CN107094326A - Led灯具控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED灯具控制电路，与设有调光接口的驱动电源均通过灯具开关接入市电，包括AC-DC电源、储能电路、开关检测电路及信号处理电路。AC-DC电源用于将交流电转换为直流电。储能电路用于在灯具开关闭合时储能，并在灯具开关断开后向开关检测电路和信号处理电路供电。开关检测电路将灯具开关的状态发送至信号处理电路。信号处理电路在灯具开关断开后开始计算灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并根据延时时间的不同输出对应不同LED灯具亮度的控制信号，且将控制信号发送至调光接口。该LED灯具控制电路能够通过灯具开关而实现对LED灯具进行调光的功能，克服了传统LED灯具只能处于全亮和熄灭这两种状态的问题。

Description

LED灯具控制电路

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种LED灯具控制电路。

背景技术

发光二极管灯具，亦称LED灯具，以其高效、节能、长寿、小巧等技术特点，正在成为新一代照明市场的主力产品，且有力地拉动环保节能产业的高速发展。

对于水电厂廊道、电缆隧道、大企制造业地坑、过道、电力行业等需要长时间照明的区域来说，为了能够节约资源，通常在工作人员定时巡检、作业时，要求LED灯具全亮，而当工作人员巡检、作业完毕后LED灯具则只需输出微弱的亮光(即处于微亮状态)即可满足要求。然而传统的LED灯具控制电路通过安装于墙壁的灯具开关来控制LED灯具的使用状态，而在灯具开关的控制下，由于灯具开关只能处于闭合和断开，因此LED灯具相应只能处于全亮和熄灭这两种状态，并不具有调光功能，因此无法实现上述微亮状态。

发明内容

基于此，针对如何克服传统LED灯具控制电路根据灯具开关而对LED灯具无法实现调光功能的问题，本发明提供一种LED灯具控制电路，通过灯具开关对LED灯具能够实现调光功能，从而克服了传统LED灯具只能处于全亮和熄灭这两种状态的问题。

一种LED灯具控制电路，与设有调光接口的驱动电源均通过灯具开关接入市电；所述LED灯具控制电路包括：AC-DC电源、储能电路、开关检测电路及信号处理电路。

所述AC-DC电源通过所述灯具开关接入市电，所述AC-DC电源的输出端分别与储能电路的输入端、开关检测电路的输入端连接；所述储能电路用于在所述灯具开关闭合时储能，并在所述灯具开关断开后向开关检测电路和信号处理电路供电；所述开关检测电路用于检测灯具开关断开或闭合，并将灯具开关的状态发送至信号处理电路；所述信号处理电路在灯具开关每次断开后开始计算所述灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并根据所述延时时间的不同输出对应不同LED灯具亮度的控制信号，且将所述控制信号发送至调光接口，所述控制信号与所述调光接口的调光方式相匹配。

在其中一个实施例中，所述信号处理电路包括单片机控制单元和信号转换单元；所述单片机控制单元的第一输入端为信号处理电路的输入端；所述单片机控制单元的输出端与信号转换单元的输入端连接；所述信号转换单元的输出端为信号处理电路的输出端；

所述单片机控制单元，在灯具开关每次断开后开始计算所述灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并输出占空比与所述延时时间对应的PWM信号；所述信号转换单元，用于根据所述PWM信号输出对应的控制信号，并将该控制信号发送至调光接口。

在其中一个实施例中，所述LED灯具控制电路还包括拨码开关电路，所述拨码开关电路的输出端与单片机控制单元的第二输入端连接；

同时，所述延时时间处于设定范围之内时所述单片机控制单元输出占空比为100％的PWM信号，所述延时时间处于设定范围之外时所述单片机控制单元输出占空比与拨码开关电路设定数值对应的PWM信号；或所述延时时间处于设定范围之内时所述单片机控制单元输出占空比与拨码开关电路设定数值对应的PWM信号，所述延时时间处于设定范围之外时所述单片机控制单元输出占空比为100％的PWM信号。

在其中一个实施例中，所述信号转换单元包括运算放大器U5、电阻R41、电容C40、电容C43、电阻R43、电阻R44、电容C41、电容C44；

所述电阻R41的一端为所述信号转换单元的输入端，所述电阻R41的另一端分别与电容C40的一端、电容C43的一端及运算放大器U5的同相输入端连接，且所述电容C40的另一端、电容C43的另一端及运算放大器U5的负电源输入端共同接地；所述运算放大器U5的正电源输入端接入所述储能电路的供电电压，并通过电容C44接地；所述运算放大器U5的反相输入端与输出端之间依次并联电阻R44、电容C41，且所述运算放大器U5的反相输入端与电阻R44、电容C41的公共端通过电阻R43接地，所述运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端为信号转换单元的输出端。

在其中一个实施例中，所述信号转换单元还包括三极管Q1、电阻R45、电阻R46、电阻R47及电容C42；

所述电阻R46的一端连接运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端；所述电阻R46的一端还与电阻R45的一端连接，所述电阻R45的另一端接地；所述三极管Q1的基极与电阻R46的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与电容C42的一端共同接地，所述三极管Q1的发射极、电阻R47的一端及电容C42的另一端共同连接并作为信号转换单元的输出端；所述电阻R47的另一端接入所述储能电路的供电电压。

在其中一个实施例中，所述开关检测电路包括：电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、二极管D5、光耦U7、稳压二极管ZD1及电阻R34；

所述电阻R30的一端及电阻R32的一端共同连接并作为开关检测电路的输入端，所述电阻R30的另一端分别与电阻R32的另一端、电阻R31的一端及电阻R33的一端连接，所述电阻R31的另一端分别与电阻R33的另一端、二极管D5的负极、光耦U7的阳极连接；光耦U7的阴极分别与二极管D5的正极、稳压二极管ZD1的负极连接，光耦U7的集电极通过电阻R34接入所述储能电路的供电电压，且光耦U7与电阻R34的公共端为开关检测电路的输出端；所述稳压二极管ZD1的正极、光耦U7的发射极均接地。

在其中一个实施例中，所述储能电路包括第一储能单元、降压单元及第二储能单元；

所述降压单元用于将所述AC-DC电源输出的直流电转换为适于开关检测电路及信号处理电路工作的直流电；所述第一储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述AC-DC电源输出的直流电；所述第二储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述降压单元输出的直流电；所述第一储能单元、第二储能单元还用于在所述灯具开关断开后通过降压单元向开关检测电路和信号处理电路提供电能。

在其中一个实施例中，所述降压单元包括第一降压模块和第二降压模块；所述第一降压模块的输入端通过所述第一储能单元连接AC-DC电源的输出端，所述第一降压模块的输出端通过所述第二储能单元连接第二降压模块的输入端和信号转换单元；所述第二降压模块的输出端分别连接开关检测电路和单片机控制单元；

所述第一降压模块用于根据所述AC-DC电源输出的直流电输出适于所述信号转换单元工作的直流电；所述第二降压模块用于根据所述适于信号转换单元工作的直流电输出适于开关检测电路和单片机控制单元工作的直流电；

所述第二储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述适于信号转换单元工作的直流电。

在其中一个实施例中，所述第一储能单元包括二极管D4和极性电容C1；所述第二储能单元包括极性电容C7、电感L2A及极性电容C8；

所述二极管D4的正极为所述储能电路的输入端，所述二极管D4的负极与极性电容C1的正极共同与所述第一降压模块的输入端连接；所述极性电容C1的负极接地；

所述极性电容C7的正极与所述第一降压模块的输出端连接，且所述极性电容C7的正极还与电感L2A的一端连接，所述极性电容C7的负极与极性电容C8的负极共同接地；所述电感L2A的另一端与极性电容C8的正极连接并用于向信号转换单元、第二降压模块输出供电电压。

在其中一个实施例中，所述第一降压模块包括：电阻R3、电阻R4、电容C2、电阻R5、二极管D1、开关稳压器U1、电容C3、电阻R8、极性电容C4、二极管D2、电阻R7、第一变压器T1、电容CY3、二极管D3、电容C5、光耦U2、可调精密稳压源U4、电阻R12、电阻R13、电阻R10、电阻R9、电阻R14、电容C6及电阻R11；所述第二降压模块包括正向低压降稳压器U3、电容C9、极性电容C11及电容C13；

在所述第一降压模块中，所述电阻R3的一端为第一降压模块的输入端，且所述电阻R3的一端还依次与电容C2的一端、第一变压器T1初级线圈的第一端口连接；所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接；所述电阻R4的另一端分别与电容C2的另一端、电阻R5的一端连接；所述电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接；所述二极管D1的正极分别与第一变压器T1的初级线圈的第二端口、开关稳压器U1的漏极连接；所述开关稳压器U1的接地端与电容C3的一端、极性电容C4的负极、电容C5的一端、光耦U2的发射极共同接地，所述开关稳压器U1的反馈输入端分别与电容C5的另一端、光耦U2的集电极连接，所述开关稳压器U1的电源输入端分别与电容C3的另一端、电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另一端分别与极性电容C4的正极、二极管D2的负极连接；所述二极管D2的正极通过电阻R7连接第一变压器T1的次级第一线圈的第一端口；所述第一变压器T1的次级第一线圈的第二端口与电容CY3的一端共同接地；所述第一变压器T1的次级第二线圈的第一端口连接二极管D3的正极；所述第一变压器T1的次级第二线圈的第二端口与电容CY3的另一端共同接地；所述二极管D3的负极为所述第一降压模块的输出端；

所述光耦U2的阳极分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端，所述光耦U2的阴极分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、可调精密稳压源U4的阴极连接；所述电阻R9的另一端连接第二储能单元；所述电阻R14的另一端与电容C6的一端连接；所述可调精密稳压源U4的阳极与电阻R12的一端、电阻R13的一端共同接地，所述可调精密稳压源U4的参考极分别与电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电容C6的另一端、电阻R11的一端连接；所述电阻R11的另一端连接所述第二储能单元。

在所述第二降压模块中，所述正向低压降稳压器U3的工作电压输入端为所述第二降压模块的输入端，且所述正向低压降稳压器U3的工作电压输入端还与电容C9的一端连接；所述正向低压降稳压器U3的输出电压端为所述第二降压模块的输出端，且所述正向低压降稳压器U3的输出电压端还分别与极性电容C11的正极、电容C13的一端连接；所述电容C9的另一端、极性电容C11的负极、电容C13的另一端共同接地。

上述的LED灯具控制电路具有的有益效果为：在该LED灯具控制电路中，储能电路能够在灯具开关闭合时储能，并在灯具开关断开后向开关检测电路和信号处理电路供电，以保证开关检测电路和信号处理电路在灯具开关断开后依然能够正常工作。同时开关检测电路用于检测灯具开关断开或闭合，并将灯具开关的状态发送至信号处理电路；信号处理电路，在灯具开关每次断开后开始计算灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并根据延时时间的不同输出对应不同LED灯具亮度的控制信号，且将该控制信号发送至调光接口，其中该控制信号与调光接口的调光方式相匹配。当驱动电源通过调光接口接收到该控制信号后即可根据该控制信号相应调节LED灯具的亮度。故该LED灯具控制电路能够通过灯具开关而实现对LED灯具进行调光的功能，从而克服了传统LED灯具只能处于全亮和熄灭这两种状态的问题。

附图说明

图1为一实施例的LED灯具控制电路的电路结构框图；

图2为图1所示实施例的LED灯具控制电路中AC-DC电源的电路图；

图3为图1所示实施例的LED灯具控制电路中第一储能单元、第一降压模块及第二储能单元的电路图；

图4为图1所示实施例的LED灯具控制电路中第二降压模块的电路图；

图5为图1所示实施例的LED灯具控制电路中开关检测电路的电路图；

图6为图1所示实施例的LED灯具控制电路中单片机控制单元与拨码开关电路的电路图；

图7为图1所示实施例的LED灯具控制电路中信号转换单元的电路图。

具体实施方式

为了更清楚的解释本发明提供的LED灯具控制电路，以下结合实施例作具体的说明。

如图1所示，本实施例提供的LED灯具控制电路2000与传统的驱动电源3000均通过灯具开关1000接入市电。因此LED灯具控制电路2000与驱动电源3000的输入交流部分共用，灯具开关1000能够同时控制驱动电源3000与LED灯具控制电路2000同时接入交流电或断开交流电。

其中，驱动电源3000设有调光接口，且驱动电源3000在灯具开关1000闭合时根据调光接口输入的信号控制LED灯具以相应的亮度点亮。在本实施例中，LED灯具控制电路2000能够通过灯具开关1000每次断开与闭合之间延时时间的不同而向调光接口发送对应不同亮度的控制信号，驱动电源3000通过调光接口接收到控制信号后即可根据控制信号相应控制LED灯具的亮度，进而实现根据灯具开关1000来对LED灯具进行调光的功能，使得LED灯具既能处于全亮状态又能处于微亮状态。以下将详细介绍LED灯具控制电路2000的实现原理。

LED灯具控制电路2000包括AC-DC电源2100、储能电路2200、开关检测电路2300、信号处理电路2400及拨码开关电路2500。其中，AC-DC电源2100通过灯具开关1000接入市电，且AC-DC电源2100的输出端分别与储能电路2200的输入端、开关检测电路2300的输入端连接。储能电路2200的输出端与开关检测电路2300和信号处理电路2400连接。开关检测电路2300的输出端与信号处理电路2400的输入端连接。信号处理电路2400的输出端与调光接口连接。其中，如图6、图7所示，信号处理电路2400包括单片机控制单元2410和信号转换单元2420。

AC-DC电源2100，用于将交流电转换为直流电。具体的，如图2所示，AC-DC电源2100包括：保险管F1、压敏电阻VR1、电容CX1、第二变压器L1、电容CY1、电容CX2、电容CY2、电阻R1、电阻R2、桥式整流二极管BD1及电容C12。

其中，保险管F1的一端通过灯具开关1000接入市电火线，保险管F1的另一端依次与压敏电阻VR1的一端、电容CX1的一端、第二变压器L1的初级线圈的第一端口连接。市电零线依次连接压敏电阻VR1的另一端、电容CX1的另一端及第二变压器L1的次级线圈的第一端口。地线依次连接电容CY1的一端、电容CY2的一端。第二变压器L1初级线圈的第二端口依次与电容CY1的另一端、电容CX2的一端、电阻R1的一端、桥式整流二极管BD1的火线交流端口连接。第二变压器L1次级线圈的第二端口依次与电容CX2的另一端、电容CY2的另一端、电阻R2的一端、桥式整流二极管BD1的零线交流端口连接。电阻R1的另一端与电阻R2的另一端连接。桥式整流二极管BD1的负极接地，桥式整流二极管BD1的正极与电容C12的一端连接，且桥式整流二极管BD1与电容C12的公共端为AC-DC电源2100的输出端。电容C12的另一端接地。

其中，市电(即AC220V)通过保险管F1进入AC-DC电源2100后，再通过桥式整流二极管BD1进行整流，最终得出高压的直流电(即DC(HV)，例如电压为210至340V的直流电)，并将该直流电分别输出至开关检测电路2300和储能电路2200。

储能电路2200用于在灯具开关1000闭合时储能，并在灯具开关1000断开后向开关检测电路2300和信号处理电路2400供电。也就是说，在灯具开关1000闭合时，储能电路2200用于储能，而在灯具开关1000断开后，储能电路2200即可利用已存储的电能向开关检测电路2300和信号处理电路2400供电，以保证开关检测电路2300和信号处理电路2400在灯具开关1000断开后仍能正常工作。

具体的，如图3、图4所示，储能电路2200包括第一储能单元2210、降压单元及第二储能单元2230。

其中，降压单元用于将AC-DC电源2100输出的直流电转换为适于开关检测电路2300及信号处理电路2400工作的直流电，相当于将AC-DC电源2100输出的直流电电压分别降低为适于开关检测电路2300、信号处理电路2400工作的电压。

第一储能单元2210用于在灯具开关1000闭合时存储AC-DC电源2100输出的直流电。第二储能单元2230用于在灯具开关1000闭合时存储降压单元输出的直流电。第一储能单元2210、第二储能单元2230还用于在灯具开关1000断开后通过降压单元向开关检测电路2300和信号处理电路2400提供电能，即在灯具开关1000断开后第一储能单元2210、第二储能单元2230用于提供电能，并通过降压单元将这些输出电能的电压转换为适于开关检测电路2300、信号处理电路2400工作的电压，之后即可对开关检测电路2300、信号处理电路2400进行供电。

需要说明的是，为了确保第一储能单元2210和第二储能单元2230均能在灯具开关1000闭合时进行储能，那么需设置降压单元和第一储能单元2210在灯具开关1000闭合时均能接收AC-DC电源2100输出的直流电，从而使得在灯具开关1000闭合时第一储能单元2210能够储能的同时降压单元也能够向第二储能单元2230输送能量以便第二储能单元2230进行储能。

因此本实施例在降压单元对AC-DC电源2100输出的直流电进行降压前、后的路径上分别通过第一储能单元2210(相当于高压储能电路)、第二储能单元2230(相当于低压储能电路)来进行储能，从而能够存储较多的电能，以延长储能电路2200在灯具开关1000断开后对开关检测电路2300、信号处理电路2400的供电时间。

具体的，在本实施例中由于信号转换单元2420的工作电压(即15V)与开关检测电路2300和单片机控制单元2410所需的工作电压(即5V)不同，因此降压单元能够输出具有相应两种电压的直流电。

具体实现方式为：降压单元包括第一降压模块2221和第二降压模块2222。第一降压模块2221的输入端通过第一储能单元2210连接AC-DC电源2100的输出端。第一降压模块2221的输出端通过第二储能单元2230连接第二降压模块2222的输入端和信号转换单元2420。第二降压模块2222的输出端分别连接开关检测电路2300和单片机控制单元2410。

第一降压模块2221用于根据AC-DC电源2100输出的直流电输出适于信号转换单元2420工作的直流电。其中第一降压模块2221输入的电能在灯具开关1000闭合时由AC-DC电源2100提供并通过第一储能单元2210输送，而在灯具开关1000断开后则由第一储能单元2210提供。

同时第二储能单元2230用于在灯具开关1000闭合时存储上述适于信号转换单元2420工作的直流电，即在灯具开关1000闭合时第二储能单元2230存储由AC-DC电源2100提供并由第一降压模块2221输出的电能。

第二降压模块2222用于根据上述适于信号转换单元2420工作的直流电输出适于开关检测电路2300和单片机控制单元2410工作的直流电。

因此，在灯具开关1000闭合时，第一储能单元2210和第二储能单元2230分别存储由AC-DC电源2100提供但电压不同的两种直流电(即AC-DC电源2100输出的直流电、适于信号转换单元2420工作的直流电)。而在灯具开关1000闭合后，第一储能单元2210释放的电能能够通过第二储能单元2230向信号转换单元2420供电，并通过第二储能单元2230、第二降压模块2222向开关检测电路2300和单片机控制单元2410供电；而第二储能单元2230释放的电能能够直接向信号转换单元2420供电，并通过第二降压模块2222向开关检测电路2300和单片机控制单元2410供电。

具体的，第一储能单元2210包括二极管D4和极性电容C1。二极管D4的正极为储能电路2200的输入端，其与AC-DC电源2100的输出端连接，以接收AC-DC电源2100输出的直流电(DC(HV))。二极管D4的负极与极性电容C1的正极连接。二极管D4与极性电容C1的公共端与第一降压模块2221的输入端连接。极性电容C1的负极接地。其中，二极管D4由于是单向二极管，从而能够阻挡储能电路2200存储的电能反向流出。极性电容C1用于储能。

第二储能单元2230包括极性电容C7、电感L2A及极性电容C8。其中，极性电容C7的正极与第一降压模块2221的输出端连接，其中第一降压模块2221的输出端即二极管D3的负极。极性电容C7的正极还与电感L2A的一端连接，极性电容C7的负极与极性电容C8的负极共同接地。电感L2A的另一端与极性电容C8的正极连接，且电感L2A与极性电容C8的公共端分别用于向信号转换单元2420、第二降压模块2222输出供电电压(即电感L2A与极性电容C8的公共端用于向信号转换单元2420、第二降压模块2222提供15V电压直流电)。

第一降压模块2221包括：电阻R3、电阻R4、电容C2、电阻R5、二极管D1、开关稳压器U1、电容C3、电阻R8、极性电容C4、二极管D2、电阻R7、第一变压器T1、电容CY3、二极管D3、电容C5、光耦U2、可调精密稳压源U4、电阻R12、电阻R13、电阻R10、电阻R9、电阻R14、电容C6及电阻R11。

其中，电阻R3的一端为第一降压模块2221的输入端，即电阻R3的一端连接二极管D4与极性电容C1的公共端。电阻R3的一端还依次与电容C2的一端、第一变压器T1初级线圈的第一端口(即1管脚)连接。电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接。电阻R4的另一端分别与电容C2的另一端、电阻R5的一端连接。电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接。二极管D1的正极分别与第一变压器T1的初级线圈的第二端口(即3管脚)、开关稳压器U1的漏极(即3管脚)连接。开关稳压器U1的接地端(即4管脚)与电容C3的一端、极性电容C4的负极、电容C5的一端、光耦U2(即3管脚)的发射极共同接地，开关稳压器U1的反馈输入端(即2管脚)分别与电容C5的另一端、光耦U2的集电极(即4管脚)连接，开关稳压器U1的电源输入端(即1管脚)分别与电容C3的另一端、电阻R8的一端连接。电阻R8的另一端分别与极性电容C4的正极、二极管D2的负极连接。二极管D2的正极通过电阻R7连接第一变压器T1的次级第一线圈的第一端口(即4管脚)。第一变压器T1的次级第一线圈的第二端口(即5管脚)与电容CY3的一端共同接地，第一变压器T1的次级第二线圈的第一端口(即7管脚)连接二极管D3的正极。第一变压器T1的次级第二线圈的第二端口(即6管脚)与电容CY3的另一端共同接地。二极管D3的负极为第一降压模块2221的输出端。

光耦U2的阳极(即1管脚)分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端，光耦U2的阴极(即2管脚)分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、可调精密稳压源U4的阴极连接。电阻R9的另一端连接第二储能单元2230，在本实施例中，电阻R9的另一端连接极性电容C7与电感L2A的公共端。电阻R14的另一端与电容C6的一端连接。可调精密稳压源U4的阳极与电阻R12的一端、电阻R13的一端共同接地，可调精密稳压源U4的参考极分别与电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电容C6的另一端、电阻R11的一端连接。电阻R11的另一端连接第二储能单元2230，在本实施例中，电阻R11的另一端连接极性电容C8与电感L2A的公共端。

第一降压模块2221中，在开关稳压器U1控制下，第一变压器T1将AC-DC电源2100输出的直流电电压降低，从而输出适于信号转换单元2420工作的直流电(即15V直流电)。同时，光耦U2及可调精密稳压源U4相关电路为反馈电路并形成闭环，从而控制第一降压模块2221输出恒定电压，以提高工作的可靠性。

第二降压模块2222包括正向低压降稳压器U3、电容C9、极性电容C11及电容C13。其中，正向低压降稳压器U3的工作电压输入端为第二降压模块2222的输入端，即用于接入电感L2A与极性电容C8的公共端输出的直流电。正向低压降稳压器U3的工作电压输入端还与电容C9的一端连接，正向低压降稳压器U3的输出电压端为第二降压模块2222的输出端，且正向低压降稳压器U3的输出电压端还分别与极性电容C11的正极、电容C13的一端连接。电容C9的另一端、极性电容C11的负极、电容C13的另一端共同接地。

可以理解的是，储能电路2200的具体结构并不限于上述一种情况，只要使得储能电路2200能够在灯具开关1000闭合时储能，并在灯具开关1000断开时向开关检侧电路2300和信号处理电路2400供电即可。例如在降压单元降压前或后只设置一个储能容量较大且储能速度较快的储能单元，且该储能单元存储的电能能够保证灯具开关1000断开后对开关检测电路2300、信号处理电路2400的供电需求；或者若开关检侧电路2300和信号处理电路2400所需的供电电压相同，则只需设置一个降压模块即可。

开关检测电路2300，用于检测灯具开关1000断开或闭合，并将灯具开关1000的状态发送至信号处理电路2400。其中，开关检测电路2300是通过AC-DC电源2100来检测灯具开关1000的状态，即若开关检测电路2300检测AC-DC电源2100有直流电输出则向信号处理电路2400发送灯具开关1000闭合信号，而若开关检测电路2300检测AC-DC电源2100无直流电输出则向信号处理电路2400发送灯具开关1000断开信号。同时在灯具开关1000断开后，由于储能电路2200能够提供电能，因此开关检测电路2300仍然能够继续工作。

具体的，开关检测电路2300包括：电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、二极管D5、光耦U7、稳压二极管ZD1及电阻R34。

其中，电阻R30的一端及电阻R32的一端共同连接并作为开关检测电路2300的输入端，从而接收AC-DC电源2100输出的直流电(DC(HV))。电阻R30的另一端分别与电阻R32的另一端、电阻R31的一端及电阻R33的一端连接，电阻R31的另一端分别与电阻R33的另一端、二极管D5的负极、光耦U7的阳极连接。光耦U7的阴极分别与二极管D5的正极、稳压二极管ZD1的负极连接，光耦U7的集电极与电阻R34的一端连接，且光耦U7与电阻R34的公共端为开关检测电路2300的输出端，用于向信号处理电路2400发送灯具开关1000的状态(即信号ADC)。电阻R34的另一端接入储能电路2200的供电电压，在本实施例中，电阻R34的另一端接入第二降压模块2222的输出端。稳压二极管ZD1的正极、光耦U7的发射极均接地。

在开关检测电路2300中，当AC-DC电源2100输出直流电时，光耦U7导通，那么电阻R34的一端为低电平，即信号ADC为低电平(这时的信号ADC即为灯具开关1000闭合信号)。当AC-DC电源2100停止输出直流电时，光耦U7断开，那么电阻R34的一端为高电平，即信号ADC为高电平(这时的信号ADC即为灯具开关1000断开信号)。同时，光耦U7还起到隔离的作用，从而提高开关检测电路2300的抗干扰能力，提高开关检测电路2300检测灯具开关1000状态的准确性。

可以理解的是，开关检测电路2300的具体结构不限于上述一种情况，只要能够实现检测灯具开关1000断开或闭合，并将灯具开关1000的状态发送至信号处理电路2400的功能即可，例如在能够检测灯具开关1000断开或闭合的基础上还可以选用其他类型的隔离器件来提高开关检测电路2300的抗干扰能力。

信号处理电路2400，在灯具开关1000每次断开后开始计算灯具开关1000从断开至闭合共经历的延时时间，并根据延时时间的不同输出对应不同LED灯具亮度的控制信号，且将该控制信号发送至调光接口。也就是说，控制LED灯具每次由断开至闭合之间经历不同的时间，信号处理电路2400即可控制驱动电源3000使LED灯具以不同的亮度点亮。

其中，信号处理电路2400输出的控制信号与调光接口的调光方式相匹配，以保证信号处理电路2400能够控制驱动电源3000对LED灯具进行调光。例如若调光接口采用1-10V调方式，那么控制信号就应为电压介于1V至10V之间的信号；若调光接口采用PWM调光方式，则控制信号应为PWM信号。

由于储能电路2000在灯具开关1000断开后能够提供电能，因此当灯具开关1000断开后，LED灯具熄灭，只要灯具开关1000从断开至下次闭合之间处于不同的延时时间，在信号处理电路2400的控制下，驱动电源3000即能使得LED灯具在灯具开关1000闭合后具有相应不同的亮度。例如将用于判定延时时间长短的设定范围设为3秒，那么信号处理电路2400从灯具开关1000断开开始计时(即开始计算延时时间)，若灯具开关1000在3秒之内闭合(即延时时间处于3秒内)，则信号处理电路2400向调光接口发送对应LED全亮的控制信号；若灯具开关1000在3秒外闭合(即延时时间处于3秒之外)，则信号处理电路2400向调光接口发送对应LED微亮的控制信号。

当然还有其他的调光方式，只要能够使得信号处理电路2400根据延时时间的不同向调光接口发送对应不同LED灯具亮度的控制信号即可，例如若灯具开关1000在3秒之内闭合(即延时时间处于3秒内)，则信号处理电路2400向调光接口发送对应LED微亮的控制信号；若灯具开关1000在3秒外闭合(即延时时间处于3秒之外)，则信号处理电路2400向调光接口发送对应LED全亮的控制信号。

其中，信号处理电路2400计算延时时间是在LED灯具开关1000从断开直至下次闭合这一过程中进行的，因此储能电路2200储存的电能至少要保证信号处理电路2400能够根据延时时间而向调光接口发送控制信号完毕，例如，在上述判定方法中用于判定延时时间长短的设定范围设为3秒，则储能电路2200储存的电能至少要维持3秒的时间。因为上述方法中延时时间在3秒内LED灯具的亮度是第一种，而延时时间只要超过3秒则LED灯具的亮度则为第二种，因此只要超过3秒信号处理电路2400即向调光接口发送对应第二种亮度的控制信号，发送完毕后信号处理电路2400即可停止运行，这时储能电路2200也就无需提供能量了。

具体的，如图6、图7所示，信号处理电路2400包括单片机控制单元2410和信号转换单元2420。其中，单片机控制单元2410的输入端为信号处理电路2400的第一输入端。单片机控制单元2410的输出端与信号转换单元2420的输入端连接。信号转换单元2420的输出端为信号处理电路2400的输出端。

单片机控制单元2410，用于计算灯具开关1000从断开至闭合共经历的延时时间，并输出占空比与延时时间对应的PWM信号。也就是说，单片机控制单元2410通过控制PWM信号的占空比最终相应调节LED灯具的亮度，例如若根据延时时间的长短单片机控制单元2410要控制LED灯具处于全亮状态时，则单片机控制单元2410输出占空比为100％的PWM信号；若根据延时时间的长短单片机控制单元2410要控制LED灯具处于微亮状态，则单片机控制单元2410输出占空比小于100％的PWM信号即可。

在本实施例中，单片机控制单元2410在控制LED灯具处于微亮状态时，是通过拨码开关电路2500设定的数值来确定PWM信号的占空比从而控制LED灯具处于相应的亮度。其中，拨码开关电路2500的输出端与单片机控制单元2410的第二输入端连接。

在本实施例中，在设有拨码开关电路2500的情况下，具体的调光方式如下：上述延时时间处于设定范围(例如3秒)内时单片机控制单元2410输出占空比为100％的PWM信号(即处于全亮状态)，当延时时间处于设定范围之外时单片机控制单元输出占空比与拨码开关电路设定数值对应的PWM信号(即处于微亮状态)。

另外，具体的调光方式也可如下：延时时间处于设定范围内时单片机控制单元2410输出占空比与拨码开关电路2500设定数值对应的PWM信号(即处于微亮状态)，延时时间处于设定范围之外时单片机控制单元2410输出占空比为100％的PWM信号(即处于全亮状态)。

其中，拨码开关电路2500的数值可由用户设定，若拨码开关电路2500是3位8档，则拨码开关电路2500能够对应设置8种微亮状态，便于用户根据不同的需求而设定LED灯具的亮度，便于用户使用。

可以理解的是，单片机控制单元2410控制灯具开关微亮状态亮度的方式不限于上述拨码开关电路2500的一种情况，例如也可以通过其他能够输出多种数值且用户能够亲自设置的器件来实现微亮状态时对应的亮度设定。同时具体的调光方式也不限于上述两种情况，只要能够根据灯具开关1000的延时时间实现对LED灯具调光的功能即可。

具体的，单片机控制单元2410包括单片机微处理器U6、电容C60、电容C63及电阻R61。其中，单片机控制单元2410在本实施例中选用芯片ATTINY24A，其第1管脚接入第二降压模块2222输出的直流电(即5V电压)，第1管脚还通过电容C60接地。第6管脚用于输出PWM信号，并与信号转换单元2420的输入端连接。第14管脚与第13管脚之间接有电容C63，且第14管脚与电容C63的公共端通过电阻R61接地。第8、9、12管脚与拨码开关电路2500连接，用于在控制LED灯具处于微亮状态时接收拨码开关电路2500输入的数值。第10管脚用于接入开关检测电路2300发送的灯具开关1000状态(即信号ADC)。

信号转换单元2420，用于根据单片机控制单元2410产生的PWM信号输出适于调光接口的控制信号，并将该控制信号发送至调光接口。

具体的，在本实施例中调光接口选用1-10V调光方式，而信号转换单元2420的具体组成结构包括：运算放大器U5、电阻R41、电容C40、电容C43、电阻R43、电阻R44、电容C41、电容C44、三极管Q1、电阻R45、电阻R46、电阻R47及电容C42。

其中电阻R41的一端为信号转换单元2420的输入端，用于接收单片机控制单元2410发送的PWM信号，即与单片机控制单元2410的第6管脚连接。电阻R41的另一端分别与电容C40的一端、电容C43的一端及运算放大器U5的同相输入端连接，且电容C40的另一端、电容C43的另一端及运算放大器U5的负电源输入端共同接地。运算放大器U5的正电源输入端接入储能电路2200的供电电压(即电感L2A与极性电容C8的公共端输出的15V直流电)，并通过电容C44接地。运算放大器U5的反相输入端与输出端之间依次并联电阻R44、电容C41，运算放大器U5的反相输入端与电阻R44、电容C41的公共端通过电阻R43接地。

电阻R46的一端连接运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端。电阻R46的一端还与电阻R45的一端连接，电阻R45的另一端接地。三极管Q1的基极与电阻R46的另一端连接，三极管Q1的集电极与电容C42的一端共同接地，三极管Q1的发射极分别与电阻R47的一端、电容C42的另一端连接，且三极管Q1与电阻R47、电容C42的公共端是信号转换单元2420的输出端，即用于向调光接口发送控制信号。电阻R47的另一端接入储能电路2200的供电电压(即电感L2A与极性电容C8的公共端输出的15V直流电)。

在上述信号转换单元2420中，PWM信号依次通过运算放大器U5、三极管Q1进行放大，最后转换为1-10V的电压信号。其中，在运算放大器U5放大的基础上又增加三极管Q1，能够增强带载能力，进而满足多路LED灯具的电压需求。

可以理解的是，信号转换单元2420的具体结构不限于上述一种情况，只要能够实现根据单片机控制单元2410产生的PWM信号输出适于调光接口的控制信号即可。例如，若对带载能力要求较低且只设置运算放大器U5及其相关电路即可满足需求时，则无需设置三极管Q1及***电路，那么这时运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端即为信号转换单元2420的输出端。

接下来将对本实施例提供的LED灯具控制电路的工作原理进行说明(以“延时时间的设定范围为3秒，且延时时间处于3秒内控制LED灯具全亮，延时时间处于3秒之外控制LED灯具微亮”为例)：在灯具开关1000闭合时，AC-DC电源2100输出直流电(DC(HV))，储能电路2200中的第一储能单元2210存储该直流电(DC(HV))，且该直流电通过第一降压单元2221降压后再通过第二储能单元2230进行储能。而灯具开关1000断开后，第一储能单元2210和第二储能单元2230将对开关检测电路2300和信号处理电路2400进行供电，同时开关检测电路2300将灯具开关1000断开信号发送至单片机控制单元2410中，单片机控制单元2410则开始计时，即开始计算延时时间。

若单片机控制单元2410在3秒之内接收到开关检测电路2300发送的灯具开关闭合信号(即延时时间处于3秒内)，则单片机控制单元2410输出占空比为100％的PWM信号，并将该PWM信号发送至信号转换单元2420中，该PWM信号经过信号转换单元2420进行放大后得到10V电压信号。信号转换单元2420即将该10V电压信号发送至调光接口，那么通过驱动电源3000即可控制LED灯具处于全亮状态。

若单片机控制单元2410在3秒之内没有接收到开关检测电路2300发送的灯具开关闭合信号(即延时时间处于3秒外)，则单片机控制单元2410输出占空比由拨码开关电路2500设定且占空比小于100％(例如占空比为10％)的PWM信号，对应0.5V电压信号。该PWM信号经过信号转换单元2420中运算放大器U5放大后得到1V电压信号，再通过三极管Q1后得到最终的控制信号即1.7V电压信号。信号转换单元2420即将该1.7V电压信号发送至调光接口，那么通过驱动电源3000即可控制LED灯具处于对应亮度值的微亮状态。

综上所述，本实施例提供的LED灯具控制电路通过灯具开关1000断开与闭合之间经历的延时时间即能控制LED灯具处于不同的亮度，从而实现了根据灯具开关对LED灯具进行调光的功能，克服了传统灯具开关只能实现打开或关闭LED灯具这种单一控制方式的问题，提高了LED灯具控制的实用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED灯具控制电路，其特征在于，与设有调光接口的驱动电源均通过灯具开关接入市电；所述LED灯具控制电路包括：AC-DC电源、储能电路、开关检测电路及信号处理电路；

所述AC-DC电源通过所述灯具开关接入市电，所述AC-DC电源的输出端分别与储能电路的输入端、开关检测电路的输入端连接；所述储能电路用于在所述灯具开关闭合时储能，并在所述灯具开关断开后向开关检测电路和信号处理电路供电；所述开关检测电路用于检测灯具开关断开或闭合，并将灯具开关的状态发送至信号处理电路；所述信号处理电路在灯具开关每次断开后开始计算所述灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并根据所述延时时间的不同输出对应不同LED灯具亮度的控制信号，且将所述控制信号发送至调光接口，所述控制信号与调光接口的调光方式相匹配。

2.根据权利要求1所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述信号处理电路包括单片机控制单元和信号转换单元；所述单片机控制单元的第一输入端为信号处理电路的输入端；所述单片机控制单元的输出端与信号转换单元的输入端连接；所述信号转换单元的输出端为信号处理电路的输出端；

所述单片机控制单元，在灯具开关每次断开后开始计算所述灯具开关从断开至闭合共经历的延时时间，并输出占空比与所述延时时间对应的PWM信号；所述信号转换单元，用于根据所述PWM信号输出对应的控制信号，并将该控制信号发送至调光接口。

3.根据权利要求2所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述LED灯具控制电路还包括拨码开关电路，所述拨码开关电路的输出端与单片机控制单元的第二输入端连接；

同时，所述延时时间处于设定范围之内时所述单片机控制单元输出占空比为100％的PWM信号，所述延时时间处于设定范围之外时所述单片机控制单元输出占空比与拨码开关电路设定数值对应的PWM信号；或所述延时时间处于设定范围之内时所述单片机控制单元输出占空比与拨码开关电路设定数值对应的PWM信号，所述延时时间处于设定范围之外时所述单片机控制单元输出占空比为100％的PWM信号。

4.根据权利要求2所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述信号转换单元包括运算放大器U5、电阻R41、电容C40、电容C43、电阻R43、电阻R44、电容C41、电容C44；

所述电阻R41的一端为所述信号转换单元的输入端，所述电阻R41的另一端分别与电容C40的一端、电容C43的一端及运算放大器U5的同相输入端连接，且所述电容C40的另一端、电容C43的另一端及运算放大器U5的负电源输入端共同接地；所述运算放大器U5的正电源输入端接入所述储能电路的供电电压，并通过电容C44接地；所述运算放大器U5的反相输入端与输出端之间依次并联电阻R44、电容C41，且所述运算放大器U5的反相输入端与电阻R44、电容C41的公共端通过电阻R43接地，所述运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端为信号转换单元的输出端。

5.根据权利要求4所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述信号转换单元还包括三极管Q1、电阻R45、电阻R46、电阻R47及电容C42；

所述电阻R46的一端连接运算放大器U5的输出端与电阻R44、电容C41的公共端；所述电阻R46的一端还与电阻R45的一端连接，所述电阻R45的另一端接地；所述三极管Q1的基极与电阻R46的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与电容C42的一端共同接地，所述三极管Q1的发射极、电阻R47的一端及电容C42的另一端共同连接并作为信号转换单元的输出端；所述电阻R47的另一端接入所述储能电路的供电电压。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述开关检测电路包括：电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、二极管D5、光耦U7、稳压二极管ZD1及电阻R34；

所述电阻R30的一端及电阻R32的一端共同连接并作为开关检测电路的输入端，所述电阻R30的另一端分别与电阻R32的另一端、电阻R31的一端及电阻R33的一端连接，所述电阻R31的另一端分别与电阻R33的另一端、二极管D5的负极、光耦U7的阳极连接；光耦U7的阴极分别与二极管D5的正极、稳压二极管ZD1的负极连接，光耦U7的集电极通过电阻R34接入所述储能电路的供电电压，且光耦U7与电阻R34的公共端为开关检测电路的输出端；所述稳压二极管ZD1的正极、光耦U7的发射极均接地。

7.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述储能电路包括第一储能单元、降压单元及第二储能单元；

所述降压单元用于将所述AC-DC电源输出的直流电转换为适于开关检测电路及信号处理电路工作的直流电；所述第一储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述AC-DC电源输出的直流电；所述第二储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述降压单元输出的直流电；所述第一储能单元、第二储能单元还用于在所述灯具开关断开后通过降压单元向开关检测电路和信号处理电路提供电能。

8.根据权利要求7所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述降压单元包括第一降压模块和第二降压模块；所述第一降压模块的输入端通过所述第一储能单元连接AC-DC电源的输出端，所述第一降压模块的输出端通过所述第二储能单元连接第二降压模块的输入端和信号转换单元；所述第二降压模块的输出端分别连接开关检测电路和单片机控制单元；

所述第一降压模块用于根据所述AC-DC电源输出的直流电输出适于所述信号转换单元工作的直流电；所述第二降压模块用于根据所述适于信号转换单元工作的直流电输出适于开关检测电路和单片机控制单元工作的直流电；

所述第二储能单元用于在所述灯具开关闭合时存储所述适于信号转换单元工作的直流电。

9.根据权利要求8所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述第一储能单元包括二极管D4和极性电容C1；所述第二储能单元包括极性电容C7、电感L2A及极性电容C8；

所述二极管D4的正极为所述储能电路的输入端，所述二极管D4的负极与极性电容C1的正极共同与所述第一降压模块的输入端连接；所述极性电容C1的负极接地；

所述极性电容C7的正极与所述第一降压模块的输出端连接，且所述极性电容C7的正极还与电感L2A的一端连接，所述极性电容C7的负极与极性电容C8的负极共同接地；所述电感L2A的另一端与极性电容C8的正极连接并用于向信号转换单元、第二降压模块输出供电电压。

10.根据权利要求8所述的LED灯具控制电路，其特征在于，所述第一降压模块包括：电阻R3、电阻R4、电容C2、电阻R5、二极管D1、开关稳压器U1、电容C3、电阻R8、极性电容C4、二极管D2、电阻R7、第一变压器T1、电容CY3、二极管D3、电容C5、光耦U2、可调精密稳压源U4、电阻R12、电阻R13、电阻R10、电阻R9、电阻R14、电容C6及电阻R11；所述第二降压模块包括正向低压降稳压器U3、电容C9、极性电容C11及电容C13；

在所述第一降压模块中，所述电阻R3的一端为第一降压模块的输入端，且所述电阻R3的一端还依次与电容C2的一端、第一变压器T1初级线圈的第一端口连接；所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接；所述电阻R4的另一端分别与电容C2的另一端、电阻R5的一端连接；所述电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接；所述二极管D1的正极分别与第一变压器T1的初级线圈的第二端口、开关稳压器U1的漏极连接；所述开关稳压器U1的接地端与电容C3的一端、极性电容C4的负极、电容C5的一端、光耦U2的发射极共同接地，所述开关稳压器U1的反馈输入端分别与电容C5的另一端、光耦U2的集电极连接，所述开关稳压器U1的电源输入端分别与电容C3的另一端、电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另一端分别与极性电容C4的正极、二极管D2的负极连接；所述二极管D2的正极通过电阻R7连接第一变压器T1的次级第一线圈的第一端口；所述第一变压器T1的次级第一线圈的第二端口与电容CY3的一端共同接地；所述第一变压器T1的次级第二线圈的第一端口连接二极管D3的正极；所述第一变压器T1的次级第二线圈的第二端口与电容CY3的另一端共同接地；所述二极管D3的负极为所述第一降压模块的输出端；

所述光耦U2的阳极分别连接电阻R9的一端、电阻R10的一端，所述光耦U2的阴极分别与电阻R10的另一端、电阻R14的一端、可调精密稳压源U4的阴极连接；所述电阻R9的另一端连接第二储能单元；所述电阻R14的另一端与电容C6的一端连接；所述可调精密稳压源U4的阳极与电阻R12的一端、电阻R13的一端共同接地，所述可调精密稳压源U4的参考极分别与电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电容C6的另一端、电阻R11的一端连接；所述电阻R11的另一端连接所述第二储能单元；

在所述第二降压模块中，所述正向低压降稳压器U3的工作电压输入端为所述第二降压模块的输入端，且所述正向低压降稳压器U3的工作电压输入端还与电容C9的一端连接；所述正向低压降稳压器U3的输出电压端为所述第二降压模块的输出端，且所述正向低压降稳压器U3的输出电压端还分别与极性电容C11的正极、电容C13的一端连接；所述电容C9的另一端、极性电容C11的负极、电容C13的另一端共同接地。