CN111683432A - 一种利用拔码开关实现led灯具调功率调色温的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,包括供电电路、方波产生电路、非隔离降压调功率处理电路、整流电路和拔码色温切换功能电路,所述供电电路模块的输出端与方波产生电路的输入端电性连接,方波产生电路的输出端与非隔离降压调功率处理电路的输入端电性连接,整流电路的输出端与非隔离降压调功率处理电路的输入端电性连接,非隔离降压调功率处理电路的输出端与拔码色温切换功能电路的输入端电性连接。本发明提出的利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,具有功率可调节,色温可调色的功能,可以适用于不同场合不同环境的安装需求,去掉了频繁的开关操作和复杂的遥控界面,使LED照明功能具有多样性。
Description
技术领域
本发明涉及到LED灯具技术领域,特别涉及一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路。
背景技术
随着LED发光二极管使用技术的不断创新发展,LED灯具的节能环保等优势也越来越显著,对家庭生活的使用越来越普遍。为满足不同的空间环境使用需求,一些LED灯具设有功率段可调节,色温可调节功能。但是目前市场上面的大多数能实现调节功率段的LED灯具,有的通过墙壁开关来进行功率段调节或实现色温切换功能,但开关操作频烦,并且多次的开关通断对开关的机械触点有损伤风险,操作很不方便。有的利用无线遥控功能实现调功率调色温,但需要额外配置遥控装置,且遥控操作界面复杂,使用具有一定的局限性。
基于上述不足,提出一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,功率可调节,色温可调色,可适用于不同场合不同环境的安装需求,LED照明功能具有多样性,以解决上述背景技术中提出开关操作频烦,开关的机械触点有损伤风险,操作很不方便,遥控操作界面复杂,使用具有一定的局限性的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,包括供电电路、方波产生电路、非隔离降压调功率处理电路、整流电路和拔码色温切换功能电路,所述供电电路的输出端与方波产生电路的输入端电性连接,方波产生电路的输出端与非隔离降压调功率处理电路的输入端电性连接,整流电路的输出端与非隔离降压调功率处理电路的输入端电性连接,非隔离降压调功率处理电路的输出端与拔码色温切换功能电路的输入端电性连接。
优选地,所述整流电路包括电容X1、电阻FR1、整流器DB1、电阻R2、电感LR2、电阻R1、电感LR1、电感CE1、二极管D1、二极管D2、电阻R5、电阻R6、二极管D3、电容CE2和电容CBB1,电阻FR1的输入端连接到L1电源输入端,电阻FR1的输出端连接到电容X1的输入端,并连接到整流器DB1的脚1,整流器DB1的脚2与电容X1的输出端相连后接到N1电源输入端,整流器DB1的脚3连接到电阻R1和电感LR1的输入端,电阻R1和电感LR1的输出端相连后连接到电感CE1的输入端、二极管D3的输出端以及电容CBB1的输入端;所述整流器DB1的脚4连接到电阻R2和电感LR2的输入端,电阻R2与电感LR2的输出端相连后连接到二极管D1的输入端,并连接到电容CE2的输入端以及电容CBB1的输出端;二极管D1的输出端与电感CE1的输出端相连后连接到二极管D2的输入端,二极管D2的输出端连接到电阻R5的输入端以及连接到电阻R6的输入端,电阻R5和电阻R6的输出端相连后连接到二极管D3的输入端,并连接到电容CE2的输入端。
优选地,所述供电电路包括芯片U1、电容C1-电容C3、二极管D4、二极管D5、电阻R7、电阻R19、电感LR3和电容CE3,芯片U1的型号为AP8005的电源芯片,芯片U1的脚3连接到电阻R7的输出端,并连接到电容C2的输出端;所述电阻R7的输入端连接到二极管D5的输入端,并连接到电容C1的输出端;所述二极管D5的输入端连接到5V电源输入端,并连接到电感LR3的输入端、电容CE3的输入端以及电阻R16的输入端,电容CE3和电阻R16的输出端相连后连接到二极管D4的输入端,电感LR3的输出端与二极管D4的输出端相连后连接到电容C1的输入端,并连接到电容C2的输入端、电容C3的输入端以及芯片U1的脚8,电容C3的输出端连接到芯片U1的脚1。
优选地,所述方波产生电路包括拨码开关JK1、时钟芯片U2、二极管D6、二极管D7、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R17、电阻R8-电阻R13,芯片U2的型号为NE555的8脚时基集成电路芯片,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R13的输出端,拨码开关JK1的脚2连接到时钟芯片U2的脚4和脚8,拨码开关JK1的脚3连接到电阻R11的输出端,拨码开关JK1的脚4连接到电阻R9的输出端,拨码开关JK1的脚5连接到电阻R8的输出端,开关JK1的脚6连接到电阻R10的输出端,拨码开关JK1的脚7连接到二极管D46的输出端,二极管D6的输入端连接到时钟芯片U2的脚2,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R12的输出端;所述电阻R13、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电阻R10以及电阻R12的输入端相连后连接到时钟芯片U2的脚7,并连接到二极管D7的输入端,二极管D7的输出端连接到时钟芯片U2的脚6,并连接到电容C4的输入端以及二极管D6的输入端,电容C4的输出端与时钟芯片U2的脚1相连后接地。
优选地,所述非隔离降压调功率处理电路包括芯片U3、电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14、电阻R18、电容C7、二极管D8、电感TR1、电容CE4、电阻R19和电容CY1,芯片U3的1连接到电感TR1的脚1,电感TR1的脚4连接到拔码调功率开关JK2的脚2和脚7,并连接到电容CE4的输出端、电阻R19的输出端以及电容CY1的输入端,电容CY1的输出端接地;所述芯片U3的脚1连接到电阻R14的输入端,芯片U3的脚8连接到电阻Rs1和电阻Rs2的输入端,电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14的输出端与芯片U3的脚2相连后接地,芯片U3的脚2连接到电阻R2的输出端;所述芯片U3的脚5连接到二极管D8的输入端,并连接到电阻R18的输出端,电阻R18的输入端连接到电容C7的输出端;所述电容C7、电容CE4以及电阻R19的输入端相连后连接到电阻R1的输出端。
优选地,所述拔码色温切换功能电路包括拔码调功率开关JK2和排针J1,拔码调功率开关JK2的脚4、脚5和脚6相连后连接到排针J1排针J1的脚1,拔码调功率开关JK2的脚1、脚3和脚8相连后连接到排针J1排针J1的脚3;所述排针J1的脚2连接到芯片U1的脚5。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提出的利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,具有功率可调节,色温可调色的功能,可以适用于不同场合不同环境的安装需求,去掉了频繁的开关操作和复杂的遥控界面,使LED照明功能具有多样性。
附图说明
图1为本发明的原理框图;
图2为本发明的整体电路原理图;
图3为本发明的方波信号产生电路图;
图4为本发明的占空比为50%的方波波形图;
图5为本发明的占空比小于50%的方波波形图;
图6为本发明的供电电路图;
图7为本发明的非隔离降压调功率处理电路图;
图8为本发明的拔码色温切换功能电路图。
图中:1、供电电路;2、方波产生电路;3、非隔离降压调功率处理电路;4、整流电路;5、拔码色温切换功能电路。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-2,一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,包括供电电路1、方波产生电路2、非隔离降压调功率处理电路3、整流电路4和拔码色温切换功能电路5,供电电路1的输出端与方波产生电路2的输入端电性连接,方波产生电路2的输出端与非隔离降压调功率处理电路3的输入端电性连接,整流电路4的输出端与非隔离降压调功率处理电路3的输入端电性连接,非隔离降压调功率处理电路3的输出端与拔码色温切换功能电路5的输入端电性连接。
请参阅图2,整流电路4包括电容X1、电阻FR1、整流器DB1、电阻R2、电感LR2、电阻R1、电感LR1、电感CE1、二极管D1、二极管D2、电阻R5、电阻R6、二极管D3、电容CE2和电容CBB1,电阻FR1的输入端连接到L1电源输入端,电阻FR1的输出端连接到电容X1的输入端,并连接到整流器DB1的脚1,整流器DB1的脚2与电容X1的输出端相连后接到N1电源输入端,整流器DB1的脚3连接到电阻R1和电感LR1的输入端,电阻R1和电感LR1的输出端相连后连接到电感CE1的输入端、二极管D3的输出端以及电容CBB1的输入端;整流器DB1的脚4连接到电阻R2和电感LR2的输入端,电阻R2与电感LR2的输出端相连后连接到二极管D1的输入端,并连接到电容CE2的输入端以及电容CBB1的输出端;二极管D1的输出端与电感CE1的输出端相连后连接到二极管D2的输入端,二极管D2的输出端连接到电阻R5的输入端以及连接到电阻R6的输入端,电阻R5和电阻R6的输出端相连后连接到二极管D3的输入端,并连接到电容CE2的输入端。
请参阅图6,供电电路1包括芯片U1、电容C1-电容C3、二极管D4、二极管D5、电阻R7、电阻R19、电感LR3和电容CE3,芯片U1的型号为AP8005的电源芯片,芯片U1的脚3连接到电阻R7的输出端,并连接到电容C2的输出端;电阻R7的输入端连接到二极管D5的输入端,并连接到电容C1的输出端;二极管D5的输入端连接到5V电源输出端,并连接到电感LR3的输入端、电容CE3的输入端以及电阻R16的输入端,电容CE3和电阻R16的输出端相连后连接到二极管D4的输入端,电感LR3的输出端与二极管D4的输出端相连后连接到电容C1的输入端,并连接到电容C2的输入端、电容C3的输入端以及芯片U1的脚8,电容C3的输出端连接到芯片U1的脚1;通过芯片U1与电感LR3组成非隔离恒压5V1输出,芯片U1的作用是在交流输入电压有波动的情况下,保持输出电压的稳定,并具备短路保护,开路保护,过温保护,低噪音,极低的待机功耗。
请参阅图3,方波产生电路2包括拨码开关JK1、时钟芯片U2、二极管D6、二极管D7、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R17、电阻R8-电阻R13,芯片U2的型号为NE555的8脚时基集成电路芯片,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R13的输出端,拨码开关JK1的脚2连接到时钟芯片U2的脚4和脚8,拨码开关JK1的脚3连接到电阻R11的输出端,拨码开关JK1的脚4连接到电阻R9的输出端,拨码开关JK1的脚5连接到电阻R8的输出端,拨码开关JK1的脚6连接到电阻R10的输出端,拨码开关JK1的脚7连接到二极管D46的输出端,二极管D6的输入端连接到时钟芯片U2的脚2,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R12的输出端;电阻R13、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电阻R10以及电阻R12的输入端相连后连接到时钟芯片U2的脚7,并连接到二极管D7的输入端,二极管D7的输出端连接到时钟芯片U2的脚6,并连接到电容C4的输入端以及二极管D6的输入端,电容C4的输出端与时钟芯片U2的脚1相连后接地;当非隔离降压调功率处理电路3得到一个合适的方波信号,时钟芯片U2就可以产生此波形信号,只要有5V供电电压给到时钟芯片U2,时钟芯片U2内部立刻就可以进行振荡,但是由于电容C4的存在,电压不能突变,使时钟芯片U2产生置位,此时输出为高电平状态,电容C4的充电时间由T充=0.7*R9*C4、T充=0.7*R11*C4、T充=0.7*R13*C4决定(即充电回路选择取决于拔码开关JK1档位置于哪一个部分组合),当电容C4上的电压被充到2/3VDD电压时,时钟芯片U2产生复位,此时时钟芯片U2输出低电平,当充完电之后,电容C4也会通过二极管D4、电阻R8/电阻R10/电阻R12以及时钟芯片U2内部三极管、内部电阻形成放电回路,放电时间由T放=0.7*R8*C4、T放=0.7*10*C4、T放=0.7*R12*C4决定(放电回路选择取决于拔码开关JK1档位置于哪一个部分组合)。由此得出,时钟芯片U2的这个特性产生了一个振荡周期T=T充+T放.根据占空比公式(由于R8+R9是其中一档位组合,在此只列举该档位公式,其余档位公式的一样),振荡频率为由公式可知,当把电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13的值进行改变时,输出的占空比都进行相对应的改变。而电容C4的值决定了时钟芯片U2输出的波形频率,利用拨码开关JK1和各个电阻组合,可以得到不同的档位阻值,即可得到任意的占空比波形。
根据上述原理,对方波产生电路2进行仿真验证,分别验证了占空比D为50%,占空比D小于50%的结果,占空比为50%的方波波形图请参阅图4,占空比D小于50%的方波波形图请参阅图5。
请参阅图7,非隔离降压调功率处理电路3包括芯片U3、电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14、电阻R18、电容C7、二极管D8、电感TR1、电容CE4、电阻R19和电容CY1,芯片U3采用型号为BP2956DS的降压型LED恒流驱动芯片,芯片U3的1连接到电感TR1的脚1,电感TR1的脚4连接到拔码调功率开关JK2的脚2和脚7,并连接到电容CE4的输出端、电阻R19的输出端以及电容CY1的输入端,电容CY1的输出端接地;芯片U3的脚1连接到电阻R14的输入端,芯片U3的脚8连接到电阻Rs1和电阻Rs2的输入端,电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14的输出端与芯片U3的脚2相连后接地,芯片U3的脚2连接到电阻R2的输出端;芯片U3的脚5连接到二极管D8的输入端,并连接到电阻R18的输出端,电阻R18的输入端连接到电容C7的输出端;电容C7、电容CE4以及电阻R19的输入端相连后连接到电阻R1的输出端;由芯片U3和电感TR1组成的降压式调功率处理电路,由方波产生电路2所产生的PWM信号,经过拔码调功率开关JK2进行档位处理,在对PWM信号进行占空比调整并切换之后,给到芯片U3的DIM引脚,通过芯片内部调制,可以改变输出的平均电流,以达到控制产品的输出功率要求。
请参阅图8,拔码色温切换功能电路5包括拔码调功率开关JK2和排针J1,拔码调功率开关JK2的脚4、脚5和脚6相连后连接到排针J1排针J1的脚1,拔码调功率开关JK2的脚1、脚3和脚8相连后连接到排针J1排针J1的脚3;所述排针J1的脚2连接到芯片U1的脚5;为适应不同使用氛围场景,电路中增加了3000K和6000K色温的切换开关,即拔码调功率开关JK2;其中输出的电流先经过LED灯珠进行分压,然后回到拔码调功率开关JK2,其中拔码调功率开关JK2的脚2和脚7为输入端,然后拔码调功率开关JK2的脚1和脚8为3000KLED灯珠的输出端口,拔码调功率开关JK2的脚4和脚5为6000KLED灯珠的输出端口(假设定义脚1和脚8引脚为6000K色温,脚4和脚5为3000K色温),经过拔码后,可以实现三档色温调节,其中脚3和脚6为4000K中性光(6000K+3000K)输出端口。
该利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,通过芯片U1与电感LR3组成非隔离恒压5V1输出,由芯片U1的作用来保持输出电压的稳定,具备短路保护,开路保护,过温保护,低噪音,极低的待机功耗等优点;
当时钟芯片U2由5V供电电压时就可以进行振荡,电容C4可防止电压突变,使时钟芯片U2产生置位输出高电平,当电容C4上的电压被充到2/3VDD电压时,时钟芯片U2产生复位,此时时钟芯片U2输出低电平;充电完成后时钟芯片U2内部元件形成放电回路,根据时钟芯片U2的这个特性产生了一个振荡周期T=T充+T放。根据占空比公式振荡频率为由公式可知,当把电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13的值进行改变时,输出的占空比都进行相对应的改变。而电容C4的值决定了时钟芯片U2输出的波形频率,利用拨码开关JK1和各个电阻组合,可以得到不同的档位阻值,即可得到任意的占空比波形。
芯片U3和电感TR1组成降压式调功率处理电路,由方波产生电路2产生的PWM信号,经过拔码调功率开关JK2进行档位处理,在对PWM信号进行占空比调整并切换之后,给到芯片U3的DIM引脚,通过芯片内部调制,可以改变输出的平均电流,以达到控制产品的输出功率要求。
为适应不同使用氛围场景,增加了拔码调功率开关JK2,实现三档色温调节。
综上所述,本发明提出的利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,具有功率可调节,色温可调色的功能,可以适用于不同场合不同环境的安装需求,去掉了频繁的开关操作和复杂的遥控界面,使LED照明功能具有多样性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于,包括供电电路(1)、方波产生电路(2)、非隔离降压调功率处理电路(3)、整流电路(4)和拔码色温切换功能电路(5),所述供电电路(1)的输出端与方波产生电路(2)的输入端电性连接,方波产生电路(2)的输出端与非隔离降压调功率处理电路(3)的输入端电性连接,整流电路(4)的输出端与非隔离降压调功率处理电路(3)的输入端电性连接,非隔离降压调功率处理电路(3)的输出端与拔码色温切换功能电路(5)的输入端电性连接。
2.如权利要求1所述的一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于:所述整流电路(4)包括电容X1、电阻FR1、整流器DB1、电阻R2、电感LR2、电阻R1、电感LR1、电感CE1、二极管D1、二极管D2、电阻R5、电阻R6、二极管D3、电容CE2和电容CBB1,电阻FR1的输入端连接到L1电源输入端,电阻FR1的输出端连接到电容X1的输入端,并连接到整流器DB1的脚1,整流器DB1的脚2与电容X1的输出端相连后接到N1电源输入端,整流器DB1的脚3连接到电阻R1和电感LR1的输入端,电阻R1和电感LR1的输出端相连后连接到电感CE1的输入端、二极管D3的输出端以及电容CBB1的输入端;所述整流器DB1的脚4连接到电阻R2和电感LR2的输入端,电阻R2与电感LR2的输出端相连后连接到二极管D1的输入端,并连接到电容CE2的输入端以及电容CBB1的输出端;二极管D1的输出端与电感CE1的输出端相连后连接到二极管D2的输入端,二极管D2的输出端连接到电阻R5的输入端以及连接到电阻R6的输入端,电阻R5和电阻R6的输出端相连后连接到二极管D3的输入端,并连接到电容CE2的输入端。
3.如权利要求1所述的一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于:所述供电电路(1)包括芯片U1、电容C1-电容C3、二极管D4、二极管D5、电阻R7、电阻R19、电感LR3和电容CE3,芯片U1的型号为AP8005的电源芯片,芯片U1的脚3连接到电阻R7的输出端,并连接到电容C2的输出端;所述电阻R7的输入端连接到二极管D5的输入端,并连接到电容C1的输出端;所述二极管D5的输入端连接到5V电源输入端,并连接到电感LR3的输入端、电容CE3的输入端以及电阻R16的输入端,电容CE3和电阻R16的输出端相连后连接到二极管D4的输入端,电感LR3的输出端与二极管D4的输出端相连后连接到电容C1的输入端,并连接到电容C2的输入端、电容C3的输入端以及芯片U1的脚8,电容C3的输出端连接到芯片U1的脚1。
4.如权利要求1所述的一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于:所述方波产生电路(2)包括拨码开关JK1、时钟芯片U2、二极管D6、二极管D7、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R17、电阻R8-电阻R13,芯片U2的型号为NE555的8脚时基集成电路芯片,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R13的输出端,拨码开关JK1的脚2连接到时钟芯片U2的脚4和脚8,拨码开关JK1的脚3连接到电阻R11的输出端,拨码开关JK1的脚4连接到电阻R9的输出端,拨码开关JK1的脚5连接到电阻R8的输出端,拨码开关JK1的脚6连接到电阻R10的输出端,拨码开关JK1的脚7连接到二极管D46的输出端,二极管D6的输入端连接到时钟芯片U2的脚2,拨码开关JK1的脚1连接到电阻R12的输出端;所述电阻R13、电阻R11、电阻R9、电阻R8、电阻R10以及电阻R12的输入端相连后连接到时钟芯片U2的脚7,并连接到二极管D7的输入端,二极管D7的输出端连接到时钟芯片U2的脚6,并连接到电容C4的输入端以及二极管D6的输入端,电容C4的输出端与时钟芯片U2的脚1相连后接地。
5.如权利要求1所述的一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于:所述非隔离降压调功率处理电路(3)包括芯片U3、电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14、电阻R18、电容C7、二极管D8、电感TR1、电容CE4、电阻R19和电容CY1,芯片U3采用型号为BP2956DS的降压型LED恒流驱动芯片,芯片U3的1连接到电感TR1的脚1,电感TR1的脚4连接到拔码调功率开关JK2的脚2和脚7,并连接到电容CE4的输出端、电阻R19的输出端以及电容CY1的输入端,电容CY1的输出端接地;所述芯片U3的脚1连接到电阻R14的输入端,芯片U3的脚8连接到电阻Rs1和电阻Rs2的输入端,电阻Rs1、电阻Rs2、电阻R14的输出端与芯片U3的脚2相连后接地,芯片U3的脚2连接到电阻R2的输出端;所述芯片U3的脚5连接到二极管D8的输入端,并连接到电阻R18的输出端,电阻R18的输入端连接到电容C7的输出端;所述电容C7、电容CE4以及电阻R19的输入端相连后连接到电阻R1的输出端。
6.如权利要求1所述的一种利用拔码开关实现LED灯具调功率调色温的电路,其特征在于:所述拔码色温切换功能电路(5)包括拔码调功率开关JK2和排针J1,拔码调功率开关JK2的脚4、脚5和脚6相连后连接到排针J1排针J1的脚1,拔码调功率开关JK2的脚1、脚3和脚8相连后连接到排针J1排针J1的脚3;所述排针J1的脚2连接到芯片U1的脚5。
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