CN101459996A - 一种led的控制电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LED的控制电路及其控制方法，属于照明控制技术领域。它解决了现在有的LED电路控制单一，LED灯使用寿命短的问题。本LED的控制电路包括微电脑芯片电路、交流电源和LED电路，微电脑芯片电路与LED电路联接并控制LED电路的发光情况，LED电路由若干个LED单元并联而成，交流电源与微电脑芯片电路之间设有交流过零检测电路。本LED的控制方法包括如下步骤：a.闭合电路；b.电源过零检测；c.过零信号处理；d.LED控制。本LED的控制电路及其控制方法以交流电源为供电电源，每一个双向可控硅控制的LED单元线路均可实现全波周期工作，亮度较亮且不存在被反向击穿的危险。

Description

一种LED的控制电路及其控制方法

技术领域

本发明属于照明控制技术领域，涉及一种LED的控制电路，同时还涉及一种LED的控制方法。

背景技术

目前LED供电电源有两种形式，一种是采用交流电源，一种是直流电源。采用直流电源供电的LED的控制方法都是采用一路可控硅单对单控制LED的，N个LED则需要N个可控硅，这种结构不存在LED反向击穿的危险且亮度较高。

采用交流电源供电的LED电路又分为两种，一种电路要求LED都是反向并联连接形式，对于整个LED电路来讲是全波周期工作，且不存在反向击穿的危险，但对于每路LED来讲，只有半波工作，亮度较暗但节能(如图1所示)，目前这种结构的技术缺点是一路双向可控硅同时导通两路LED灯，不能单独对某路LED灯的方便控制。另外一种就是没有反向并联连接(如图2所示)，同样是以交流电源供电的结构模式，LED灯存在反向击穿的危险，导致使用寿命较短，虽然也是半波工作，但优点是可方便单独控制某路LED灯工作，目前的技术缺点是电源线要求较多，N路LED则需要N根电源线。

发明内容

本发明的目的是针对现有的LED控制电路中所存在的上述问题，而提出了一种适用于交流电源供电，可实现全波周期工作的LED控制电路，并可准确任意控制特定线路中LED的工作状况。

本发明的第二个目的是针对现有的LED控制方法所存在的上述问题，而提出了一种适用于交流电源供电，可任意控制特定线路中LED工作状况的方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种LED的控制电路，包括微电脑芯片电路、交流电源和LED电路，微电脑芯片电路与LED电路联接并控制LED电路的发光情况，交流电源对整个控制电路供电，其特征在于，所述的LED电路由若干个LED单元并联而成，上述的各个LED单元均由两个反向并联的LED所组成，交流电源与微电脑芯片电路之间设有交流过零检测电路，所述的交流过零检测电路用于检测交流电源的正负半波变化。

电路中正向连接的LED和负向连接的LED的数量相同，交流电源对这些LED灯供电时，始终有其中一向的LED处于发光状态，而另外反向连接的LED则处于断开状态。交流电源每次进行换向时，交流过零检测电路均可检测到，并向微电脑芯片电路输送一个过零信号。微电脑芯片电路根据这个过零信号控制电路中所有LED的工作状态，使反向连接的两种LED交换工作状态。

在上述的一种LED的控制电路中，所述的微电脑芯片电路包括中央处理器和由若干个双向可控硅并联而成的可控硅电路，所述的各个双向可控硅与上述的LED单元一一对应串联后接在交流电源的两端，双向可控硅的控制极均与中央处理器联接。

双向可控硅的控制极接收到中央处理器发出的控制信号后调整电流流通线路，使相应LED单元中与电流流向同向的那个LED灯导通。

在上述的一种LED的控制电路中，所述的交流过零检测电路包括检测电阻和检测电容，检测电阻与检测电容串联后接在交流电源的两端，所述的检测电阻与检测电容之间设有用于与中央处理器联接的过零信号输出端。交流电源换向时，交流过零检测电路从过零信号输出端对中央处理器传输过零信号。

在上述的一种LED的控制电路中，所述的各个LED单元中反向并联的两个LED的两端均共用一根电源线分别与电源和相配合的双向可控硅联接。

在上述的一种LED的控制电路中，所述的并联的各个LED单元共用一根电源线直接与电源连接。

一种LED的控制方法，所述的控制电路包括中央处理器和为整个控制电路供电的电源，所述的中央处理器上并联联接有若干个双向可控硅，各个双向可控硅均串接一个由两个反向并联的LED所组成的LED单元，中央处理器与交流过零检测电路连接，其特征在于，所述的中央处理器和电源之间连有交流过零检测电路，上述的供电电源为交流电源，所述的中央处理器对LED的控制包括如下步骤：

a、闭合电路：中央处理器和部分LED进入发光状态，而与上述处于发光状态的LED反向联接的剩余LED则处于断开状态，同时进入下一步骤；

b、电源过零检测：如果交流电源的波形经过零点，则交流过零检测电路对中央处理器发出过零信号，并进入下一步骤；如果交流电源的波形未经过零点，则重复步骤b；

c、过零信号处理：中央处理器根据接收到的过零信号对相应的双向可控硅发出控制信号，并进入下一步骤；

d、LED控制：相应的双向可控硅接收到控制信号后，调整流通线路，交换对应LED单元中两种LED的工作状态，并返回步骤b。

本发明中所采用的供电电源为交流电源，并且所有LED的连接方式分为正反两向，因此其中同一向连接的LED处于发光状态时，另外反向连接的LED则处于断开状态，反之亦然。电路闭合后，交流电源首先处于正半波供电状态，利用LED本身的单向导电性和每个LED单元中两个LED的反向并联的连接关系，则各个LED单元中均只有一个LED处于发光状态，而另外反向连接的LED则显然处于断开状态。

接着，交流电源的波形从正半波进入负半波时，必将经过零点，而交流过零检测电路可以检测出每次过零后的半波是正半波还是负半波，并将半波变化时产生的过零信号输送给中央处理器。中央处理器读取这个过零信号后，根据实际情况导通相应的双向可控硅，达到控制特定的某路LED的目的，而且可以通过改变导通角可以实现无级调光。交流电源从负半波再次进入正半波时，只需重复上述步骤即可。

电路闭合后交流电源首先处于负半波供电状态时的原理相同。

与现有技术相比，本LED的控制电路及其控制方法以交流电源为供电电源，每一个双向可控硅控制的LED单元线路均可实现全波周期工作，亮度较亮且不存在被反向击穿的危险。并且一个双向可控硅控制的LED线路中有两个LED，这两个并联的LED通过一根公共端线连接在双向可控硅上，相比较用一个可控硅控制一个LED，节省了电源线，降低了成本。

附图说明

图1是现有技术中LED反向并联的电路原理图。

图2是现有技术中LED没有反向并联的电路原理图。

图3是本LED控制电路的电路原理图。

图4是本LED控制方式的流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图3所示，本LED的控制电路包括中央处理器和若干个并联的LED单元，每个LED单元均有两个反向并联的LED所组成，各个LED单元均串联一个双向可控硅后连接在交流电源的两端。而各个双向可控硅的控制极与中央处理器连接。

一个检测电阻R和一个检测电容C串联构成交流过零检测电路接在交流电源的两端，检测电阻R与检测电容C之间设有用于与中央处理器联接的过零信号输出端。

LED单元中反向并联的两个LED的两端电源线都各自连接成一根电源线，然后通过这两根电源线分别连接到双向可控硅引脚和电源公共线，对于多路LED，则每两路LED做上述方式连接。图3所示的粗线部分则是节省下来的电源线，因此如果采用这种结构，可以节省一半可控硅数量和近一半电源线。对于2*N路LED来讲，只需要N个可控硅就可以实现分别控制，电源线也只要N+1根(1代表公共线)。

工作时，同一个LED单元中反向并联的两路LED总有一路且只有一路导通，两路LED不可能同时导通。结合LED的单向导电性，对于某个LED单元中的各路LED来讲，是正半波还是负半波导通总是恒定的，即正半波对应一路LED，负半波对应另一路LED。

如图3所示，LED1和LED2反向并联，并联后一端共用一条电源线后接在与其对应的双向可控硅VT1上，电路闭合后，交流电源首先处于正半波供电状态，此时LED1导通并发光，LED2处于断开状态。接着，交流电源的波形从正半波进入负半波进行换向后，LED1不导通，而此时双向可控硅VT1没有动作，LED2线路中依旧没有电流通过。

交流电源进行换向时，它的波形必将经过零点，而交流过零检测电路可以检测出每次过零后的半波是正半波还是负半波，并将半波变化时产生的过零信号输送给中央处理器。中央处理器读取这个过零信号后，触发双向可控制硅VT1改变电流流通线路，使LED2线路导通，LED2发光。其他线路的LED单元的控制原理相同，都是利用中央处理器接收到的过零信号导通相应的双向可控硅，达到控制特定的某路LED的目的，而且可以通过改变导通角可以实现无级调光。

另外，单向可控硅同样可以实现上述功能，但单向可控硅要正反放置，结构复杂，不便于电路板的制作。

如图4所示，中央处理器对LED的控制包括如下步骤：a、闭合电路：中央处理器和部分LED进入发光状态，而与上述处于发光状态的LED反向联接的剩余LED则处于断开状态，同时进入下一步骤；b、电源过零检测：如果交流电源的波形经过零点，则交流过零检测电路对中央处理器发出过零信号，并进入下一步骤；如果交流电源的波形未经过零点，则重复步骤b；c、过零信号处理：中央处理器根据接收到的过零信号对相应的双向可控硅发出控制信号，并进入下一步骤；d、LED控制：相应的双向可控硅接收到控制信号后，调整流通线路，交换对应LED单元中两种LED的工作状态，并返回步骤b。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1、一种LED的控制电路，包括微电脑芯片电路、交流电源和LED电路，微电脑芯片电路与LED电路联接并控制LED电路的发光情况，交流电源对整个控制电路供电，其特征在于，所述的LED电路由若干个LED单元并联而成，上述的各个LED单元均由两个反向并联的LED所组成，交流电源与微电脑芯片电路之间设有交流过零检测电路，所述的交流过零检测电路用于检测交流电源的正负半波变化。

2、根据权利要求1所述的一种LED的控制电路，其特征在于，所述的微电脑芯片电路包括中央处理器和由若干个双向可控硅并联而成的可控硅电路，所述的各个双向可控硅与上述的LED单元一一对应串联后接在交流电源的两端，双向可控硅的控制极均与中央处理器联接。

3、根据权利要求2所述的一种LED的控制电路，其特征在于，所述的交流过零检测电路包括检测电阻和检测电容，检测电阻与检测电容串联后接在交流电源的两端，所述的检测电阻与检测电容之间设有用于与中央处理器联接的过零信号输出端。

4、根据权利要求2或3所述的一种LED的控制电路，其特征在于，所述的各个LED单元中反向并联的两个LED的两端均共用一根电源线分别与电源和相配合的双向可控硅联接。

5、根据权利要求1所述的一种LED的控制电路，其特征在于，所述的并联的各个LED单元共用一根电源线直接与电源连接。

6、一种LED的控制方法，所述的控制电路包括中央处理器和为整个控制电路供电的电源，所述的中央处理器上并联联接有若干个双向可控硅，各个双向可控硅均串接一个由两个反向并联的LED所组成的LED单元，中央处理器与交流过零检测电路连接，其特征在于，所述的中央处理器和电源之间连有交流过零检测电路，上述的供电电源为交流电源，所述的中央处理器对LED的控制包括如下步骤：

a、闭合电路：中央处理器和部分LED进入发光状态，而与上述处于发光状态的LED反向联接的剩余LED则处于断开状态，同时进入下一步骤；

b、电源过零检测：如果交流电源的波形经过零点，则交流过零检测电路对中央处理器发出过零信号，并进入下一步骤；如果交流电源的波形未经过零点，则重复步骤b；

c、过零信号处理：中央处理器根据接收到的过零信号对相应的双向可控硅发出控制信号，并进入下一步骤；

d、LED控制：相应的双向可控硅接收到控制信号后，调整流通线路，交换对应LED单元中两种LED的工作状态，并返回步骤b。

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