CN116800240A - 一种电源线载波驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，电源线载波驱动电路，用于驱动负载工作，其包括：控制模块、开关模块与半压产生模块；其中，控制模块与开关模块连接，用于输出控制信号至开关模块，控制开关模块导通或断开；开关模块分别与电源线、半压产生模块以及负载连接，用于在导通时，将电源线提供的电源电压对半压产生模块充电，并将电源电压输出至负载；半压产生模块还与负载连接，用于在开关模块断开时为负载提供供电电压，负载根据电源电压与供电电压解调出控制信号并根据控制信号控制自身状态。本发明通过半压产生模块在开关模块断电时为负载供电，避免了驱动电路发热问题，并降低了成本。

Description

一种电源线载波驱动电路及其驱动方法

技术领域

本发明涉及驱动电路技术领域，尤其涉及的是一种电源线载波驱动电路及其驱动方法。

背景技术

当前的电源线载波驱动电路都有高电压电源模块和低电压电源模块。高电压作为正脉冲载波信号，低电压作为负脉冲载波信号，同时高低电压都用于驱动负载工作，负载接收电源线载波并解调出控制信号，用于控制负载的工作状态。这样就实现了只通过电源线既发送控制信号又提供负载所需的电压和驱动电流。

其中，高电压电源模块可以是内部AC-DC模块，也可以是外部输入的供电电压。低电压电源模块主要有两类：一是将高电压电源模块采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压，二是将高电压电源模块通过DC-DC降压电路产生所需的低电压。第一种方式的优点是线路简单，成本低，缺点是无用功耗大，整个线路有发热温度过高的问题。第二种的优点是无用功耗小，电源利用效率高，整个线路不会发热，缺点是线路复杂，成本高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，以解决现有电源线载波驱动电路中低电压电源模块中存在的发热以及成本较高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种电源线载波驱动电路，用于驱动负载工作，其包括：控制模块、开关模块与半压产生模块；其中，

所述控制模块与所述开关模块连接，所述控制模块用于输出控制信号至所述开关模块，控制所述开关模块导通或断开；

所述开关模块分别与电源线、所述半压产生模块以及所述负载连接，所述开关模块用于在导通时，将所述电源线提供的电源电压对所述半压产生模块充电，并将电源电压输出至所述负载；

所述半压产生模块还与所述负载连接，所述半压产生模块用于在所述开关模块断开时为所述负载提供供电电压，所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态；其中，所述供电电压为所述电源电压的一半。

本发明的进一步设置，所述半压产生模块包括：第一储能单元、第二储能单元与充放电控制单元；其中，

所述第一储能单元分别与所述开关模块、所述充放电控制单元以及所述负载连接；

所述第二储能单元分别与所述充放电控制单元以及所述负载连接；

所述充放电控制单元用于控制所述第一储能单元与所述第二储能单元以串联方式充电，并用于控制所述第一储能单元与所述第二储能单元以并联方式放电。

本发明的进一步设置，所述第一储能单元包括：第一电容，所述第一电容的一端分别与所述开关模块、所述充放电控制单元以及所述负载连接，所述第一电容的另一端与所述充放电控制单元连接。

本发明的进一步设置，所述第二储能单元包括：第二电容，所述第二电容的一端与所述充放电控制单元连接，所述第二电容的另一端分别与所述充放电控制单元以及所述负载连接。

本发明的进一步设置，所述充放电控制单元包括：第一二极管、第二二极管与第三二极管；其中，

所述第一二极管的负极分别与所述开关模块、所述第一电容的一端以及所述负载连接，所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的负极以所述第二电容的一端连接；

所述第二二极管的正极分别与所述第一电容的另一端以及所述第三二极管的负极连接；

第二二极管的负极还与所述第二电容的一端连接；

所述第三二极管的正极与所述第二电容的另一端连接；

其中，在所述开关模块导通时，所述第一电容的电压与所述第二电容的电压相等；所述第一电容的电压等于所述电源电压减去所述第二二极管的导通电压的差的一半；

在所述开关模块断开时，所述第一二极管与所述第三二极管导通，所述第二二极管截止，所述供电电压等于所述第一电容的电压减去所述第三二极管的导通电压，或者，所述供电电压等于所述第二电容的电压减去所述第一二极管的导通电压。

本发明的进一步设置，所述开关模块包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述控制模块连接，所述第一开关管的第二端与所述电源线连接，所述第一开关管的第三端分别与所述半压产生模块以及所述负载连接。

本发明的进一步设置，所述负载为LED灯串，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度。

本发明的进一步设置，所述控制模块通过所述控制信号按顺序发出各所述灯点的控制信息，各所述灯点按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。

一种应用于上述所述的电源线载波驱动电路的驱动方法，其包括：

控制模块输出控制信号至所述开关模块，以控制所述开关模块导通或断开；

当所述开关模块导通时，电源线提供的电源信号为半压开关模块充电，并为负载供电；

当所述开关模块断开时，所述半压产生模块为所述负载提供供电电压；

所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态。

本发明的进一步设置，所述负载为LED灯串，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度；

其中，所述控制模块通过所述控制信号按顺序发出各所述灯点的控制信息，各所述灯点按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。

本发明所提供的一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，电源线载波驱动电路，用于驱动负载工作，其包括：控制模块、开关模块与半压产生模块；其中，所述控制模块与所述开关模块连接，所述控制模块用于输出控制信号至所述开关模块，控制所述开关模块导通或断开；所述开关模块分别与电源线、所述半压产生模块以及所述负载连接，所述开关模块用于在导通时，将所述电源线提供的电源电压对所述半压产生模块充电，并将电源电压输出至所述负载；所述半压产生模块还与所述负载连接，所述半压产生模块用于在所述开关模块断开时为所述负载提供供电电压，所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态；其中，所述供电电压为所述电源电压的一半。本发明通过控制模块输出控制信号至开关模块，以控制开关模块导通或断开。当开关模块导通时，电源线提供的电源信号为半压产生模块充电，并为负载供电，当开关模块断开时，半压产生模块为负载提供供电电压，负载根据电源电压与供电电压解调出控制信号并根据控制信号控制自身状态。本发明通过半压产生模块在开关模块断电时为负载供电，无需采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压以及DC-DC降压电路产生所需的低电压，避免了驱动电路发热问题，并降低了成本。

附图说明

为了更清楚的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示出的结构获得其他的附图。

图1是传统电源线载波驱动电路的电路原理图1。

图2是传统电源线载波驱动电路的电路原理图2。

图3是本发明中电源线载波驱动电路的功能模块架构图。

图4是本发明一个实施例中电源线载波驱动电路的电路原理图。

图5是本发明中另一实施例中电源线载波驱动电路的电路原理图。

图6是本发明中电源线载波驱动电路驱动负载为灯点3串2并的LED灯串的电路原理图。

图7是本发明中电源线载波驱动电路驱动负载为3灯点全并联的LED灯串的电路原理图。

图8是本发明中电源线载波驱动方法的流程示意图。

附图中各标记：100、控制模块；200、开关模块；300、半压产生模块；310、第一储能单元；320、第二储能单元；330、充放电控制单元；400、负载。

具体实施方式

本发明提供一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

经发明人研究发现，当前的电源线载波驱动电路中，低电压电源模块主要有两类：一是将高电压电源模块采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压，如图1所示，从高压电源VCC中分出低电压供负载使用，低电压由稳压管DZ1产生，当NMOS管N1断开时，负载电流I1经R1、R2与DZ2后流到GND；当NMOS管N1导通时，负载电流I2直接经N1流到GND，此时I1的电流全部经DZ1、R1、R2与DZ2流到GND，实际应用中N1导通的时间远大于断开的时间，DZ1、R1、R2与DZ2因长时间有I1电流通过而出现发热问题；二是将高电压电源模块通过DC-DC降压电路产生所需的低电压，如图2所示，低压电路由DC-DC组成，DC-DC是一种高效率电压转换电路，解决了电路发热问题，但它的成本太高，是上一种典型应用线路的8-10倍，性价比太低而不被接受。

针对上述技术问题，本发明提供一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，通过控制模块输出控制信号至开关模块，以控制开关模块导通或断开，当开关模块导通时，电源线提供的电源信号为半压产生模块充电，并为负载供电，当开关模块断开时，半压产生模块为负载提供供电电压，负载根据电源电压与供电电压解调出控制信号并根据控制信号控制自身状态，无需采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压以及DC-DC降压电路产生所需的低电压，避免了驱动电路发热问题，并降低了成本。

请同时参阅图3至图7，本发明提供了一种电源线载波驱动电路的较佳实施例。

如图3所示，本发明提供的一种电源线载波驱动电路，用于驱动负载400工作，其包括：控制模块100、开关模块200与半压产生模块300；其中，所述控制模块100与所述开关模块200连接，所述控制模块100用于输出控制信号至所述开关模块200，控制所述开关模块200导通或断开；所述开关模块200分别与电源线、所述半压产生模块300以及所述负载400连接，所述开关模块200用于在导通时，将所述电源线提供的电源电压VCC对所述半压产生模块300充电，并将电源电压输出至所述负载400；所述半压产生模块300还与所述负载400连接，所述半压产生模块300用于在所述开关模块200断开时为所述负载400提供供电电压，所述负载400根据所述电源电压VCC与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态；其中，所述供电电压接近为所述电源电压VCC的一半。

具体地，所述电源线接入电源电压VCC，所述开关模块200连接在所述电源线上。所述控制模块100为可编程的控制单元MCU，可编程的控制单元MCU输出控制信号至所述开关模块200，所述开关模块200根据所述控制信号控制自身导通或断开。当所述开关模块200导通时，所述电源线提供的电源电压VCC对所述半压产生模块300充电并输出至所述负载400，当所述开关模块200断开时，所述半压产生模块300对所述负载400放电，为所述负载400提供供电电压，所述负载400根据所述电源电压VCC与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态。本发明通过半压产生模块300在开关模块200断电时为负载400供电，无需采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压以及DC-DC降压电路产生所需的低电压，避免了驱动电路发热问题，并降低了成本。

请参阅图3，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述半压产生模块300包括：第一储能单元310、第二储能单元320与充放电控制单元330；其中，所述第一储能单元310分别与所述开关模块200、所述充放电控制单元330以及所述负载400连接；所述第二储能单元320分别与所述充放电控制单元330以及所述负载400连接；所述充放电控制单元330用于控制所述第一储能单元310与所述第二储能单元320以串联方式充电，并用于控制所述第一储能单元310与所述第二储能单元320以并联方式放电。

具体地，当所述开关模块200导通时，所述充放电控制单元330控制所述第一储能单元310与所述第二储能单元320以及串联方式充电。当所述开关模块200断开时，所述充放电控制单元330控制所述第一储能单元310与所述第二储能单元320以并联方式放电，即以控制所述第一储能单元310与所述第二储能单元320以并联输出的方式为所述负载400提供供电电压。

请继续参阅图4，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述第一储能单元310包括：第一电容C1，所述第一电容C1的一端分别与所述开关模块200、所述充放电控制单元330以及所述负载400连接，所述第一电容C1的另一端与所述充放电控制单元330连接。所述第二储能单元320包括：第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述充放电控制单元330连接，所述第二电容C2的另一端分别与所述充放电控制单元330以及所述负载400连接。所述充放电控制单元330包括：第一二极管D1、第二二极管D2与第三二极管D3；其中，所述第一二极管D1的负极分别与所述开关模块200、所述第一电容C1的一端以及所述负载400连接，所述第一二极管D1的正极分别与所述第二二极管D2的负极以所述第二电容C2的一端连接；所述第二二极管D2的正极分别与所述第一电容C1的另一端以及所述第三二极管D3的负极连接；第二二极管D2的负极还与所述第二电容C2的一端连接；所述第三二极管D3的正极与所述第二电容C2的另一端连接。其中，在所述开关模块200导通时，所述第一电容C1的电压与所述第二电容C2的电压相等；所述第一电容C1的电压等于所述电源电压VCC减去所述第二二极管D1的导通电压的差的一半；在所述开关模块200断开时，所述第一二极管D1与所述第三二极管D3导通，所述第二二极管D2截止，所述供电电压等于所述第一电容C1的电压减去所述第三二极管D3的导通电压，或者，所述供电电压等于所述第二电容C2的电压减去所述第一二极管D1的导通电压。

具体地，当所述开关模块200导通时，所述负载400的正端连接电源电压VCC，负载400的负端连接地端GND，所述第二二极管D2导通，所述第一二极管D1与所述第三二极管D3截止，所述第一电容C1、所述第二电容C2与所述第二二极管D2串联接入电源电源VCC，所述第一电容C1与所述第二电容C2串联充电。当所述开关模块200断开时，所述第一二极管D1与所述第三二极管D3导通，所述第二二极管D2截止，所述第一电容C1与所述第三二极管D3串连、所述第二电容C2与所述第一二极管D1串连，其后再并连对所述负载400放电，为所述负载400提供供电电压。

在整个电路的工作过程中，所述第一电容C1与所述第二电容C2为串联充电，并连放电，因所述第一二极管D1、第二二极管D2与第三二极管D3的导通电压较小，可以忽略不计，因而所述半压产生模块300为所述负载400提供的供电电压为所述电源电压VCC的一半，所述负载400可以根据所述电源电压VCC与所述供电电压解调出所述控制信号。

请继续参阅图4，在一个实施例的进一步地实施方式中，所述开关模块200包括：第一开关管M1，所述第一开关管M1的第一端与所述控制模块100连接，所述第一开关管M1的第二端与所述电源线连接，所述第一开关管M1的第三端分别与所述半压产生模块300以及所述负载400连接。

具体地，所述第一开关管M1可以是P型MOS管，所述P型MOS管的漏极连接电源线，P型MOS管的源极分别连接所述半压控制模块100与所述负载400，P型MOS管的栅极连接所述控制单元MCU。控制单元MCU输出的控制信号通过P型MOS管的栅极来调制电源电压的输出，电源电压VCC由外部电源提供，并通过电源线输入至P型MOS管的漏极。当所述P型MOS管导通时，所述负载400接收到电源电压VCC(正脉冲载波信号)，当P型MOS管断开时，所述负载400接收到所述半压产生模块300输出的供电电压(负脉冲载波信号)，其中电源电压VCC的脉宽很长，供电电压的脉宽很短，这样，所述第一电容C1与所述第二电容C2串联充电的时间将很长，而所述第一电容C1与所述第二电容C2并联放电的时间将很短，使得在P型MOS管断开时，可以通过所述半压产生模块300为所述负载400供电。

请参阅图5，在一些实施例中，所述第一开关管M1还可以N型MOS管，N型MOS管的栅极与控制单元MCU连接，N型MOS管的漏极接地，N型MOS管的源极连接负载400的负端，其工作原理与P型MOS管相同，在此不再赘述。

需要说明的是，因所述第一电容C1与所述第二电容C2为储能元件，功耗可以忽略不计，而所述第一二极管D1、所述第二二极管D2与所述第三二极管D3的正向导通电压很小，相应地无用功耗也较小，因而驱动电路在工作时不会产生发热问题。

为更好的理解本发明，以下以负载400为LED灯串对本发明进行说明。其中，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串的各灯点之间可以是并联、串联或串并联关系，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度。

举例1，请参阅图6，当所述电源线提供12V电源电压驱动6个LED灯点(6个LED灯点采用3串2并的方式)，其中每个LED灯点包含RGB三种颜色。

如图6所示，每个LED灯点都内置有地址编号，如LED1的地址编号为1，LED2的地址编号为2，LED3的编号地址为3，LED4的地址编号为4，LED5的地址编号为5，LED6的地址编号为6。所述控制单元MCU产生并输出控制信号(LED灯点的控制信号)，并通过第一开关管M1(N型MOS管)的栅极来调制电源电压输出。

当第一开关管M1导通时，电源线输出12V电压，所述第一二极管D1与所述第三二极管D3反向截止，所述第二二极管D2导通，所述第一电容C1与所述第二电容C2各自串联充电到6V(所述第二二极管D2导通电压较小，可以忽略不计)，LED1、LED2、LED3串联接入12V。由于每一个LED灯点都有钳位功能，并且钳位电压都设置为4V，相当于每一个LED灯点工作电压为4V，LED1、LED2、LED3的电流相同，由内置芯片(LED灯点由控制芯片与LED芯片组成)根据接收到的电源载波信号来控制电流流向，从RGB灯珠通道流过的电流会点亮RGB灯珠，控制RGB灯珠色彩和亮度，多余的电流从芯片内部流过。

当第一开关管M1关断时，由于LED1、LED2、LED3和LED4、LED5、LED2串联回路的负载400效应，正负电源线上的电压会被拉低，直到第一二极管D1、第三二极管D3导通，第二二极管D2反向截止，第一电容C1、第二电容C2变成并联并给正负电源线供电，此时电源线上的电压为6V(第一电容C1、第二电容C2串联时的充电电压)。由于每一个LED灯点在低电压工作时的静态伏安特性一样(芯片功能实现)，因此每个LED灯点的电压为2V。

当第一开关管M1再导通时，电源线上的电压又回到12V，每一个LED灯点的电压又回到4V。这样，控制单元MCU每开＝>关＝>开第一开关管M1一次，电源线上就出现从12V到6V的一个负脉冲，每一个LED灯点内置芯片就能接收到一个从4V到2V的负脉冲，所述控制单元MCU就可以通过这种负脉冲电源载波调制方式把所有LED灯点的控制信息按顺序发送给各LED灯点，LED灯点的内置芯片根据自身的地址顺序码从控制信号的对应位置接收灯点控制信息，解调后用于控制自身RGB灯珠的色彩和亮度，即各灯点可以按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。这样，一个控制单元MCU就实现了通过电源线对所有LED灯点的单点单控操作，即通过控制信号可以控制LED灯串中的每一个LED灯点。

举例2，请参阅图7，电源线提供5V电源电压驱动3个LED灯点(全并联)，每个LED灯点包含RGB三种颜色。

如图7所示，每一个LED灯点同样都内置有地址编号，如LED1的地址编号是1，LED2的地址编号是2，LED3的地址编号是3。

当第一开关管M1导通时，电源线输出5V电压，第一电容C1、第二电容C2各自串联充电到2.5V，LED1、LED2、LED3并联接5V。内置芯片根据接收到的电源载波信号来控制RGB灯珠的电流，从而控制RGB灯珠色彩和亮度。

当第一开关管M1关断时，由于LED1、LED2、LED3的负载400效应，正负电源线上的电压会被拉低到2.5V(第一电容C1、第二电容C2串联时的充电电压)，此时每个LED灯点的电压为2.5V。

当第一开关管M1再导通时，每一个LED灯点的电压又回到5V。这样，控制单元MCU每开＝>关＝>开M1一次，电源线上就出现从5V到2.5V的一个负脉冲，每一个LED灯点内置芯片就能接收到一个从5V到2.5V的负脉冲。所述控制单元MCU就可以通过这种负脉冲电源载波调制方式把所有LED灯点的控制信息按顺序发送给各LED灯点，LED灯点的内置芯片根据自身的地址顺序码从控制信号的对应位置接收灯点控制信息，解调后用于控制自身RGB灯珠的色彩和亮度。

请参阅图8，在一些实施例中，本发明还提供了一种应用于上述所述的电源线载波驱动电路的驱动方法，其包括步骤：

S100、控制模块输出控制信号至所述开关模块，以控制所述开关模块导通或断开；具体如一种电源线载波驱动电路的实施例所述，在此不再赘述。

S200、当所述开关模块导通时，电源线提供的电源信号为半压开关模块充电，并为负载供电；具体如一种电源线载波驱动电路的实施例所述，在此不再赘述。

S300、当所述开关模块断开时，所述半压产生模块为所述负载提供供电电压；具体如一种电源线载波驱动电路的实施例所述，在此不再赘述。

S400、所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态。具体如一种电源线载波驱动电路的实施例所述，在此不再赘述。

在一些实施例中，所述负载可以是LED灯串，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度；其中，所述控制模块通过所述控制信号按顺序发出各所述灯点的控制信息，各所述灯点按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。具体如一种电源线载波驱动电路的实施例所述，在此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的一种电源线载波驱动电路及其驱动方法，电源线载波驱动电路，用于驱动负载工作，通过控制模块输出控制信号至开关模块，以控制开关模块导通或断开。当开关模块导通时，电源线提供的电源信号为半压产生模块充电，并为负载供电，当开关模块断开时，半压产生模块为负载提供供电电压，负载根据电源电压与供电电压解调出控制信号并根据控制信号控制自身状态。可见，本发明通过半压产生模块在开关模块断电时为负载供电，无需采用分压电阻和稳压管产生所需的低电压以及DC-DC降压电路产生所需的低电压，无用功耗小，电源利用率高，避免了驱动电路发热问题，且线路简单，并降低了成本。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源线载波驱动电路，用于驱动负载工作，其特征在于，包括：控制模块、开关模块与半压产生模块；其中，

所述控制模块与所述开关模块连接，所述控制模块用于输出控制信号至所述开关模块，控制所述开关模块导通或断开；

所述开关模块分别与电源线、所述半压产生模块以及所述负载连接，所述开关模块用于在导通时，将所述电源线提供的电源电压对所述半压产生模块充电，并将电源电压输出至所述负载；

所述半压产生模块还与所述负载连接，所述半压产生模块用于在所述开关模块断开时为所述负载提供供电电压，所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态。

2.根据权利要求1所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述半压产生模块包括：第一储能单元、第二储能单元与充放电控制单元；其中，

所述第一储能单元分别与所述开关模块、所述充放电控制单元以及所述负载连接；

所述第二储能单元分别与所述充放电控制单元以及所述负载连接；

所述充放电控制单元用于控制所述第一储能单元与所述第二储能单元以串联方式充电，并用于控制所述第一储能单元与所述第二储能单元以并联方式放电。

3.根据权利要求2所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述第一储能单元包括：第一电容，所述第一电容的一端分别与所述开关模块、所述充放电控制单元以及所述负载连接，所述第一电容的另一端与所述充放电控制单元连接。

4.根据权利要求3所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述第二储能单元包括：第二电容，所述第二电容的一端与所述充放电控制单元连接，所述第二电容的另一端分别与所述充放电控制单元以及所述负载连接。

5.根据权利要求4所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述充放电控制单元包括：第一二极管、第二二极管与第三二极管；其中，

所述第一二极管的负极分别与所述开关模块、所述第一电容的一端以及所述负载连接，所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的负极以所述第二电容的一端连接；

所述第二二极管的正极分别与所述第一电容的另一端以及所述第三二极管的负极连接；

第二二极管的负极还与所述第二电容的一端连接；

所述第三二极管的正极与所述第二电容的另一端连接；

其中，在所述开关模块导通时，所述第一电容的电压与所述第二电容的电压相等；所述第一电容的电压等于所述电源电压减去所述第二二极管的导通电压的差的一半；

在所述开关模块断开时，所述第一二极管与所述第三二极管导通，所述第二二极管截止，所述供电电压等于所述第一电容的电压减去所述第三二极管的导通电压，或者，所述供电电压等于所述第二电容的电压减去所述第一二极管的导通电压。

6.根据权利要求1所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述开关模块包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述控制模块连接，所述第一开关管的第二端与所述电源线连接，所述第一开关管的第三端分别与所述半压产生模块以及所述负载连接。

7.根据权利要求1所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述负载为LED灯串，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度。

8.根据权利要求7所述的电源线载波驱动电路，其特征在于，所述控制模块通过所述控制信号按顺序发出各所述灯点的控制信息，各所述灯点按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。

9.一种应用于权利要求1-8任一项所述的电源线载波驱动电路的驱动方法，其特征在于，包括：

控制模块输出控制信号至所述开关模块，以控制所述开关模块导通或断开；

当所述开关模块导通时，电源线提供的电源电压为半压产生模块充电，并为负载供电；

当所述开关模块断开时，所述半压产生模块为所述负载提供供电电压；

所述负载根据所述电源电压与所述供电电压解调出所述控制信号并根据所述控制信号控制自身状态。

10.根据权利要求9所述的电源线载波驱动方法，其特征在于，所述负载为LED灯串，所述LED灯串包括至少一个灯点，所述LED灯串根据所述控制信号控制所述灯点的色彩和亮度；

其中，所述控制模块通过所述控制信号按顺序发出各所述灯点的控制信息，各所述灯点按自身内置地址顺序从所述控制信号的对应位置获取灯点控制信号并根据所述灯点控制信号控制色彩和亮度。