[实用新型]多路调光装置及应用其的照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多路调光装置，具体而言，涉及一种用于驱动多路发光二极管(LED)负载，单独调节每路LED负载电流，控制亮度、色温或颜色的装置，以及包含所述多路调光装置的照明装置。

背景技术

作为新一代的照明光源，LED灯珠能发出不同色温和颜色的光，使得多路LED彩色照明逐渐得到广泛应用。目前市场上，多路LED负载驱动有两种方法。第一种方法是两级结构，如图1所示。第一级实现AC/DC恒压，第二级用多路PWM可控的DC/DC实现恒流。第一级隔离变压器两个输出绕组，分别给第二级和控制部分供电。控制部分包括通信电路和PWM产生电路。市场上多路调光产品是通信电路含一个核心芯片，PWM产生电路含一个核心芯片，AC/DC含一个核心芯片，每路DC/DC含一个核心芯片，电路比较复杂。第二种方法是一级结构，如图2所示。AC/DC是隔离恒压恒流电源，多路LED负载与调光开关串联，用PWM信号控制多路调光实现LED负载电流的变化。隔离恒压恒流保证电源最大输出电流不超过每路LED负载的额定电流，确保LED灯珠工作安全。

这两种方法的共同点是通信电路和PWM产生电路分别用各自的核心芯片实现。控制部分电路成本高，占PCB板面积大。而且第二种方法中隔离恒压恒流特性对电源的选择是一个约束。

发明内容

针对现有方案的上述缺陷，本实用新型的目的在于，降低多路调光装置的复杂度和成本。

一颗单片集成通信处理器核心芯片完成通信功能和多路PWM信号产生功能。通常单片集成通信处理器是为完成通信功能设计，没有硬件多路PWM功能。用纯软件的方法很难保证多路PWM信号定时精度。使用一个硬件定时器和若干GPIO引脚，每个GPIO引脚输出一路PWM 信号，软件可以产生需要的多路PWM信号。如图3所示，单片集成通信处理器产生三路PWM信号。在一个周期T，三路PWM信号按高电平时间长度从小到大排序。第一路PWM1信号的高电平时间是t1，第二路PWM2信号的高电平时间是t1+t2，第三路PWM3信号的高电平时间是t1+t2+t3。在定时器中断服务程序中，硬件定时器中断计数时间依次设置t1、t2、t3以及T-t1-t2-t3。第一次初始化三路PWM信号均设置为高；t1计时到，PWM1设置为低；t2计时到，PWM2设置为低；t3计时到，PWM3设置为低；T-t1-t2-t3计时到，三路PWM信号均设置为高；依次循环。每次PWM占空比有变化，重新按PWM信号高电平时间长度排序。只要把定时器中断服务优先级设置为最高，可以保证PWM信号的定时精度。

选择不同种类AC/DC电源，可以降低多路调光装置成本。前述第二种方法中，成本较低的非隔离恒压恒流电源可以代替隔离恒压恒流电源。

提高方案的集成度和使用不同的电源结构从而降低多路调光装置的复杂度和成本是本实用新型的基本思想。

根据本实用新型的第一方面，提供一种多路调光装置，包括非隔离恒压恒流电源、单片集成通信处理器及其附属电路、多路调光开关以及辅助电源，所述非隔离恒压恒流电源输入交流电，输出的直流电源给多路LED负载和所述辅助电源供电，输出的直流电源正极与多路LED负载阳极、所述辅助电源输入正极连接；所述单片集成通信处理器在一个芯片上集成了通信功能和多路PWM信号输出功能，所述单片集成通信处理器及其附属电路与外界通信获取指令，按指令输出多路PWM信号；所述多路调光开关的每一路开关串联在每一路LED负载阴极与地电位之间，每一路调光开关分别受一位PWM信号控制；所述辅助电源从所述非隔离恒压恒流电源输出的直流电源取电，给非LED负载的其他电路供电，其中，多路PWM信号控制所述多路调光开关，改变LED负载电流大小。

在第一方面中，优选的是，所述多路调光开关的每一路开关用一个NMOS实现，每个NMOS的栅极对地分别接下拉电阻，每个NMOS的栅极分别接一位PWM信号。

优选的是，所述辅助电源输出第二路直流电源，而且，每个NMOS的栅极分别接上拉电阻到所述辅助电源输出的第二路直流电源，同时所述单片集成通信处理器的PWM引脚均设置为漏极开路输出。