CN102802313B - 一种led呼吸灯的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED呼吸灯的控制方法，基于一种控制电路，控制电路是由第一电容充放电控制电路连接第一电容，并且连接到第一比较电路，第一比较电路输出控制反馈至第一电容充放电控制电路；第二电容充放电控制电路连接第二电容，第二电容连接第二比较电路，第二比较电路输出端反馈至第二电容充放电控制电路，并连接第二电容的另一端，第二电容充放电控制电路上还连接一个钳位电路，第一电容的参考电压连接到第二比较电路上；通过对第一个电容的周期性的充放电，产生尖形锯齿波；以此作为对第二个电容充放电相互转换的参考电压；第二电容充放电，输出不同占空比的方波，驱动LED灯明暗规律交替工作。本发明结构简单、控制方便可靠、工作稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯的控制电路。
背景技术
LED是一种低功耗的发光器件，这种光源有一种用途是“呼吸灯”——即有规律的明暗交替，这种状态可以用来表示某些设备的特殊工作状态，比如待机状态等。
实现呼吸灯效果的控制方法有两类：一是采用定时器为主要器件，除了正常的发光驱动器件以外，主要靠定时器对通电时间进行控制，从而控制输出信号占空比的规律变化来实现。如中国专利号ZL200610001718.8的《呼吸灯的控制方法及其装置》，另一类是直接使用电路控制流经LED灯的电流或者电压的大小，让电流或电压周期性变化来实现。
现有技术的缺点在于电路构成比较复杂，稳定性不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，发明一种结构简单、工作可靠稳定的呼吸灯控制方法及电路。
本发明的方法是：
1，对第一个电容进行周期性的充电和放电，在该电容上产生一个尖形的锯齿波；
2，以步骤1的锯齿波作为对第二个电容进行充电和放电相互转换的参考电压；
3，第二个电容一端接充放电控制端，另一端接输出端，输出的是不同占空比的方波；
4，以步骤3的方波驱动LED灯，使其产生明暗规律交替的工作状态。
以本发明方法为指导，可以组成一个具有两个电容和相应的比较器的电路。具体结构是：
第一电容充放电控制电路连接第一电容，并且连接到第一比较器，第一比较器输出控制反馈至第一电容充放电控制电路；第二电容充放电控制电路连接第二电容，第二电容连接第二比较器，第二比较器输出端反馈至第二电容充放电控制电路，并连接第二电容的另一端，第二电容充放电控制电路上还连接一个钳位电路；第一电容的参考电压连接到第二比较器上。
本发明的控制方法及具体电路，实现的是一种利用两个电容上的充放电波形变化，最终得到不同占空比方波的方案。用来控制LED灯的有规律明暗变化，实现“呼吸灯”的效果。本方案结构简单、成本低、控制方便可靠，而且工作稳定。
附图说明
图1，本发明的电路图原理图;
图2，第一电容C1上产生的斜波电压和输出CTL1的波形图;
图3，第二电容C2输出的方波电压和参考电压的对应关系例一;
图4，第二电容C2输出的方波电压和参考电压的对应关系例二;
图5，第二电容C2的输出波形和第一电容C1的变化关系图。
具体实施方式
本发明的具体电路实施例如图1，本电路具有2组电容充放电部分，第一电容充放电控制电路1是控制对第一电容C1充电和放电的电路，主要构成有2个开关管分别控制充电或者放电，第一电容C1的电压Vslp1连接到第一比较电路2，其中这个电路是由两个比较器构成的，每个比较器都输出连接与非门，与非门输出再连接到第一电容充放电控制电路1的开关管。
第一电容C1上的电压Vslp1连接到第二比较电路4上，第二比较电路4也是由比较器构成，Vslp1连接到这个比较器上，作为第二电容充放电控制的比较电压。第二电容充放电控制电路3连接第二电容C2，对第二电容C2的充电和放电进行控制，第二电容C2上的电压V slp2接入第二比较电路4中的第二比较器上。
第二电容充放电控制电路3上还连接有钳位电路5，所述的钳位电路5由两个MOS管控制上下限构成。
工作过程：
首先，第一电容充放电控制电路1对电容C1充电，电容C1上的电压Vslp1上升，第一比较电路2输出电平CTL1为低电平（或CTL1为高电平，这是逻辑关系，属于行业内轻易可知的，所以不再展开）。根据比较器的设置，当Vslp1上升到VH时，第一比较电路2的输出CTL1翻转，使第一电容充放电控制电路1对C1开始放电，C1上的电压V slp1下降。当V slp1下降到VL时，第一比较电路2的输出CTL1再次翻转，使第一电容充放电控制电路1对电容C1开始充电，电容C1上的电压V slp1上升。如此循环，输出V slp1为一锯齿波，如图2所示。
图3、图4所示的是通过第二电容充放电控制电路3对第二电容C2充放电产生输出信号的示意图。由于使用V slp1作为参考电压，所以翻转时机在V slp1和Vslp2相同的时候。
第二电容充放电控制电路3对第二电容C2充电，第二电容C2上的电压V slp2上升，输出信号CTL2为低电平。当电容C2上的电压上升到V slp1=Vslp2时，第二比较电路4的输出CTL2翻转，使V slp2突变，定义为Va，在第二电容充放电控制电路3的控制下，电容C2开始放电，则第二电容C2上的电压V slp2下降，当C2上的电压下降到V slp2 =V slp1时，再次CTL2翻转，使VSLP2突变到下限，定义为Vb，第二电容C2开始充电。如此周而复始。
钳位电路5的作用是对C2的电压钳位，限定下限电压VL 和上限电压VH，防止第二电容C2上的电压在跳变时电压上升的过高或下降的过低。
图3、图4表现了两种不同参考电压V slp1值时第二电容C2上的电压VSLP2与输出信号CTL2的对应关系图。充电时间 ，放电时间，输出信号周期。（If2为充放电电流。）输出信号CTL2占空比＝ ，由于VSLP1按规律变化，因此输出信号CTL2占空比随VSLP1变化。
电压满足的关系：Va > VH > VL > Vb。
图5为输出信号CTL2占空比随Vslp1变化的情况，按照前述的原理，参考电压Vslp1 从下限VL 向上限VH 变化过程中，对应的输出信号CTL2的方波占空比也是线性变化的。以此可以调整呼吸灯点亮和熄灭的间隔时间。
本实施例是基于本发明的方法，设计的两个电容充放电、利用第一电容的电压作为参考第二电容的电压的输出信号控制电路。基于这个方法，还能够设计出其他的具体电路构成，只要能实现上述的各种单个模块电路的功能即可。
Claims (3)
1.一种LED呼吸灯的控制方法，该方法是基于LED控制电路实现的，其特征是：所述的控制电路是由第一电容充放电控制电路连接第一电容，并且连接到第一比较电路，第一比较电路输出控制反馈至第一电容充放电控制电路；第二电容充放电控制电路连接第二电容，第二电容连接第二比较电路，第二比较电路输出端反馈至第二电容充放电控制电路，并连接第二电容的另一端，第二电容充放电控制电路上还连接一个钳位电路，第一电容的参考电压连接到第二比较电路上；
具体的控制方法步骤如下，
步骤1，对第一电容进行周期性的充电和放电，在该电容上产生一个尖形的锯齿波；
步骤2，以步骤1的锯齿波作为对第二电容进行充电和放电相互转换的参考电压；
步骤3，第二电容一端接充放电控制端，另一端接输出端，输出的是不同占空比的方波；
步骤4，以步骤3的方波驱动LED灯，使其产生明暗规律交替的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种LED呼吸灯的控制方法，其特征是：所述的第一、第二电容都使用充放电控制电路对电容充放电，并检测电容上的电压是否达到充、放电转换的参考值。
3.根据权利要求1所述的一种LED呼吸灯的控制方法，其特征是：设定第二电容的电压上下限，所述的上、下限电压范围在第一电容电压和第二电容电压值之间。
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