、至少一组第二灯串、第一开关、第二开关、驱动模块和开关切换模块；
7.驱动模块具有第一驱动端以及第二驱动端，开关切换模块具有第一调节端以及第二调节端；
8.第一驱动端、第一灯串、第一开关和第二驱动端串联，构成第一负载电路，第一开关的触发端与第一调节端连接；
9.第一驱动端、第二灯串、第二开关和第二驱动端串联，构成第二负载电路，第二开关的触发端与第二调节端连接；
10.开关切换模块上电，使第一开关和/或第二开关保持导通，从而使第一负载电路的导通状态和第二负载电路的导通状态根据开关切换模块的上电次数而循环地改变。
11.进一步，驱动模块包括驱动芯片，驱动芯片为jwb1992m恒流型芯片。
12.进一步，驱动模块还包括输入滤波单元、输出滤波单元以及储能单元，输入滤波单元与驱动芯片的取电端连接，输出滤波单元分别与第一驱动端以及第二驱动端连接，储能单元设置在第一负载电路和第二负载电路中。
13.进一步，驱动模块还包括电流检测单元；
14.电流检测单元的一端分别与第一负载电路和第二负载电路连接，电流检测单元的一端与驱动芯片的电流检测端连接。
15.进一步，开关切换模块包括开关切换芯片、输入整流单元、上拉电阻、下拉电阻和耦合电容；
16.输入整流单元的输入端与驱动模块的电压输入端连接，输入整流单元的输出端与上拉电阻的一端连接，上拉电阻的另一端与开关切换芯片的供电电压端连接，下拉电阻的一端与开关切换芯片的供电电压端连接，下拉电阻的另一端接地，耦合电容的一端与开关切换芯片的工作电压端连接，耦合电容的另一端接地。
17.进一步，开关切换模块还包括第一偏置电流单元；
18.第一偏置电流单元的一端分别与第一开关的触发端和第二开关的触发端连接，第一偏置电流单元的另一端与第一驱动端连接，通过第一驱动端向第一开关的触发端和第二开关的触发端提供偏置电流。
19.进一步，切换调光led驱动电路还包括第三开关和第四开关，开关切换模块还包括第二偏置电流单元；
20.第三开关的一端与第一开关的触发端连接，第三开关的另一端接地，所述第三开关的触发端与第一调节端连接；
21.第四开关的一端与第二开关的触发端连接，第四开关的另一端接地，第四开关的触发端与第二调节端连接；
22.第二偏置电流单元的一端分别与第三开关的触发端和第四开关的触发端连接，第二偏置电流单元的另一端与第一驱动端连接，通过第一驱动端向第三开关的触发端和第四开关的触发端提供偏置电流。
23.进一步，第一开关和第二开关为晶体三极管；
24.第一开关的发射极与第一灯串连接，第一开关的集电极与第二驱动端连接，第一开关的基极与第一调节端连接；
25.第二开关的发射极与第二灯串连接，第二开关的集电极与第二驱动端连接，第二开关的基极与第二调节端连接。
26.进一步，第一开关和第二开关为场效应管；
27.第一开关的漏极与第一灯串连接，第一开关的源极与第二驱动端连接，第一开关的栅极与第一调节端连接；
28.第二开关的漏极与第二灯串连接，第二开关的源极与第二驱动端连接，第二开关的栅极与第二调节端连接。
29.第二方面，提供了一种led灯具，其包括上述第一方面的切换调光led驱动电路。
30.本实用新型的有益效果：设置开关切换模块，通过开关上电的方式可以实现调节led灯具的发光位置，设置不同色温或颜色灯串时，可以调节色温或颜色，电路结构和操作过程简单，实用性强，并且采用高集成度驱动芯片，省去工频变压器，进一步简化电路结构，成本低。
附图说明
31.图1是根据第一个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
32.图2是根据第二个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
33.图3是根据第三个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。
35.根据本实用新型的第一方面，提供一种切换调光led驱动电路。图1是根据第一个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
36.参阅图1，该切换调光led驱动电路包括第一灯串100、第二灯串200、第一开关q1、第二开关q2、驱动模块300以及开关切换模块400。
37.需要说明的是，第一灯串100的数量和第二灯串200的数量可以是一组或多组，数量为多组时，各第一灯串100相互并联，各第二灯串200相互并联，在本实施例中，第一灯串100的数量和第二灯串200的数量均为一组。
38.切换调光led驱动电路各组成的连接关系如下：
39.驱动模块300具有第一驱动端t1以及第二驱动端t2，开关切换模块400具有第一调节端p1以及第二调节端p2；
40.第一驱动端t1、第一灯串100、第一开关q1和第二驱动端t1串联，构成第一负载电路，第一开关q1的触发端与第一调节端p1连接；
41.第一驱动端t1、第二灯串200、第二开关q2和第二驱动端t2串联，构成第二负载电路，第二开关q2的触发端与第二调节端p2连接。
42.本实用新型提供的切换调光led驱动电路的切换原理是：开关切换模块400上电，使第一开关q1和/或第二开关q2保持导通，从而使第一负载电路的导通状态和第二负载电路的导通状态根据开关切换模块400的上电次数而循环地改变。
43.示例性地，开关切换模块400可以是三段式切换调节，在循环切换周期内，开关切换顺序可以是如下的过程：
44.开关切换模块400第一次上电，通过第一调节端p1输出调节信号，调节信号作用于第一开关q1的触发端并使第一开关q1保持导通。此时，由于第一开关q1的导通，第一灯串100导通发光，而第二开关q2处于关断状态，第二灯串200不发光。
45.开关切换模块400第二次上电，通过第二调节端p2输出调节信号，调节信号作用于第二开关q2的触发端并使第二开关q2保持导通。此时，由于第二开关q2的导通，第二灯串200导通发光，而第一开关q1处于关断状态，第一灯串100不发光。
46.开关切换模块400第三次上电，通过第一调节端p1和第二调节端p2输出调节信号，分别作用于第一开关q1的触发端和第二开关q2的触发端，使第一开关q1和第二开关q2保持导通。此时，由于第一开关q1和第二开关q2均导通，第一灯串100和第一灯串100均导通发光。
47.同理，开关切换模块400也可以是二段式切换调节，在循环切换周期内，开关切换顺序可以是如下的过程：
48.开关切换模块400第一次上电，通过第一调节端p1输出调节信号，调节信号作用于第一开关q1的触发端并使第一开关q1保持导通。此时，由于第一开关q1的导通，第一灯串100导通发光，而第二开关q2处于关断状态，第二灯串200不发光。
49.开关切换模块400第二次上电，通过第二调节端p2输出调节信号，调节信号作用于第二开关q2的触发端并使第二开关q2保持导通。此时，由于第二开关q2的导通，第二灯串
200导通发光，而第一开关q1处于关断状态，第一灯串100不发光。
50.第一灯串100和第二灯串200的区别可以是色温、颜色、亮度或安装位置等，通过上述开关切换过程，可以实现色温、颜色、亮度或发光位置的切换，操作简便且灵活性高。
51.本实施例所述的驱动模块300包括驱动芯片u1、输入滤波单元301、输出滤波单元302以及储能单元303；其中，驱动芯片u1为jwb1992m恒流型芯片，输入滤波单元301与驱动芯片u1的取电端连接，输出滤波单元302分别与第一驱动端t1以及第二驱动端t2连接，储能单元303设置在第一负载电路和第二负载电路中。
52.在本实施例中，输入滤波单元301由第一电容c1、第一电阻r1以及第一电感l1构成，输入滤波单元301的输入端还设有第一输入节点l、第二输入节点n、通电开关sw1、保险丝fr1。
53.具体地，通电开关sw1的一端与第一输入节点l连接，通电开关sw1的另一端通过保险丝fr1与驱动芯片u1的其一取电端acin1连接，第一电感l1的一端与第二输入节点n连接，第一电感l1的另一端与驱动芯片u1的另一取电端acin2连接，第一电容c1并联在第一输入节点l和第二输入节点n之间，第一电阻r1并联在第一电感l1的两端之间。第一输入节点l与火线连接，第二输入节点n与零线连接，第一电容c1用于抑制第一输入节点l和第二输入节点n上的差模干扰，第一电感l1用于抑制第二输入节点n上的差模干扰。
54.在本实施例中，输出滤波单元302包括第一电解电容ce1、第二电解电容ce2以及第四电阻r4。
55.具体地，第一电解电容ce1的阳极与第一驱动端t1连接，第一电解电容ce1的阴极接地，第二电解电容ce2的阳极与第一驱动端t1连接，第二电解电容ce2的阴极通过第二电感l2与第二驱动端t2连接，第四电阻r4与第二电解电容ce2并联。第一电解电容ce1、第二电解电容ce2以及第二电感l2分别用于滤去驱动端上的干扰信号，第四电阻r4用于释放第二电解电容ce2的电量。
56.在本实施例中，储能单元303包括第二电感l2。
57.具体地，第一开关q1与第一灯串100的阴极连接，第二开关q2与第二灯串200的阴极连接，第二电感l2的一端分别与第一开关q1和第二开关q2连接，第二电感l2的另一端与第二驱动端t2连接。
58.本实施例所述的驱动模块300还包括电流检测单元304，用于采集第一负载电路和第二负载电路的电流；其中，电流检测单元304的一端分别与第一负载电路和第二负载电路连接，检测单元的一端与驱动芯片的电流检测端连接。
59.在本实施例中，电流检测单元304包括第三电容c3和检测电阻rs1。
60.具体地，第三电容c3的一端分别与第一负载电路以及第二负载电路连接，第三电容c3的另一端通过检测电阻rs1与驱动芯片u1的电流检测端连接。
61.本实施例所述的开关切换模块400包括开关切换芯片u2、输入整流单元401、上拉电阻r2、下拉电阻r3和耦合电容c2；其中，开关切换芯片u2为芯飞凌s4223开关芯片，输入整流单元401的输入端与驱动模块的电压输入端连接，输入整流单元401的输出端与上拉电阻r2的一端连接，上拉电阻r2的另一端与开关切换芯片u2的供电电压端连接，下拉电阻r3的一端与开关切换芯片u2的供电电压端连接，下拉电阻r3的另一端接地，耦合电容c2的一端与开关切换芯片u2的工作电压端连接，耦合电容c2的另一端接地。
62.在本实施例中，输入整流单元401包括第一二极管d1和第二二极管d2。
63.具体地，第一二极管d1的阳极和第二二极管d2的阳极分别与驱动模块300的电压输入端连接，第一二极管d1的阴极和第二二极管d2的阴极分别与上拉电阻r2连接。
64.本实施例所述的开关切换模块400还包括第一偏置电流单元402；其中，第一偏置电流单元402的一端分别与第一开关q1的触发端和第二开关q2的触发端连接，第一偏置电流单元402的另一端与第一驱动端t1连接，通过第一驱动端t1向第一开关q1的触发端和第二开关q2的触发端提供偏置电流。
65.在本实施例中，第一偏置电流单元402包括第五电阻r5和第六电阻r6。
66.具体地，第五电阻r5的一端与第一开关q1的触发端连接，第六电阻r6的一端与第二开关q2的触发端连接，第五电阻r5的另一端和第六电阻r6的另一端分别与第一驱动端t1连接，通过第一驱动端t1向第一开关q1的触发端和第二开关q2的触发端提供偏置电流，从而提高开关切换芯片u2的驱动能力。
67.在本实施例中，第一开关q1和第二开关q2为晶体三极管，其基极为触发端。
68.其中，第一开关q1的发射极与第一灯串100连接，第一开关q1的集电极与第二驱动端t2连接，第一开关q1的基极与第一调节端p1连接；第二开关q2的发射极与第二灯串200连接，第二开关q2的集电极与第二驱动端t2连接，第二开关q2的基极与第二调节端p2连接。
69.图2是根据第二个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
70.参阅图2，在图1实施例的基础上，第一开关q1和第二开关q2为场效应管，其栅极为触发端。
71.其中，第一开关q1的漏极与第一灯串100连接，第一开关q1的源极与第二驱动端t2连接，第一开关q1的栅极与第一调节端p1连接；第二开关q2的漏极与第二灯串200连接，第二开关q2的源极与第二驱动端t2连接，第二开关q2的栅极与第二调节端p2连接。
72.图3是根据第三个实施例的切换调光led驱动电路的电路原理图。
73.参阅图3，在上述是实力的基础上，本实施例所述的切换调光led驱动电路还包括第三开关q3和第四开关q4，开关切换模块400还包括第二偏置电流单元403；其中，第三开关q3的一端与第一开关q1的触发端连接，第三开关q3的另一端接地，所述第三开关q3的触发端与第一调节端p1连接，第四开关q4的一端与第二开关q2的触发端连接，第四开关q4的另一端接地，第四开关q4的触发端与第二调节端p2连接；第二偏置电流单元403的一端分别与第三开关q3的触发端和第四开关q4的触发端连接，第二偏置电流单元403的另一端与第一驱动端t1连接，通过第一驱动端t1向第三开关q3的触发端和第四开关q4的触发端提供偏置电流。
74.开关切换模块400通过第三开关q3来控制第一开关q1的通断的原理如下：具体地，开关切换模块400的第一调节端p1保持低电平输出时，第三开关q3截止，第一开关q1在第一偏置电流单元402的作用下导通，使第一负载电路导通，开关切换模块400的第一调节端p1保持高电平输出时，第三开关q3导通，使第一开关q1的触发端处于低电平，第一开关q1截止，使第一负载电路导通。
75.在本实施例中，第二偏置电流单元403包括第七电阻r7和第八电阻r8。
76.具体地，第七电阻r7的一端与第三开关q3的触发端连接，第八电阻r8的一端与第四开关q4的触发端连接，第七电阻r7的另一端和第八电阻r8的另一端分别与第一驱动端t1
连接，通过第一驱动端t1向第三开关q3的触发端和第四开关q4的触发端提供偏置电流。
77.同理，开关切换模块400也可以基于上述原理通过第四开关q4来控制第二开关q2的通断。
78.根据本实用新型的第二方面，提出一种led灯具，该led灯具包括上述的切换调光led驱动电路，该切换调光led驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本led灯具采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
79.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。