CN107041042A - 一种光源可调的led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及一种光源可调的LED灯，包括LED驱动电路、LED开路保护电路、LED亮度控制电路、LED过流保护电路、通信系统和中央控制器，所述LED驱动电路分别与所述LED照明电路和中央控制器相连，其用于接收中央控制器的控制信号并驱动LED照明电路，所述LED开路保护电路、LED亮度控制电路和LED过流保护电路均与所述LED照明电路相连，用作保护LED照明电路，所述中央控制器通过所述通信系统连接远程控制端或智能手机，所述通信系统包括蓝牙识别系统和通信板电路，所述通信板电路用于连接PC端或中央控制器。本发明结构简单，操作便捷，安全性能更高，调节更便捷，具有很强的创造性。

Description

一种光源可调的LED灯
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及一种光源可调的LED灯。
背景技术
LED，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光视效能的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90％，只剩下200流明的红光。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。在当前的大部分应用中，LED照明系统是通过焊接的方法来组装的。焊接的部位包括电路板之间的连接，与输入端子的连接，以及灯板与LED驱动之间的连接。这种焊接的方式需要有较高技能的工人来完成。根据LED照明系统的复杂程度，人工成本成为LED照明系统的一个非常重要的因素。由于是手工操作，产品质量的一致性也难以保证，生产效率也非常低。传统的LED灯控制，无论是通过独立的控制引脚或导线，或无线技术，或载波技术，或主从模式电源的控制技术，必须向LED灯提供一个控制信号。当LED灯工作在主从模式时，是直接由电源控制LED阵列。例如，将电源的电压被施加到LED直接使这些LED被点亮，当电压上升时LED灯变亮，当电压下降时LED灯变暗。在专利号为CN201280019243的专利文件中，公开了一个连接到状态可变化电源的LED照明系统。该LED照明系统具有至少一个连接到状态可变化电源的分析和处理电路。该电路被配置为用来确定输入电源的一个或多个特性：电源的幅度，频率和脉冲宽度，然后与预先设定的控制标准进行比较，根据比较的结果控制电流控制电路。其中预先设定的控制标准可以是硬件，也可以是软件或两者皆有。
上述专利文件通过控制提供给LED的电源可以控制LED灯的功能。例如：调整亮度，包括调亮或调暗；对不同的LED进行不同的调整，例如一部分LED变亮，另一部分LED变暗。但是对于如何提供一种结构简单，操作便捷，安全性能更高，调节更便捷的光源可调的LED灯缺少技术性解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种光源可调的LED灯，用于解决如何提供一种结构简单，操作便捷，安全性能更高，调节更便捷的光源可调的LED灯的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种光源可调的LED灯，包括LED照明电路，其特征在于：包括LED驱动电路、LED开路保护电路、LED亮度控制电路、LED过流保护电路、通信系统和中央控制器，所述LED驱动电路分别与所述LED照明电路和中央控制器相连，其用于接收中央控制器的控制信号并驱动LED照明电路，所述LED开路保护电路、LED亮度控制电路和LED过流保护电路均与所述LED照明电路相连，用作保护LED照明电路，所述中央控制器通过所述通信系统连接远程控制端或智能手机，所述通信系统包括蓝牙识别系统和通信板电路，所述通信板电路用于连接PC端或中央控制器。
优选的，所述LED驱动电路输入的市电经过AC—DC整流滤波电路，接入电源隔离变压器，单片开关电源芯片TNY268P，变压器的次级输出电压经过输出整流滤波电路；D7、Q1为开路保护电路；TNY268P与电源隔离变压器以及C5构成开关电源电路部分，电源隔离变压器次级输出经过D6整流，C6、L3滤波，向负载提供直流电压；开关恒流电源是输出电流取样，通过电流负反馈，稳定输出电流；即流经负载的电流经过R5、R6产生电流负反馈经过光耦PC817调节TNY268P的功率输出以达到恒流的目的。
优选的，所述LED开路保护电路当LED灯条开路或者亮度调整管V905损坏击穿后，亮度控制管V905的G极MOS-D端电压(正常电压为5V左右)变为0V低电平，V937的基极电压低于发射极的3.9V电压，V937导通，DIM4端变为高电平，导致V942饱和导通，最终拉低N901①脚COMP端降低为0.7V，芯片停止工作，进入保护状态。
优选的，所述LED亮度控制电路亮度控制均采用PWM方式实现，利用人眼的视觉惰性，采用一定的频率给LED灯条断续供电点亮，这个断续的频率远远超过人眼的临界闪烁频率47Hz，我们看到的就是平均亮度，而不是LED的闪烁；通过控制PWM不同的占空比就可以很方便得到不同的亮度，这相当于用改变LED导通的时间来改变亮度，而每次导通所达到的正向电流是不变的，所以其色谱也就不会改变。
优选的，所述LED过流保护电路R922、R941、R921、R923为升压回路中电流检测电阻，当电路电流过大时，检测电阻上的压降也相应增大，这个电压送到N901③脚，当该脚电压大于1V时，芯片内保护电路动作减小输出PWM脉冲波的占空比，让输出电压变低，电流减小。
优选的，所述蓝牙识别系统通信协议设置步骤为：
(1)UART参数设置：先设置通信协议长度，再设置波特率、硬件控制流参数；校验参数、数据位数及停止位；
(2)工作模式设置：可将蓝牙模块的工作模式设置为主模式或者从模式；
(3)设置蓝牙模块名：名称是蓝牙模块在进行通信的标识之一；通过设置蓝牙模块名协议可以更改蓝牙模块名；
(4)设置安全模式：蓝牙通信中的数据安全主要是有蓝牙通信时的PIN码保障的；通过设置安全模式协议；可以根据不同的需要；设置蓝牙通信的安全模式；
(5)设置PIN码：设置PIN码可以保证仅有可靠的设备通过蓝牙与模块互相通信系统采用的波特率为9600bps.传输距离能达10In。
(三)有益效果
本发明LED驱动电路分别与所述LED照明电路和中央控制器相连，其用于接收中央控制器的控制信号并驱动LED照明电路，所述LED开路保护电路、LED亮度控制电路和LED过流保护电路均与所述LED照明电路相连，用作保护LED照明电路，所述中央控制器通过所述通信系统连接远程控制端或智能手机，所述通信系统包括蓝牙识别系统和通信板电路，所述通信板电路用于连接PC端或中央控制器。本发明结构简单，操作便捷，安全性能更高，调节更便捷，具有很强的创造性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的LED驱动电路原理图；
图2是本发明的LED开路保护电路原理图；
图3是本发明的LED亮度控制电路原理图；
图4是本发明的LED过流保护电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种光源可调的LED灯，包括LED照明电路，还包括LED驱动电路、LED开路保护电路、LED亮度控制电路、LED过流保护电路、通信系统和中央控制器，LED驱动电路分别与LED照明电路和中央控制器相连，其用于接收中央控制器的控制信号并驱动LED照明电路，LED开路保护电路、LED亮度控制电路和LED过流保护电路均与LED照明电路相连，用作保护LED照明电路，中央控制器通过通信系统连接远程控制端或智能手机，通信系统包括蓝牙识别系统和通信板电路，通信板电路用于连接PC端或中央控制器。
如图1所示的LED驱动电路输入的市电经过AC—DC整流滤波电路，接入电源隔离变压器，单片开关电源芯片TNY268P，变压器的次级输出电压经过输出整流滤波电路；D7、Q1为开路保护电路；TNY268P与电源隔离变压器以及C5构成开关电源电路部分，电源隔离变压器次级输出经过D6整流，C6、L3滤波，向负载提供直流电压；开关恒流电源是输出电流取样，通过电流负反馈，稳定输出电流；即流经负载的电流经过R5、R6产生电流负反馈经过光耦PC817调节TNY268P的功率输出以达到恒流的目的。
如图2所示的LED开路保护电路当LED灯条开路或者亮度调整管V905损坏击穿后，亮度控制管V905的G极MOS-D端电压(正常电压为5V左右)变为0V低电平，V937的基极电压低于发射极的3.9V电压，V937导通，DIM4端变为高电平，导致V942饱和导通，最终拉低N901①脚COMP端降低为0.7V，芯片停止工作，进入保护状态。
如图3所示的LED亮度控制电路亮度控制均采用PWM方式实现，利用人眼的视觉惰性，采用一定的频率给LED灯条断续供电点亮，这个断续的频率远远超过人眼的临界闪烁频率47Hz，我们看到的就是平均亮度，而不是LED的闪烁；通过控制PWM不同的占空比就可以很方便得到不同的亮度，这相当于用改变LED导通的时间来改变亮度，而每次导通所达到的正向电流是不变的，所以其色谱也就不会改变。
如图4所示的LED过流保护电路R922、R941、R921、R923为升压回路中电流检测电阻，当电路电流过大时，检测电阻上的压降也相应增大，这个电压送到N901③脚，当该脚电压大于1V时，芯片内保护电路动作减小输出PWM脉冲波的占空比，让输出电压变低，电流减小。
蓝牙识别系统通信协议设置步骤为：
(1)UART参数设置：先设置通信协议长度，再设置波特率、硬件控制流参数；校验参数、数据位数及停止位；
(2)工作模式设置：可将蓝牙模块的工作模式设置为主模式或者从模式；
(3)设置蓝牙模块名：名称是蓝牙模块在进行通信的标识之一；通过设置蓝牙模块名协议可以更改蓝牙模块名；
(4)设置安全模式：蓝牙通信中的数据安全主要是有蓝牙通信时的PIN码保障的；通过设置安全模式协议；可以根据不同的需要；设置蓝牙通信的安全模式；
(5)设置PIN码：设置PIN码可以保证仅有可靠的设备通过蓝牙与模块互相通信系统采用的波特率为9600bps.传输距离能达10In。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种光源可调的LED灯，包括LED照明电路，其特征在于：包括LED驱动电路、LED开路保护电路、LED亮度控制电路、LED过流保护电路、通信系统和中央控制器，所述LED驱动电路分别与所述LED照明电路和中央控制器相连，其用于接收中央控制器的控制信号并驱动LED照明电路，所述LED开路保护电路、LED亮度控制电路和LED过流保护电路均与所述LED照明电路相连，用作保护LED照明电路，所述中央控制器通过所述通信系统连接远程控制端或智能手机，所述通信系统包括蓝牙识别系统和通信板电路，所述通信板电路用于连接PC端或中央控制器。
2.根据权利要求1所述的光源可调的LED灯，其特征在于：所述LED驱动电路输入的市电经过AC—DC整流滤波电路，接入电源隔离变压器，单片开关电源芯片TNY268P，变压器的次级输出电压经过输出整流滤波电路；D7、Q1为开路保护电路；TNY268P与电源隔离变压器以及C5构成开关电源电路部分，电源隔离变压器次级输出经过D6整流，C6、L3滤波，向负载提供直流电压；开关恒流电源是输出电流取样，通过电流负反馈，稳定输出电流；即流经负载的电流经过R5、R6产生电流负反馈经过光耦PC817调节TNY268P的功率输出以达到恒流的目的。
3.根据权利要求1所述的光源可调的LED灯，其特征在于：所述LED开路保护电路当LED灯条开路或者亮度调整管V905损坏击穿后，亮度控制管V905的G极MOS-D端电压(正常电压为5V左右)变为0V低电平，V937的基极电压低于发射极的3.9V电压，V937导通，DIM4端变为高电平，导致V942饱和导通，最终拉低N901①脚COMP端降低为0.7V，芯片停止工作，进入保护状态。
4.根据权利要求1所述的光源可调的LED灯，其特征在于：所述LED亮度控制电路亮度控制均采用PWM方式实现，利用人眼的视觉惰性，采用一定的频率给LED灯条断续供电点亮，这个断续的频率远远超过人眼的临界闪烁频率47Hz，我们看到的就是平均亮度，而不是LED的闪烁；通过控制PWM不同的占空比就可以很方便得到不同的亮度，这相当于用改变LED导通的时间来改变亮度，而每次导通所达到的正向电流是不变的，所以其色谱也就不会改变。
5.根据权利要求1所述的光源可调的LED灯，其特征在于：所述LED过流保护电路R922、R941、R921、R923为升压回路中电流检测电阻，当电路电流过大时，检测电阻上的压降也相应增大，这个电压送到N901③脚，当该脚电压大于1V时，芯片内保护电路动作减小输出PWM脉冲波的占空比，让输出电压变低，电流减小。
6.根据权利要求1所述的光源可调的LED灯，其特征在于：所述蓝牙识别系统通信协议设置步骤为：
(1)UART参数设置：先设置通信协议长度，再设置波特率、硬件控制流参数；校验参数、数据位数及停止位；
(2)工作模式设置：可将蓝牙模块的工作模式设置为主模式或者从模式；
(3)设置蓝牙模块名：名称是蓝牙模块在进行通信的标识之一；通过设置蓝牙模块名协议可以更改蓝牙模块名；
(4)设置安全模式：蓝牙通信中的数据安全主要是有蓝牙通信时的PIN码保障的；通过设置安全模式协议；可以根据不同的需要；设置蓝牙通信的安全模式；
(5)设置PIN码：设置PIN码可以保证仅有可靠的设备通过蓝牙与模块互相通信系统采用的波特率为9600bps.传输距离能达10In。
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