CN203523098U

CN203523098U - Led灯串单路带控电路及闪烁led灯串

Info

Publication number: CN203523098U
Application number: CN201320613852.9U
Authority: CN
Inventors: 林军; 潘成前; 陈斌
Original assignee: Changzhou Jutai Electronic Co Ltd
Current assignee: Changzhou Jutai Electronic Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-09-30

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯串单路带控电路，包括选择负载LED灯闪烁状态的输入模块；以及输出使负载LED灯呈现一至N种闪烁状态的控制信号的控制模块，控制模块分别与直流电源和输入模块电连接，在输入模块不向控制模块提供选择信号时，控制模块将一至N种闪烁控制信号按照循环方式输出；在输入模块向控制模块提供选择信号时，控制模块将输入模块提供的选择信号进行存储并读取后，输出对应于该选择信号的闪烁控制信号；以及连接于控制模块输出端的桥式驱动电路，根据控制模块提供的闪烁控制信号，将直流电源输出的直流电，转换为精确控制的非正弦交流电。进一步地，直流电源为电池或者开关电源。本实用新型可以使LED灯呈现出多种闪烁状态。

Description

LED灯串单路带控电路及闪烁LED灯串

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯串单路带控电路及闪烁LED灯串。

背景技术

LED灯串由于造型多种多样而且灯光闪烁，在夜间具有照明装饰效果，同时也是人们在增添气氛的首选。为了增强灯串的装饰效果，通常在灯串上间隔设置若干个闪泡，而使得整个灯串具有闪烁的动感效果。现有市场上的闪泡，如果直接串联在灯串上，将会导致整个灯串闪烁不稳定，而影响其它灯体的正常发光，影响美感，达不到预期效果。而且这种可闪跳的灯泡装置消耗电流较大，同时电流的变化也较大，影响了安全性。

公开号为CN201836802U的实用新型专利公开了一种带闪烁LED的灯串，其由电阻R、以及间隔设置的单闪发光LED灯2和发光LED灯3串接而成，单闪发光LED灯2由单闪LED2a与稳压管2b并联后设置在同一个灯体内部制成，单闪LED2a的正极与稳压管2b的负极相连接，单闪LED2a的负极与稳压管2b的正极相连接。根据实际情况可以选择单闪发光LED灯2和发光LED灯3的数目，并对电阻R的大小进行调整以满足安全需要。串联的单闪发光LED灯2和发光LED灯3的两端与电解电容C并联后，再与直流整流电路1相连接。电解电容C具有正负极，其正极与直流整流电路1的正极输出端相连接，负极与直流整流电路1的负极输出端相连接。由此形成的灯串具有闪烁稳定，并可在灯串中续接额外的单闪发光LED灯2或发光LED灯3，而且其结构简单、成本低廉。

上述带闪烁LED的灯串虽然结构简单、成本低廉，但是LED的闪烁的表现形式只为一种，即闪烁的表现形式非常单一，对于主要以体现美感的灯具来说，无法满足使用要求。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种LED灯串单路带控电路及闪烁LED灯串，本实用新型可以使LED灯呈现出多种闪烁状态。

解决上述技术问题的技术方案如下：

LED灯串单路带控电路，包括：直流电源；以及

选择负载LED灯闪烁状态的输入模块；以及

输出使负载LED灯呈现一至N种闪烁状态的控制信号的控制模块，控制模块分别与直流电源和输入模块电连接，在输入模块不向控制模块提供选择信号时，控制模块将一至N种闪烁控制信号按照循环方式输出；在输入模块向控制模块提供选择信号时，控制模块将输入模块提供的选择信号进行存储并读取后，输出对应于该选择信号的闪烁控制信号；以及

连接于控制模块输出端的桥式驱动电路，根据控制模块提供的闪烁控制信号，将直流电源输出的直流电，转换为精确控制的非正弦交流电。

进一步地，直流电源为电池或者开关电源。

进一步地，所述开关电源包括整流滤波电路、电压变换电路以及开关控制电路，整流滤波电路的输出端与电压变换电路电连接，所述开关控制电路分别与整流滤波电路与以电压变换电路电连接。

进一步地，所述开关电源还包括一个整流二极管和一个电容，整流二极管的阳极端连接于电压变换电路的输出端，整流二极管的阴极端与电容的一端连接，电容的另一端接地。

进一步地，所述控制模块包括微控制器以及与微控制器电连接的记忆芯片。

进一步地，所述微控制器为MCU，所述记忆芯片的型号为24C02。

进一步地，所述输入模块为按键。

进一步地，所述桥式驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；

第一三极管的基极通过第一电阻与第四三极管的集电极连接，第一三极管的基极通过第二电阻与直流电源的输出端连接，第一三极管的集电极为输出端，第四三极管的基极与控制模块的输出端连接，第四三极管的发射极接地；

第三三极管的基极通过第三电阻与第二三极管的集电极连接，第三三极管的基极通过第四电阻与直流电源的输出端连接，第三三极管的集电极为输出端，第二三极管的基极与控制模块的输出端连接，第二三极管的发射极接地；

第一三极管的发射极和第三三极管的发射极连接，第一三极管的集射极与第二三极管的集电极连接，第三三极管的集射极与第四三极管的集电极连接。

一种闪烁LED灯串，包括第一LED灯串和第二LED灯串，其特征在于，还包括LED灯串单路带控电路，所述第一灯串和第二灯串并联后，并联的灯串的两端与分别与桥式驱动电路的两个输出端连接。

采用了上述方案，本实用新型共有8种不同的灯光效果，在输入模块不向控制模块提供选择信号时，控制模块将一至N（N的值为8）种闪烁控制信号按照循环方式输出，即循环表现出8种灯光效果。在输入模块向控制模块提供选择信号时，控制模块将输入模块提供的选择信号进行存储并读取后，输出对应于该选择信号的闪烁控制信号。即利用输入模块提供的选择信号，每选择一次，强制进入下一种灯光效果。具体的8种灯光效果如下：

第一种：各种综合。即由第二种到第七种功能自动按顺序循环变化(Combination)；

第二种：波浪式前进后退自动变化(In Waves)。实现方式是：控制模块第一输出端的占空比从0%缓慢变到D_Max，再从D_Max缓慢变到0%，控制模块第二输出端的占空比也是从0%缓慢变到D_Max，再从D_Max缓慢变到0%，但控制模块第一输出端和第二输出端亮度变化的相位相差180度。具体呈现的灯光效果是第一灯串由亮变暗时，第二灯串则由暗变亮。

第三种：跑马式自动变化(Sequential)。实现方式是：控制模块第一输出端的占空比为D_Max，控制模块第二输出端的占空比变为0%，保持几个周期后，控制模块第一输出端的占空比变为0%，同时控制模块第一输出端的占空比变为D_Max，保持几个周期后，控制模块第二输出端的占空比变为0%，同时控制模块第一输出端的占空比变为D_Max，依次类推。具体呈现的灯光效果为：第一灯串、第二灯串交替闪亮；

第四种：单灯渐明渐暗自动变化(三种速度变换)(SLO-GLO)。实现方式是：控制模块第一输出端的占空比从0%缓慢变到D_Max，再从D_Max缓慢变到0%；然后控制模块第二输出端的占空比从0%缓慢变到D_Max，再从D_Max缓慢变到0%。之后又是控制模块第一输出端的变化，依次类推。效果是：第一灯串由暗到亮到暗，然后第二灯串由暗到亮到暗，之后又是第一灯串变化。具体呈现的灯光效果：两组负载灯交替渐明渐暗。

第五种：跑马式前进及后退伴随星星闪烁自动变化(Chasing/Flash)。实现方式是：第三种与第七种的结合，两种效果交替进行。

第六种：两灯同时渐明渐暗自动变化(三种速度变换)(Slow Fade)，实现方式是：控制模块第一输出端和第二输出端占空比同时从0%缓慢变到D_Max，再从D_Max缓慢变到0%，周期进行下去。具体的灯光效果是：第一灯串和第一灯串同时渐明渐暗。

第七种：星星闪烁跑马式自动变化(Twinkle/Flash)。实现方式是：控制模块第一输出端占空比为D_Max，保持几个周期，然后控制模块第一输出端占空比变为0%，之后控制模块第一输出端占空比又变为D_Max，保持几个周期，循环几次后转到控制模块第二输出端也是如此。具体呈现的灯光效果是：第一灯串一亮一暗闪烁几次，再转到第二灯串一亮一暗闪烁几次，即两组灯交替闪烁。

第八种：LED固定常亮(Steady On)，实现方式是：控制模块第一输出端和第二输出端占空比均为D_Max。具体呈现的灯光效果为：两组负载LED灯常亮。

本实用新型，使得LED单路带控电路与LED灯串之间只需要两根线连接，且电路简洁，可达到多种灯光效果的基础上，成本也降低。

附图说明

图1为LED灯串单路带控电路的电路方框图；

图2为图1的电路原理图；

图3为桥式驱动电路与负载LED连接的示意图；

图4为本实用新型方法的流程图；

图5为本实用新型的LED灯串单路带控电路在一个周期内的波形图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1至图3，本实用新型的LED灯串单路带控电路5，包括：直流电源1、输入模块4、控制模块3以及桥式驱动电路2，下面分别对每部分及它们之间的相互关系进行详细说明：

参见图1和图2，直流电源1为电池或者开关电源，本实施例中，采用的是开关电源。开关电源包括整流滤波电路、电压变换电路以及开关控制电路。参见图2，整流滤波电路的输出端与电压变换电路电连接，整流滤波电路由4只二极管（D1至D4）组成的单相全波整流电路，以及由电感L1、电容C1、电容C2组成的π型滤波电路构成，交流电经过单相全波整流电路整流后得到直流电，通过滤波电路对直流电进行谐波过滤，提高直流电的质量。经过整流滤波电路得到的直流电输送到电压变换电路，该电压变换电路为变压器T1，将高电压变换为低电压，以供后续的控制模块和负载LED灯使用。开关电源还包括一个整流二极管D7和一个电容C7，整流二极管D7的阳极端连接于电压变换电路的输出端，整流二极管D7的阴极端与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地。变压器T1的次级输出电压经二极管D7整流后，在电容C7上得到直流电压，该直流电压通过电阻R12送住控制模块。所述开关控制电路分别与整流滤波电路与以电压变换电路电连接。开关控制电路包括电源控制芯片U1、三极管Q5，电源控制芯片U1的型号为SF6070，通过从变压器T1的初级绕组采样得到变压器初级绕组的电压信号，该电压信号与电源控制芯片U1内部设定的输出电压值进行比较，若两者不相等，则电源控制芯片U1输出控制信号，通过三极管的开关改变变压器初级绕组上的电压值。

参照图1和图2，输入模块4用于选择负载LED灯闪烁状态；输入模块可以采用按键或者触摸屏，本实施例中的输入模块为按键。在图2所示的电路中，按键的一端接地，另一端与控制模块连接。

参照图1和图2，控制模块3输出使负载LED灯呈现一至N（N的值为8）种闪烁状态的控制信号，控制模块分别与直流电源1和输入模块4电连接，在输入模块4不向控制模块提供选择信号时，控制模块4将一至N种闪烁控制信号按照循环方式输出。在输入模块4向控制模块3提供选择信号时，控制模块3将输入模块提供的选择信号进行存储并读取后，输出对应于该选择信号的闪烁控制信号。参照图2，控制模块包括微控制器U2以及与微控制器电连接的记忆芯片U3。所述微控制器为MCU，所述记忆芯片的型号为24C02。当微控制器U2接收到按键的信号时，并按键的信号送到记忆芯片U3，由记忆芯片U3记录按键的当前状态，微控制器U2则从记忆芯片U3中读取当前按键的状态值，根据该状态值决定输出对应于当前状态值种类的闪烁控制信号。图2中的微控制器U2的引脚2和3分别为两个输出端，这两个输出端分别与桥式驱动电路电连接。两个输出端的状态决定了两串负载LED灯的发光亮度，两负载LED灯分别以占空比D1、D2工作，两串灯串错位180度，控制模块的两个输出端不可能同时为1；占空比与灯串亮度的关系是占空比越大，灯串越亮；因考虑到需要设置死区以防止桥式驱动电路的上下开关管直通，D1、D2的最大值D_Max不能超过50%；D1、D2取值均在0到D_Max之间，不同的取值会产生不同的灯光效果；比如D1、D2均为D_Max时，两串灯均为最亮；D1、D2分别为D_Max、0时，两串灯一亮一暗。

桥式驱动电路2连接于控制模块的输出端，根据控制模块提供的闪烁控制信号，将直流电源输出的直流电，转换为精确控制的非正弦交流电。桥式驱动电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R15、第二电阻R15B、第三电阻R16、第四电阻16B；

第一三极管Q1的基极通过第一电阻R15与第四三极管Q4的集电极连接，第一三极管Q1的基极通过第二电阻R15B与直流电源的输出端连接，第一三极管Q1的集电极为输出端，第四三极管Q4的基极与控制模块的输出端连接，即与微控制器U2的引脚2连接，第四三极管Q4的发射极接地。第三三极管Q3的基极通过第三电阻R16与第二三极管Q2的集电极连接，第三三极管的基极通过第四电阻R16B与直流电源的输出端连接，第三三极管Q3的集电极为输出端。第二三极管Q3的基极与控制模块的输出端连接，第二三极管Q2的发射极接地。第一三极管Q1的发射极和第三三极管Q3的发射极连接，第一三极管Q1的集射极与第二三极管Q2的集电极连接，第三三极管Q3的集射极与第四三极管Q4的集电极连接。

参照图1至图3，本实用新型的一种闪烁LED灯串，包括第一LED灯串DA和第二LED灯串DB，还包括LED灯串单路带控电路5，所述第一灯串DA和第二灯串DB并联后，并联的灯串的两端与分别与桥式驱动电路2的两个输出端连接。桥式驱动电路为开关电路，在控制模块的控制下，进行开启与关闭，将直流电源输出的直流电，转换为精确控制的非正弦交流电，从而使得两组灯串呈现出多种状态的闪烁。具体的工作过程为：

图3中当微控制器U2的输出端（引脚2）为高电平时，控制信号首先经过电阻R13，第四三极管Q4导通，第四三极管Q4导通后通过电阻R15和电阻R15B使得第一三极管Q1导通，第四三极管Q4、第一三极管Q1导通后，从变压器T1输出的电流经过二极管D7整流后，电流流经的回路依次为：VCC（直流电源的输出端）、第一三极管Q1、电阻R19、第一灯串DA、第四三极管Q4、地，控制第一灯串DA亮与暗。同理，微控制器U2的输出端（引脚3）为高电平时,控制信号首先经过电阻R14，第二三极管Q2导通，第二三极管Q2导通后通过电阻R16和电阻R16B使得第三三极管Q3导通，第二三极管Q2、第三三极管Q3导通后，从变压器T1输出的电流经过二极管D7整流后，电流流经的回路依次为：VCC（直流电源的输出端）、第三三极管Q3、第二灯串DB、电阻R19、第二三极管Q2、地，控制第二灯串DB亮与暗。

参照图4和图5，为本实用新型的采用LED灯串单路带控电路控制LED灯串闪烁的方法，电路通电后，控制模块输出第一种闪烁灯效的控制信号；继而，控制模块检测是否有输入模块的选择信号，若检测结果为否，则控制模模块将一至N种闪烁控制信号按照循环方式输出，控制桥式驱动电路的开关使LED灯串按照一至N种方式闪烁；若检测结果为是，则控制模块将输入模块提供的选择信号进行存储并读取后，输出对应于该选择信号的闪烁控制信号，控制桥式驱动电路的开关使LED灯串按输入模块的选择方式进行闪烁。具体过程如下：

直流电源接通后，微控制器U2输出第一种闪烁灯效的控制信号：该种方式为其余几种的综合表面形式。即由第二种到第七种功能自动按顺序循环变化(Combination)。然后，微控制器U2检测是否有按键的输入信号，如果没有，就按照第二种到第七种功能自动按顺序循环变化。如果有，则判断当前的输出为第二至七中的那一种（例如判断为第三种），判断完成后，则终止第一种的表现形式，并将输出信号定位在当前第几种（例如第三种），则输出信号以判断的结果为依据输出。在输出后，微控制器U2仍然会读取是否有按键信号输入，如果没有，则持续以当前第几种（例如第三种）的输出信号输出。如果有，则强制输出为下一种灯光效果。下面是第二至第七种的灯光效果的具体表述：

图5中示意出了具体的波形，其在在上方的2表示为微控制器U2的引脚2的输出波形，在下方的3表示微控制器U2的引脚3的输出波形。

Claims

1.LED灯串单路带控电路，其特征在于，包括：直流电源；以及

选择负载LED灯闪烁状态的输入模块；以及

2.根据权利要求1所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，直流电源为电池或者开关电源。

3.根据权利要求2所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述开关电源包括整流滤波电路、电压变换电路以及开关控制电路，整流滤波电路的输出端与电压变换电路电连接，所述开关控制电路分别与整流滤波电路与以电压变换电路电连接。

4.根据权利要求2所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述开关电源还包括一个整流二极管和一个电容，整流二极管的阳极端连接于电压变换电路的输出端，整流二极管的阴极端与电容的一端连接，电容的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述控制模块包括微控制器以及与微控制器电连接的记忆芯片。

6.根据权利要求5所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述微控制器为MCU，所述记忆芯片的型号为24C02。

7.根据权利要求1所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述输入模块为按键。

8.根据权利要求1所述的LED灯串单路带控电路，其特征在于，所述桥式驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；

9.一种闪烁LED灯串，包括第一LED灯串和第二LED灯串，其特征在于，还包括如权利要求1至8任意一项所述的LED灯串单路带控电路，所述第一LED灯串和第二LED灯串并联后，并联的灯串的两端与分别与桥式驱动电路的两个输出端连接。