LED控制器的制作方法

文档编号:14478470
研发日期:2018/5/19
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本实用新型涉及照明技术领域,尤其涉及一种LED控制器。



背景技术:

LED(发光二极管)作为照明设施,LED的色温会影响人们的心情以及感受,色温越高让人的感觉越寒冷,反之色温越低让人的感觉更温暖。如在寒冷的夜晚,灯光的色温为6500K时,人们会感觉更冷,而灯光的色温在2700K时,人们会感觉到比较温暖。随着生活质量的提高,人们希望LED灯光的色温能够随着环境温度的变化而调节,以进一步提高人们的生活质量。而目前的LED灯具灯光的色温一般是固定的,不能随环境温度的变化自动调节。

参见图1,目前行业中上控制LED均采用PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)数字化亮度调节技术的控制器;控制器通过调节两路不同光色的LED进行色温和亮度调节,此类控制器仅适用于控制所有采用两支路的LED照明灯具产品。此类控制器仅适用于的光源均为共阳极,即输入端为三线(NW,WW,GND)。行业中两支路LED控制器产品的缺陷:使用3拼线,焊盘小影响焊接,影响作业效率,且影响产品可靠性;接线过程中需严格应对极性才能正常点亮LED。

综上可知,现有LED控制器在实际使用上,显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。



技术实现要素:

针对上述的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种LED控制器,以实现LED控制器的两线输入,简化了LED控制器的结构,提高了其稳定性。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种LED控制器,包括:

第一控制电路,包括第一组导通装置和至少一第一LED灯组,所述第一组导通装置和所述第一LED灯组电性连接,所述第一组导通装置的输入端电性连接第一电源,输出端接地;

第二控制电路,包括第二组导通装置和至少一第二LED灯组,所述第二组导通装置和所述第二LED灯组电性连接,所述第二组导通装置的输入端电性连接第二电源,输出端接地;

开关电路,分别与所述第一控制电路、所述第二控制电路以及控制单元电性连接,根据接收到的所述控制单元发出的控制信号,控制所述第一组导通装置和所述第二组导通装置分时间隔导通。

根据所述的LED控制器,所述第一组导通装置包括第一导通装置和第二导通装置,所述第一LED灯组串联于所述第一导通装置和第二导通装置之间,并且所述第一导通装置的输入端电性连接第一电源,所述第二导通装置的输出端接地;

所述第二组导通装置包括第三导通装置和第四导通装置,所述第二LED灯组串联于所述第三导通装置和第四导通装置之间,并且所述第三导通装置的输入端电性连接第二电源,所述第四导通装置的输出端接地。

根据所述的LED控制器,所述第一LED灯组和第二LED灯组为同一LED灯组,在所述同一LED灯组连接的极性与所述第一组导通装置或者第二组导通装置导通时的电流流向相符时,所述同一LED灯组点亮。

根据所述的LED控制器,所述第一LED灯组和第二LED灯组为两组不同的LED灯组,所述第一LED灯组与所述第二LED灯组并联,并且所述第一LED灯组和第二LED灯组接入在所述第一控制电路和第二控制电路的极性相反。

根据所述的LED控制器,所述第一LED灯组和第二LED灯组的色温不同;

所述第一LED灯组和第二LED灯组分别包括多个串联的LED灯;

所述第一LED灯组和第二LED灯组的多个LED灯分别直线排列。

根据所述的LED控制器,所述第一导通装置为第一P沟道MOS管,所述第一P沟道MOS管的漏极电性连接所述第一电源,所述第一P沟道MOS管的源极分别电性连接所述第一LED灯组的第一电极和所述第二LED灯组的第二电极,所述第一P沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路;

所述第二导通装置为第一N沟道MOS管,所述第一N沟道MOS管的源极接地,所述第一N沟道MOS管的漏极分别电性连接所述第一LED灯组的第二电极和所述第二LED灯组的第一电极;所述第一N沟道MOS管的栅极电性连接电性连接所述开关电路;

所述第三导通装置为第二P沟道MOS管,所述第二P沟道MOS管的漏极电性连接所述第二电源,所述第二P沟道MOS管的源极分别电性连接所述第一LED灯组的第二电极和所述第二LED灯组的第一电极,所述第二P沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路;

所述第四导通装置为第二N沟道MOS管,所述第二N沟道MOS管的源极接地,所述第二N沟道MOS管的漏极分别电性连接所述第一LED灯组的第一电极和所述第二LED灯组的第二电极;所述第二N沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路。

根据所述的LED控制器,所述开关电路包括第一NPN三极管和第二NPN三极管,以及第一分压电阻和第二分压电阻,其中:

所述第一NPN管的基极电性连接所述控制单元的输出端;所述第一NPN管的集电极电性连接第一分压电阻的一端,所述第一分压电阻的另一端电性连接所述第一P沟道MOS管的栅极;所述第一NPN管的发射极接地;

所述第二NPN管的基极电性连接所述控制单元的输出端;所述第二NPN管的集电极电性连接第二分压电阻的一端,所述第二分压电阻的另一端电性连接所述第二P沟道MOS管的栅极;所述第二NPN管的发射极接地。

根据所述的LED控制器,所述第一控制电路还包括第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻的一端电性连接所述第一电源,另一端电性连接所述第一P沟道MOS管的栅极以及所述第一分压电阻的另一端;所述第四分压电阻的一端接地,另一端电性连接所述第一N沟道MOS管的栅极;

所述第二控制电路还包括第五分压电阻和第六分压电阻,所述第五分压电阻的一端电性连接所述第二电源,另一端电性连接所述第二P沟道MOS管的栅极以及所述第二分压电阻的另一端;所述第六分压电阻的一端接地,另一端电性连接所述第二N沟道MOS管的栅极。

根据所述的LED控制器,所述控制单元发出的控制信号为脉冲宽度调制信号;所述开关电路根据接收到的所述控制单元发出的所述脉冲宽度调制信号控制所述第一组导通装置和所述第二组导通装置分时导通或者截止,以及所述导通的时间或者所述截止的时间;

所述第一LED灯组的第一电极和第二电极包括所述第一LED灯组的正极和负极;

所述第二LED灯组的第一电极和第二电极包括所述第二LED灯组的正极和负极。

根据所述的LED控制器,在所述第一组导通装置导通时,所述第二组导通装置截止;此时第一NPN三极管打开,第二NPN三极管关闭,所述第一P沟道MOS管的正极导通,所述第一N沟道MOS管的负极导通;

在所述第二组导通装置导通时,所述第一组导通装置截止;此时所述第二NPN三极管打开,所述第一NPN三极管关闭,所述第二P沟道MOS管的正极导通,所述第二N沟道MOS管的负极导通。

本实用新型通过设置包括第一组导通装置和至少一第一LED灯组电性连接的第一控制电路,以及包括电性连接的第二组导通装置和至少一第二LED灯组的第二控制电路,并通过一开关电路根据接收到的所述控制单元发出的控制信号,控制所述第一组导通装置和所述第二组导通装置分时间隔导通,由此解决了现有技术中市面常规输入共阳极问题,将三线输入变为两线输入,极大的提升了作业效率;基于电路架构的控制方式,对负载无正负极的严格要求,两线的任意颠倒连接皆可正常点亮LED,提升了产品的可靠性。无论在生产中还是在实际应用中都极大提升便利以及体验度。并且该LED控制器不仅适用控制双路LED负载,对于单路LED负载同样能够实现调光功能,在使用上更大的拓展了范围。

附图说明

图1是现有技术中提供的LED控制器的输入线路示意图;

图2是本实用新型的实施例提供的LED控制器的输入线路示意图;

图3是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路框图;

图4是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路框图;

图5是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路框图;

图6是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路图;

图7是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路图;

图8是本实用新型的实施例提供的LED控制器的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参见图3,在本实用新型的第一实施例中,提供了一种LED控制器,包括:

第一控制电路10,包括第一组导通装置11和至少一第一LED灯组12,所述第一组导通装置11和所述第一LED灯组12电性连接,所述第一组导通装置11的输入端电性连接第一电源41,输出端接地;

第二控制电路20,包括第二组导通装置21和至少一第二LED灯组22,所述第二组导通装置21和所述第二LED灯组22电性连接,所述第二组导通装置21的输入端电性连接第二电源42,输出端接地;

开关电路30,分别与所述第一控制电路10、所述第二控制电路20以及控制单元60电性连接,根据接收到的所述控制单元60发出的控制信号,控制所述第一组导通装置11和所述第二组导通装置21分时间隔导通。

在该实施例中,第一控制电路10由相互电性连接的第一组导通装置11和至少一第一LED灯组12组成,第二控制电路20由相互电性连接的第二组导通装置21和至少一第二LED灯组22组成,第一控制电路10和第二控制电路20根据开关电路30控制所述第一组导通装置11和所述第二组导通装置21分时间隔导通,由此控制接入到所述第一控制电路10和第二控制电路20中的LED灯组点亮或者熄灭,以及LED灯组点亮的时间。通过控制点亮的时间可以调节LED灯组的亮度和/或色温,并且实现了两线控制,能够仅通过一个电路回路即可完成对LED灯组的控制,而无需如现有技术中的对LED灯组的控制的输入端为三线,其输入端为两线,只需要两个焊盘焊接两线,结构简单,便于加工生产以及操作控制便捷。摆脱市面上常见的共阳极控制方式。而且本实用新型提供的LED控制器适用于恒压的灯具控制,如:平板灯、吸顶灯、吊灯、筒灯、落地灯、壁灯,线性类灯具等色温亮度调节控制。

参见图4,在本实用新型的第二实施例中,所述第一组导通装置11包括第一导通装置111和第二导通装置112,所述第一LED灯组12串联于所述第一导通装置111和第二导通装置112之间,并且所述第一导通装置111的输入端电性连接第一电源41,所述第二导通装置112的输出端接地;

所述第二组导通装置21包括第三导通装置211和第四导通装置212,所述第二LED灯组22串联于所述第三导通装置211和第四导通装置212之间,并且所述第三导通装置211的输入端电性连接第二电源42,所述第四导通装置212的输出端接地。

优选的,所述第一LED灯组12和第二LED灯组22为两组不同的LED灯组,所述第一LED灯组12与所述第二LED灯组22并联,并且所述第一LED灯组12和第二LED灯组22接入在所述第一控制电路10和第二控制电路20的极性相反。由此,在第一控制电路10中的第一导通装置111和第二导通装置112同时导通时,第二控制电路20中的第三导通装置211和第四导通装置212截止,此时第一LED灯组12点亮,第二LED灯组22熄灭。反之,在第二控制电路20中的第三导通装置211和第四导通装置212同时导通时,第一控制电路10中的第一导通装置111和第二导通装置112截止,此时第二LED灯组22点亮,第一LED灯组12熄灭。这两组LED灯组接入该第一控制电路10和第二控制电路20,在分时导通的过程中,均会有一组LED灯组被点亮。

参见图5,在本实用新型的第三实施例中,LED控制器还可以实现对单路LED灯组的控制,即所述第一LED灯组12和第二LED灯组22为同一LED灯组,该LED灯组同时接入到第一控制电路10和第二控制在电路中。在所述同一LED灯组连接的极性与所述第一组导通装置11或者第二组导通装置21导通时的电流流向相符时,所述同一LED灯组点亮。如当该LED灯组的正极接入第一导通装置111的输出端,该LED灯组的负极接入第二导通装置112的输入端,当第一导通装置111的正极和第二导通装置112的负极同时导通时,电流由第一导通装置111流向第二导通装置112,则此该LED灯组点亮。

由此,本实用新型提供的LED控制器不仅可应用于LED光源排列采用两路极性颠倒方式,如图2所示,即仅需两线即可完成对两路LED控制;而且无严格意义上的极性要求;也可应用在常规的单色调亮度和共阳极LED产品的控制中。

在本实用新型的一个实施方式中,所述第一LED灯组12和第二LED灯组22的色温不同;如一组LED灯组的色温为色温为6500K,另一组LED灯组的色温为2700K。通过调节两组LED灯组的亮度,可以实现对整个灯具的发出的光的色温的调整。而两组LED灯组的亮度的调节,通过调节两组LED灯组的点亮时间,不同的点亮时间会获得不同的亮度。其中,第一LED灯组12和第二LED灯组22可以分别包括多个串联的LED灯;以及第一LED灯组12和第二LED灯组22的多个LED灯分别直线排列。当然,LED灯组还可以是其他的设置方式。应用广泛,包括平板灯、吸顶灯、吊灯、筒灯、落地灯、壁灯,线性类灯具等。

参见图4、图6~图8,在本实用新型的第四实施例中,所述第一导通装置111为第一P沟道MOS管,所述第一P沟道MOS管的源极电性连接所述第一电源41,所述第一P沟道MOS管的漏极分别电性连接所述第一LED灯组12的第一电极和所述第二LED灯组22的第二电极,所述第一P沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路30;

所述第二导通装置112为第一N沟道MOS管,所述第一N沟道MOS管的源极接地,所述第一N沟道MOS管的漏极分别电性连接所述第一LED灯组12的第二电极和所述第二LED灯组22的第一电极;所述第一N沟道MOS管的栅极电性连接电性连接所述开关电路30;

所述第三导通装置211为第二P沟道MOS管,所述第二P沟道MOS管的漏极电性连接所述第二电源42,所述第二P沟道MOS管的源极分别电性连接所述第一LED灯组12的第二电极和所述第二LED灯组22的第一电极,所述第二P沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路30;

所述第四导通装置212为第二N沟道MOS管,所述第二N沟道MOS管的源极接地,所述第二N沟道MOS管的漏极分别电性连接所述第一LED灯组12的第一电极和所述第二LED灯组22的第二电极;所述第二N沟道MOS管的栅极电性连接所述开关电路30。

其中,所述第一LED灯组12的第一电极和第二电极包括所述第一LED灯组的正极和负极;所述第二LED灯组22的第一电极和第二电极包括所述第二LED灯组的正极和负极。即在将第一LED灯组12和所述第二LED灯组22接入到两组控制电路中时,没有严格的极性要求。可以是第一LED灯组12的正极接入到第一导通装置111的输出端,也可以是第一LED灯组12的负极接入到第一导通装置111的输出端;但是需要第一LED灯组12和所述第二LED灯组22接入到两组控制电路中时的极性相反,如图6所示。由此,可以保证无论哪组导通装置导通,均有一组LED灯组会点亮。此外,所述开关电路30包括第一NPN三极管31和第二NPN三极管32,以及第一分压电阻51和第二分压电阻52,其中:

所述第一NPN三极管31的基极电性连接所述控制单元60的输出端;所述第一NPN三极管31的集电极电性连接第一分压电阻51的一端,所述第一分压电阻51的另一端电性连接所述第一P沟道MOS管的栅极;所述第一NPN三极管31的发射极接地;

所述第二NPN三极管32的基极电性连接所述控制单元60的输出端;所述第二NPN三极管32的集电极电性连接第二分压电阻52的一端,所述第二分压电阻52的另一端电性连接所述第二P沟道MOS管的栅极;所述第二NPN三极管32的发射极接地。

此外,所述第一控制电路10还包括第三分压电阻53和第四分压电阻54,所述第三分压电阻53的一端电性连接所述第一电源41,另一端电性连接所述第一P沟道MOS管的栅极以及所述第一分压电阻51的另一端;所述第四分压电阻54的一端接地,另一端电性连接所述第一N沟道MOS管的栅极;

所述第二控制电路20还包括第五分压电阻55和第六分压电阻56,所述第五分压电阻55的一端电性连接所述第二电源42,另一端电性连接所述第二P沟道MOS管的栅极以及所述第二分压电阻52的另一端;所述第六分压电阻56的一端接地,另一端电性连接所述第二N沟道MOS管的栅极。

在该实施例中,为了使其中一组LED灯组能够点亮,必须使对角线上的一对MOS管导通,两个MOS管,一个可以对正极导通,另一个可以对负极导通。如第一P沟道MOS管Q2的正极导通,第一N沟道MOS管Q5的负极导通;或者第二P沟道MOS管Q4的正极导通,所述第二N沟道MOS管Q3的负极导通。由两套这样的电路,在同一个电路中,一上一下,或相反,两者总是保持相反的输出,这样可以在单电源的情况下使负载的极性倒过来。在LED控制器的主控电路中包括4个对称的MOS管和一对极性排列相反的LED。根据不同MOS管对的导通情况,电流会从左至右或从右至左流过LED负载,从而控制两组LED灯组。因此LED控制器仅需两线即可完成对两组LED灯组和极性的控制。在本实用新型实施例中的MOS管优选是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管。NPN管为NPN型三极管,由三块半导体构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。

如图7所示,当MOS管Q2和Q5同时导通时,电流Id1就从电源正极经Q2从左至右穿过LED,然后再经Q5回到电源负极。如图7中电流箭头Id1所示,该流向的电流将驱动上路的第一LED灯组12点亮。反之,如图8所示为另一对MOS管Q4和Q3导通的情况,电流将从右至左流过下路的第二LED灯组22,该流向的电流将驱动下路的LED点亮。从电路原理上来看,完全能够通过正负极颠倒的排列LED方式,达到仅通过两线即可达到控制两路LED,而且在极性上无正反,可以任意接线无需考虑电极性问题。

在本实用新型的第五实施例中,开关电路30根据接收到的所述控制单元60发出的所述脉冲宽度调制信号控制所述第一组导通装置11和所述第二组导通装置12分时导通或者截止,以及所述导通的时间或者所述截止的时间。具体的,在所述第一组导通装置11导通时,所述第二组导通装置12截止;此时第一NPN三极管31打开,第二NPN三极管32关闭,所述第一P沟道MOS管的正极导通,所述第一N沟道MOS管的负极导通;在所述第二组导通装置12导通时,所述第一组导通装置11截止;此时第二NPN三极管32打开,第一NPN三极管31关闭,所述第二P沟道MOS管的正极导通,所述第二N沟道MOS管的负极导通。触发四个MOS管导通的驱动信号均由控制单元60提供,该控制单元60可以设置于所述LED控制器的外部;当需要调节LED亮度时,则发送控制信号驱动MOS管,则改变四路MOS导通时间和顺序,从而控制两组LED灯组的亮度,即可改变环境光亮。所述控制单元60发出的控制信号为PMW(脉冲宽度调制)信号。如图6~图8中所示,通过PMW1控制信号和PMW4控制信号控制第一组导通装置11导通,通过PMW3控制信号和PMW2控制信号控制第二组导通装置21导通。优选的所述第一电源41和第二电源42的电压为24V。根据LED灯组设计的需要,电压可以为其他电压值,如12V、16V或者32V等。

有上述多个实施例,可以获知本实用新型提供的LED控制器的对现有技术的改进,仅需2拼线,减小焊盘焊接的影响,增强作业效率和产品可靠性;连接过程中不需应对极性才能正常点亮LED。在各种负载上能够使用自如;提高生产效率,增强实际应用中的便利以及体验度。不仅适用双路LED负载,对于单路LED负载同样能够实现控制功能,在使用上更大的拓展了应用范围。本实用新型所提出的LED控制技术不局限于使用在线性灯带光源上,还可以是其他类型的灯具。本实用新型的电路架构布局以及结构,不限于本实用新型提供的附图示的排布;本实用新型可以使用在不同LED排列方式上,不限于前述的直线排列。本实用新型的两线的控制方式,也可以在单电源的情况下使LED负载的极性倒过来,解决正负极性问题。

综上所述,本实用新型通过设置包括第一组导通装置和至少一第一LED灯组电性连接的第一控制电路,以及包括电性连接的第二组导通装置和至少一第二LED灯组的第二控制电路,并通过一开关电路根据接收到的所述控制单元发出的控制信号,控制所述第一组导通装置和所述第二组导通装置分时间隔导通,由此解决了现有技术中市面常规输入共阳极问题,将三线输入变为两线输入,极大的提升了作业效率;基于电路架构的控制方式,对负载无正负极的严格要求,两线的任意颠倒连接皆可正常点亮LED,提升了产品的可靠性。无论在生产中还是在实际应用中都极大提升便利以及体验度。并且该LED控制器不仅适用控制双路LED负载,对于单路LED负载同样能够实现调光功能,在使用上更大的拓展了范围。

当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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