[发明专利]一种LED照明灯温度补偿式调光电路及其调光方法

权利要求书

1.一种LED照明灯温度补偿式调光电路，包括输入电路、输出电路、调光信号模块、LED驱动器IC₁和LED灯串，调光信号模块与LED驱动器IC₁连接，LED驱动器IC₁通过输出电路与LED灯串连接，LED驱动器IC₁包括调光输入端ADJ、输入电压端U₁和接地端GND；其特征在于：它还包括线性化电路和温度补偿电路，线性化电路包括负温度系数热敏电阻、固定电阻R₁和电容器C，负温度系数热敏电阻简称NTCR，NTCR靠近LED灯串；固定电阻R₁和电容器C的一端与NTCR的一端连接，连接端的电压为线性化电路的输出电压U_T，固定电阻R₁和电容器C另一端接地；NTCR的另一端连接外部基准电压源U_REF，U_REF经过电阻R₂和可调电阻R₃分压后得到线性化电路参考电压U_R，可调电阻R₃的一端接地；

所述的温度补偿电路包括电压比较器IC₂、反相放大器IC₃、模拟开关SW₁、模拟开关SW₂和反相器IC₅；电压比较器IC₂的反相输入端连接线性化电路的输出电压U_T，电压比较器IC₂的同相输入端连接线性化电路的参考电压U_R，电压比较器IC₂的输出端同时与模拟开关SW₁和反相器IC₅的输入端连接，反相器IC₅的输出端与模拟开关SW₂连接；模拟开关SW₁的一端与调光信号模块连接，另一端与LED驱动器IC₁的调光输入端ADJ连接；模拟开关SW₂的一端与LED驱动器IC₁的调光输入端ADJ连接，另一端与反相放大器IC₃的输出端连接，反相放大器IC₃的反相输入端连接线性化电路的输出电压U_T，反相放大器IC₃的同相输入端接地。

2.根据权利要求1所述的LED照明灯温度补偿式调光电路，其特征在于：所述的调光信号模块为模拟调光信号，将模拟调光信号直接加至LED驱动器IC₁的调光输入端ADJ，该电压的变化幅度为0V→U_ADJ，U_ADJ为LED驱动器IC₁所允许的最高模拟调光电压。

3.根据权利要求1所述的LED照明灯温度补偿式调光电路，其特征在于：所述的调光信号模块为PWM调光信号，将PWM调光信号直接输入到LED驱动器IC₁的调光输入端ADJ，PWM信号的幅度为U_ADJ，PWM调光频率一般为200Hz～20kHz。

4.根据权利要求1所述的LED照明灯温度补偿式调光电路，其特征在于：所述的调光信号模块为PWM调光信号，PWM调光信号经过晶体管VT接调光输入端ADJ，利用高、低电平进行调光。

5.根据权利要求1所述的LED照明灯温度补偿式调光电路，其特征在于：所述的调光信号模块为由微控制器MCU产生的PWM调光信号，经过场效应管V接调光输入端ADJ，利用高、低电平进行调光。

6.根据权利要求1所述的LED照明灯温度补偿式调光电路，其特征在于：所述的模拟开关SW₁和模拟开关SW₂为一片CD4066型4路双向模拟开关IC₄。

7.根据权利要求1—6任一项所述LED照明灯温度补偿式调光电路的调光方法，其特征在于：所述的调光方法包括线性温度补偿方法和非线性温度补偿方法，线性温度补偿的步骤如下：

（1）由于NTCR与温度呈非线性关系，为提高测温精度，在整个温度范围内对NTCR进行线性化，即把NTCR与固定电阻R₁串联，所述温度范围的下限温度为T_L，上限温度为T_H，T_H为安全工作点温度，最高极限温度为T_max，温度超过T_max，LED灯串即会损坏；

（2）在正常温度下，即环境温度T_A＜T_H时，U_T＜U_R，电压比较器IC₂输出为高电平，使模拟开关SW₁闭合，输入正常的调光信号，LED驱动器IC₁工作在恒流区；当环境温度T_A＞T_H时，U_T＞U_R，电压比较器IC₂就输出低电平，一方面将模拟开关SW₁断开，切断调光信号的输入通道，另一方面经过反相器IC₅变成高电平，将模拟开关SW₂闭合，此时U_T信号经过反相放大器IC₃放大后，再通过模拟开关SW₂加至LED驱动器IC₁的调光输入端ADJ，以模拟调光的方式强迫LED驱动器IC₁的输出电流I_O按线性规律减小，进而使LED灯串的亮度均匀降低，对LED起到保护作用；当环境温度T_A＜T_H时，LED驱动器IC₁自动返回恒流区工作；

所述的非线性温度补偿步骤如下：

（1）在正常工作温度范围内对NTCR进行线性化，该温度范围的下限温度为T_L，上限温度为T_H；

（2）当环境温度T_A＜T_H时，LED驱动器IC₁工作在恒流区；当T_A＞T_H时，通过温度补偿式调光电路使LED驱动器IC₁的输出电流I_O按指数规律迅速减小，迫使LED的亮度降低。