CN108811242A - 一种集成控制电路及智能台灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成控制电路及智能台灯，属于电子电路技术领域。该电路包括：电源供电单元、开关控制单元、主控单元和负载供电单元，负载供电单元包括：供电主路和驱动控制单元。电源供电单元分别与供电主路、主控单元、开关控制单元连接，主控单元分别与开关控制单元、驱动控制单元连接，开关控制单元与驱动控制单元连接，驱动控制单元与供电主路连接，供电主路用于与负载连接。即在待机状态时，该主控单元控制所述开关控制单元处于关断状态时，此时，驱动控制单元处于不供电状态，使得供电主路无法形成回路，所以这部分电路不存在功耗，进而使得整个电路结构的待机功耗大幅降低，改善了现有电路设计的缺陷。

Description

一种集成控制电路及智能台灯

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种集成控制电路及智能台灯。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的智能设备进入了人们的生活，方便人们生活的同时，也对其提出了许多新要求，如对智能设备的待机功耗。就目前的WiFi智能灯的待机功耗来说，欧盟要求要小于0.5W，但是目前大多数的WiFi智能灯的待机功耗都无法小于等于0.5W。本申请的申请人在研究本申请的过程中发现，目前WiFi智能灯待机功耗无法降低到0.5W以下的根本原因是电路的设计不够合理，目前的WiFi智能灯的设计电路中，供电单元同时给主控单元和受控单元供电，即使此时主控单元进入低功耗状态P1，由于受控单元始终处于供电状态，因此会存在静态功耗P2，若此时的供电单元的效率为X，这样整个灯的功耗为：P＝(P1+P2)/X，因此，这种电路设计使得整个灯的功耗P难以降到0.5W以下。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种集成控制电路及智能台灯，以有效地改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供了一种集成控制电路，包括：电源供电单元、开关控制单元、主控单元和负载供电单元。所述负载供电单元包括：供电主路和驱动控制单元。所述电源供电单元分别与所述供电主路、所述主控单元、所述开关控制单元连接，所述主控单元分别与所述开关控制单元、所述驱动控制单元连接，所述开关控制单元与所述驱动控制单元连接，所述驱动控制单元与所述驱动控制单元连接，所述驱动控制单元与所述供电主路连接，所述供电主路用于与负载连接。在所述主控单元控制所述开关控制单元处于导通状态时，所述驱动控制单元处于供电状态，进而在所述主控单元的控制下，使得所述供电主路形成回路，所述负载工作。

在本发明可选的实施例中，所述开关控制单元包括：开关电路和控制电路，所述开关电路包括：第一电阻、第二电阻和第一开关管，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述控制电路连接，所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端还与所述第一开关管的第二端连接，所述第一开关管的第三端与所述驱动控制单元连接，所述第一开关管的第一端与所述电源供电单元连接，在所述主控单元控制所述控制电路处于导通状态时，所述第一电阻、所述第二电阻以及所述控制电路形成放电通路，以使所述第一电阻两端形成压差，进而使所述第一开关管导通。

在本发明可选的实施例中，所述第一开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极与所述第一电阻的第二端连接，所述PMOS管的源极与所述第一电阻的第一端连接，所述PMOS管的漏极与所述驱动控制单元连接，所述PMOS管的源极与所述电源供电单元连接。

在本发明可选的实施例中，所述控制电路包括：第三电阻和第二开关管，所述第三电阻的第一端与所述主控单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二开关管的第一端接地，所述第二开关管的第三端与所述开关电路连接，在所述第二开关管的第二端接收到所述主控单元发送的导通信号时，所述第二开关管导通，进而使所述开关电路导通。

在本发明可选的实施例中，所述第二开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的第一端接地，所述NPN三极管的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述NPN三极管的第三端与所述开关电路连接。

在本发明可选的实施例中，所述驱动控制单元包括：驱动芯片，所述驱动芯片的第一端与所述开关控制单元连接，所述驱动芯片的第二端与所述主控单元连接，所述驱动芯片的第三端与所述供电主路连接。

在本发明可选的实施例中，所述驱动芯片为SSL系列LED驱动芯片。

在本发明可选的实施例中，所述供电主路包括：第一二极管、第二二极管、第四电阻、正极接线端子和负极接线端子，所述第一二极管的阳极端与所述电源供电单元连接，所述第一二极管的阴极端与所述正极接线端子连接，所述第一二极管的阴极端还分别与所述第二二极管的阴极端和第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述负极接线端子连接，所述第四电阻的第二端还与所述第二二极管的阳极端和所述驱动芯片的第三端连接。

在本发明可选的实施例中，所述主控单元选用具有无线通信功能的控制芯片。

在本发明可选的实施例中，包括：LED灯组如权利要求1-9任一项所述的集成控制电路，所述集成控制电路中的供电主路与所述LED灯组连接。

本发明实施例提供的集成控制电路，包括：电源供电单元、开关控制单元、主控单元和负载供电单元。所述负载供电单元包括：供电主路和驱动控制单元。所述电源供电单元分别与所述供电主路、所述主控单元、所述开关控制单元连接，所述主控单元分别与所述开关控制单元、所述驱动控制单元连接，所述开关控制单元与所述驱动控制单元连接，所述驱动控制单元与所述供电主路连接，所述供电主路用于与负载连接。在所述主控单元控制所述开关控制单元处于导通状态时，所述驱动控制单元处于供电状态，进而在所述主控单元的控制下，使得所述供电主路形成回路，所述负载工作，即在待机状态时，该主控单元控制所述开关控制单元处于不导通状态时，此时，驱动控制单元处于不供电状态，使得供电主路无法形成回路，由于不能形成回路，所以这部分电路不存在功耗，进而使得整个电路结构的待机功耗大幅降低，改善了现有电路设计的缺陷。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了现有WiFi智能灯的电路设计框图。

图2示出了本发明实施例提供的一种集成控制电路的结构框图。

图3示出了本发明实施例提供的一种电源供电单元中的整流电路的电路原理图。

图4示出了本发明实施例提供的一种电源供电单元中的降压电路的电路原理图。

图5示出了本发明实施例提供的一种主控单元的电路原理图。

图6示出了本发明实施例提供的一种开关控制单元的电路原理图。

图7示出了本发明实施例提供的一种负载供电单元的电路原理图。

图标：100－集成控制电路；110－电源供电单元；120－主控单元；130－开关控制单元；131－开关电路；132－控制电路；140－负载供电单元；141－驱动控制单元；142－供电主路。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，目前的WiFi智能灯的设计电路中，供电单元同时给主控单元和受控单元供电，即使此时主控单元进入低功耗状态P1，由于受控单元始终处于供电状态，因此会存在静态功耗P2，若此时的供电单元的效率为X，这样整个灯的功耗为：P＝(P1+P2)/X，因此，这种电路设计使得整个灯的功耗P难以降到0.5W以下。

需要说明的是，针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

鉴于此，本发明实施例提供了一种集成控制电路100，如图2所示。集成控制电路100包括：电源供电单元110、开关控制单元130、主控单元120和负载供电单元140，所述负载供电单元140包括：供电主路142和驱动控制单元141。

所述电源供电单元110分别与所述供电主路142、所述主控单元120、所述开关控制单元130连接，为其供电。本实施例中，该电源供电单元110包括整流电路以及单独给主控单元120供电的降压电路。该整流电路用于将交流电整流成直流电输出给供电主路142、降压电路以及开关控制单元130，作为一种可选的实施方式，该整流电路的电路原理图，如图3所示。降压电路用于对经整流电路整流后的直流电进行降压，以给主控单元120供电，如，输出3.3V的电压给主控单压供电。作为一种可选的实施方式，该降压电路的电路原理图如图4所示。

所述主控单元120分别与所述开关控制单元130、所述驱动控制单元141连接，所述开关控制单元130与所述驱动控制单元141连接。该主控单元120作为该集成控制电路100的控制中枢，用于控制开关控制单元130的导通或关断，以及用于控制驱动控制单元141的工作与否。进一步地，该主控单元120向开关控制单元130发送导通信号(高电平)时，开关控制单元130处于导通状态，该主控单元120向开关控制单元130发送关断信号(低电平)时，开关控制单元130处于关断状态。在开关控制单元130处于导通状态时，该主控单元120控制该驱动控制单元141以实现电流的调节，进而实现对负载亮度的调节。

本实施例中，该主控单元120选用具有无线通信功能的控制芯片，即集成了无线通信芯片的控制芯片，进而与外部设备进行数据交互，如远程操控该主控单元120以实现对开关控制单元130的控制。本实施例中，该主控单元120的电路原理图，如图5所示。其中，CON1接口用于连接开关控制单元130，Dim接口用于连接驱动控制单元141。

其中，作为一种可选实施方式，该主控单元120所包括的控制芯片还可以为ESP8266、RTL8710、MTKMT7681、NL6621等芯片。

其中，低电平表示电压值低于第一数值的电压，第一数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于TTL电路来说，第一数值为0.0V－0.4V，而对于CMOS电路来说，第一数值为0.0－0.1V。本发明实施例中，优选地，第一数值为0V，即低电平为0V。高电平表示电压值高于第二数值的电压，第二数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于TTL电路来说，第二数值为2.4V－5.0V，而对于CMOS电路来说，第二数值为4.99－5.0V。本发明实施例中，优选地，第二数值为3.3V，即高电平为3.3V。

所述开关控制单元130分别与电源供电单元110、主控单元120和驱动控制单元141连接。在该开关控制单元130处于导通状态时，所述驱动控制单元141处于供电状态，即该电源供电单元110与该驱动控制单元141连通。可选地，如图6所示。所述开关控制单元130包括：开关电路131和控制电路132。

其中，所述开关电路131包括：第一电阻、第二电阻和第一开关管，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述控制电路132连接，所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端还与所述第一开关管的第二端连接，所述第一开关管的第三端与所述驱动控制单元141连接，所述第一开关管的第一端与所述电源供电单元110连接，在所述主控单元120控制所述控制电路132处于导通状态时，所述第一电阻、所述第二电阻以及所述控制电路132形成放电通路(接地)，以使所述第一电阻两端形成压差，进而使所述第一开关管导通。

所述控制电路132包括：第三电阻和第二开关管，所述第三电阻的第一端与所述主控单元120连接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二开关管的第一端接地，所述第二开关管的第三端与所述开关电路131连接，在所述第二开关管的第二端接收到所述主控单元120发送的导通信号时，所述第二开关管导通，进而使所述开关电路131导通。

其中，作为一种可选的实施方式，所述第一开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极与所述第一电阻的第二端连接，所述PMOS管的源极与所述第一电阻的第一端连接，所述PMOS管的漏极与所述驱动控制单元141连接，所述PMOS管的源极与所述电源供电单元110连接。

其中，作为一种可选的实施方式，所述第二开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的第一端接地，所述NPN三极管的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述NPN三极管的第三端与所述开关电路131连接。

可以理解的是，上述的第一开关管还可以是PNP三极管，此时，PNP三极管的发射极等效于该PMOS管的源极，PNP三极管的集电极等效于PMOS管的漏极，PNP三极管的基极等效于PMOS管的栅极。

可以理解的是，上述的第二开关管还可以是NMOS管，此时NMOS管的源极等效于该NPN三极管的发射极，NMOS管的栅极等效于NPN三极管的基极，NMOS管的漏极等效于NPN三极管的集电极。

所述供电主路142与所述电源供电单元110，所述驱动控制单元141与所述供电主路142连接，所述供电主路142用于与负载连接。在驱动控制单元141不工作时，即在开关控制电路132处于关断状态时，该供电主路142不能形成回路，电路不通，负载不工作。如图7所示，该驱动控制单元141包括：驱动芯片，所述驱动芯片的第一端与所述开关控制单元130连接，所述驱动芯片的第二端与所述主控单元120连接，所述驱动芯片的第三端与所述供电主路142连接。

其中，需要说明的是，本实施例中，仅示出了该驱动芯片为SSL系列LED驱动芯片，其驱动芯片还可以是其他型号的驱动芯片，如，LM3402、LM3404、FP6742A等芯片。

其中，所述供电主路142包括：第一二极管、第二二极管、第四电阻、正极接线端子和负极接线端子，所述第一二极管的阳极端与所述电源供电单元110连接，所述第一二极管的阴极端与所述正极接线端子连接，所述第一二极管的阴极端还分别与所述第二二极管的阴极端和第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述负极接线端子连接，所述第四电阻的第二端还与所述第二二极管的阳极端和所述驱动芯片的第三端连接。

其中，正极接线端子和负极接线端子用于与负载连接，例如，与LED灯组连接。其中，图中的VIN端口用于连接电源供电单元110，Dim端口用于连接主控单元120。

其中，需要说明的是，一旦该驱动芯片的供电没有了，即该开关控制单元130处于关断状态时，该供电主路142便无法形成回路，此时，该负载供电单元140便不会存在静态功耗，极大地降低了功耗。

此外，需要说明的是，采用本实施例所设计的电路相对于直接采用开关控制单元130控制整个负载供电单元140的通断电来说(即供电主路142也由开关控制单元130控制)，本实施例中的开关控制单元130中的器件选型不需要很大的电流；因为要用开关直接完全切掉后级的负载电源，如果后级的负载是100W甚至1000W，这样开关控制单元130锁选用的PMOS管额定电流要求就会很高，这样的PMOS管往往价格就很高了，同时还需要考虑PMOS管的散热问题，而采用切断后级负载电源的IC(驱动芯片)内部供电，由于IC内部供电电流很小，因此就不用选用额定电流很高的PMOS管，甚至只需要一个三极管就可以了，因此可以降低器件的成本，同时还不需要解决PMOS管的散热问题。

此外，本发明实施例还提供了一种智能台灯，包括：LED灯组上述的集成控制电路100，所述集成控制电路100中的供电主路142与所述LED灯组连接。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成控制电路，其特征在于，包括：电源供电单元、开关控制单元、主控单元和负载供电单元，所述负载供电单元包括：供电主路和驱动控制单元，所述电源供电单元分别与所述供电主路、所述主控单元、所述开关控制单元连接，所述主控单元分别与所述开关控制单元、所述驱动控制单元连接，所述开关控制单元与所述驱动控制单元连接，所述驱动控制单元与所述供电主路连接，所述供电主路用于与负载连接；

在所述主控单元控制所述开关控制单元处于导通状态时，所述驱动控制单元处于供电状态，进而在所述主控单元的控制下，使得所述供电主路形成回路，所述负载工作。

2.根据权利要求1所述的集成控制电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：开关电路和控制电路，所述开关电路包括：第一电阻、第二电阻和第一开关管，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述控制电路连接，所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端还与所述第一开关管的第二端连接，所述第一开关管的第三端与所述驱动控制单元连接，所述第一开关管的第一端与所述电源供电单元连接，在所述主控单元控制所述控制电路处于导通状态时，所述第一电阻、所述第二电阻以及所述控制电路形成放电通路，以使所述第一电阻两端形成压差，进而使所述第一开关管导通。

3.根据权利要求2所述的集成控制电路，其特征在于，所述第一开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极与所述第一电阻的第二端连接，所述PMOS管的源极与所述第一电阻的第一端连接，所述PMOS管的漏极与所述驱动控制单元连接，所述PMOS管的源极与所述电源供电单元连接。

4.根据权利要求2所述的集成控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：第三电阻和第二开关管，所述第三电阻的第一端与所述主控单元连接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二开关管的第一端接地，所述第二开关管的第三端与所述开关电路连接，在所述第二开关管的第二端接收到所述主控单元发送的导通信号时，所述第二开关管导通，进而使所述开关电路导通。

5.根据权利要求4所述的集成控制电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的第一端接地，所述NPN三极管的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述NPN三极管的第三端与所述开关电路连接。

6.根据权利要求1－5任一项所述的集成控制电路，其特征在于，所述驱动控制单元包括：驱动芯片，所述驱动芯片的第一端与所述开关控制单元连接，所述驱动芯片的第二端与所述主控单元连接，所述驱动芯片的第三端与所述供电主路连接。

7.根据权利要求6任一项所述的集成控制电路，其特征在于，所述驱动芯片为SSL系列LED驱动芯片。

8.根据权利要求6所述的集成控制电路，其特征在于，所述供电主路包括：第一二极管、第二二极管、第四电阻、正极接线端子和负极接线端子，所述第一二极管的阳极端与所述电源供电单元连接，所述第一二极管的阴极端与所述正极接线端子连接，所述第一二极管的阴极端还分别与所述第二二极管的阴极端和第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述负极接线端子连接，所述第四电阻的第二端还与所述第二二极管的阳极端和所述驱动芯片的第三端连接。

9.根据权利要求8所述的集成控制电路，其特征在于，所述主控单元选用具有无线通信功能的控制芯片。

10.一种智能台灯，其特征在于，包括：LED灯组如权利要求1-9任一项所述的集成控制电路，所述集成控制电路中的供电主路与所述LED灯组连接。