CN114060739A - 智能球泡灯 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种智能球泡灯，包括：灯头、灯体、第一电路板以及第二电路板，所述第一电路板的正面上连接有电源模块及灯控模块，所述第二电路板平行于所述第一电路板，且连接在所述第一电路板的背面上，所述第二电路板上连接有无线控制模块；所述电源模块为所述无线控制模块提供电压，所述灯控模块受控于所述电源模块以及无线控制模块，所述灯控模块用于控制所述光源。据此利用第一电路板的正面和背面的空间，且将电源模块及灯控模块设置在正面，将无线控制模块平行设置在第一电路板的背面，从而达到在较小面积的第一电路板内集成多种电子元器件，进而可以在智能球泡灯内使用较小的第一电路板，达到在设计上降低智能球泡灯体积的目的。

Description

智能球泡灯

技术领域

本申请涉及到智能灯控制技术领域，特别是涉及到一种智能球泡灯。

背景技术

市场上E14智能球泡灯都是基于灯头、灯壳、灯体三部分组成，其一般的设计方式为将整个智能模块（比如 WIFI/蓝牙模块）和电源模块整合到灯头与灯壳中，如此导致整个E14智能球泡灯的体积过大，线路设计复杂，不易于元器件的组装，其主要的原因在于将智能模块和电源模块的元器件同时集成在一块电路板的一面上。

发明内容

本申请的主要目的为提供一种智能球泡灯，旨在解决现有智能球泡灯体积占用过大，内部布线复杂的问题。

为了实现上述发明目的，本申请提出一种智能球泡灯，该智能球泡灯包括：

灯头；

灯体，与所述灯头连接，且所述灯体内设置有光源；

第一电路板，固定设置于所述灯头内，所述第一电路板的正面上连接有电源模块及灯控模块，所述灯控模块与所述光源电连接，所述第一电路板的正面为面向所述灯体的一面；

第二电路板，平行于所述第一电路板，且连接在所述第一电路板的背面上，所述第一电路板的背面为远离所述灯体的一面，所述第二电路板上连接有无线控制模块；

所述电源模块为所述无线控制模块提供电压，所述灯控模块受控于所述电源模块以及无线控制模块，所述灯控模块用于控制所述光源。

进一步地，所述电源模块包括：整流桥、输入滤波组件、功率组件；所述整流桥、输入滤波组件、功率组件依次串联连接，所述整流桥的输入端通过所述灯头接入市电的零线和火线。

进一步地，所述智能球泡灯还包括电源输出滤波模块，所述电源输出滤波模块设置于所述第一电路板的背面上，所述电源输出滤波模块的输入端连接所述功率组件的输出端，所述电源输出滤波模块的输出端连接所述无线控制模块的输入端。

进一步地，所述输入滤波组件包括：第一插件电容、色环电感以及第二插件电容，所述第一插件电容与所述第二插件电容并联连接，所述色环电感串联连接在第一插件电容与所述第二插件电容之间。

进一步地，所述功率组件包括：电源IC芯片、贴片电容、贴片二极管、可调电阻；所述电源IC芯片具有输入引脚DRAIN、电流反馈输入引脚FB、接地端引脚GND以及初级控制信号供电电源引脚VDD；

所述输入引脚DRAIN与所述第二插件电容的正极连接；

所述电流反馈输入引脚FB与所述可调电阻连接；

接地端引脚GND与所述电源输出滤波模块连接，并通过电源输出滤波模块连接所述无线控制模块；

所述初级控制信号供电电源引脚VDD与所述贴片电容连接。

进一步地，所述电源输出滤波模块包括输出功率电感、输出二极管以及输出电容；

所述接地端引脚GND连接在输出功率电感的输入端和输出二极管的负极之间，所述输出功率电感的输出端与所述输出电容的正极连接。

进一步地，所述输出功率电感为贴片电感，所述输出二极管为晶体二极管，所述输出电容为钽电容。

进一步地，所述无线控制模块包括：无线控制电感、无线控制芯片、无线控制晶体以及阻容感；

所述无线控制电感的输入端连接所述输出电容，所述无线控制电感、无线控制晶体以及阻容感分别与无线控制芯片连接，所述阻容感由若干电阻、电容以及电感组成，用于对输入所述无线控制芯片的电压进行滤波储能。

进一步地，所述灯控模块包括灯控IC以及CS电阻，所述CS电阻的一端连接所述整流桥的负极输出端，另一端与所述灯控IC连接，所述光源与所述灯控IC连接。

进一步地，所述CS电阻包括第一CS电阻以及第二CS电阻，所述光源包括冷色光源以及暖色光源，所述第一CS电阻、第二CS电阻、冷色光源以及暖色光源分别与所述灯控IC电连接。

本申请的智能球泡灯，利用第一电路板的正面和背面的空间，且将电源模块及灯控模块设置在正面，将无线控制模块设置在背面，从而达到在较小面积的第一电路板内集成多种电子元器件，进而可以在智能球泡灯内使用较小的第一电路板，做到将无线控制模块以及电源模块同时整合到灯头中，达到在设计上降低智能球泡灯体积的目的。另外，无线控制模块单独设置在第二电路板上，之后再通过第二电路板的引脚将无线控制模块平行集成于第一电路板上，从而降低了第一电路板上直接集成无线控制模块的众多元件时，其电路走线的复杂度，且降低第一电路板和第二电路板空间的占用率，在安装过程中，只需要将设置有无线控制模块的第二电路板平行连接在第一电路板的背面即可，组装方便。

附图说明

图1 为本申请一实施例的智能球泡灯的第一电路板的背面电子元器件的结构布局示意图；

图2 为本申请一实施例的智能球泡灯的电源模块的结构布局示意图；

图3 为本申请一实施例的智能球泡灯的灯控模块的结构布局示意图；

图4 为本申请一实施例的智能球泡灯的电路图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照附图1-3，本申请实施例提供一种智能球泡灯，包括以下步骤：

灯头；

灯体，与所述灯头连接，且所述灯体内设置有光源20；

第一电路板01，固定设置于所述灯头内，所述第一电路板01的正面上连接有电源模块1及灯控模块3，所述灯控模块3与所述光源20电连接，所述第一电路板的正面为面向所述灯体的一面；

第二电路板02，平行于所述第一电路板01，且连接在第一电路板01的背面上，所述第一电路板的背面为远离所述灯体的一面，所述第二电路板02上连接有无线控制模块2；

所述电源模块1为所述无线控制模块2提供电压，所述灯控模块3受控于所述电源模块1以及无线控制模块2，所述灯控模块3用于控制所述光源20。

在本实施例中，灯头与灯体可以通过螺纹相互连接，灯头用于容纳电路板以及电子元器件（如电源模块1、无线控制模块2以及灯控模块3所包含的电子元器件），灯体用于容纳光源20，本实施例电路板指的是印制电路板（Printed circuit boards），又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，本实施例中的无线控制模块可以为WIFI控制模块或者蓝牙控制模块。电源模块1与外部供电电源连接，外部供电电源可以是交流电网或者是直流电源，通过电源模块1向无线控制模块2提供稳定的电压，同时电源模块1也可以直接控制灯控模块3，无线控制模块2能够接收外部的无线控制信号，无线控制信号包括WIFI信号或者蓝牙信号，并基于外部的无线控制信号，控制灯控模块3以控制光源20。第一电路板01作为主要电子元器件的集成中心，在其正面上集成了电源模块1以及灯控模块3的电子元器件，而在其背面集成了包括无线控制模块2的电子元器件，无线控制模块2的电子元器件首先是集成于第二电路板02上，再将第二电路板02平行连接于第一电路板01的背面，从而完成无线控制模块2的集成，其中，第二电路板02与第一电路板01可以通过引脚焊接连接，也可以通过排线插接连接。

本申请智能球灯泡，利用第一电路板01的正面和背面的空间，且将电源模块1及灯控模块3设置在正面，将无线控制模块2设置在背面，从而达到在较小面积的第一电路板01内集成多种电子元器件，进而可以在智能球泡灯内使用较小的第一电路板01，做到将无线控制模块2以及电源模块1同时整合到灯头中，达到在设计上降低智能球泡灯体积的目的。另外，无线控制模块2单独设置在第二电路板02上，之后再通过第二电路板02的引脚将无线控制模块2平行集成于第一电路板01上，从而降低了第一电路板01上直接集成无线控制模块的众多元件时，其电路走线的复杂度，降低空间的占用，在安装过程中，只需要将设置有无线控制模块2的第二电路板平行连接在第一电路板01的背面即可，组装方便。

可以理解的是，当无线控制模块没有指令输入时，则灯控模块受控于所述电源模块1。

一个实施方式中，所述电源模块1包括：整流桥10、输入滤波组件11、功率组件12；所述整流桥10、输入滤波组件11、功率组件12依次串联连接，所述整流桥10的输入端通过零线和火线连接市电。

参照附图4，灯头具有两个连接端子ACL以及ACN，通过两个连接端子将整流桥10的两个输入接口与市电的火线和零线连接，利用整流桥10单向导通的特征将电平在零点上下浮动的交流电转化为单向的直流电，输出的直流电分出两路子电路，一路进入输入滤波组件11进行滤波后进入功率组件12，其中功率组件12起到供能储能以及调节输出电压的作用，而另一路直流电的子电路进入灯控模块3中，实现控制光源20的作用。

在一实施例中，所述智能球泡灯还包括电源输出滤波模块4，所述电源输出滤波模块4设置于所述第一电路板01的背面上，所述电源输出滤波模块4的输入端连接所述功率组件12的输出端，所述电源输出滤波模块4的输出端连接所述无线控制模块2的输入端。

如上所述，第一电路板01的背面还集成有电源输出滤波模块4，具体是，第一电路板01的背面具有第一区域以及第二区域，第一区域紧靠第二区域，其中第一区域用于安装第二电路板02，第二区域则用于安装电源输出滤波模块4，电源输出滤波模块4用于对功率组件12输出的电压进行滤波，之后将稳定的电压传输给无线控制模块2，电源输出滤波模块4所输出的电压为3.3V。据此通过电源输出滤波模块4确保输入无线控制模块2的电压更加平稳，确保无线控制模块2信号控制的稳定性和准确性。另外，还充分利用了第一电路板01的背面区域，避免将电源输出滤波模块4与电源模块1同时设置在第一电路板01的正面，进一步减小了第一电路板01的使用面积，降低智能球泡灯的设计体积。

一个实施方式中，所述输入滤波组件11包括：第一插件电容111、色环电感112以及第二插件电容113，所述第一插件电容111与所述第二插件电容113并联连接，所述色环电感112串联连接在第一插件电容111与所述第二插件电容113之间。

参照附图2、附图4，第一插件电容111、色环电感112以及第二插件电容113组成的LC类型的π型滤波，即两个电容并联后，两者中间串联电感。经过整流桥10输出的直流电的正极输出端连接在第一插件电容111和色环电感112之间，电流经过第一插件电容111、色环电感112以及第二插件电容113滤波后，由色环电感112和第二插件电容113的连接处输入功率组件。π型滤波是一种二级滤波器，作用就是去除不需要的谐波，在直流电源中减小电流的脉动，使电流更加平滑。据此，通过π型滤波对整流器输出的直流电进行滤波，以确保输入功率组件12中的直流电更加平滑、稳定。在本实施例中，第一插件电容111和第二插件电容113选用最小的电解电容，电解电容具有质量可靠、工作稳定的特点。

一个实施例中，所述功率组件12包括：电源IC芯片121、贴片电容122、贴片二极管123、可调电阻124；所述电源IC芯片121具有输入引脚DRAIN、电流反馈输入引脚FB、接地端引脚GND以及初级控制信号供电电源引脚VDD；

所述输入引脚DRAIN与所述第二插件电容113的正极连接；

所述电流反馈输入引脚FB与所述可调电阻124连接；

接地端引脚GND与所述电源输出滤波模块4连接，并通过电源输出滤波模块4连接所述无线控制模块2；

所述初级控制信号供电电源引脚VDD与所述贴片电容122连接。

如上所述，第二插件电容113的正极流经电源IC芯片121的输入引脚DRAIN，贴片电容122用于电源IC芯片121供电储能，贴片二极管123、可调电阻124用于调整接地端引脚GND的输出电压，电源IC芯片121通过电源输出滤波模块4与无线控制模块2连接，实现对无线控制模块2进行供电。

在一实施例中，所述电源输出滤波模块4包括输出功率电感41、输出二极管42以及输出电容43；所述接地端引脚GND连接在输出功率电感41的输入端和输出二极管42的负极之间，所述输出功率电感41的输出端与所述输出电容43的正极连接。

如上所述，IC电源芯片的接地端引脚GND连接在输出功率电感41的输入端和输出二极管42的负极之间，再经过输出电容43进行3.3V电压输出，实现稳定的电压输出。

在一实施例中，所述输出功率电感41为贴片电感，所述输出二极管42为晶体二极管，所述输出电容43为钽电容。

如上所述，电源输出滤波模块4的电子元器件的输出功率电感41、输出二极管42采用了较为微小的电感、晶体二极管，使得灯头内部元器件的高度不超过灯头的高度，从而满足了智能球泡灯的高度以及封灯要求，在一实施例中，输出功率电感41、输出二极管42与灯头底端距离大于4mm，4mm的距离能够在满足封灯要求的情况下，也确保电子元器件与灯头之间的安全距离。另外，采用小规格的钽电容来代替大规格的铝电解电容，进一步降低灯头内部元器件的空间占用，使得智能球泡灯更加微小化。钽电容全称是钽电解电容，使用金属钽做介质，其不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感，且由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。

在一实施例中，所述无线控制模块2包括：无线控制电感21、无线控制芯片22、无线控制晶体23以及阻容感24；

所述无线控制电感21的输入端连接所述输出电容43，所述无线控制电感21、无线控制晶体23以及阻容感24分别与无线控制芯片22连接，所述阻容感24由若干电阻、电容以及电感组成，用于对输入所述无线控制芯片22的电压进行滤波。

如上所述，由电源输出滤波模块4输出的3.3V电压经过无线控制电感21供给无线控制芯片22，无线控制芯片22通过连接阻容感24进行滤波，阻容感24由若干电阻、电容以及电感组成。第二电路板02上焊接有无线信号接收天线，无线信号接收天线用于接收外部的无线控制信号，并将无线控制信号传输给无线控制芯片22。无线控制晶体23是由石英晶体振荡器和与非门组成的正反馈振荡电路，用于提供频率稳定且电平匹配的PWM信号，并将该信号传输到灯控模块中，从而利用PWM信号控制灯控模块3，以实现对光源20的控制。

在一实施例中，所述灯控模块3包括灯控IC31以及CS电阻32，所述CS电阻32的一端连接所述整流桥10的负极输出端，另一端与所述灯控IC31连接，所述光源20与所述灯控IC31连接。

如上所述，灯控IC31通过驱动CS电阻32来控制输入光源20的电流，实现对光源20的控制。

在一实施例中，所述CS电阻32包括第一CS电阻以及第二CS电阻，所述光源20包括冷色光源以及暖色光源，所述第一CS电阻、第二CS电阻、冷色光源以及暖色光源与所述灯控IC31电连接。

如上所述，第一CS电阻驱动输入冷光光源的电流，第二CS电阻驱动输入暖光光源的电流，实现光源20不同的光照模式。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能球泡灯，其特征在于，包括：

灯头；

灯体，与所述灯头连接，且所述灯体内设置有光源；

第一电路板，固定设置于所述灯头内，所述第一电路板的正面上连接有电源模块及灯控模块，所述灯控模块与所述光源电连接，所述第一电路板的正面为面向所述灯体的一面；

第二电路板，平行于所述第一电路板，且连接在所述第一电路板的背面上，所述第一电路板的背面为远离所述灯体的一面，所述第二电路板上连接有无线控制模块；

所述电源模块为所述无线控制模块提供电压，所述灯控模块受控于所述电源模块以及无线控制模块，所述灯控模块用于控制所述光源。

2.根据权利要求1所述的智能球泡灯，其特征在于，所述电源模块包括：整流桥、输入滤波组件、功率组件；所述整流桥、输入滤波组件、功率组件依次串联连接，所述整流桥的输入端通过所述灯头接入市电的零线和火线。

3.根据权利要求2所述的智能球泡灯，其特征在于，所述智能球泡灯还包括电源输出滤波模块，所述电源输出滤波模块设置于所述第一电路板的背面上，所述电源输出滤波模块的输入端连接所述功率组件的输出端，所述电源输出滤波模块的输出端连接所述无线控制模块的输入端。

4.根据权利要求3所述的智能球泡灯，其特征在于，所述输入滤波组件包括：第一插件电容、色环电感以及第二插件电容，所述第一插件电容与所述第二插件电容并联连接，所述色环电感串联连接在第一插件电容与所述第二插件电容之间。

5.根据权利要求4所述的智能球泡灯，其特征在于，所述功率组件包括：电源IC芯片、贴片电容、贴片二极管、可调电阻；所述电源IC芯片具有输入引脚DRAIN、电流反馈输入引脚FB、接地端引脚GND以及初级控制信号供电电源引脚VDD；

所述输入引脚DRAIN与所述第二插件电容的正极连接；

所述电流反馈输入引脚FB与所述可调电阻连接；

接地端引脚GND与所述电源输出滤波模块连接，并通过电源输出滤波模块连接所述无线控制模块；

所述初级控制信号供电电源引脚VDD与所述贴片电容连接。

6.根据权利要求5所述的智能球泡灯，其特征在于，所述电源输出滤波模块包括输出功率电感、输出二极管以及输出电容；

所述接地端引脚GND连接在输出功率电感的输入端和输出二极管的负极之间，所述输出功率电感的输出端与所述输出电容的正极连接。

7.根据权利要求6所述的智能球泡灯，其特征在于，所述输出功率电感为贴片电感，所述输出二极管为晶体二极管，所述输出电容为钽电容。

8.根据权利要求6所述的智能球泡灯，其特征在于，所述无线控制模块包括：无线控制电感、无线控制芯片、无线控制晶体以及阻容感；

所述无线控制电感的输入端连接所述输出电容，所述无线控制电感、无线控制晶体以及阻容感分别与无线控制芯片连接，所述阻容感由若干电阻、电容以及电感组成，用于对输入所述无线控制芯片的电压进行滤波储能。

9.根据权利要求4所述的智能球泡灯，其特征在于，所述灯控模块包括灯控IC以及CS电阻，所述CS电阻的一端连接所述整流桥的负极输出端，另一端与所述灯控IC连接，所述光源与所述灯控IC连接。

10.根据权利要求9所述的智能球泡灯，其特征在于，所述CS电阻包括第一CS电阻以及第二CS电阻，所述光源包括冷色光源以及暖色光源，所述第一CS电阻、第二CS电阻、冷色光源以及暖色光源分别与所述灯控IC电连接。

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