CN111987886A

CN111987886A - 外置电源输出参数匹配电路

Info

Publication number: CN111987886A
Application number: CN201910436665.XA
Authority: CN
Inventors: 张银月
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-24

Abstract

本发明公开了外置电源输出参数匹配电路。主要为解决闲置的电源适配器、移动电源等由于输出电压、输出功率、输出接口的不同不能用于低压电器的问题，提供输出参数匹配电路，包括外置电源、电源接口、电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器，人工或自动匹配外置电源输出参数，用于低压LED灯，低压直流风扇等。

Description

外置电源输出参数匹配电路

技术领域

本发明公开了外置电源输出参数匹配电路。

背景技术

使用电源适配器低压供电或充电的电器产品很多，如手机、笔记本电脑、一体机电脑、路由器、有线电视机顶盒、监控器等，这些电器出厂时都自带配套的电源适配器，更新换代及使用寿命结束后，电源适配器还能正常使用，但是大部分的电源适配器不能用于其它低电压供电的LED灯、风扇、装饰品、玩具、小家电等电子产品。与电器配套使用的移动电源如手机移动电源、蓄电池等，也存在很多不能直接为低压供电的LED灯、风扇等提供电能。电源适配器、移动电源不能用于其它低电压供电电器的原因主要是输出功率、输出电压、输出接口的不匹配，外置电源输出功率小于电器使用功率导致电器不能正常工作，外置电源输出电压小于电器工作电压导致电器不能启动，外置电源输出电压高于电器工作电压导致损坏电器，外置电源输出接口与电器电源输入接口不匹配导致电器不能连接电源等。以上问题导致了与电器配套使用的电源适配器和移动电源在该电器停止使用后大量闲置，浪费严重。

发明内容

本发明为解决输出功率、输出电压、输出接口不同的外置电源不能用于使用低压供电的LED灯、风扇、装饰品、玩具等电子产品的问题，提供一种外置电源输出参数匹配电路。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

外置电源输出参数匹配电路，包括外置电源、电源接口、电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器。外置电源为电源适配器、移动电源、其它电器低电压输出口，通过电源接口为电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器提供电能，电源接口用于连接外置电源的输出插头或输出插座或输出电源线，电源由外置电源通过电源接口提供，电源升降压通过对电源升压、降压、升降压为控制器和负载提供电压和电流，负载为LED灯、电机等，状态检测用于检测电源或负载的电压、电流，并转换为状态信号提供给控制器，控制器获取控制信息，运算处理状态检测提供的状态信号，间接判断外置电源工作状态，人工或自动调整负载的参数，外置电源工作状态指外置电源输出正常状态或过载状态或过流状态，调整负载的参数指调LED灯的亮度、调LED灯的颜色、调电机的速度等。

本发明有益效果是：

宽功率，小功率外置电源也能用于大功率电器。

宽电压，市场常见电源适配器如手机充电器、笔记本电脑电源、路由器电源、有线电视机顶盒电源、监控器电源等都能使用。

可使用移动电源，用于工矿、车载等，方便应急场合使用。

使用闲置电源适配器、闲置移动电源，使用成本低。

产品低压供电，不需要3C、CE等强制认证，上市简单、快速。

附图说明

图1为外置电源输出参数匹配电路原理框图。

图2为外置电源输出参数匹配直流电机风扇原理图。

图3为外置电源输出参数匹配LED灯和直流电机风扇原理图。

图4为外置电源输出参数匹配LED灯原理图一。

图5为外置电源输出参数匹配LED灯原理图二。

图6为外置电源输出参数匹配RGB灯原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。

如图1所示，外置电源输出参数匹配电路，包括外置电源、电源接口、电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器。外置电源为电源适配器、移动电源、其它电器低电压输出口，通过电源接口为电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器提供电能，电源接口用于连接外置电源的输出插头或输出插座或输出电源线，电源由外置电源通过电源接口提供，电源升降压通过对电源升压、降压、升降压为控制器和负载提供电压和电流，负载为LED灯、电机等，状态检测用于检测电源或负载的电压、电流，并转换为状态信号提供给控制器，控制器获取控制信息，运算处理状态检测提供的状态信号，间接判断外置电源工作状态，人工或自动调整负载的参数，外置电源工作状态指外置电源输出正常状态或过载状态或过流状态，调整负载的参数指调LED灯的亮度、调LED灯的颜色、调电机的速度等。

电源接口可使用一个或多个标准USB接口、micro USB接口、mini USB接口、DC插座、USB-C、接线端子、DC插头等。

电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、RGB灯珠、LED灯珠可为一个LED灯的部件，控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时控制器自动降低LED灯亮度使外置电源输出正常或者关灯，用户按键操作降低亮度使外置电源输出正常。

电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、LED灯珠可为一个LED灯的部件，控制器通过开启或关闭LED灯珠的数量调节灯亮度，外置电源过载或过流时控制器自动降低LED灯亮度使外置电源输出正常或者关灯，用户按键操作减少开启的LED灯珠数量使外置电源输出正常。

电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机可为一个风扇的部件，控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，外置电源过载或过流时自动降低风扇速度使外置电源输出正常或者关闭风扇，用户按键操作降低速度使外置电源输出正常。

电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机、RGB灯珠、LED灯珠可为一个风扇灯的部件，控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时自动降低灯亮度或自动降低风扇速度使外置电源输出正常或者关灯或关闭风扇，用户按键操作降低亮度或降低速度使外置电源输出正常。

可选使用法拉电容、可充电电池等后备电源，维持外置电源保护断电时控制器正常工作。

控制器对电机速度或LED灯亮度、颜色调节中，功耗大致可以确定。如果电源功耗或负载功耗低于预计功耗，可以间接判断是外置电源过载或过流了。功耗跟电流和电压相关，电压检测的状态信号和电流检测的状态信号经控制器运算就可获得功耗信息，也可以直接将检测的功耗数据提供给控制器。很多应用场合，外置电源过载或过流时，电源或负载的电压或电流变化较明显，例如电源的空载电压与带载电压之差超过了正常值或者有断电现象，说明外置电源过载或过流了。又如负载的电流小于预计的电流，说明外置电源过载或过流了。为了简化电路，可以只检测电压或电流。总之，外置电源过载或过流，都可以通过检测电源或负载的电压或电流间接判断。检测到外置电源过载或过流后，控制器可以通过用户按键操作降低功耗或自动降低功耗使外置电源输出正常。

该实施方式可用于USB灯、小夜灯、台灯、工矿灯、车载照明等LED灯，也可用于USB风扇、移动风扇等，一些大功率的外置电源可以同时给多个电器供电。

如图2所示，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8为二极管。C1、C2、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13为电容。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10为电阻。L1、L2为电感。LED1为发光二极管。BT为法拉电容。Touch1、Touch0为触摸按键。VDD为正电源。VCC为降压后的正电源。J1、J2为电源接口。RPM为无刷风扇电机。IC1、IC2、IC3、IC4为集成块。IC1型号BS802C。IC2型号HT66F002。IC3型号CS5171。IC4型号78L05。

电源地与IC1的4脚、IC1的5脚、C1、C2、C3、IC2的8脚、R3、R4、RPM的GND脚、D2的正极、D4的正极、D6的正极、C4、C5、C6、R7、R8、IC3的6脚、IC3的7脚、C8、L2、C10、C11、IC4的1脚、C12、C13、BT的负极相连。VCC与C1、IC1的6脚、C3、IC2的1脚、R1、D8的负极、C13、R10相连。VDD与R2、D1的负极、D3的负极、D5的负极、C4、C5、IC3的5脚、C8、L1相连。

IC1的1脚与Touch0相连。IC1的2脚与IC2的3脚相连。IC1的3脚与IC2的2脚相连。IC1的7脚与Touch1相连。IC1的8脚与C2相连。

IC2的4脚与R6相连。R6与RPM的TACH脚相连。IC2的5脚与R4、R5相连。R5与RPM的DRIVE脚相连。IC2的6脚与R2、R3相连。IC2的7脚与LED1的负极相连。LED1的正极与R1相连。

J1的1脚与D1的正极、D2的负极相连。J1的2脚与D3的正极、D4的负极相连。J2的1脚与D5的正极相连。J2的4脚与D6的负极相连。

IC3的1脚与C7、C6相连。C7与R7相连。IC3的2脚与R8、R9相连。IC3的8脚与C9、L1相连。C9与L2、D7的正极相连。D7的负极与C10、R9、C11、IC4的2脚、RPM的+V脚相连。IC4的3脚与C12、D8的正极相连。R10与BT的正极相连。

该实施方式中，外置电源可以使用的直流电压范围为4V～30V，可以使用手机充电器、笔记本电脑的电源适配器、蓄电池、手机充电宝等。D1、D2、D3、D4、D5、D6、C4、C5为电源电路，外置电源通过电源接口连接电源电路。电源接口可使用1个或多个，可使用标准USB接口、mini USB接口、micro USB接口、DC插座、接线端子、USB-C、DC插头等，二极管D1～D6用于电源正负极接反或接多个电源时保护用。对于USB手机充电器，可以通过转接线连接充电器与电源接口，电源适配器的插头规格很多，可以使用转接线或转接头连接，或者使用接线端子，去掉插头，二根电源线连接接线端子，移动电源可通过转接线或电源线连接接线端子。

IC1和IC2及电路组成控制器，IC1为触摸检测，R2、R3为状态检测电路。RPM为负载电路。IC3及电路组成电源升降压恒压电路，对电源进行升降压恒压，给RPM和IC4供电，IC4及电路为降压电路，给控制器供电。BT为后备电源，可使用法拉电容、可充电电池等，用于外置电源保护断电时维持控制器正常工作，一般断电时间较短时，电源滤波电容电量可维持控制器正常运行，BT为可选配件。触摸按键用于检测用户操作，控制器识别用户操作信息，控制风扇开与关、调速等。

该实施方式中状态检测检测电源电压，打开风扇或加速时，控制器逐渐增加脉宽调制占空比输出，如果空载电压和带载电压之差超过了正常压降，或者有断电现象，说明风扇功耗超过了外置电源最大输出功率。控制器可以通过LED1提示工作异常，停止电机工作，用户按键操作降低速度使外置电源输出正常。控制器也可以自动调整风扇速度，降低脉宽调制占空比输出，直至电源电压正常，控制器可以保存可输出的最大脉宽调制占空比值于EEPROM，如果未检测到外置电源有断开可能，在用户操作时作为最大输出功率的脉宽调制占空比值。LED1为操作和RPM运行指示。RPM为负载电路，RPM为无刷直流电机，脉宽调制调速。RPM的TACH脚输出速度信号脉冲，供控制器运算处理参考，可选使用。

如图3所示，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8为二极管。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24为电阻。C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17为电容。K1、K2为轻触按键。J1、J2为电源接口。Q1、Q2、Q3为场效应管。Q4为三极管。A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1、B2、B3、B4、B5、B6为灯珠。L1、L2为电感。BT1为法拉电容。FAN为风扇电机。IC1、IC2、IC3、IC4为集成块。IC1型号XR4981。IC2型号SM15133E。IC3型号YB2416。IC4型号HT66F007。VDD为正电源。VCC为降压后的正电源。

电源地与C1、C2、C3、Q2的S脚、IC1的15脚、C4、C5、C6、R5、IC1的9脚、C7、R7、R10、IC2的9脚、C9、R12、R14、R15、C10、C11、IC3的8脚、IC3的7脚、C12、C13、BT1的负极、D2的正极、D4的正极、D6的正极、C14、C15、K1、K2、C16、IC4的8脚、R20、C17、Q3的S脚、R24、FAN的 GND脚相连。VDD与C14、C15、D1的负极、D3的负极、D5的负极、IC3的4脚、R19相连。VCC与C9、IC2的1脚、D8的负极、C12、C13、R18、C16、IC4的1脚相连。

IC1的1脚与D7的正极、R4、C6相连。IC1的2脚与C1、L1、IC1的4脚、R1相连。IC1的3脚与R1、R2、C10、C11、R16、IC3的2脚、R17、D8的正极相连。IC1的5脚与R3相连。R3与C5相连。IC1的6脚与R4相连。IC1的7脚与R2、C4相连。IC1的8脚与R5、R6相连。IC1的10脚与C7相连。IC1的11脚与R7相连。IC1的12脚与C8、D7的负极相连。IC1的13脚与C8、L1、Q2的D脚、Q1的S脚相连。IC1的14脚与R9相连。R9与Q1的G脚相连。IC1的16脚与R8相连。R8与Q2的G脚相连。Q1的D脚与C2、C3、R6、R21、Q4的发射极、A1的正极、A4的正极、B1的正极、B4的正极相连。

IC2的2脚与R11相连。R11与R12、IC4的6脚相连。IC2的4脚与R13相连。R13与R14、IC4的5脚相连。IC2的5脚与R10相连。IC2的6脚与B3的负极、B6的负极相连。IC2的8脚与A3的负极、A6的负极相连。A1的负机与A2的正极相连。A2的负极与A3的正极相连。A4的负极与A5的正极相连。A5的负极与A6的正极相连。B1的负机与B2的正极相连。B2的负极与B3的正极相连。B4的负极与B5的正极相连。B5的负极与B6的正极相连。

IC3的1脚与R15、R16相连。IC3的3脚与L2、R17相连。IC3的5脚与IC3的6脚、L2相连。

J1的1脚与D1的正极、D2的负极相连。J1和2脚与D3的正极、D4的负极相连。

IC4的2脚与R23、R24相连。IC4的3脚与K1相连。IC4的4脚与K2相连。IC4的7脚与R19、R20相连。

Q4的集电极与C17、FAN的+V脚相连。Q4的基极与R22相连。R21与R22、Q3的D脚相连。Q3的G脚与R23相连。

该实施方式中，外置电源可以使用的直流电压范围为5V～30V，可以使用手机充电器、笔记本电脑的电源适配器、12V蓄电池、手机充电宝等。D1、D2、D3、D4、D5、D6、C14、C15为电源电路，外置电源通过电源接口连接电源电路。电源接口可使用1个或多个，可使用标准USB接口、mini USB接口、micro USB接口、DC插座、USB-C、接线端子、DC插头等，二极管D1～D6用于电源正负极接反或接多个电源时保护用。对于USB手机充电器，可以通过转接线连接充电器与电源接口，电源适配器的插头规格很多，可以使用转接线或转接头连接，或者使用接线端子，去掉插头，二根电源线连接接线端子，移动电源可通过转接线或电源线连接接线端子。

IC3及电路组成降压恒压电路，对电源进行降压恒压，供IC1及其电路和控制器供电。 BT为后备电源，可使用法拉电容、可充电电池等，用于外置电源保护断电时维持控制器正常工作，一般断电时间较短时，电源滤波电容电量可维持控制器正常运行，BT1为可选配件。IC1及电路组成的升压恒压电路为FAN和LED灯珠供电，IC2及电路组成恒流电路驱动LED灯。FAN、LED灯珠、IC2及电路为负载。

IC4及电路组成控制器，R19、R20为状态检测电路，检测电源电压，打开电机或LED灯时，控制器逐渐增加脉宽调制占空比输出或增加工作的LED灯串，如果空载电压和带载电压之差超过了正常压降，或者有断电现象，说明功耗超过了外置电源最大输出功率，控制器降低脉宽调制占空比输出或减少工作的LED灯串，直至电源电压正常。

控制器检测到电源电压异常时，也可以停止风扇和LED灯工作，用户按键操作降低速度、亮度，使外置电源输出正常。FAN可用无刷直流电机，也可用有刷直流电机，控制器输出脉宽调制信号通过改变风扇电机的工作电压调节速度，C17为滤波电容，电机工作电压的高低跟脉宽调制控制信号脉宽成正比。控制器通过脉宽调制或开与关LED灯串的数量调节LED灯亮度。

该实施方式中，如果风扇电机不使用，负载仅为LED灯珠且灯珠数量和驱动路数增加，控制器可以通过开启或关闭LED灯珠的数量调节亮度，如果空载电压和带载电压之差超过了正常压降，或者有断电现象，说明功耗超过了外置电源最大输出功率，控制器自动减少开启的LED灯珠数量，直至电源电压正常。控制器检测到电源电压异常时，也可以关闭所有LED灯珠，用户按键操作减少开启的LED灯珠数量使外置电源输出正常。

如图4所示，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为电阻。C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13为电容。D1、D2为二极管。A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10为灯珠。J1为电源接口。SW为电源开关。BT1为法拉电容。Touch1、Touch0为触摸按键。L1、L2为电感。IC1、IC2、IC3、IC4为集成块。IC1型号BS802C。IC2型号HT66F002。IC3型号XR5161。IC4型号XA3106。VDD为正电源。VCC为升降压后的正电源。

电源地与C1、IC1的5脚、IC1的4脚、C2、C3、IC2的8脚、R2、R3、R5、IC3的2脚、C4、C5、C6、C7、R6、IC4的5脚、R8、C10、C9、C11、C12、C13、BT1的负极相连。VDD与SW、C7、R1、IC3的6脚、C4、L1、IC4的7脚、C9、R9相连。VCC与C1、IC1的6脚、C3、IC2的1脚、D2的负极、C13、R11相连。

IC1的1脚与Touch0相连。IC1的2脚与IC2的3脚相连。IC1的3脚与IC2的2脚相连。IC1的7脚与Touch1相连。

IC2的5脚与R3、R4相连。IC2的6脚与R1、R2相连。

IC3的1脚与L1、D1的正极相连。IC3的3脚与R5、A1的负极相连。IC3的4脚与R4相连。IC3的5脚与D1的负极、C5、C6、A10的正极相连。A10的负极与A9的正极相连。A9的负极与A8的正极相连。A8的负极与A7的正极相连。A7的负极与A6的正极相连。A6的负极与A5的正极相连。A5的负极与A4的正极相连。A4的负极与A3的正极相连。A3的负极与A2的正极相连。A2的负极与A1的正极相连。

J1的1脚与SW相连。IC4的1脚与R6相连。IC4的3脚与L2相连。IC4的4脚与L2相连。IC4的6脚与R10、C11、C12、D2的正极相连。IC4的8脚与R9、C10相连。IC4的9脚与R10、R8、R7相连。IC4的10脚与C8相连。C8与R7相连。R11与BT1的正极相连。

该实施方式中，外置电源可以使用的直流电压范围为4V～5.5V，可以使用多种功率电压5V的手机充电器、手机充电宝等。外置电源通过电源接口、电源开关连接VDD和地。电源接口可使用USB接口。

IC4及电路组成升降压恒压电路，给控制器供电。 BT为后备电源，可使用法拉电容、可充电电池，用于外置电源保护断电时维持控制器正常工作，一般断电时间较短时，电源滤波电容电量可维持控制器正常运行，BT1为可选配件。IC3及其引脚电路组成升压恒流电路，为LED灯供电。LED灯珠为负载电路。控制器可通过脉宽调制调节LED灯亮度。

IC1、IC2及电路组成控制器，R1、R2为状态检测电路，检测电源电压，打开LED灯和增加亮度时，控制器逐渐增加脉宽调制占空比输出，如果空载电压和带载电压之差超过了正常压降，或者带载时有断电现象，说明功耗超过了外置电源最大输出功率，控制器降低脉宽调制占空比输出，直至电源电压正常，控制器可以保存可输出的最大脉宽调制占空比值于EEPROM，如果未检测到外置电源有断开可能，在用户操作时作为最大输出功率的脉宽调制占空比值。控制器检测到电源电压异常时，也可以停止LED灯工作，用户按键操作降低亮度使外置电源输出正常。

如图5所示，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为电阻。C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11为电容。D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8为二极管。L1、L2为电感。SW为电源开关。A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10为灯珠。J1、J2为电源接口。Touch1、Touch0为触摸按键。IC1、IC2、IC3、IC4为集成块。IC1型号BS802C。IC2型号HT66F002。IC3型号XR5161。IC4型号YB2416。

电源地与C1、IC1的5脚、IC1的4脚、C2、C3、IC2的8脚、R2、R3、C4、R7、R8、IC3的2脚、C5、C6、C7、C8、C9、R9、C10、C11、IC4的7脚、IC4的8脚相连。VDD与R1、SW、C8、C9、IC4的4脚相连。VCC与C1、IC1的6脚、C3、IC2的1脚、IC3的6脚、L1、C5、R10、C10、C11、IC4的2脚、R11相连。

IC2的4脚与D8的正极相连。D8的负极与R6相连。R6与C4、R7、R5相连。IC2的5脚与R3、R4相连。IC2的6脚与R1、R2相连。IC2的7脚与R5相连。

IC3的1脚与L1、D7的正极相连。IC3的3脚与R8、A1的负极相连。IC3的4脚与R4相连。IC3的5脚与D7的负极、C6、C7、A10的正极相连。A10的负极与A9的正极相连。A9的负极与A8的正极相连。A8的负极与A7的正极相连。A7的负极与A6的正极相连。A6的负极与A5的正极相连。A5的负极与A4的正极相连。A4的负极与A3的正极相连。A3的负极与A2的正极相连。A2的负极与A1的正极相连。

IC4的1脚与R9、R10相连。IC4的3脚与L2、R11相连。IC4的5脚与IC4的6脚、L2相连。

J1的1脚与D1的正极、D2的负极相连。J1的2脚与D3的正极、D4的负极相连。D1的负极与D3的负极、D5的负极、SW相连。J2的1脚与D5的正极相连。J2的4脚与D6的负极相连。

该实施方式中，外置电源可以使用的直流电压范围为5V～30V，可以使用手机充电器、笔记本电脑的电源适配器、12V蓄电池、手机充电宝等。D1、D2、D3、D4、D5、D6、SW、C8、C9为电源电路，外置电源通过电源接口连接电源电路。电源接口可使用1个或多个，可使用标准USB接口、mini USB接口、micro USB接口、DC插座、USB-C、接线端子、DC插头等，二极管D1～D6用于电源正负极接反或接多个电源时保护用。对于USB手机充电器，可以通过转接线连接充电器与电源接口，电源适配器的插头规格很多，可以使用转接线或转接头连接，或者使用接线端子，去掉插头，二根电源线连接接线端子，移动电源可通过转接线或电源线连接接线端子。

IC4及电路组成降压恒压电路，给IC3和控制器供电。IC3及电路组成升压恒流电路，为LED灯供电。LED灯珠为负载电路。控制器通过脉宽调制调节LED灯亮度。

IC1、IC2及电路组成控制器，R11、R2为状态检测电路，该实施方式中检测电源电压，打开LED灯或调亮度时，控制器逐渐增加脉宽调制占空比输出，如果空载电压和带载电压之差超过了正常压降，或者带载时有断电现象，说明功耗超过了外置电源最大输出功率，控制器降低脉宽调制占空比输出，直至电源电压正常，控制器可以保存可输出的最大脉宽调制占空比值于EEPROM，如果未检测到外置电源有断开可能，在用户操作时作为最大输出功率的脉宽调制占空比值。控制器检测到电源电压异常时，也可以停止LED灯工作，用户按键操作降低亮度使外置电源输出正常。

如图6所示，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37为电阻。C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27为电容。D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10为二极管。L1、L2、L3、L4为电感。SW为电源开关。U1、U2、U3、U4、U5为RGB灯珠。Q1、Q2、Q3、Q4为场效应管。J1、J2为电源接口。Touch1、Touch0为触摸按键。BT为法拉电容。RT为热敏电阻。DY1为蓝牙模块。DY2为WIFI模块。IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8为集成块。IC1型号XR4981。IC2型号SM15133E。IC3型号MAX44284。IC4型号BS802C。IC5型号HT66F319。IC6型号YB2416。IC7型号CS5171。IC8型号MAX44284。VDD为正电源。VCC为降压后的正电源。

电源地与C1、IC1的15脚、Q3的S脚、C2、C3、R2、C4、C5、C6、R9、IC1的9脚、C7、R11、DY1、DY2、R13、IC2的9脚、C9、R17、R18、R19、R27、C17、C18、IC6的8脚、IC6的7脚、C19、R31、R32、IC7的7脚、IC7的6脚、C21、L4、C23、BT的负极、D2的正极、D4的正极、D6的正极、C10、IC3的2脚、C12、C13、C14、IC4的5脚、IC4的4脚、C15、C16、IC5的1脚、R26、RT、R25、C24、IC8的2脚、C26、C27相连。

VDD与Q1的D脚、R21、R22、C12、C13、R24、Q4的D脚、IC7的5脚、C21、L3相连。

VCC与C10、IC3的1脚、C14、IC4的6脚、C16、IC5的16脚、R23、C9、IC2的1脚、D10的负极、C23、R33、R34、C24、IC8的1脚相连。

IC1的1脚与D7的正极、R8、C6相连。IC1的2脚与C1、L1、IC1的4脚、R4相连。IC1的3脚与R4、R3、Q1的S脚相连。Q1的G脚与R1相连。IC1的5脚与R7相连。R7与C5相连。IC1的6脚与R8相连。IC1的7脚与R3、C4相连。IC1的8脚与R9、R10相连。IC1的10脚与C7相连。IC1的11脚与R11相连。IC1的12脚与C8、D7的负极相连。IC1的13脚与C8、L1、Q3的D脚、Q2的S脚相连。IC1的14脚与R6相连。R6与Q2的G脚相连。IC1的16脚与R5相连。R5与Q3的G脚相连。Q2的D脚与C2、C3、D8的正极、R10相连。

D8的负极与D9的负极、R35、R36相连。IC8的3脚与R35、C25相连。IC8的4脚与C25、R37相连。IC8的5脚与IC5的12脚相连。R37与R36、C26、C27、U1的3脚、U1的2脚、U1的1脚相连。

U1的4脚与U2的3脚相连。U2的4脚与U3的3脚相连。U3的4脚与U4的3脚相连。U4的4脚与U5的3脚相连。

U1的5脚与U2的2脚相连。U2的5脚与U3的2脚相连。U3的5脚与U4的2脚相连。U4的5脚与U5的2脚相连。

U1的6脚与U2的1脚相连。U2的6脚与U3的1脚相连。U3的6脚与U4的1脚相连。U4的6脚与U5的1脚相连。

IC2的2脚与R14、R19相连。IC2的3脚与R15、R18相连。IC2的4脚与R16、R17相连。IC2的5脚与R13相连。IC2的6脚与U5的4脚相连。IC2的7脚与R12相连。R12与U5的5脚相连。IC2的8脚与U5的6脚相连。

IC6的1脚与R27、R28相连。IC6的2脚与C17、C18、D9的正极、R30相连。IC6的3脚与L2、R30相连。IC6的4脚与Q4的S脚相连。Q4的G脚与R29相连。IC6的5脚与IC6的6脚、L2相连。

IC7的1脚与C19、C20相连。C20与R31相连。IC7的2脚与R32、R33相连。IC7的8脚与L3、C22相连。C22与L4、D10的正极相连。R34与BT的正极相连。

J1的1脚与D1的正极、D2的负极相连。J1的2脚与D3的正极、D4的负极相连。J2的1脚与D5的正极相连。J2的4脚与D6的负极相连。D1的负极与D3的负极、D5的负极、SW相连。

IC3的3脚与R20、C11相连。R20与SW、R22相连。IC3的4脚与C11、R21相连。IC3的5脚与IC5的13脚相连。

IC4的1脚与Touch0相连。IC4的2脚与IC5的6脚相连。IC4的3脚与IC5的2脚相连。IC4的7脚与Touch1相连。

IC5的3脚与DY1、DY2相连。IC5的4脚与DY1、DY2相连。IC5的5脚与R15相连。IC5的7脚与R1、R2相连。IC5的8脚与R26、R29相连。IC5的9脚与R16相连。IC5的10脚与R14相连。IC5的14脚与R24、R25相连。IC5的15脚与R23、RT相连。

该实施方式中，外置电源可以使用的直流电压范围为5V～30V，可以使用手机充电器、笔记本电脑的电源适配器、12V蓄电池、手机充电宝等。D1、D2、D3、D4、D5、D6、SW、C12、C13为电源电路，外置电源通过电源接口、R22连接VDD。电源接口可使用1个或多个，可使用标准USB接口、mini USB接口、micro USB接口、DC插座、USB-C、接线端子、DC插头等，二极管D1～D6用于电源正负极接反或接多个电源时保护用。对于USB手机充电器，可以通过转接线连接充电器与电源接口，电源适配器的插头规格很多，可以使用转接线或转接头连接，或者使用接线端子，去掉插头，二根电源线连接接线端子，移动电源可通过转接线或电源线连接接线端子。

IC1、IC6、IC7及电路为电源升降压电路。IC4、IC5及电路为控制器电路。R23、RT为温度检测电路。R24、R25为电源电压检测电路。IC3及电路为电源电流检测电路。IC8及电路为负载电流检测电路。RGB灯珠U1、U2、U3、U4、U5、IC2及电路为负载电路。

DY1用于用户使用蓝牙通讯控制灯具。DY2用于用户使用WIFI通讯控制灯具。

IC4、IC5及电路组成控制器。IC3及电路、R24、R25、IC8及电路为状态检测电路，IC3及电路检测电源电流，R24、R25检测电源电压，IC8及电路检测负载电流。

控制器通过脉宽调制调节RGB灯亮度，通过对电源电压检测提供的状态信号运算取得电源电压值，选择使用IC1及电路组成的升压电路或IC6及电路组成的降压电路，每次上电先检测电源电压，然后决定使用升压电路或降压电路，如上电时电源电压小于18V时使用升压电路，上电时电源电压大于等于18V时使用降压电路，控制器通过控制Q1和Q4的其中一个导通进行升压或降压选择。

R23和RT用于检测灯具的温度并将与温度相关的电压送控制器，控制器运算处理高温保护，如果高温，降低亮度、降低功耗。

BT为后备电源，可使用法拉电容、可充电电池等，可用于外置电源保护断电时维持控制器正常工作，一般断电时间较短时，电源滤波电容电量可维持控制器正常运行，BT为可选配件。

间接检测外置电源输出过载或过流可以通过检测电源的电压、电源的电流、负载的电流，同时检测电源电压和电源电流，控制器运算可获得电源功耗。IC1和IC6的输出电压是确定的，IC8将负载电流转换状态信号提供给按制器，控制器运算后可获得负载功耗。

状态检测可选电源电压检测、电源电流检测、负载电流检测、电源功耗检测、负载功耗检测。

控制器检测到外置电源过载或过流，可以自动降低功耗，也可以关闭RGB灯，用户按键操作降低亮度使外置电源输出正常。空载电源电压和带载电源电压之差超过了正常值、与预计负载电流不符，与预计电源功耗不符，与预计负载功耗不符、带载时有断电现象等都可以说明外置电源过载或过流了。

外置电源输出参数匹配电路也可用于装饰品、玩具、小家电等使用直流低电压供电的电子产品，电源接口使用转接线、转接头、接线端子匹配连接，电压使用升压、降压、升降压匹配，间接检测外置电源的工作状态，输出功率不足时降功耗匹配。

Claims

1.外置电源输出参数匹配电路，包括外置电源、电源接口、电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器，其特征是：

所述外置电源为电源适配器或移动电源或其它电器低电压输出口，通过电源接口为电源、电源升降压、状态检测、负载和控制器提供电能;

所述电源接口用于连接外置电源的输出插头或输出插座或输出电源线;

所述电源由外置电源通过电源接口提供;

所述电源升降压通过对电源升压和/或降压和/或升降压为控制器和负载提供电压和电流;

所述负载为LED灯和/或电机;

所述状态检测用于检测电源或负载的电压和/或电流，并转换为状态信号提供给控制器;

所述控制器获取控制信息，运算处理状态检测提供的状态信号，间接判断外置电源工作状态，人工或自动调整负载的参数;

所述外置电源工作状态指外置电源输出正常状态或过载状态或过流状态;

所述调整负载的参数指调LED灯的亮度和/或调LED灯的颜色和/或调电机的速度。

2.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、RGB灯珠和/或LED灯珠为一个LED灯的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时控制器关灯，用户按键操作降低亮度使外置电源输出正常。

3.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、LED灯珠为一个LED灯的部件，所述控制器通过开启或关闭LED灯珠的数量调节灯亮度，外置电源过载或过流时控制器关灯，用户按键操作减少开启的LED灯珠数量使外置电源输出正常。

4.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机为一个风扇的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，外置电源过载或过流时控制器关闭风扇，用户按键操作降低速度使外置电源输出正常。

5.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机、RGB灯珠和/或LED灯珠为一个风扇灯的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，所述控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时关灯和/或关闭风扇，用户按键操作降低亮度和/或降低速度使外置电源输出正常。

6.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、RGB灯珠和/或LED灯珠为一个LED灯的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时控制器自动降低LED灯亮度使外置电源输出正常。

7.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、LED灯珠为一个LED灯的部件，所述控制器通过开启或关闭LED灯珠的数量调节灯亮度，外置电源过载或过流时控制器自动降低LED灯亮度使外置电源输出正常。

8.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机为一个风扇的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，外置电源过载或过流时自动降低风扇速度使外置电源输出正常。

9.根据权利要求1所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：电源接口、电源、电源升降压、状态检测、控制器、直流电机、RGB灯珠和/或LED灯珠为一个风扇灯的部件，所述控制器通过改变脉宽调制占空比或改变电机的工作电压调节风扇速度，所述控制器通过改变脉宽调制占空比调节灯颜色或亮度，外置电源过载或过流时自动降低灯亮度和/或自动降低风扇速度使外置电源输出正常。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述外置电源输出参数匹配电路，其特征是：使用后备电源，维持外置电源保护断电时控制器正常工作。