CN113382504A - 一种同步灯泡控制系统及同步控制灯泡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同步灯泡控制系统及同步控制灯泡，同步灯泡控制系统包括：整流单元、同步信号及控制信号采样单元、控制单元、MCU供电单元和LED组件；整流单元与外部供电线路连接；同步信号及控制信号采样单元与整流单元或外部供电线路连接且用于计数交流电或控制信号脉冲的周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号；控制单元接收同步信号及控制信号采样单元输出的同步信号和/或控制信号；MCU供电单元分别与整流单元和控制单元连接且用于对控制单元供电；LED组件包括一个或多个LED单元，所述LED组件分别与整流单元和控制单元连接，且由控制单元控制，本方案实施可靠、同步效率高且使用稳定性好。

Description

一种同步灯泡控制系统及同步控制灯泡
技术领域
本发明涉及灯泡控制装置及灯泡领域，尤其涉及一种同步灯泡控制系统及同步控制灯泡。
背景技术
灯泡作为重要的照明工具，其被广泛用于室内装扮、公共场合氛围营造等，由于装饰性灯泡多是由多个LED进行串联组成，为了令LED能够按照一定的规律进行同步控制，通常情况下，设计者会根据相应的功能需求进行配套灯泡控制系统进行灯光控制，例如明-暗、跑马灯效果等。
传统控制方案中，多是根据LED灯的数量进行配套控制单元进行控制，由于多个控制单元控制多个LED发光单元方案会因为控制单元的同步出现响应差异，使得使用一段时间之后，各个控制单元的计时存在较大的偏差，发光单元发出的光显得失去规律；虽然市面上也出现了采用一个控制芯片进行控制多个LED灯进行启闭的灯泡，但是，其一旦失去用户接入控制时，便会出现LED灯发光紊乱，无法实现自动规律化调整。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种实施可靠、同步效率高且使用稳定性好的同步灯泡控制系统及同步控制灯泡。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种同步灯泡控制系统，包括：
整流单元，与外部供电线路连接且对输入的供电电流进行整流输出；
同步信号及控制信号采样单元，与整流单元或外部供电线路连接且用于计数交流电或控制信号脉冲的周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号；
控制单元，与同步信号及控制信号采样单元连接，且接收同步信号及控制信号采样单元输出的同步信号和/或控制信号；
MCU供电单元，分别与整流单元和控制单元连接且用于对控制单元供电；
LED组件，包括一个或多个LED单元，所述LED组件分别与整流单元和控制单元连接，且由控制单元控制。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述整流单元接入到外部供电线路的导线上还设置有保险管F1和限流电阻R1。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述整流单元为整流桥DB1，其引脚1和引脚3分别用于接入外部供电线路的零火线；
其中，所述保险管F1为设置在整流桥DB1的引脚1接入到外部供电线路的导线上；
所述限流电阻R1为设置在整流桥DB1的引脚3接入到外部供电线路的导线上；
另外，整流桥DB1的引脚4接地，所述整流桥DB1的引脚2分别与MCU供电单元、同步信号及控制信号采样单元和LED组件连接。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述整流桥DB1的引脚2连接至LED组件的线路上还依序设置有二极管D1、电阻R4；
其中，二极管D1的正极与整流桥DB1的引脚2连接，二极管D1的负极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与LED组件连接；
另外，所述MCU供电单元连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述控制单元包括控制芯片U1；
所述MCU供电单元包括稳压二极管ZD1和电容C4，
其中，所述控制芯片U1的引脚VDD、稳压二极管ZD1的负极和电容C4的一端均连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上；所述控制芯片U1的引脚GND、稳压二极管ZD1的正极和电容C4的另一端均接地；
另外，所述控制芯片U1的引脚SYN与同步信号及控制信号采样单元连接；所述控制芯片U1还具有输出引脚，且通过输出引脚与LED组件连接。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述同步信号及控制信号采样单元包括电阻R2、电阻R3和电容C3，所述电阻R3的一端与整流器DB1的引脚2连接，所述电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C3的一端均连接至控制芯片U1的引脚SYN，所述电阻R2的另一端和电容C3的另一端均接地。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述LED单元的数量为4个，且4个LED单元的一端均接入到电阻R4的另一端；
所述控制芯片U1的输出引脚包括与4个LED单元的另一端一一对应的引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4，且引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4分别与4个LED单元的另一端连接。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述控制芯片U1的型号为FT60F021-RB。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述LED单元为单色LED单元或混色LED单元，所述混合LED单元为RGB LED单元或RGBW LED单元。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述LED组件的LED单元为串联、并联或混联设置
基于上述的灯泡控制系统方案，本发明还提供一种同步控制灯泡，其包括上述所述的同步灯泡控制系统。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过同步信号及控制信号采样单元进行计数交流电周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号，然后传递给控制单元，由控制单元进行自动检测识别，令控制单元可以判断是否有外部控制器的控制信号接入，以此来控制LED灯组的自动同步控制调整，令LED灯组的LED单元能够保持可靠、稳定的同步工作；同时，本方案中还巧妙性加入了二极管D1来防止外部控制信号与外部供电线路供电间的串扰导致信号波形失真，提高了LED灯组的控制稳定性和精准性。
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是本发明实施例1的同步灯泡控制系统的简要连接示意图；
图2是本发明实施例1的同步灯泡控制系统的简要电路连接示意图；
图3是本发明实施例2的同步灯泡控制系统的简要连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1或图2所示，本发明一种同步灯泡控制系统，包括：
整流单元1，与外部供电线路连接且对输入的供电电流进行整流输出；
同步信号及控制信号采样单元2，与整流单元1连接且用于计数交流电或控制信号脉冲的周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号；
控制单元3，与同步信号及控制信号采样单元2连接，且接收同步信号及控制信号采样单元2输出的同步信号和/或控制信号；
MCU供电单元4，分别与整流单元1和控制单元3连接且用于对控制单元供电；
LED组件5，包括一个或多个并联设置的LED单元，所述LED组件5分别与整流单元1和控制单元3连接，且由控制单元3控制。
其中，本方案所提及的外部控制器为常规外部控制器，其通过与外部供电线路连接来实现控制信号的输入，此为常规现有技术，便不再赘述其原理。
另外，在图1的基础上，重点结合图2所示，为了提高接入系统的电流稳定性，本方案中所述整流单元1接入到外部供电线路的导线上还设置有保险管F1和限流电阻R1；所述整流单元1为整流桥DB1，其引脚1和引脚3分别用于接入外部供电线路的零火线；
其中，所述保险管F1为设置在整流桥DB1的引脚1接入到外部供电线路的导线上，保险管F1的主要作用在于提供电流保护，避免线路过载导致控制系统短路；
所述限流电阻R1为设置在整流桥DB1的引脚3接入到外部供电线路的导线上；
另外，整流桥DB1的引脚4接地，所述整流桥DB1的引脚2分别与MCU供电单元、同步信号及控制信号采样单元和LED组件连接。
本方案中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述整流桥DB1的引脚2连接至LED组件的线路上还依序设置有二极管D1、电阻R4；
其中，二极管D1的正极与整流桥DB1的引脚2连接，二极管D1的负极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与LED组件连接；二极管D1的主要作用在于防止控制信号与外部供电线路(电源)间的串扰导致控制信号的波形失真，影响LED组件5的控制可靠性。
另外，所述MCU供电单元4连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述控制单元3包括控制芯片U1，其型号可以为FT60F021-RB，所述MCU供电单元4包括稳压二极管ZD1和电容C4，
其中，所述控制芯片U1的引脚VDD、稳压二极管ZD1的负极和电容C4的一端均连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上；所述控制芯片U1的引脚GND、稳压二极管ZD1的正极和电容C4的另一端均接地；
另外，所述控制芯片U1的引脚SYN与同步信号及控制信号采样单元2连接；所述控制芯片U1还具有输出引脚，且通过输出引脚与LED组件连接。
本方案中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述同步信号及控制信号采样单元2包括电阻R2、电阻R3和电容C3，所述电阻R3的一端与整流器DB1的引脚2连接，所述电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C3的一端均连接至控制芯片U1的引脚SYN，所述电阻R2的另一端和电容C3的另一端均接地。
作为一种实例举例，本实施例方案所述LED单元的数量为4个且并联连接，4个LED单元的一端均接入到电阻R4的另一端；所述控制芯片U1的输出引脚包括与4个LED单元的另一端一一对应的引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4，且引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4分别与4个LED单元的另一端连接。
而在LED单元的显色方案上，本方案中，所述LED单元可以为单色LED单元，也可以为混色LED单元，所述混合LED单元为RGB LED单元或RGBW LED单元。
基于上述，本方案同步灯泡控制系统的工作原理如下：
本方案通过控制芯片U1的引脚SYN用于检测来自电阻R3和电阻R2的分压信号值，实现对控制信号输入的判断。
当使用者不接入外部控制器时，同步信号及控制信号采样单元计数交流电周期变化的次数及周期以提供同步信号给控制芯片U1的引脚SYN，控制芯片U1的引脚SYN将自动检测判断对交流输入信号的周期频率，以实现同一线路上LED单元的同步变化控制；
当使用者接入外部控制器时，同步信号及控制信号采样单元采集控制信号以提供给控制芯片U1的引脚SYN，控制芯片U1的引脚SYN将自动检测识别控制信号的功能，能自动识别外部控制器的输出信号，从而实现与LED单元共用同一个控制单元3实现统一同步控制LED单元的色彩变化。
实施例2
如图3所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，本实施例中，同步信号及控制信号采样单元，与外部供电线路连接且用于计数交流电或控制信号脉冲的周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号。
本实施例其余连接关系及大致控制机理均与实施例1大致相同，便不再赘述。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步灯泡控制系统，其特征在于，其包括：
整流单元，与外部供电线路连接且对输入的供电电流进行整流输出；
同步信号及控制信号采样单元，与整流单元或外部供电线路连接且用于计数交流电或控制信号脉冲的周期变化的次数及周期以提供同步信号和采集外部控制器输入的控制信号；
控制单元，与同步信号及控制信号采样单元连接，且接收同步信号及控制信号采样单元输出的同步信号和/或控制信号；
MCU供电单元，分别与整流单元和控制单元连接且用于对控制单元供电；
LED组件，包括一个或多个LED单元，所述LED组件分别与整流单元和控制单元连接，且由控制单元控制。
2.如权利要求1所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述整流单元接入到外部供电线路的导线上还设置有保险管F1和限流电阻R1。
3.如权利要求2所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述整流单元为整流桥DB1，其引脚1和引脚3分别用于接入外部供电线路的零火线；
其中，所述保险管F1为设置在整流桥DB1的引脚1接入到外部供电线路的导线上；
所述限流电阻R1为设置在整流桥DB1的引脚3接入到外部供电线路的导线上；
另外，整流桥DB1的引脚4接地，所述整流桥DB1的引脚2分别与MCU供电单元、同步信号及控制信号采样单元和LED组件连接。
4.如权利要求3所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述整流桥DB1的引脚2连接至LED组件的线路上还依序设置有二极管D1、电阻R4；
其中，二极管D1的正极与整流桥DB1的引脚2连接，二极管D1的负极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与LED组件连接；
另外，所述MCU供电单元连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上。
5.如权利要求4所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述控制单元包括控制芯片U1；
所述MCU供电单元包括稳压二极管ZD1和电容C4，
其中，所述控制芯片U1的引脚VDD、稳压二极管ZD1的负极和电容C4的一端均连接至二极管D1与电阻R4之间的连接线路上；所述控制芯片U1的引脚GND、稳压二极管ZD1的正极和电容C4的另一端均接地；
另外，所述控制芯片U1的引脚SYN与同步信号及控制信号采样单元连接；所述控制芯片U1还具有输出引脚，且通过输出引脚与LED组件连接。
6.如权利要求5所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述同步信号及控制信号采样单元包括电阻R2、电阻R3和电容C3，所述电阻R3的一端与整流器DB1的引脚2连接，所述电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电容C3的一端均连接至控制芯片U1的引脚SYN，所述电阻R2的另一端和电容C3的另一端均接地。
7.如权利要求6所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述LED单元的数量为4个，且4个LED单元的一端均接入到电阻R4的另一端；
所述控制芯片U1的输出引脚包括与4个LED单元的另一端一一对应的引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4，且引脚OUT1、引脚OUT2、引脚OUT3和引脚OUT4分别与4个LED单元的另一端连接。
8.如权利要求5至7之一所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述控制芯片U1的型号为FT60F021-RB。
9.如权利要求1所述的同步灯泡控制系统，其特征在于，所述LED单元为单色LED单元或混色LED单元，所述混合LED单元为RGB LED单元或RGBW LED单元；
所述LED组件的LED单元为串联、并联或混联设置。
10.一种同步控制灯泡，其特征在于，其包括权利要求1至9之一所述的同步灯泡控制系统。
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