專利名稱：Led調(diào)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)。
背景技術(shù)：
同以白熾燈、日光燈為代表的傳統(tǒng)照明相比較，LED照明具有功耗低、壽命長、色彩豐富的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)深度調(diào)光，并且光色度改變比傳統(tǒng)照明要小很多。傳統(tǒng)照明的調(diào)光會(huì)導(dǎo)致其可靠性降低、壽命減少，而LED照明不會(huì)存在此問題。正因?yàn)長ED照明具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)上對(duì)LED的研究熱點(diǎn)層出不窮，特別是其調(diào)光的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的LED調(diào)光技術(shù)(圖1)，通過調(diào)節(jié)LED串聯(lián)電路中的線性電阻來改變流過LED的電流，，VCC為低壓直流電源，為LED陣列LED1、LED2、……LEDn提供電流，通過調(diào)節(jié)電阻Rl的值可以調(diào)節(jié)流過LED 陣列的電流大小以此來實(shí)現(xiàn)調(diào)光。這種方法雖然簡(jiǎn)單，但是效率不高，因?yàn)榇?lián)的線性電阻會(huì)消耗能量。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了比較新穎的LED調(diào)光技術(shù)，比如PWM調(diào)光技術(shù)(如圖2)，控制IC通過低壓直流電源VCC供電，輸出占空比可調(diào)的脈沖，驅(qū)動(dòng)LED陣列LED1、LED2、…… LEDn。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R4的值，可以改變RC時(shí)間常數(shù)，IC根據(jù)此時(shí)間常數(shù)的改變，調(diào)節(jié)PWM OUT輸出脈沖的占空比，達(dá)到調(diào)光的目的。這種調(diào)光方式雖然具有高效的優(yōu)點(diǎn)，但是電路較復(fù)雜，需要專門的PWM控制電路(圖中的PWM控制電路由IC實(shí)現(xiàn)，通過改變可調(diào)電阻R4的值來改變輸出脈沖的占空比)。同時(shí)輸出脈沖的工作頻率要足夠高，防止調(diào)光過程出現(xiàn)LED 閃爍的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種簡(jiǎn)單、可靠的LED調(diào)光電路。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，LED調(diào)光裝置，其特征在于，PWM 調(diào)節(jié)單元串聯(lián)于變壓器初級(jí)繞組回路，LED陣列設(shè)置于變壓器次級(jí)繞組回路。所述PWM調(diào)節(jié)單元包括PWM控制器和開關(guān)器件，開關(guān)器件串聯(lián)于變壓器初級(jí)繞組回路，PWM控制器與開關(guān)器件的控制端連接。PWM控制器的控制端連接到一個(gè)由可調(diào)電阻和分壓電阻串聯(lián)形成的分壓器，分壓器和變壓器的另一次級(jí)繞組連接。本實(shí)用新型在基本不增加開關(guān)電源模塊成本的條件下，實(shí)現(xiàn)了 LED的調(diào)光，LED亮度的可調(diào)范圍較大，有較好的實(shí)用價(jià)值。電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。由于偏置繞組上的電流較小， 在反饋回路上消耗的能量很小，因此電路具有較高的能效。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1是傳統(tǒng)的線性電阻LED調(diào)光方式示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的PWM調(diào)光方式電路示意圖。圖3為本實(shí)用新型的基本電路圖。圖4為一種可選用的LED陣列結(jié)構(gòu)。[0012]圖5為實(shí)施例的電路圖。圖6為實(shí)施例中使用的每顆0. 5W的LED的正向電壓(forwardvoltage)與正向電流(forward current)的關(guān)系。在正向電壓為3. 5v時(shí)，正向電流達(dá)到150mA。圖7為實(shí)施例使用的LED的一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度比較圖，以正向電流為150mA時(shí)的放光強(qiáng)度作為參考，比如正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度只有正向電流為150mA時(shí)的0. 15倍左
右ο
具體實(shí)施方式
參見圖3。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Rl的值，使反饋回路輸入到PWM控制器的控制端電壓改變，PWM控制器依據(jù)控制端電壓的改變，調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比，改變MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間，達(dá)到改變次級(jí)輸出電壓的目的。實(shí)現(xiàn)LED的調(diào)光。本實(shí)用新型的LED陣列也可以采用圖4所示的LED陣列。圖5是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電路圖，本實(shí)施例采用了一款將MOSFET集成到芯片內(nèi)部的PWM開關(guān)控制IC。芯片的漏極D進(jìn)行斬波控制，F(xiàn)B通過電阻R4、R5、R6采集偏置繞組上的電壓，根據(jù)反饋電壓的變化，控制D極的導(dǎo)通時(shí)間，以此來調(diào)節(jié)次級(jí)電壓。實(shí)施例還包括附、1 2丄3、02組成的浪涌電壓抑制保護(hù)電路。旁路電容C4以及C5、D3可以通過偏置繞組向芯片內(nèi)部供電。反饋回路中的R6防止FB電壓過高導(dǎo)致芯片過壓保護(hù)。本實(shí)施例的LED部分包括兩路并聯(lián)的串聯(lián)LED，共6只，每只0. 5W。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R5的值，可以實(shí)現(xiàn)兩路LED發(fā)光亮度的調(diào)節(jié)。實(shí)施例所采用的LED，正向工作電壓(導(dǎo)通電壓)在2. 7 到4. Ov之間。正向電流同正向電壓的關(guān)系如附圖六所示，為保證LED的可靠工作，將單顆 LED的正向電壓范圍限制在3. 15v到3. 5v，即工作電流范圍在20mA 150mA。150mA時(shí)發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)，如附圖七所示，工作電流20mA時(shí)強(qiáng)度最暗，只有最強(qiáng)時(shí)的15%，具有較大的調(diào)光深度。根據(jù)計(jì)算可以得到，加在LED陣列兩端的最小電壓為9. 4v，最大電壓為10.5v。據(jù)此可設(shè)計(jì)出反饋回路相關(guān)電阻的取值。如圖6、7所示，在正向電壓為3. 5v時(shí)，本實(shí)施例正向電流達(dá)到150mA。以正向電流為150mA時(shí)的放光強(qiáng)度作為參考，比如正向電流為20mA時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度只有正向電流為 150mA時(shí)的0. 15倍左右。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)反饋電壓采樣電路分壓電阻的阻值，改變反饋電壓采集電路的分壓比，使開關(guān)控制部分采集到的反饋電壓發(fā)生改變，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比，改變 MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間。達(dá)到改變次級(jí)輸出電壓，調(diào)節(jié)LED亮度的目的?？烧{(diào)電阻Rl為電阻值可調(diào)的電阻，可以為電位器，也可以為熱敏、光敏電阻等。無論何種變形，皆屬于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求1.LED調(diào)光裝置，其特征在于，PWM調(diào)節(jié)單元串聯(lián)于變壓器初級(jí)繞組回路，LED陣列設(shè)置于變壓器次級(jí)繞組回路。
2.如權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其特征在于，所述PWM調(diào)節(jié)單元包括PWM控制器和開關(guān)器件，開關(guān)器件串聯(lián)于變壓器初級(jí)繞組回路，PWM控制器與開關(guān)器件的控制端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的LED調(diào)光裝置，其特征在于，PWM控制器的控制端連接到一個(gè)由可調(diào)電阻和分壓電阻串聯(lián)形成的分壓器，分壓器和變壓器的另一次級(jí)繞組連接。
4.如權(quán)利要求2所述的LED調(diào)光裝置，其特征在于，所述開關(guān)器件為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。
專利摘要LED調(diào)光裝置，涉及電子技術(shù)。本實(shí)用新型的PWM調(diào)節(jié)單元串聯(lián)于變壓器初級(jí)繞組回路，LED陣列設(shè)置于變壓器次級(jí)繞組回路。本實(shí)用新型在基本不增加開關(guān)電源模塊成本的條件下，實(shí)現(xiàn)了LED的調(diào)光，LED亮度的可調(diào)范圍較大，有較好的實(shí)用價(jià)值。電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。由于偏置繞組上的電流較小，在反饋回路上消耗的能量很小，因此電路具有較高的能效。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202121816SQ20112003350
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者廖永波, 李昊陽, 王佐, 王文君, 范茂 申請(qǐng)人:東莞市茂揚(yáng)科技股份有限公司