CN105682296A - 一种正反接式的led灯串 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正反接式的LED灯串,包括控制器、LED模块,所述LED模块包括至少2组LED灯组,还包括主线一、主线二,所述至少2组LED灯组串联于主线一、主线二之间,每组LED灯组包括若干个正反向交替并联的LED灯珠;所述控制器设有控制芯片、升压电路、驱动电路,所述控制芯片经驱动电路与主线一、主线二连接,用于控制驱动电路输出两路交替变换的正反电平给LED模块;所述升压电路的输入端连接有电源,升压电路的输出端VOUT连接驱动电路,用于提升驱动电路输出的电平电压。这种接线结构,使LED灯串只需要两条主线即可对多组支路进行控制,大大节省电线,有利于降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯串技术领域,特别是涉及一种正反接式的LED灯串。
背景技术
LED灯串是广大民众喜庆、居家、店面、文化活动、公共场所夜景工程的不可或缺的亮化装饰电子产品,具有广阔的市场。现有技术中LED灯串的接线方式请参见图1,主要包括正极输出线以及若干条负极输出线,每条负极输出线连接一组LED灯组的负极端,多组LED灯组的正极端共接于正极输出线。这种LED灯串接线方式的主要缺点是线多,结构复杂,成本高。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种节省电线、降低生产成本的正反接式的LED灯串。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是:
一种正反接式的LED灯串,包括控制器、LED模块,所述LED模块包括至少2组LED灯组,还包括主线一、主线二,所述至少2组LED灯组串联于主线一、主线二之间,每组LED灯组包括若干个正反向交替并联的LED灯珠;所述控制器设有控制芯片、升压电路、驱动电路,所述控制芯片经驱动电路与主线一、主线二连接,用于控制驱动电路输出两路交替变换的正反电平给LED模块;所述升压电路的输入端连接有电源,升压电路的输出端VOUT连接驱动电路,用于提升驱动电路输出的电平电压。
进一步,所述驱动电路采用H桥驱动电路,所述H桥驱动电路的电源输入端连接有升压电路的输出端VOUT,H桥驱动电路的两个桥臂的输出端分别为OUT-A、OUT-B,所述输出端OUT-A、OUT-B对应与两条主线相连。
进一步,所述H桥驱动电路包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4,所述三极管Q1、Q2为NPN型三极管,三极管Q3、Q4为PNP型三极管;所述三极管Q1、Q4相连形成一个桥臂,其输出端为OUT-A;三极管Q1、Q3相连形成另一个桥臂,其输出端为OUT-B;所述三极管Q1、Q2的基极对应连接有控制芯片的输出端OUT1、OUT2,三极管Q4的基极连接输出端OUT-B,三极管Q3的基极连接输出端OUT-A。
进一步,所述升压电路包括电感L1、二极管D2、三极管Q5、电容E1,所述控制芯片设有输出可调制的PWM信号的输出端PWM;所述升压电路的电感L1一端连接电源输出端,另一端经二极管D2连接输出端VOUT,所述输出端VOUT与驱动电路连接;所述三极管Q5的基极连接输出端PWM,集电极连接二极管D2的正极,发射极接地;所述二极管D2的负极经电容E1接地。
进一步,所述控制芯片设有OSCI、OSCO引脚,OSCI、OSCO引脚之间连接有晶体振荡器Y1。
进一步,所述控制器上设有按键开关KEY,所述按键开关KEY连接控制芯片的输入端。
进一步,所述电源为电池盒,所述电池盒内安装有若干节并联的电池。
进一步,所述控制芯片采用单片机芯片。
本发明的有益效果是:LED灯串采用多组支路串联,每组支路内的LED正反向交替并联的连接方式,使得只需要两条主线即可对多组支路进行控制,大大节省电线,有利于降低生产成本。升压电路将较低的电池电压提升到合适的等级输出,使得单个电池盒可连接数量更多的LED灯,而且在电池电压下降后,也能保证供给足够的电压至灯串。通过控制芯片控制驱动电路输出两路交替变换的正反电平给LED灯串,控制LED灯串的亮灯效果,还能实现时控功能。
附图说明
图1是现有技术的LED灯串的连接结构示意图;
图2是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。
参照图2,本发明的一种正反接式的LED灯串,包括控制器、LED模块。
所述LED模块包括至少2组LED灯组,还包括主线一、主线二,所述至少2组LED灯组串联于主线一、主线二之间,每组LED灯组包括若干个正反向交替并联的LED灯珠。如LED灯串有100个LED灯珠,即可采用每10个LED灯珠正反并联为一组,10组相串联的连接方式。这种连接方式的优点是只需要两条主线即可对多组支路进行控制,减少电线用量,简化接线方式,有利于降低生产成本,而且方便对灯串的灯珠数量进行扩展。
所述控制器设有控制芯片、升压电路、驱动电路。所述控制芯片经驱动电路与主线一、主线二连接,用于控制驱动电路输出两路交替变换的正反电平给LED模块;所述升压电路的输入端连接有电源,升压电路的输出端VOUT连接驱动电路,用于提升驱动电路输出的电平电压。
所述电源为电池盒,所述电池盒内安装有若干节并联的电池。
所述控制芯片采用单片机芯片。
所述升压电路包括电感L1、二极管D2、三极管Q5、电容E1,所述控制芯片设有输出可调制的PWM信号的输出端PWM;所述升压电路的电感L1一端连接电源输出端,另一端经二极管D2连接输出端VOUT,所述输出端VOUT与驱动电路连接;所述三极管Q5的基极连接输出端PWM,集电极连接二极管D2的正极,发射极接地;所述二极管D2的负极经电容E1接地。所述控制器上设有按键开关KEY,所述按键开关KEY连接控制芯片的输入端,用于触发单片机芯片输出PWM信号。本升压电路的原理是:电池电压流过电感L1,电感L1上的电流以一定的比率线性增加,电感L1开始储存能量。按下按键开关KEY,触发单片机芯片输出PWM信号,由于电感L1的电流不能突变,其产生的感应电动势的极性是左负右正,使二极管D2导通,原来的电流回路断开,电感L1存储的能量经二极管D2对输出电容E1和驱动电路供电,其中升压电路输出端VOUT的输出电压UO与电池电压UI的关系为:
其中,D为输出端PWM输出的可调制的PWM信号的占空比。
通过单片机芯片调整PWM信号信号的占空比,可动态控制输出端VOUT所输出电压的大小,进而优化电池容量的使用,提高电池的利用率,延长电池的使用时间,达到节能环保的技术效果。
所述控制芯片设有OSCI、OSCO引脚,OSCI、OSCO引脚之间连接有晶体振荡器Y1,,用于设定单片机芯片的时钟周期。
所述驱动电路采用H桥驱动电路,所述H桥驱动电路的电源输入端连接有升压电路的输出端VOUT,H桥驱动电路的两个桥臂的输出端分别为OUT-A、OUT-B,所述输出端OUT-A、OUT-B对应与两条主线相连。本实施例中,所述H桥驱动电路包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4,所述三极管Q1、Q2为NPN型三极管,三极管Q3、Q4为PNP型三极管;所述三极管Q1、Q4相连形成一个桥臂,其输出端为OUT-A;三极管Q1、Q3相连形成另一个桥臂,其输出端为OUT-B;所述三极管Q1、Q2的基极对应连接有控制芯片的输出端OUT1、OUT2,三极管Q4的基极连接输出端OUT-B,三极管Q3的基极连接输出端OUT-A。控制芯片通过输出端OUT1、OUT2输出高低电平来控制H桥驱动电路对角线上的一对三极管导通,根据H桥驱动电路上不同对的三极管的导通情况,从而使输出端OUT-A、OUT-B输出交替变换的高低电平,并可通过控制芯片改变输出端OUT1、OUT2的信号频率,控制LED灯串的亮灯效果:当输出频率非常高时,正反连接的LED灯珠闪烁效果并不能被人眼识别,可被看作是所有LED灯珠常亮的亮灯效果;当输出频率降低,可控制LED灯串产生闪烁的亮灯效果。此外,通过单片机芯片还能对LED灯串实现时控功能。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种正反接式的LED灯串,包括控制器、LED模块,所述LED模块包括至少2组LED灯组,其特征在于:还包括主线一、主线二,所述至少2组LED灯组串联于主线一、主线二之间,每组LED灯组包括若干个正反向交替并联的LED灯珠;所述控制器设有控制芯片、升压电路、驱动电路;所述控制芯片经驱动电路与主线一、主线二连接,用于控制驱动电路输出两路交替变换的正反电平给LED模块;所述升压电路的输入端连接有电源,升压电路的输出端VOUT连接驱动电路,用于提升驱动电路输出的电平电压。
2.根据权利要求1所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述驱动电路采用H桥驱动电路,所述H桥驱动电路的电源输入端连接有升压电路的输出端VOUT,H桥驱动电路的两个桥臂的输出端分别为OUT-A、OUT-B,所述输出端OUT-A、OUT-B对应与两条主线相连。
3.根据权利要求2所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述H桥驱动电路包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4,所述三极管Q1、Q2为NPN型三极管,三极管Q3、Q4为PNP型三极管;所述三极管Q1、Q4相连形成一个桥臂,其输出端为OUT-A;三极管Q1、Q3相连形成另一个桥臂,其输出端为OUT-B;所述三极管Q1、Q2的基极对应连接有控制芯片的输出端OUT1、OUT2,三极管Q4的基极连接输出端OUT-B,三极管Q3的基极连接输出端OUT-A。
4.根据权利要求1所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述升压电路包括电感L1、二极管D2、三极管Q5、电容E1,所述控制芯片设有输出可调制的PWM信号的输出端PWM;所述升压电路的电感L1一端连接电源输出端,另一端经二极管D2连接输出端VOUT,所述输出端VOUT与驱动电路连接;所述三极管Q5的基极连接输出端PWM,集电极连接二极管D2的正极,发射极接地;所述二极管D2的负极经电容E1接地。
5.根据权利要求4所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述控制芯片设有OSCI、OSCO引脚,OSCI、OSCO引脚之间连接有晶体振荡器Y1。
6.根据权利要求1所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述控制器上设有按键开关KEY,所述按键开关KEY连接控制芯片的输入端。
7.根据权利要求1所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述电源为电池盒,所述电池盒内安装有若干节并联的电池。
8.根据权利要求1所述的一种正反接式的LED灯串,其特征在于:所述控制芯片采用单片机芯片。
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