CN107889310B - Led开关调色温控制芯片、控制方法及led照明灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED开关调色温控制芯片、LED开关调色温控制方法及LED照明灯具。其中LED开关调色温控制芯片包括：电源检测及控制信号产生电路、逻辑状态控制电路、驱动电路以及内部供电电路；其中，所述逻辑状态控制电路包括：状态信息存储单元、状态暂存及切换单元、及控制单元；当检测到电源输入开关断开‑闭合的时间间隔大于第一预定时长时所述控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态。实施本发明，在用户切换到所喜欢的状态后，以后每次开灯控制芯片的状态就是上次关灯前的状态，无需重新通过开关切换。具有操作简单、方便的优点，用户体验得以提升。

Description

LED开关调色温控制芯片、控制方法及LED照明灯具

技术领域

本发明涉及LED照明领域，更具体地说，涉及一种LED开关调色温控制芯片、LED开关调色温控制方法及LED照明灯具。

背景技术

随着LED照明应用范围的不断扩大,LED照明也从最单一的照明功能逐渐向智能化，人性化和节能方向发展。为了满足人们在不同情景下对灯光的要求，具备开关调色温功能的LED照明灯具应运而生。目前现有的调色温方案不管使用MCU还是一种现有的控制芯片实现的调色温方案，都是非常复杂的，都需要一个独立的检测电路对输入开关动作进行检测。复杂的电路不但造成驱动电源的成本增加，而且会造成驱动电源的体积增大，这对LED的推广是不利的。

降低驱动电源的成本和减小体积是必要的，例如对于球泡灯和射灯等方案来说，体积和成本是至关重要的。另外，用户操作方便也是一个需要考虑的问题。

现有最普遍的双电源开关调色温方案如图1所示，该方案中开关调色温控制芯片108通过CLK脚对输入波形101进行检测，从而判断输入开关100的状态，并根据输入开关100的状态从而控制双恒流电源系统110的状态。双恒流电源系统110实际是两个单独的恒流LED驱动电源，每个恒流LED驱动电源都由一个LED驱动芯片控制，如图1所示的方案中的开关调色温控制芯片的P1脚和P2脚就是分别与双恒流电源系统中的两个驱动芯片的电源脚相连，用于控制驱动芯片的开启和关闭。

如图1所示的方案只能实现开关调色温功能，即断电后状态只能保持一段很短的时间，因为状态保持时间由电容107的大小决定。当输入开关100断开后，开关调色温控制芯片108由电容107中的能量供电，当电容107中的能量放完后开关调色温控制芯片108保持的状态消失，恢复到初始状态。也就是说，采用这类芯片，LED照明灯具在每次开灯时，都要回到默认的初始状态，而这个默认的初始状态可能不是用户喜欢的状态。因此，用户需要重新通过开关来切换至其喜欢的状态，有可能需要多次开关动作才能切换至其喜欢的状态，操作繁琐，为用户带来不便，严重影响到LED灯具的用户体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的LED照明灯具每次开灯时都会恢复到默认的原始状态、用户需要通过开关的断开-闭合动作逐步切换至其喜欢的状态，操作繁琐的缺陷，提供一种LED开关调色温控制芯片、包含该LED开关调色温控制芯片的LED照明灯具以及LED开关调色温控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED开关调色温控制芯片，包括，

电源检测及控制信号产生电路，用于检测电源信号、根据所述电源信号产生并输出控制信号；

逻辑状态控制电路，用于根据所述控制信号输出逻辑状态信息，并当电源输入开关断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得所述控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态；

驱动电路，其接收所述逻辑状态控制电路输出的逻辑状态信息，据此输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源；以及

内部供电电路，用于为所述控制芯片内部的各电路提供工作电源；

其中，所述逻辑状态控制电路包括：

状态信息存储单元，用于存储所述控制芯片内部逻辑状态稳定后的逻辑状态信息，且在断电后仍然能够保持数据；

状态暂存及切换单元，其与所述状态信息存储单元通信连接，在控制单元的控制下选择性地执行如下操作：从状态信息存储单元获取逻辑状态信息或将其暂存的逻辑状态信息传送至所述状态信息存储单元；及根据当前暂存的逻辑状态信息及预定的逻辑顺序，切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；及

控制单元，用于根据所述控制信号执行以下操作：

控制所述状态信息存储单元和状态暂存及切换单元二者之一向驱动电路输出所存储或所暂存的逻辑状态信息；

控制所述状态信息存储单元和状态暂存及切换单元之间的逻辑状态信息的互传；及

控制所述状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：构造一种LED照明灯具，包括：不同色温的两组LED和与其连接的LED供电电源，以及如上所述的LED开关调色温控制芯片；所述LED开关调色温控制芯片的VDD脚通过储能电容接地，其中，

所述LED供电电源为双恒流电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接开关与整流电路之间,所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端和第二控制端与所述双恒流电源的电源脚连接；或者，

所述LED供电电源为隔离反激式开关电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于隔离反激式开关电源的输出端，所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端和第二控制端分别与第一组LED和第二组LED连接；或者，

所述LED供电电源为降压式开关电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于降压式开关电源的输出端，所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端和第二控制端分别与第一组LED和第二组LED连接。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：提供一种LED开关调色温控制方法，所述方法包括如下步骤：

A、检测电源信号，根据所述电源信号判定电源输入开关的断开、闭合及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，并根据判断结果产生及输出相应的控制信号；

B、根据所述控制信号输出逻辑状态信息，并当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得所述控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态；

C、根据接收到的逻辑状态信息输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源。

实施本发明，具有以下有益效果：由于本发明LED开关调色温控制芯片具有用于存储所述控制芯片内部逻辑状态稳定后的逻辑状态信息的状态信息存储单元，其在在断电后仍然能够保持数据，即能够记忆上次关灯时的状态；且当电源输入开关断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时逻辑状态控制电路使得控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态，即在用户切换到所喜欢的状态后，以后每次开灯控制芯片的状态就是上次关灯前的状态，无需重新通过开关切换。具有操作简单、方便的优点，提升了用户体验。另外，本发明LED开关调色温控制芯片由于将电源检测及控制信号产生电路、逻辑状态控制电路、驱动电路、内部供电电路等集成在一个芯片上，可以减小驱动电源的体积，降低成本。

此外，在本发明的实施例中，内部供电电路包括VDD电源输出端及VCC电源输出端，VDD电源输出端专用于提供VDD电源至所述状态暂存及切换单元，这样设计的目的是当电源输入开关断开的情况下，VDD脚的电流损耗最小，所以一个较小容量的VDD电容就可以保持足够长的时间。

在本发明的实施例中，LED开关调色温控制芯片还专门在每次启动并且连续工作一段时间后把内部寄存器中的信息重新写到状态信息存储单元中，保证状态信息存储单元中的信息不会丢失。同时，可以避免频繁地对状态信息存储单元进行读写，以延长其使用寿命。在设计上使第四控制信号s60ms延时于第三控制信号yw_至少一预定时间间隔，就是为了保证往状态信息存储单元中写信息的时候系统逻辑状态稳定。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有LED双电源开关调色温控制电路的示意图；

图2是本发明LED开关调色温控制电路第一实施例的结构示意图，其中采用双恒流电源；

图3是本发明LED开关调色温控制芯片第一实施例的电路框图；

图4是本发明LED开关调色温控制芯片第二实施例的电路框图；

图5是本发明LED开关调色温控制芯片第三实施例的电路原理图；

图6是图5所示LED开关调色温控制芯片初次上电的相关波形图；

图7是图5所示LED开关调色温控制芯片正常工作时的相关波形图；

图8是本发明LED开关调色温控制电路第二实施例的结构示意图,其中采用反激式开关电源；

图9是本发明LED开关调色温控制电路第三实施例的结构示意图，其中采用降压式开关电源；

图10是本发明LED开关调色温控制方法的流程图；

图11是根据本发明一实施例的LED开关调色温控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明构思一种全新的LED色温调节方案，如图2所示，在本发明LED开关调色温控制电路第一实施例中，LED开关调色温控制芯片208也是通过CLK脚对输入开关200的输出端波形201进行检测，并根据波形201来判断输入开关200的状态。由于输入开关200的输出端的电压为几百伏的高压，所以CLK脚与输入开关200的输出端之间串联一个电阻203。LED开关调色温控制芯片208的供电是电源脚VCC通过一个电阻207与整流桥202的输出正极相连，LED开关调色温控制芯片208的VDD脚外接一个储能电容(亦称为VDD电容)206到地，与LED开关调色温控制芯片208的VDD脚相连的VDD电容206用于在输入开关200断开期间给LED开关调色温控制芯片208供电。整流桥202的输出端并联一滤波电容204。LED开关调色温控制芯片208的P1和P2与双恒流电源系统209中的两个电源控制芯片的电源脚相连，用于控制电源控制芯片的开启和关闭。在一些实施例中，P1和P2内部为下拉电路，当需要关闭双恒流电源系统209中的某个电源，只需要通过内部下拉电路把相应的电源控制芯片的电源脚拉低即可。

一般情况下，两个恒流电源分别用于驱动两个色温的LED灯珠(白色的灯珠和黄色灯珠)，LED开关调色温控制芯片208的最基本的功能是控制双恒流电源系统中两个恒流电源的开启和关闭，从而控制LED灯的色温。LED开关调色温控制芯片208的状态的改变(即LED灯的色温改变)是通过输入开关的开关来实现的，即例如当前的色温为白色，切换到下一个状态只需要断开输入开关200，并在预定的时间间隔内(例如几秒钟，这个时间与VDD电容的容量和VDD脚的电流损耗有关)将输入开关200重新闭合，控制芯片208就会切换到下个状态，从而控制双恒流电源系统实现LED色温的切换，如果上述的输入开关200重新闭合时间很长，超出了上述的VDD电容所能承受的时间，则LED开关调色温控制芯片208会保持原来的状态，重新闭合后LED灯保持原来的色温，不会切换到下一个状态。LED开关调色温控制芯片208之所以能够在输入开关200断开很长时间后重新闭合逻辑状态还能维持在上次的状态而不会恢复到初始状态时因为LED开关调色温控制芯片208内部内置有断电后仍然能够保持数据的状态信息存储单元，该状态信息存储单元用于记录控制芯片的当前状态，由于断电后仍然能够保持数据的状态信息存储单元具有掉电保存信息的特征，而且能长期保持，所以可以对LED开关调色温控制芯片208的状态进行长时间的保存。由于每一个人对LED色温的偏好是不一样的，如果每次输入开关200断开后一段时间后都是恢复到初始状态，可能初始状态的色温并不是用户所喜欢的色温，为了调到所喜欢的色温每次都要通过输入开关200切换到自己喜欢的色温，这样严重影响到LED的用户体验。

图3是本发明LED开关调色温控制芯片第一实施例的电路框图。如图3所示，本发明的LED开关调色温控制芯片包括：

电源检测及控制信号产生电路320，用于检测电源信号、根据电源信号产生并输出控制信号。

逻辑状态控制电路330，用于根据控制信号输出逻辑状态信息，并当电源输入开关断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得LED开关调色温控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态。其中，第一预定时长通常取决LED开关调色温控制芯片208的VDD管脚外接的VDD电容206的容量大小和VDD脚的电流损耗大小。

驱动电路340，其接收逻辑状态控制电路输出的逻辑状态信息，据此输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源。以及

内部供电电路300，用于为LED开关调色温控制芯片内部的各电路提供工作电源。

如图3所示，逻辑状态控制电路330进一步包括：

状态信息存储单元308，其用于存储控制芯片内部逻辑状态稳定后的逻辑状态信息，且在断电后仍然能够保持数据。

状态暂存及切换单元313，其与状态信息存储单元通信连接，在控制单元的控制下选择性地执行如下操作：从状态信息存储单元获取逻辑状态信息或将其暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元；及根据当前暂存的逻辑状态信息及预定的逻辑顺序，切换至下一逻辑状态并暂存下一逻辑状态的逻辑状态信息。及

控制单元331，其根据控制信号执行以下操作：

控制状态信息存储单元和状态暂存及切换单元二者之一向驱动电路输出所存储或所暂存的逻辑状态信息；

控制状态信息存储单元和状态暂存及切换单元之间的逻辑状态信息的互传；及

控制状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存下一逻辑状态的逻辑状态信息。

在本发明的各个实施例中，状态信息存储单元可采用EEprom存储器、MTP存储器件等断电后仍然能够长期保存信息的存储器实现。状态暂存及切换单元可采用内部寄存器例如D触发器、RS触发器及所有能在不掉电的情况下存储状态信息的存储电路/结构实现。

图4是本发明LED开关调色温控制芯片第二实施例的电路框图。如图4所示，该实施例的LED开关调色温控制芯片包括内部供电电路300、逻辑状态控制电路330、驱动电路340和电源检测及控制信号产生电路320。与图3所示实施例相比，图4所示LED开关调色温控制芯片进一步示出了电源检测及控制信号产生电路320的一种具体实施方式，其包括开关输入信号检测电路303、VDD上电检测电路302、VCC上电检测电路301和控制信号产生电路322。其中开关输入信号检测电路303、VDD上电检测电路302和VCC上电检测电路301将检测结果数据输出至控制信号产生电路322，由后者产生控制信号，传送至逻辑状态控制电路330中的控制电路331。

在本发明的各个实施例中，内部供电电路300包括VDD电源输出端及VCC电源输出端。作为优选，在本发明的一些实施例中，VDD电源输出端仅为状态暂存及切换单元313提供VDD电源作为其工作电源，以减小VDD脚的电流损耗，使得采用较小容量的VDD电容206就可以在电源输入开关断开后，维持所需要的状态暂存及切换单元313暂存的状态信息的保持时间。而芯片内部的其他电路，例如电源检测及控制信号产生电路、状态信息存储单元、驱动电路等，均由VCC电源输出端提供VCC电源作为工作电源。

需要说明的是，本发明的实施例中，控制信号的产生可以由硬件电路实现、也可通过软件或软硬件结合来实现。

在软硬件结合的实施例中，由检测电路检测电源信号，由信号产生电路(例如信号产生芯片)中安装的控制程序根据电源信号判定电源输入开关200的断开、闭合、及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，并根据判断结果产生及输出相应的控制信号。具体地：

当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长，产生及输出第一控制信号yw，用以控制状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存。

当判定电源输入开关断开，产生及输出第二控制信号cli，用以控制状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存下一逻辑状态的逻辑状态信息。

当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔小于等于第一预定时长，产生及输出第三控制信号yw_，用以控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；并当LED开关调色温控制芯片的逻辑状态稳定后，产生及输出第四控制信号s60ms，用以控制状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储，其中第四控制信号s60ms延时于第三控制信号yw_至少一预定时间间隔，以保证往状态信息存储单元中写信息的时候系统逻辑状态已稳定。如果在状态稳定之前(相当于第四控制信号s60ms产生之前)，又检测到有断开-闭合开关的动作，则产生及输出新的第二控制信号cli和新的第三控制信号yw_，直到状态稳定后才产生及输出第四控制信号s60ms。

图5是本发明LED开关调色温控制芯片第三实施例的电路原理图，在本实施例中，控制信号的产生由硬件电路实现。

如图5所示，电源检测及控制信号产生电路包括：

开关输入信号检测电路303，其输入端连接芯片的CLK脚，并根据检测结果输出第一输出信号clk_fp和第二输出信号clk_lp。

VDD上电检测电路302，其输入端连接于内部供电电路300的VDD电源输出端，并根据检测结果输出VDD检测结果信号Vdd_st；

VCC上电检测电路301，其输入端连接于内部供电电路300的VCC电源输出端，并根据检测结果输出VCC检测结果信号Vcc_por及

控制信号产生电路，其中包括四个电路，如下：

第一控制信号产生电路，其根据开关输入信号检测电路303的第一输出信号clk_fp、VDD上电检测电路302输出的VDD检测结果信号Vdd_st和VCC上电检测电路301输出的VCC检测结果信号Vcc_por产生第一控制信号yw，用以控制状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存；

第二控制信号产生电路，其根据开关输入信号检测电路303的第二输出信号clk_lp产生第二控制信号cli，用以控制状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存下一逻辑状态的逻辑状态信息；

第三控制信号产生电路，其根据开关输入信号检测电路303的第一输出信号clk_fp、VDD上电检测电路302的输出信号Vdd_st和VCC上电检测电路301的输出信号Vcc_por产生第三控制信号yw_，用以控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；及

第四控制信号产生电路，其根据开关输入信号检测电路303的第一输出信号clk_fp产生第四控制信号s60ms，用以控制状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储，其中第四控制信号s60ms延时于第三控制信号yw_至少一预定时间间隔。

如图5所示，第一控制信号产生电路、第二控制信号产生电路、第三控制信号产生电路和第四控制信号产生电路由第一延时电路305、第二延时电路306、第三延时电路307、与门319及RS触发器304构成；其中，

与门319的两个输入端分别连接VDD上电检测电路302和VCC上电检测电路301的输出端，其输出端连接RS触发器304的第一输入端S；

第一延时电路305的输入端连接开关输入信号检测电路303的第一输出信号clk_fp端，输出第四控制信号s60ms用以控制第一开关电路309的通/断；

第二延时电路306的输入端连接开关输入信号检测电路303的第一输出信号clk_fp端，输出端连接RS触发器304的第二输入端R；

RS触发器304的第一输出端Q输出第一控制信号yw、第二输出端输出第三控制信号yw_；

第三延时电路307的输入端连接开关输入信号检测电路303的第二输出信号clk_lp端，其输出第二控制信号cli至状态暂存及切换单元。

控制单元包括：

第一开关电路309，用于在第四控制信号s60ms的控制下连接状态暂存及切换单元的输出端至状态信息存储单元的输入端，以将状态暂存及切换单元所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元；

第二开关电路310，用于在第一控制信号yw的控制下连接状态暂存及切换单元的输入端至状态信息存储单元的输出端，以将状态信息存储单元所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元；

第三开关电路311，用于在第一控制信号yw的控制下连接状态信息存储单元的输出端与驱动电路的输入端，以向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息；

第四开关电路312，用于在第三控制信号yw_的控制下连接状态暂存及切换单元的输出端与驱动电路的输入端，以向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息。

在图5所示的实施例中，状态信息存储单元采用EEprom存储单元308’实现,状态暂存及切换单元采用内部寄存器313’实现。

以下对图5实施例的LED开关调色温控制芯片的工作原理进行说明。由于除了EEPROM存储单元308’外还有一个用于存储状态信息的内部寄存器313’，该内部寄存器313’在VDD电压很低的情况下，其内部所存储的信息就会消失，它的作用是EEPROM存储单元308’的镜像，目的是为了避免频繁地对EEPROM存储单元进行读写。基本的工作原理是初次上电(所谓初次上电是指输入开关闭合时与控制芯片208VDD脚相连的VDD电容上的电压为0或者很低)时，把EEPROM存储单元308’中的信息写到内部寄存器313’中，之后的所有对该信息的处理都在内部寄存器中完成，控制芯片208并不会对EEPROM存储单元进行任何动作，只是在上电一段时间后(状态稳定后)把内部寄存器中的信息重新写到EEPROM存储单元中，这样就可以避免频繁对EEPROM存储单元进行读写。

LED开关调色温控制芯片208的工作逻辑是当芯片判断到该次上电是初次上电，第三开关电路311闭合从而把EEPROM存储单元308’中的状态输入到驱动电路314中，当连续工作一段时间后并且能够确保VDD电容上的电压足够高时，第二开关电路310闭合从而把EEPROM存储单元308’中的状态写到内部寄存器中，同时第四开关电路312闭合而第三开关电路311断开，由于这时EEPROM存储单元和内部寄存器中的状态时一样的，所以这样的切换不会造成逻辑状态的变换。如果不是初次上电(即输入开关200闭合时VDD电容已经有足够高的电压)逻辑状态直接从内部寄存器输出，即第四开关电路312闭合而第三开关电路311断开。从图5可以看出，在内部电路中只有内部寄存器313’的电源由VDD供电，其他电路的电源由VCC供电，这样设计的目的是当输入开关200断开的情况，VDD脚的电流损耗最小，所以一个较小容量的电容就可以保持足够长的时间。

LED开关调色温控制芯片208为了保证EEPROM存储单元所存储的状态信息不会因为时间太长而丢失，控制芯片208还专门在每次启动并且连续工作一段时间后把内部寄存器中的状态信息重新写到EEPROM存储单元中，保证EEPROM存储单元中的信息不会丢失。因为LED开关调色温控制芯片208只有在输入开关200断开后的几秒钟内重新闭合内部的逻辑状态才会切换到下一个状态，否则状态维持上一次的状态，所以有可能在使用过程中在一段很长的时间内都无需改变控制芯片208的逻辑状态，如果不定期更新EEPROM存储单元中的信息可能容易造成所存储的信息丢失。为了实现上述的功能，控制芯片在每次输入开关200闭合后，芯片工作一段时间后通过输一个EEPROM的编写信号s60ms用于把内部寄存器313’中的信息写到EEPROM存储单元308’中。

初次上电时，LED开关调色温控制芯片208的内部信号如图6所示。CLK电压的波形400为控制芯片208检测到的输入开关200的输出波形，波形为低电平时表示输入开关200处在断开的状态，而该波形出现类似方波时表示输入开关200处在闭合的状态。VCC电压(波形401)随着电容204的电压上升而上升，而VDD电压402由于控制芯片208的VDD引脚连接VDD电容206，所以VDD电压(波形402)的上升较慢。VCC上电检测电路301的输入为VCC，用于对VCC电压进行检测，当VCC电压达到预设的参考电压时，输出一个脉冲信号vcc_por(波形403)。VDD上电检测电路302的输入为VDD，用于对VDD电压进行检测，当VDD电压大于预设的参考电压时，输出信号Vdd_st(波形404)从高电平变成低电平。信号Vcc_por和信号vdd_st经过与门后的输出信号输入到RS触发器304的S端，RS触发器304的输出信号yw(波形406)和yw_(波形407)分别用于控制第三开关电路311和第四开关电路312，其时序如图6所示。图6所示的时序为初始上电时，控制芯片208的相关波形。从图6可以看出，初次上电时yw信号为高点电平，用于控制开关311把EEPROM存储单元中信息输入到驱动电路中，当连续工作时间超过一定时间，脉冲信号s30ms(波形405)对RS触发器304进行复位，驱动电路314的输入信号转换成内部寄存器313的输出信号。

输入信号检测电路303的输入信号为CLK，即为输入开关200的输出信号，其输出信号为clk_fp和clk_lp，分别代表CLK信号始时信号和CLK信号的结束信号，即clk_fp出现在输入开关200闭合时，而clk_lp出现在输入开关200断开时。如图7所示的波形为输入开关200连续两次开关的波形，两次开关的间隔时间小于VDD电容所能保持的时间。图中，波形500是输入信号检测电路303的输入信号CLK。从图7可以看出，s30ms(波形503)和s60ms(波形504)分别为clk_fp(波形501)的不同延迟时间的脉冲，而信号cli(波形505)为clk_lp(波形502)的延迟脉冲，该脉冲用于内部寄存器313的进位信号。

例如，在本发明的一实施例中，

脉冲信号s30ms(波形503)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)约30毫秒，

脉冲信号s60ms(波形504)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)约60毫秒，

脉冲信号cli(波形505)设置为延时于脉冲信号clk_lp(波形502)约60毫秒。

在本发明的另一实施例中，

脉冲信号s30ms(波形503)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)大约16毫秒，

脉冲信号s60ms(波形504)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)大约30毫秒，

脉冲信号cli(波形505)设置为延时于脉冲信号clk_lp(波形502)大约60毫秒。

在本发明的另一实施例中，

脉冲信号s30ms(波形503)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)大约16毫秒，

脉冲信号s60ms(波形504)设置为延时于脉冲信号clk_fp(波形501)大约30毫秒，

脉冲信号cli(波形505)设置为延时于脉冲信号clk_lp(波形502)大约30毫秒。

在实际操作中，延迟时间并不是一个确定值，以上所举的例子仅是一个大致范围，例如“大约30毫秒”的大致范围可以是30±5毫秒，“大约30毫秒”的大致范围可以是60±10毫秒，“大约,16毫秒”的大致范围可以是16±3毫秒。

本发明的LED开关调色温控制芯片可用于LED照明灯具中。这种LED照明灯具包括不同色温的两组LED和与其连接的LED供电电源以及上述LED开关调色温控制芯片，且LED开关调色温控制芯片的VDD脚通过储能电容(即VDD电容)接地。

在图2所示的实施例中，LED供电电源为双恒流电源，LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接开关201与整流电路之间，LED开关调色温控制芯片的第一控制端P1和第二控制端P2与双恒流电源的电源脚连接。

本发明所提出的LED开关调色温控制芯片除了可在双恒流电源系统中用于控制恒流控制芯片的状态，还可以应用与如图8和图9所示的应用中。

如图8所示，在本发明LED开关调色温控制电路第二实施例中，LED供电电源为隔离反激式开关电源，即本发明的LED开关调色温控制芯片可用于隔离反激式开关电源中，用于控制不同色温的两串LED的开关从而实现不用色温的控制，其中I6所表示的反激式开关电源。如图8所示，LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于隔离反激式开关电源的输出端，LED开关调色温控制芯片的第一控制端P1和第二控制端P2分别与第一组LED和第二组LED连接。

如图9所示，在本发明LED开关调色温控制电路第三实施例中，LED供电电源为降压式开关电源。即本发明的LED开关调色温控制芯片可用于降压式开关电源中，用于控制不同色温的两串LED的开关从而实现不用色温的控制，其中I7所表示的是降压式开关电源。如图9所示，LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于降压式开关电源的输出端，LED开关调色温控制芯片的第一控制端P1和第二控制端P2分别与第一组LED和第二组LED连接。

图10是本发明LED开关调色温控制方法的流程图。如图10所示，本发明LED开关调色温控制方法包括如下步骤：

步骤A、电源检测及控制信号产生电路检测电源信号，根据电源信号判定电源输入开关的断开、闭合及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，并根据判断结果产生及输出相应的控制信号。

步骤B、逻辑状态控制电路根据控制信号输出逻辑状态信息，并当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态。

步骤C、驱动电路根据接收到的逻辑状态信息输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源。

图11是根据本发明一实施例的LED开关调色温控制方法的流程图，是图10所示LED开关调色温控制方法的一种具体实施。如图11所示，LED开关调色温控制方法包括：

在步骤A0，电源检测及控制信号产生电路检测电源信号，根据电源信号判定电源输入开关的断开、闭合及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长。

在步骤A01，根据电源输入开关是否断开决定下一执行步骤。其中，当电源输入开关断开，进入步骤A1，未断开则返回步骤A0。

在步骤A02，根据电源输入开关是否闭合决定下一执行步骤。其中，当电源输入开关闭合，执行步骤A03进一步判断断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，未闭合则返回步骤A0。

在步骤A03，当判断断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长，执行步骤A2，否则执行步骤A3。

在步骤A1，当判定电源输入开关断开，产生及输出第二控制信号cli；

在步骤A2，当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长，产生及输出第一控制信号yw；

在步骤A3，当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔小于等于第一预定时长，产生及输出第三控制信号yw_和第四控制信号s60ms，其中第四控制信号s60ms延时于第三控制信号yw_至少一预定时间间隔，以保证往状态信息存储单元中写信息的时候系统逻辑状态已稳定；

步骤A1、步骤A2、步骤A3之后由逻辑状态控制电路分别执行步骤B1、步骤B2、步骤B3。

在步骤B1，根据第二控制信号cli控制状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存下一逻辑状态的逻辑状态信息、

在步骤B2，根据第一控制信号yw控制状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存。

在步骤B3，根据第三控制信号yw_控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；并根据第四控制信号s60ms控制状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储。

步骤B2和步骤B3之后，执行步骤C，驱动电路根据接收到的逻辑状态信息输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源。

综上所述，本发明提供一种LED开关调色温控制芯片，该控制芯片能够记忆上次关灯时的状态，即在用户切换到所喜欢的状态后，以后每次开灯控制芯片的状态就是上次的状态，无需重新通过开关切换。

在本发明的优选实施例中，由于控制芯片内置了断电保持数据的EEPROM存储单元，即使在没有电的情况下依然可以保存状态信息。控制芯片在初次上电时先把EEPROM存储单元中的信息输入到驱动电路中，从而保证控制芯片的状态是上次关灯时的状态，同时把EEPROM存储单元中的信息输入到内部寄存器中，之后把驱动电路的输入信号从EEPROM存储单元的输出切换到内部寄存器的输出信号。

LED开关调色温控制芯片为了保证EEPROM存储单元中存储的是最新的状态信息，在每次开灯状态稳定后会将内部寄存器中的信息重新写到EEPROM存储单元。

本发明LED开关调色温控制芯片不但可以用于双恒流电源的系统中控制恒流控制芯片的开关，还可以应用于反激式开关电源和降压式开关电源中直接对LED的开关进行控制，实现LED色温的控制。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种LED开关调色温控制芯片，其特征在于，包括，

电源检测及控制信号产生电路，用于检测电源信号、根据所述电源信号产生并输出控制信号；

逻辑状态控制电路，用于根据所述控制信号输出逻辑状态信息，并当电源输入开关断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得所述控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态；

驱动电路，其接收所述逻辑状态控制电路输出的逻辑状态信息，据此输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源；以及

内部供电电路，用于为所述控制芯片内部的各电路提供工作电源；

其中，所述逻辑状态控制电路包括：

状态信息存储单元，用于存储所述控制芯片内部逻辑状态稳定后的逻辑状态信息，且在断电后仍然能够保持数据；

状态暂存及切换单元，其与所述状态信息存储单元通信连接，在控制单元的控制下选择性地执行如下操作：从状态信息存储单元获取逻辑状态信息或将其暂存的逻辑状态信息传送至所述状态信息存储单元；及根据当前暂存的逻辑状态信息及预定的逻辑顺序，切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；及

控制单元，用于根据所述控制信号执行以下操作：

控制所述状态信息存储单元和状态暂存及切换单元二者之一向驱动电路输出所存储或所暂存的逻辑状态信息；

控制所述状态信息存储单元和状态暂存及切换单元之间的逻辑状态信息的互传；及

控制所述状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；

所述根据所述电源信号产生并输出控制信号包括：

根据所述电源信号判定电源输入开关的断开、闭合、及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，并根据判断结果产生及输出相应的控制信号；其中，

当判定电源输入开关断开，产生及输出第二控制信号（cli），用以控制所述状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；

当判定电源输入开关闭合且所述断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长，产生及输出第一控制信号（yw），用以控制所述状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制所述状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存；

当判定电源输入开关闭合且所述断开-闭合的时间间隔小于等于第一预定时长，产生及输出第三控制信号（yw_），用以控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；并产生及输出第四控制信号（s60ms），用以控制所述状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储，其中所述第四控制信号（s60ms）延时于第三控制信号（yw_）至少一预定时间间隔。

2.根据权利要求1所述的LED开关调色温控制芯片，其特征在于，

所述内部供电电路（300）包括VDD电源输出端及VCC电源输出端；其中，

所述VCC电源输出端用以提供VCC电源至所述电源检测及控制信号产生电路、状态信息存储单元、驱动电路；

所述VDD电源输出端用以提供VDD电源至所述状态暂存及切换单元。

3.根据权利要求1所述的LED开关调色温控制芯片，其特征在于，

所述电源检测及控制信号产生电路包括：

开关输入信号检测电路（303），其输入端连接芯片的CLK脚，并根据检测结果输出第一输出信号（clk_fp）和第二输出信号（clk_lp）；

VDD上电检测电路（302），其输入端连接于所述内部供电电路（300）的VDD电源输出端，并根据检测结果输出VDD检测结果信号（Vdd_st）；

VCC上电检测电路（301），其输入端连接于所述内部供电电路（300）的VCC电源输出端，并根据检测结果输出VCC检测结果信号（Vcc_por）；

第一控制信号产生电路，用于根据所述开关输入信号检测电路（303）的第一输出信号（clk_fp）、VDD上电检测电路（302）输出的VDD检测结果信号（Vdd_st）和VCC上电检测电路（301）输出的VCC检测结果信号（Vcc_por）产生第一控制信号（yw），以控制所述状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制所述状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存；

第二控制信号产生电路，用于根据所述开关输入信号检测电路（303）的第二输出信号（clk_lp）产生第二控制信号（cli），以控制所述状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；

第三控制信号产生电路，用于根据所述开关输入信号检测电路（303）的第一输出信号（clk_fp）、VDD上电检测电路（302）的输出信号（Vdd_st）和VCC上电检测电路（301）的输出信号（Vcc_por）产生第三控制信号（yw_），以控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；及

第四控制信号产生电路，用于根据所述开关输入信号检测电路（303）的第一输出信号（clk_fp）产生第四控制信号（s60ms），用以控制所述状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储，其中所述第四控制信号（s60ms）延时于第三控制信号（yw_）至少一预定时间间隔。

4.根据权利要求3所述的LED开关调色温控制芯片，其特征在于，

所述第一控制信号产生电路、第二控制信号产生电路、第三控制信号产生电路和第四控制信号产生电路由第一延时电路（305）、第二延时电路（306）、第三延时电路（307）、与门（319）及RS触发器（304）构成；

其中，

与门（319）的两个输入端分别连接VDD上电检测电路（302）和VCC上电检测电路（301）的输出端，其输出端连接所述RS触发器（304）的第一输入端（S）；

所述第一延时电路（305）的输入端连接所述开关输入信号检测电路（303）的第一输出信号（clk_fp）端，输出第四控制信号（s60ms）用以控制第一开关电路（309）的通/断；

所述第二延时电路（306）的输入端连接所述开关输入信号检测电路（303）的第一输出信号（clk_fp）端，输出端连接所述RS触发器（304）的第二输入端（R）；

所述RS触发器（304）的第一输出端（）输出所述第一控制信号（yw）、第二输出端（/>）输出所述第三控制信号（yw_）；

第三延时电路（307）的输入端连接所述开关输入信号检测电路（303）的第二输出信号（clk_lp）端，其输出第二控制信号（cli）至所述状态暂存及切换单元。

5.根据权利要求1或3所述的LED开关调色温控制芯片，其特征在于，

所述控制单元包括：

第一开关电路（309），用于在所述第四控制信号（s60ms）的控制下连接所述状态暂存及切换单元的输出端至所述状态信息存储单元的输入端，以将所述状态暂存及切换单元所暂存的逻辑状态信息传送至所述状态信息存储单元；

第二开关电路（310），用于在所述第一控制信号（yw）的控制下连接所述状态暂存及切换单元的输入端至所述状态信息存储单元的输出端，以将所述状态信息存储单元所存储的逻辑状态信息传送至所述状态暂存及切换单元；

第三开关电路（311），用于在所述第一控制信号（yw）的控制下连接所述状态信息存储单元的输出端与所述驱动电路的输入端，以向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息；

第四开关电路（312），用于在所述第三控制信号（yw_）的控制下连接所述状态暂存及切换单元的输出端与所述驱动电路的输入端，以向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息。

6.根据权利要求1所述的LED开关调色温控制芯片，其特征在于，

所述状态信息存储单元为EEprom存储单元；

所述状态暂存及切换单元为内部寄存器。

7.一种LED照明灯具，其特征在于，包括：不同色温的两组LED和与其连接的LED供电电源，以及如权利要求1至6中任一项所述的LED开关调色温控制芯片；所述LED开关调色温控制芯片的VDD脚通过储能电容（206）接地，其中，

所述LED供电电源为双恒流电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接开关（201）与整流电路之间,所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端（P1）和第二控制端（P2）与所述双恒流电源的电源脚连接；或者，

所述LED供电电源为隔离反激式开关电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于隔离反激式开关电源的输出端，所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端（P1）和第二控制端（P2）分别与第一组LED和第二组LED连接；或者，

所述LED供电电源为降压式开关电源，所述LED开关调色温控制芯片的CLK脚连接于降压式开关电源的输出端，所述LED开关调色温控制芯片的第一控制端（P1）和第二控制端（P2）分别与第一组LED和第二组LED连接。

8.一种LED开关调色温控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、检测电源信号，根据所述电源信号判定电源输入开关的断开、闭合及断开-闭合的时间间隔是否大于第一预定时长，并根据判断结果产生及输出相应的控制信号；

B、根据所述控制信号输出逻辑状态信息，并当判定电源输入开关闭合且断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长时使得控制芯片直接进入电源输入开关断开前的逻辑状态；

C、根据接收到的逻辑状态信息输出驱动信号以接通或关断相应LED的供电电源；

其中，步骤A包括：

A1、当判定电源输入开关断开，产生及输出第二控制信号（cli）；

A2、当判定电源输入开关闭合且所述断开-闭合的时间间隔大于第一预定时长，产生及输出第一控制信号（yw）；

A3、当判定电源输入开关闭合且所述断开-闭合的时间间隔小于等于第一预定时长，产生及输出第三控制信号（yw_）和第四控制信号（s60ms），其中第四控制信号（s60ms）延时于第三控制信号（yw_）至少一预定时间间隔；

且，步骤B包括：

B1、根据所述第二控制信号（cli）控制状态暂存及切换单元切换至下一逻辑状态并暂存所述下一逻辑状态的逻辑状态信息；

B2、当所述时间间隔大于第一预定时长，根据所述第一控制信号（yw）控制状态信息存储单元向驱动电路输出所存储的逻辑状态信息、同时控制所述状态信息存储单元将所存储的逻辑状态信息传送至状态暂存及切换单元中暂存；

B3、当所述时间间隔小于等于第一预定时长，根据所述第三控制信号（yw_）控制状态暂存及切换单元向驱动电路输出所暂存的逻辑状态信息；并根据所述第四控制信号（s60ms）控制所述状态暂存及切换单元将所暂存的逻辑状态信息传送至状态信息存储单元中存储。