CN103763823A - Led灯串控制电路 - Google Patents

Abstract

一种LED灯串控制电路，用于控制多支路LED灯串，包括充电电路、升压电路、触发电路与控制电路，上述LED灯串控制电路，在光照条件较好，使太阳能电池板的输出电压达到可促使三极管处于导通状态时，升压芯片的VOUT管脚无电压输出，控制电路与LED灯串失电不工作，在光照条件逐渐减弱至太阳能电池板的输出电压无法维持三极管处于导通状态时，三极管进入截止状态，升压芯片的VOUT管脚输出恒定的电压，以为控制电路与LED灯串供电。因此，该LED灯串控制电路可根据光照条件自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，且由于太阳能电池板的输出电压变化缓慢，灵敏度不强，不会产生误触发，对LED灯串的控制较稳定。

Description

LED灯串控制电路

技术领域

本发明涉及灯具控制领域，特别是涉及一种LED灯串控制电路。

背景技术

随着LED技术的发展成熟，LED作为宣传广告和装饰美化的有力工具，使用越来越普遍，已成为标识宣传和城市美化不可或缺的亮丽风景线。

LED灯串产品作为高新科技产品，被广泛应用于市政照明、建筑照明、景观照明、舞台照明、教学照明等领域。传统的LED灯串主要采用市电作为供电电源。随着新能源的开发与使用，太阳能逐进入照明领域。白天通过太阳能电池板将光能转换成电能，对锂电池进行充电，以供夜间对LED灯串供电。对于太阳能电池板对锂电池的充电时间，以及锂电池对LED灯串的供电时间的控制主要靠定时器来控制，无法在光照条件突变的情况下自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间。为了适应光照突变的情况，部分制造商采用光传感器进行控制，但是，由于光传感器的灵敏度较强，易产生误触发，对LED灯串的控制不稳定。

另外，为了适应市场的需求，制造商通常会设置多种灯光模式并配备有灯光模式遥控器供用户选择灯光模式，但是，具有多种模式的LED灯串控制电路，在失电重启后会初始化，恢复制造商预先设置的灯光模式，因此用户重启后需要重新选择灯光模式，对于大范围安装使用的LED灯串，重新选择灯光模式工作量巨大，难以实现，同时，由于LED灯串通常安装于高空，灯光模式遥控器易受干扰，部分LED灯串的灯光模式难以完成重新选择。

发明内容

基于此，有必要针对通过定时器控制无法在光照条件突变时自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，以及因光传感器灵敏度较强而导致的误触发的问题，提供一种可根据光照条件自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，以及对LED灯串控制较稳定的LED灯串控制电路。

一种LED灯串控制电路，用于控制多支路LED灯串，包括充电电路、升压电路、触发电路与控制电路，

所述充电电路包括二极管，所述二极管的正极接太阳能电池板的正极，负极接锂电池的正极，所述太阳能电池板的负极与所述锂电池的负极分别接地；

所述升压电路包括升压芯片、电感、输入电容与输出电容，所述升压芯片的型号为QX2304，所述升压芯片的LX管脚经由所述电感分别接所述锂电池的正极与所述输入电容的一端，GND管脚接地，VOUT管脚分别接输出电容的一端、所述控制电路与所述多支路LED灯串的正极，EN管脚接所述触发电路，所述输入电容的另一端与所述输出电容的另一端分别接地；

所述触发电路包括第一电阻、第二电阻与三极管，所述第一电阻的一端接所述太阳能电池板的正极，另一端分别接所述第二电阻的一端与所述三极管的基极，所诉第二电阻的另一端与所述三极管的发射极分别接地，所述三极管的集电极接所述升压芯片EN管脚；

所述控制电路具有多个电平信号输出端口，每个电平信号输出端口可输出多种电平信号，所述多支路LED灯串的负极分别连接一个电平信号输出端口。

在其中一个实施例中，所述升压电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻的两端分别连接VOUT管脚与EN管脚。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括记忆单元，所述记忆单元在所述控制电路失电时存储所述多个电平信号输出端口的电平信号，并在所述控制电路重新上电时控制所述多个电平信号输出端口输出失电时的电平信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括灯光模式选择单元，所述灯光模式选择单元用于选择所述多个电平信号输出端口输出的电平信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括定时单元，所述定时单元用于设定所述多个电平信号输出端口输出不变电平信号的保持时间。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括单片机，所述单片机的型号为PIC12F683，用于控制四路LED灯串，所述单片机的引脚1接所述升压芯片的VOUT管脚，引脚3、引脚5、引脚6与引脚7分别接所述四路LED灯串的负极。

在其中一个实施例中，所述单片机在失电重启后保持引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号不变。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括模式选择开关，所述模式选择开关的一端接所述单片机的引脚2，另一端接地，所述单片机预存有多个灯光模式设定信号，每个灯光模式设定信号对应一组引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号，所述模式选择开关被触发时，所述单片机切换输出下一灯光模式设定信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括定时设定开关，所述定时设定开关的一端接所述单片机的引脚4，另一端接地，所述单片机预存有多个时间设定信号，每个时间设定信号控制一种灯光模式的时长，所述定时设定开关被触发时，所述灯光模式的时长延长或缩短。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端接所述单片机的引脚1，另一端接所述单片机的引脚8。

上述LED灯串控制电路，在光照条件较好，使太阳能电池板的输出电压达到可促使三极管处于导通状态时，升压芯片的VOUT管脚无电压输出，控制电路与LED灯串失电不工作，在光照条件逐渐减弱至太阳能电池板的输出电压无法维持三极管处于导通状态时，三极管进入截止状态，升压芯片的VOUT管脚输出恒定的电压，以为控制电路与LED灯串供电。同时，光照条件较好时，太阳能电池板才会对锂电池充电，光照条件较差时，二极管有效的避免了逆充电。因此，该LED灯串控制电路可根据光照条件自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，且由于太阳能电池板的输出电压变化缓慢，灵敏度不强，不会产生误触发，对LED灯串的控制较稳定。

附图说明

图1为一个实施例的LED灯串控制电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，在一个实施例中，一种LED灯串20控制电路140，用于控制多支路LED灯串20，包括充电电路110、升压电路120、触发电路130与控制电路140。

充电电路110包括二极管D1，二极管D1的正极接太阳能电池板SR的正极，负极接锂电池BT的正极，太阳能电池板SR的负极与锂电池BT的负极分别接地。在较好的光照条件下，太阳能电池板SR的正极输出电压大于锂电池BT的正极输出电压时，太阳能电池板SR的正极输出充电电流，该充电电流流经二极管D1进入锂电池BT，给锂电池BT充电。同时，在开关K1闭合的状态下，太阳能电池板SR还可以直接给升压电路120提供输入电压。另外二极管D1可有效的避免逆充电。

升压电路120包括升压芯片U1、电感L1、输入电容C1与输出电容C2。升压芯片U1的型号为QX2304，升压芯片U1的LX管脚经由电感L1分别接锂电池BT的正极与输入电容C1的一端，GND管脚接地，VOUT管脚分别接输出电容C2的一端、控制电路140与多支路LED灯串20的正极，EN管脚接触发电路130，输入电容C1的另一端与输出电容C2的另一端分别接地。经过升压电路120将输入电压升高至一恒定的电压。通常，锂电池BT的输出电压为1.2伏，经过升压电路120的升压处理，输出恒定的3伏电压，以为控制电路140与LED灯串20提供稳定的供电电压。

触发电路130包括第一电阻R1、第二电阻R2与三极管Q1。第一电阻R1的一端接太阳能电池板SR的正极，另一端分别接第二电阻R2的一端与三极管Q1的基极，所诉第二电阻R2的另一端与三极管Q1的发射极分别接地，三极管Q1的集电极接升压芯片U1的EN管脚。三极管Q1为NPN管。升压芯片U1为可控芯片，EN管脚为使能端，高电平有效。在白天光照条件较好的环境下，太阳能电池板SR持续的收集光能并将光能转换成电能输出，促使三极管Q1处于导通状态，升压芯片U1的EN管脚相当接地，为低电平，即使在开关K1闭合时，VOUT管脚也无电压输出，LED灯串20与控制电路140失电不工作。在夜间光照条件较差的环境下，太阳能电池板SR无电压输出，三极管Q1处于截止状态，升压芯片U1的EN管脚相当于悬空状态，为高电平，在开关K1闭合状态下，VOUT管脚输出恒定的电压，LED灯串20与控制电路140处于上电工作状态。由于三极管Q1的导通电压固定，通过调整第一电阻R1和/或第二电阻R2的阻值，可以调整三极管Q1达到导通电压时太阳能电池板SR需要输出的电压，从而调整三极管Q1导通时所需要的光照条件。

控制电路140具有多个电平信号输出端口，每个电平信号输出端口可输出多种电平信号，多支路LED灯串20的负极分别连接一个电平信号输出端口。通过每个电平输出端口输出的电平信号的控制，可使LED灯串20实现常亮、追逐、轮闪、双轮闪、渐变、快闪、慢闪与自动共计8种灯光模式，以供用户选择。

上述LED灯串控制电路，在光照条件较好，使太阳能电池板SR的输出电压达到可促使三极管Q1处于导通状态时，升压芯片U1的VOUT管脚无电压输出，控制电路140与LED灯串失电不工作，在光照条件逐渐减弱至太阳能电池板SR的输出电压无法维持三极管Q1处于导通状态时，三极管Q1进入截止状态，升压芯片的VOUT管脚输出恒定的电压，以为控制电路140与LED灯串供电。同时，光照条件较好时，太阳能电池板SR才会对锂电池BT充电，光照条件较差时，二极管D1有效的避免了逆充电。因此，该LED灯串控制电路可根据光照条件自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，且由于太阳能电池板SR的输出电压变化缓慢，灵敏度不强，不会产生误触发，对LED灯串的控制较稳定。

在具体的实施例中，升压电路120还包括上拉电阻R3，上拉电阻R3的两端分别连接VOUT管脚与EN管脚。上拉电阻R3能够在三极管Q1处于截止状态时保持升压芯片U1的EN管脚电压的稳定，避免了EN管脚电压震荡造成的升压芯片U1的VOUT管脚输出不稳定。

在具体的实施例中，控制电路140包括单片机U2，单片机U2的型号为PIC12F683，用于控制四路LED灯串20，单片机U2的引脚1接升压芯片U1的VOUT管脚，引脚3、引脚5、引脚6与引脚7分别接四路LED灯串20的负极。控制电路还具有四个限流电阻R4、R5、R6、R7，分别串联与四路LED灯串20的回路中。单片机U2在失电重启后保持引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号不变，避免了单片机U2失电重启后初始化，使LED灯串保持失电前的灯光模式，重启后无需重新设定。另外，控制电路140还包括模式选择开关S1与定时设定开关S2，模式选择开关S1的一端接单片机U2的引脚2，另一端接地，单片机U2预存有多个灯光模式设定信号，每个灯光模式设定信号对应一组引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号，模式选择开关S1被触发时，单片机U2切换输出下一灯光模式设定信号。定时设定开关S2的一端接单片机U2的引脚4，另一端接地，单片机U2预存有多个时间设定信号，每个时间设定信号控制一种灯光模式的时长，定时设定开关S2被触发时，灯光模式的时长延长或缩短。控制电路140还包括滤波电容C3，滤波电容C3的一端接单片机U2的引脚1，另一端接单片机U2的引脚8，用于消除毛刺，防止单片机U2工作不稳定。

在一个实施例中，控制电路140包括记忆单元，记忆单元在控制电路140失电时存储多个电平信号输出端口的电平信号，并在控制电路140重新上电时控制多个电平信号输出端口输出失电时的电平信号。

在另一个实施例中，控制电路140包括灯光模式选择单元，灯光模式选择单元用于选择多个电平信号输出端口输出的电平信号。

在再一个实施例中，控制电路140包括定时单元，定时单元用于设定多个电平信号输出端口输出不变电平信号的保持时间。

上述LED灯串控制电路，可根据光照条件自行调整充电时间与LED灯串的点亮时间，且由于太阳能电池板SR的输出电压变化缓慢，灵敏度不强，不会产生误触发，对LED灯串的控制较稳定。另外，避免了单片机U2失电重启后初始化，使LED灯串保持失电前的灯光模式，重启后无需重新设定，节约了人力资源。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，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灯串控制电路，用于控制多支路LED灯串，其特征在于，包括充电电路、升压电路、触发电路与控制电路，

所述充电电路包括二极管，所述二极管的正极接太阳能电池板的正极，负极接锂电池的正极，所述太阳能电池板的负极与所述锂电池的负极分别接地；

所述升压电路包括升压芯片、电感、输入电容与输出电容，所述升压芯片的型号为QX2304，所述升压芯片的LX管脚经由所述电感分别接所述锂电池的正极与所述输入电容的一端，GND管脚接地，VOUT管脚分别接输出电容的一端、所述控制电路与所述多支路LED灯串的正极，EN管脚接所述触发电路，所述输入电容的另一端与所述输出电容的另一端分别接地；

所述触发电路包括第一电阻、第二电阻与三极管，所述第一电阻的一端接所述太阳能电池板的正极，另一端分别接所述第二电阻的一端与所述三极管的基极，所诉第二电阻的另一端与所述三极管的发射极分别接地，所述三极管的集电极接所述升压芯片EN管脚；

所述控制电路具有多个电平信号输出端口，每个电平信号输出端口可输出多种电平信号，所述多支路LED灯串的负极分别连接一个电平信号输出端口。

2.根据权利要求1所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述升压电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻的两端分别连接VOUT管脚与EN管脚。

3.根据权利要求1所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路包括记忆单元，所述记忆单元在所述控制电路失电时存储所述多个电平信号输出端口的电平信号，并在所述控制电路重新上电时控制所述多个电平信号输出端口输出失电时的电平信号。

4.根据权利要求1所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路包括灯光模式选择单元，所述灯光模式选择单元用于选择所述多个电平信号输出端口输出的电平信号。

5.根据权利要求1所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路包括定时单元，所述定时单元用于设定所述多个电平信号输出端口输出不变电平信号的保持时间。

6.根据权利要求1所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路包括单片机，所述单片机的型号为PIC12F683，用于控制四路LED灯串，所述单片机的引脚1接所述升压芯片的VOUT管脚，引脚3、引脚5、引脚6与引脚7分别接所述四路LED灯串的负极。

7.根据权利要求6所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述单片机在失电重启后保持引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号不变。

8.根据权利要求7所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括模式选择开关，所述模式选择开关的一端接所述单片机的引脚2，另一端接地，所述单片机预存有多个灯光模式设定信号，每个灯光模式设定信号对应一组引脚3、引脚5、引脚6与引脚7的输出电平信号，所述模式选择开关被触发时，所述单片机切换输出下一灯光模式设定信号。

9.根据权利要求8所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括定时设定开关，所述定时设定开关的一端接所述单片机的引脚4，另一端接地，所述单片机预存有多个时间设定信号，每个时间设定信号控制一种灯光模式的时长，所述定时设定开关被触发时，所述灯光模式的时长延长或缩短。

10.根据权利要求9所述的LED灯串控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端接所述单片机的引脚1，另一端接所述单片机的引脚8。

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