技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电
力电子技术，更具体地说，涉及一种应用于LED电源中的LED调光控制电路和方法以及LED驱动模块。
背景技术
[0002]
现有技术中，LED调光电路的调光主要有0～10V模拟调光、
电阻调光以及PWM调光。由于不同类型的调光器，
信号产生方式不同且产生的信号类型也不同，因此需要针对不同类型的调光器设计与之匹配的调光电路，现有的调光电路不能兼容这些调光模式，调光兼容性差。
[0003] 以0～10V的模拟调光为例，市场的做法通常是通过比较器将0～10V信号转
化成PWM信号，再传递到LED驱动电路的控制端。而PWM调光则直接将PWM
控制信号传递至LED驱动电路即可，因此，需要一种调光控制电路，以同时兼容两类调光控制信号。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种LED驱动电路和方法以及LED驱动模块，以解决现有的LED调光控制电路兼容性差的问题。
[0005] 第一方面，提供一种LED调光控制电路，包括：
[0006] 检测电路，用以接收各种类型的调光控制信号，生成相应的检测信号，所述检测信号表征所述调光控制信号的类型；
[0007] 调
光信号产生电路，用以根据所述检测信号和所述调光控制信号生成调光信号，并使得所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的调光幅度相对应。
[0008] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同或互补。
[0009] 优选地，当所述调光控制信号为电平类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的幅值相对应，所述调光信号的占空比随着所述调光控制信号的变化而变化。
[0010] 优选地，所述调光信号产生电路根据所述检测信号，选择不同的方式将所述调光控制信号转化为所述调光信号。
[0011] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光控制信号直接或取反后作为所述调光信号。
[0012] 优选地，当所述调光控制信号为电平类型的信号时，将所述调光控制信号和三
角波信号进行比较，并将比较结果作为调光信号。
[0013] 优选地，所述检测电路通过检测一段时间内，所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数，来识别所述调光控制信号的类型。
[0014] 优选地，当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数小于预定个数时，则表征所述调光控制信号为电平类型的信号，此时所述检测信号为第一状态；当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数大于预定个数时，则表征所述调光控制信号为PWM类型的信号，此时所述检测信号为第二状态。
[0015] 优选地，所述检测电路只在所述调光控制信号开始输入的一段时间内工作，当进入正常工作后，所述检测电路将停止工作。
[0016] 优选地，所述调光信号产生电路包括第一转换电路和第二转换电路，其分别在所述检测信号为第一状态时和所述检测信号为第二状态时被使能。
[0017] 优选地，所述第一转换电路用以接收电平类型的所述调光控制信号，并将所述调光控制信号与三角波信号进行比较以得到比较结果，所述比较结果即作为所述调光信号。
[0018] 优选地，所述第二转换电路用以接收PWM类型的所述调光控制信号，并将所述调光控制信号直接或取反后作为所述调光信号。
[0019] 优选地，所述LED调光控制电路还包括
电压驱动电路，用以将所述调光信号转换成电压驱动信号，所述电压驱动信号用以指示LED驱动电路生成相应的驱动
电流以驱动LED负载工作。
[0020] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述电压驱动信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同。
[0021] 优选地，所述电压驱动信号的占空比与所述调光信号的占空比互补或相同。
[0022] 优选地，当所述调光信号的占空比和所述调光控制信号的占空比相同时，所述电压驱动信号的占空比和所述调光信号的占空比相同；当所述调光信号的占空比和所述调光控制信号的占空比互补时，所述电压驱动信号占空比和所述调光信号的占空比互补。
[0023] 优选地，当所述调光控制信号为电平类型的信号时，则生成所述调光控制信号的调光器为电阻调光或者模拟调光。
[0024] 优选地，还包括电流源，并联连接在所述LED调光控制电路的输入端，用以为无源调光器提供电流。
[0025] 第二方面，提供一种LED调光控制方法，包括以下步骤：
[0026] 接收各种类型的调光控制信号，生成相应的检测信号，所述检测信号表征所述调光控制信号的类型；
[0027] 根据所述检测信号和所述调光控制信号生成调光信号，并使得所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的调光幅度相对应。
[0028] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同或互补。
[0029] 优选地，当所述调光控制信号为电平类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的幅值相对应，所述调光信号的占空比随着所述调光控制信号的变化而变化。
[0030] 优选地，根据所述检测信号，选择不同的方式将所述调光控制信号转化为所述调光信号。
[0031] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光控制信号直接或取反后作为所述调光信号。
[0032] 优选地，当所述调光控制信号为电平类型的信号时，将所述调光控制信号和三角波信号进行比较，并将比较结果作为调光信号。
[0033] 优选地，通过检测一段时间内，所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数，来识别所述调光控制信号的类型。
[0034] 优选地，当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数小于预定个数时，则表征所述调光控制信号为电平类型的信号，此时所述检测信号为第一状态；当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数大于预定个数时，则表征所述调光控制信号为PWM类型的信号，此时所述检测信号为第二状态。
[0035] 优选地，还包括以下步骤：将所述调光信号转换成电压驱动信号，所述电压驱动信号用以指示LED驱动电路生成相应的驱动电流以驱动LED负载工作。
[0036] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述电压驱动信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同。
[0037] 优选地，所述电压驱动信号的占空比与所述调光信号的占空比互补或相同。
[0038] 第三方面，提供一种LED驱动模块，包括：
[0039] 调光器，用于生成调光控制信号，
[0040] 以上任意一项所述的LED调光控制电路，用于根据所述调光控制信号生成调光信号；
[0041] LED驱动电路，用于根据所述调光信号生成的电压驱动信号生成对应的驱动电流以驱动LED负载工作，并使其发出与调光控制信号对应的
亮度的光
[0042] 本发明的LED调光控制电路，通过自动检测调光器输出的调光控制信号的类型，以自适应的选择相应的转换电路将所述调光控制信号转换成调光信号，从而使得LED调光控制电路能够兼容多种类型的调光器，不仅控制方法简单，且成本较低。
附图说明
[0043] 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。
[0044] 图1为依据本发明的LED调光控制电路的结构
框图；
[0045] 图2为依据本发明的LED调光控制电路的电路结构图；
[0046] 图3为依据本发明的LED调光控制电路的共工作
波形图；
[0047] 图4为依据本发明的检测电路的电路结构图；
[0048] 图5为另一个依据本发明的LED调光控制电路的电路结构图；
具体实施方式
[0049] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0050] 此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0051] 同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个
节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0052] 除非上下文明确要求，否则整个
说明书和
权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0053] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0054] 本发明提供了一种LED调光控制电路，包括：
[0055] 检测电路，用以接收各种类型的调光控制信号，生成相应的检测信号，所述检测信号表征所述调光控制信号的类型；
[0056] 调光信号产生电路，用以根据所述检测信号和所述调光控制信号生成调光信号，并使得所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的调光幅度相对应。
[0057] 当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同或互补；当所述调光控制信号为电平类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的幅值相对应，所述调光信号的占空比随着所述调光控制信号的变化而变化。
[0058] 所述调光信号产生电路根据所述检测信号，选择不同的方式将所述调光控制信号转化为所述调光信号。
[0059] 当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光控制信号直接或取反后作为所述调光信号；当所述调光控制信号为电平类型的信号时，将所述调光控制信号和三角波信号进行比较，并将比较结果作为调光信号。
[0060] 进一步的，所述LED调光控制电路还包括电压驱动电路，用以将所述调光信号转换成电压驱动信号，所述电压驱动信号用以指示LED驱动电路生成相应的驱动电流以驱动LED负载工作。
[0061] 当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述电压驱动信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同。进一步的，当所述调光信号的占空比和所述调光控制信号的占空比相同时，所述电压驱动信号的占空比和所述调光信号的占空比相同；当所述调光信号的占空比和所述调光控制信号的占空比互补时，所述电压驱动信号占空比和所述调光信号的占空比互补。
[0062] 所述电压驱动信号的占空比与所述调光信号的占空比互补或相同。
[0063] 参考图1，所示为依据本发明的LED调光控制电路的结构框图。在本发明实施例中，LED调光控制电路应用于一LED电源系统中，该LED电源系统包括调光器11、所述LED调光控制电路12、LED驱动电路13以及LED负载。其中，调光器11用以生成调光控制信号，LED调光控制电路12接收调光控制信号，并将其转换成电压驱动信号，LED驱动电路13用以根据所述电压驱动信号，生成对应的驱动电流以驱动LED负载工作，并使其发出与调光控制信号相对应的亮度的光。
[0064] 具体地，LED调光控制电路12包括检测电路121、调光信号产生电路122以及电压驱动电路123。其中，检测电路121，用以接收调光器11输出的调光控制信号Vc，在其内部自动检测调光控制信号Vc的类型，并生成相应的检测信号Vdet；调光信号产生电路122，用以根据检测信号Vdet，选择相应的转换电路将调光控制信号Vc转换成调光信号Vdim；电压驱动电路123，用以将调光信号产生电路122输出的调光信号Vdim，转换成对应的电压驱动信号Vd，电压驱动信号Vd用以指示LED驱动电路13生成相应的驱动电流Id以驱动LED负载工作，使其发出调光控制信号Vc所对应的亮度的光。
[0065] 参考图2，示出了依据本发明的LED调光控制电路的电路结构图。当调光器11接入LED调光控制电路12时，会在LED调光控制电路12的输入端上呈现出一定的电压类型(具体的电压由调光器11决定)或者PWM类型的调光控制信号Vc，由于这两类调光控制信号Vc转换成调光信号Vdim的机理不同，因此，LED调光控制电路12需要对这两种类型的调光控制信号进行自动检测。以使其分别通过不同的转换电路被转换成调光信号。图3为依据本发明的LED调光控制电路的工作波形图。参考图3，优选地，当调光控制信号Vc为电平类型时，使得检测信号为第一状态，比如本发明实施例中为0，使调光控制信号Vc直接跟三角波比较，并将比较结果作为调光信号Vdim；当调光控制信号Vc为PWM类型时，使得检测信号为第二状态，比如本发明实施例中为1，使调光控制信号Vc直接或取反后作为调光信号Vdim。对应的，调光控制信号Vc直接作为调光信号Vdim，则电压驱动信号Vd的占空比和调光信号的占空比相同。调光控制信号Vc取反后作为调光信号Vdim，则电压驱动信号Vd的占空比和调光信号的占空比互补。即所述电压驱动信号Vd的占空比和所述调光控制信号VC相同。
[0066] 具体地，检测电路121通过检测一段时间内，调光控制信号Vc的上升沿或者下降沿的个数，来识别调光控制信号Vc的类型。由于电平类型的调光控制信号Vc，在一段时间内，没有上升沿或者下降沿，而PWM类型的的调光控制信号Vc，在一段时间内，具有多个上升沿或者下降沿，因此，可以据此来区别调光控制信号的类型。
[0067] 进一步地，当调光控制信号Vc的上升沿或者下降沿的个数小于预定个数时，则表征调光控制信号Vc为电平类型的信号，此时检测信号Vdet为第一状态，即0；当调光控制信号Vc的上升沿或者下降沿的个数大于预定个数时，则表征调光控制信号Vc为PWM类型的信号，此时检测信号Vdet为第二状态，即1。在本发明实施例中，以检测上升沿个数大于三个为例来加以说明。
[0068] 图4为依据本发明的检测电路的电路结构图。参考图4，检测电路121包括第二比较器CMP2、三个D触发器D1、D2、D3以及一个SR触发器。具体地，第二比较器CMP2的同相输入端和
反相输入端分别接收调光控制信号Vc以及参考电压Vref，输出第二比较信号Vcmp2，三个D触发器的D端均连接至其 端，且 端均与下一个D触发器的CLK端连接，复位端rst均接收一计时信号Timer，该计时信号Timer即用来表征所述用于检测的一段时间。D1触发器的CLK端接收第二比较信号Vcmp2，D3触发器的Q端连接至SR触发器的S端，同时SR触发器的R端接地，在SR触发器的Q端输出检测信号Vdet。
[0069] 具体地，检测电路121通过检测一定时间内调光控制信号Vc的上升沿个数，当大于三个时，检测信号Vdet为高电平；当上升沿个数小于三个时，检测信号Vdet为低电平。当调光控制信号Vc是电平类型的信号时，由三路D触发器组成的计数器无法得到有效的
输入信号，计数器最终的
输出信号无法置位RS触发的S端，在SR触发器的Q端输出的检测信号Vdet为0；当调光控制信号Vc为PWM类型的信号时，计数器的CLK端是有效的输入信号，当计数到三个以上PWM信号时，RS触发器的S端被置位，在SR触发器的Q端输出的检测信号Vdet为1。
[0070] 可以理解的是，为了提高系统的效率，检测电路121只工作在调光控制信号Vc开始输入的一段时间，并在这段时间内完成信号类型的检测，当进入正常工作后，检测电路121将不再起作用。
[0071] 需要说明的是：当调光控制信号Vc为电平类型的信号时，则生成所述调光控制信号Vc的调光器11为电阻调光或者模拟调光。电阻调光器与0～10V模拟调光器的工作机理是不同的，电阻调光是根据欧姆定律，通过改变电阻阻值的大小改变最终的调光器
输出电压；而0～10V模拟调光器大部分是由晶体管电路构成，通过调节晶体管BE端的电流，达到调节调光器输出电压的目的。虽然二者的工作机理不同，但它们相同的地方在于都需要外部提供电流，且输出是以0～10V的电压表征调
光亮度的大小。在本发明中，不管是什么类型的调光器，只要最终调光器的输出是电平类型的信号或者是PWM类型的信号，都是可以识别出来的。不在乎调光器本身是如何产生这些信号的，因此，从目前市场来看，本发明的LED调光控制电路几乎可以识别所有的调光器。
[0072] 具体地，如图2所示，调光信号生成电路122包括第一转换电路1221和第二转换电路1222，其分别在检测信号Vdet为第一状态时和检测信号Vdet为第二状态时被使能。
[0073] 第一转换电路1221用以接收电平类型的调光控制信号Vc，并将调光控制信号Vc与一三角波信号Vtri进行比较以得到比较结果Vcmp1，比较结果Vcmp1作为调光信号Vdim。优选地，第一转换电路1221包括第一比较器CMP1、非
门N1以及第一
开关S1。第一比较器CMP1的同相输入端和反相输入端分别接收三角波信号Vtri以及调光控制信号Vc，输出比较结果Vcmp1。检测信号Vdet通过非门N1控制第一开关S1的通断，当检测信号Vdet为第一状态时，即0时，第一开关S1接通，将比较结果Vcmp1作为调光信号Vdim输出。
[0074] 第二转换电路1222用以接收PWM类型的调光控制信号Vc，并将调光控制信号Vc取反后作为所述调光信号Vdim。优选地，第二转换电路1222包括非门N2以及第二开关S2。检测信号Vdet控制第二开关S2的通断，当检测信号Vdet为第二状态时，即1时，第二开关S2接通，将调光控制信号Vc取反后作为所述调光信号Vdim输出。
[0075] 电压驱动电路123，用以将调光信号产生电路122输出的调光信号Vdim，转换成对应的电压驱动信号Vd。优选地，电压驱动电路123包括第一晶体管Q1以及第一电阻R1。第一晶体管Q1与第一电阻R1
串联连接，第一晶体管Q1的另一端接地，第一电阻R1的另一端接收驱动电压VCC，并在第一晶体管Q1以及第一电阻R1的公共节点生成电压驱动信号Vd。其中，第一晶体管Q1受调光信号Vdim的控制导通和关断。当调光信号Vdim为高电平时，第一晶体管Q1导通，此时，电压驱动信号Vd被拉低至零电压；当调光信号Vdim为低电平时，第一晶体管Q1关断，此时，电压驱动信号Vd被拉低高至驱动电压VCC。因此，调光信号Vdim的占空比与电压驱动信号Vd的占空比互补，且电压驱动信号Vd具有与驱动电压VCC相同的幅值，以此来满足LED驱动电路的需求。
[0076] 当然，可以理解的是，当电路设置有所不同时，调光信号Vdim的占空比与电压驱动信号Vd的占空比也可以相同或呈现其他关系，只要使得最终生成的电压驱动信号Vd可以表征调光控制信号Vc即可。
[0077] 图5为另一个依据本发明的LED调光控制电路的电路结构图，参考图5，LED调光控制电路12，还包括电流源I1，其并联连接在所述LED调光控制电路的输入端，用以配合无源调光器工作。在电阻调光的运用中，由于电阻是无源器件，如果有没有内部电流源，LED调光控制电路12的输入端上不能产生电压，调光器11就无法正常使用。同理，在0～10V模拟无源调光器运用中，由于调光器自己无法产生0～10V的电压，需要外部提供一定的电流进行激励才能正常工作。因此，有了LED调光控制电路12的输入端流出电流的功能，使得本发明的LED调光控制电路兼容的调光器更多更广。
[0078] 本发明还提供了一种LED调光控制方法，包括以下步骤：
[0079] 接收各种类型的调光控制信号，生成相应的检测信号，所述检测信号表征所述调光控制信号的类型；
[0080] 根据所述检测信号和所述调光控制信号生成调光信号，并使得所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的调光幅度相对应。
[0081] 当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同或互补；当所述调光控制信号为电平类型的信号时，所述调光信号的占空比与所述调光控制信号的幅值相对应，所述调光信号的占空比随着所述调光控制信号的变化而变化。
[0082] 进一步的，根据所述检测信号，选择不同的方式将所述调光控制信号转化为所述调光信号。
[0083] 当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述调光控制信号直接或取反后作为所述调光信号；当所述调光控制信号为电平类型的信号时，将所述调光控制信号和三角波信号进行比较，并将比较结果作为调光信号。
[0084] 通过检测一段时间内，所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数，来识别所述调光控制信号的类型。
[0085] 优选地，当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数小于预定个数时，则表征所述调光控制信号为电平类型的信号，此时所述检测信号为第一状态；当所述调光控制信号的上升沿或者下降沿的个数大于预定个数时，则表征所述调光控制信号为PWM类型的信号，此时所述检测信号为第二状态。
[0086] 进一步的，LED调光控制方法还包括以下步骤：将所述调光信号转换成电压驱动信号，所述电压驱动信号用以指示LED驱动电路生成相应的驱动电流以驱动LED负载工作。
[0087] 优选地，当所述调光控制信号为PWM类型的信号时，所述电压驱动信号的占空比与所述调光控制信号的占空比相同。
[0088] 优选地，所述电压驱动信号的占空比与所述调光信号的占空比互补或相同。
[0089] 本发明还提供一种LED驱动模块，包括：
[0090] 调光器，用于生成调光控制信号，
[0091] 本发明所述的LED调光控制电路，用于根据所述调光控制信号生成调光信号；
[0092] LED驱动电路，用于根据所述调光信号生成的电压驱动信号生成对应的驱动电流以驱动LED负载工作，并使其发出与调光控制信号对应的亮度的光
[0093] 本发明的LED调光控制电路，通过自动检测调光器输出的调光控制信号的类型，以自适应的选择相应的转换电路将所述调光控制信号转换成调光信号，从而使得LED调光控制电路能够兼容多种类型的调光器，不仅控制方法简单，且成本较低。
[0094] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
