[发明专利]一种可实现LED隔离无级调光的电路和方法

说明书

本发明公开了一种可实现LED隔离无级调光的电路和方法，其通用性强、且实现结构简单、成本低廉。该电路包括直流电压源、LED灯珠串、达林顿光耦、可调恒流源和微控制单元；直流电压源的输出正端接LED灯珠串的正端，LED灯珠串的负端通过达林顿光耦的副边以及可调恒流源后与所述直流电压源的输出负端连接，从而构成LED灯珠串的供电回路；可调恒流源的设定电流由所述LED灯珠串的额定电流确定；所述微控制单元与所述达林顿光耦的原边连接，用于向达林顿光耦提供不同占空比的PWM信号；PWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。

技术领域

本发明属于光电技术领域，涉及一种LED的调光电路及方法，尤其涉及一种可实现LED隔离无级调光的电路和方法。

背景技术

LED(发光二极管)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机、彩光装饰和照明。

LED主要特性有以下几点：

1、LED是一种二极管，和普通二极管一样是一个含有PN结的半导体器件，具有单向导电性；

2、LED有一个门限电压，只有加在LED两端的电压高于这个门限电压时，LED才会导通并开始发光；

3、LED具有非线性的伏—安特性曲线，通过LED的电流与加在其两端的电压不成正比；

4、LED的光通量输出随流过LED电流的增大而增大，但不成正比。当光通量增加到一定程度后，其随电流增加而增加的量很少，呈明显变缓的趋势；

5、即使是同一型号甚至是同一批次生产的LED器件，其参数的离散性也较大。

LED作为一种照明光源，调光是很重要的，不仅仅是为了得到一个更好更舒适的光照环境，而且在特定场合和时间降低照明输出可既满足照明需求也能进一步实现节能减排。下面简单介绍一下常见的调光方法。

1、可控硅调光

优点：与白炽灯结合多年，具有广泛的市场基础；与老线路和灯座兼容，原理简单，更新替换容易；成本低；符合人们的使用习惯。

缺点：破坏了市电正弦波的波形，降低了功率因数值；容易产生严重的EMI干扰；容易造成LED灯产生音频噪声和闪烁；调光范围小且不精确。

2、分组调光

优点：原理简单，便于安装维护。

缺点：亮度等级太少；常开组容易老化损坏。

3、模拟调光

传统模拟调光

优点：调光原理简单；成本低；便于安装维护。

缺点：产生LED偏色；效率低，容易发热减少灯具的寿命。

新模拟调光

优点：调光精确；效率高。

缺点：产生LED偏色；需要专用芯片和复杂外围电路(成本增加)；开发难度大；通用性差。

4、PWM调光

优点：调光精度高；效率高；适合MCU控制。

缺点：需要专用芯片和复杂外围电路(成本增加，尤其大功率PWM调光)；开发难度大；通用性差；与MCU不隔离，安全隐患大。