CN117479379A - 多波长的电源线控制信号触发led彩灯 - Google Patents

多波长的电源线控制信号触发led彩灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了多波长的电源线控制信号触发LED彩灯，包括：控制器，灯串；控制器输出端正极和负极连接所述灯串，控制器在正极和负极为灯串供电，并在正极或/和负极加载控制信号；灯串包括若干种固定波长范围的LED模组，每种LED模组包括电源线控制信号触发驱动模块和固定波长范围的LED；电源线控制信号触发驱动模块根据控制信号控制固定波长范围的LED；每种LED模组的固定波长范围的LED发出光的波长范围不同。本发明包括若干种固定波长范围的LED模组，进一步通过控制器在电源输出端加载的控制信号控制，实现高性价比、高纯度、波长范围宽广并且由驱动芯片控制具有丰富效果的多波长的LED电源线控制信号触发的彩灯。

Description

多波长的电源线控制信号触发LED彩灯
技术领域
本发明涉及LED彩灯领域，具体涉及多波长的电源线控制信号触发LED彩灯。
背景技术
中国发明专利“一种多码混合电源线边沿信号触发的彩灯装置”(申请号：202110041784.2)，公开了一种多码混合电源线边沿信号触发的彩灯装置：包括电源线边沿信号发生器，用于产生地址信号和灯光控制信号，并加载到电源线；若干LED模组，每个LED模组包括一个LED彩灯组和用于根据电源线加载的地址信号和灯光控制信号驱动该LED彩灯组的LED驱动器；若干LED模组包括两个或两个以上的LED模组，若干LED模组包括两个或两个以上的LED驱动器地址编码，若干LED模组按照LED驱动器地址编码随机混合排列。进一步，在实施例中，包括了6个LED模组，每个LED模组内部的地址编码不同，在产品中随机排列。每个LED模组包括：红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管。基于该专利方案，可以通过控制每个LED模组的红、绿、蓝三基色组合以及占空比，可以在不同的地址实现不同颜色。在合适控制方式下，每组LED模组可以实现相同波长范围的颜色。
中国发明专利“一种多码混合电源线边沿信号触发的彩灯装置”(申请号：202110041784.2)以及其他类似技术，都是每个模组包括如红、绿、蓝三基色，进一步控制其发光组合以及占空比，实现不同颜色的发光控制。这些技术获得的颜色，由红、绿、蓝三基色发光获得，人眼能够看出红、绿、蓝三基色LED的对应发光点，从不同角度看到的发光颜色也有不同，严重影响发出光的纯度的视觉效果。一些应用场合并不需要求每个模组都能通过红、绿、蓝三基色或者其他基色组合发出全彩色范围的光，只需要整个产品中存在若干种经典波长范围的光，并且进一步由驱动芯片控制获得动态控制效果。针对这方面应用，使用基于三基色或者其他基色组合会增加产品成本，而且，比如应用于圣诞节的暖白、应用于情人节的金黄光等的特定波长范围颜色并不能由红、绿、蓝三基色或者其他基色组合获得。
因此，如何提供一种颜色纯度高，波长范围宽广，产品性价比高，进一步由驱动芯片控制实现效果丰富的多波长LED彩灯，具有重要的价值。
发明内容
本发明的目的在于提供多波长的电源线控制信号触发LED彩灯，通过包括若干种固定波长范围的LED模组，并通过控制器在电源输出端加载的控制信号控制，实现高性价比、高纯度、波长范围宽广并且由驱动芯片控制具有丰富效果的多波长的LED电源线控制信号触发的彩灯。
多波长的电源线控制信号触发LED彩灯，所述LED彩灯包括：
控制器，灯串；
所述控制器输出端正极和负极连接所述灯串，所述控制器在所述正极和所述负极为所述灯串供电，并在所述正极或/和所述负极加载控制信号；
所述灯串包括若干种固定波长范围的LED模组，每种LED模组包括电源线控制信号触发驱动模块和固定波长范围的LED；所述电源线控制信号触发驱动模块根据所述控制信号控制所述固定波长范围的LED；
每种LED模组的固定波长范围的LED发出光的波长范围不同。
应该理解，对于同一个固定波长范围的LED，如红光波长范围的LED，同一产品中不同红光LED发出的波长也有一定差别，这样的差别LED应该理解为同一个固定波长范围的LED。
应该理解，在实际产品中可以包括相同数量的单种所述固定波长范围的LED模组，也可以包括不同数量的单种所述固定波长范围的LED模组。
应该理解，所述固定波长范围的LED模组可以通过并联方式连接；也可以是部分所述固定波长范围的LED模组并联在一个并联组，若干个所述并联组再串联；也可以是部分所述固定波长范围的LED模组串联在一个串联组，若干个所述串联组再并联。
作为优选，所述电源线控制信号触发驱动模块为驱动芯片，所述驱动芯片接收所述控制信号，控制所述固定波长范围的LED。所述驱动芯片是集成电路芯片，可以集成二极管电路以及其他控制电路。
作为优选，所述驱动芯片集成所述二极管，起到所述驱动芯片加载反向电压时，保护所述驱动芯片不被反向电压破坏。所述驱动芯片集成所述二极管后，在一些应用方案中，允许在电源线和地线之间反向增加反向发光模组，所述反向发光模组可以是普通的暖白发光二极管，所述反向发光模组可以是反向的固定波长范围的LED模组，实现更加丰富的产品效果。
作为优选，所述驱动芯片由所述控制信号触发做运算，由运算结果驱动所述固定波长范围的LED。
作为优选，所述控制信号包括地址信号，所述驱动芯片接收所述地址信号并与所述驱动芯片地址比对，当接收的所述地址信号与所述驱动芯片地址匹配时，执行所述控制信号。
作为优选，给定驱动芯片地址对应的所述驱动芯片，根据所述控制信号控制给定的所述固定波长范围的LED。
作为优选，所述运算是算术运算、或逻辑运算、或算术运算和逻辑运算的组合。
作为另外的实现方案，所述驱动芯片由所述控制信号做脉冲计数运算。
作为另外的实现方案，所述驱动芯片对所述控制信号做编解码运算，由所述控制信号的脉冲高低电平宽度对应编码信息。作为优选，由所述控制信号的不同长度的高电平，或者不同长度的低电平，或者不同长度高电平和不同长度低电平的组合，表示不同的逻辑编码信息。
作为另外的实现方案，所述驱动芯片对所述控制信号做基于电流或者电压频率的调制解调运算，根据所述调制解调运算结果驱动所述受控LED。
作为优选，所述控制器包括可控开关模组，通过所述可控开关模组加载所述控制信号。
作为优选，通过控制所述可控开关模组导通和关断加载所述控制信号。应该理解，在所述可控开关模组导通和关断加载所述控制信号，所述固定波长范围的LED模组在接收供电的同时，也接收由所述可控开关模组导通和关断形成的脉冲信号，或者上升边沿信号，或者下降沿信号。
作为另外的实现方案，所述可控开关模组包括第一可控开关和中间电平模块，所述第一可控开关关断时，所述中间电平模块形成第二电平，通过在供电电平和所述第二电平切换加载所述控制信号。所述第二电平高于参考地、低于所述供电电平。
作为优选，所述灯串至少包括三种不同固定波长范围的LED模组；作为优选，为红色、绿色、蓝色。在按地址顺序排列的产品中，大于等于三种不同固定波长范围的LED模组，实现的流水效果显著。
作为优选，所述灯串包括六种不同固定波长范围的LED模组，分别是第一LED模组、第二LED模组、第三LED模组、第四LED模组、第五LED模组和第六LED模组；
所述第一LED模组的驱动芯片地址为第一地址，所述第二LED模组的驱动芯片地址为第二地址，所述第三LED模组的驱动芯片地址为第三地址，所述第四LED模组的驱动芯片地址为第四地址，所述第五LED模组的驱动芯片地址为第五地址，所述第六LED模组的驱动芯片地址为第六地址。
作为优选，所述若干种固定波长范围的LED模组，根据所述驱动芯片地址按固定模式排列。
作为优选，按照所述驱动芯片地址顺序排列。在按顺序排列时，可以通过所述控制器控制所述LED模组按排列顺序依次亮起，实现多彩色的流水效果控制。
作为另外的方式，按照地址固定组合排列。
作为另外的实现方式，所述若干种固定波长范围的LED模组随机混合排列。按随机混码排列时，可以通过所述控制器控制所述LED模组实现可控的随机闪烁效果。如控制给定地址的LED模组快速亮暗一次，所以得到给定地址的LED模组对应LED的颜色亮暗一次，但整个产品中若干种固定波长范围的LED模组随机排列，所以给定地址的LED模组在整个产品中的位置是随机的，所以实现可控的随机闪烁效果。进一步，通过软件控制，还可以实现多种可控随机闪烁效果。
作为优选，所述第一LED模组的固定波长范围的LED为红光LED，所述第二LED模组的固定波长范围的LED为绿光LED，所述第三LED模组的固定波长范围的LED为橙光LED，所述第四LED模组的固定波长范围的LED为蓝光LED，所述第五LED模组的固定波长范围的LED为紫光LED，所述第六LED模组的固定波长范围的LED为暖白LED。
在一些方案中，所述驱动芯片有若干个输出通道，其中一个通道用于驱动所述固定波长范围的LED，剩余通道驱动相同波长范围的LED。在一些实施例中，所述驱动芯片的剩余通道驱动暖白LED。
本发明提供的彩灯通过包括若干种固定波长范围的LED模组，电源线控制信号触发驱动模块根据控制信号控制固定波长范围的LED模组，进一步控制器在电源输出端加载的控制信号控制，实现高性价比、高纯度、波长范围宽广并且由驱动芯片控制具有丰富效果的多波长的LED电源线控制信号触发的彩灯。
附图说明
图1为实施例提供的全并联方式多波长的电源线控制信号触发LED彩灯；
图2为实施例中的红光LED模组；
图3为实施例中的绿光LED模组；
图4为实施例中的橙光LED模组；
图5为实施例中的蓝光LED模组；
图6为实施例中的紫光LED模组；
图7为实施例中的暖白LED模组；
图8为实施例中的驱动芯片；
图9为实施例中的控制器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步详细描述。
实施例
如图1所示，全并联方式的多波长的电源线控制信号触发LED彩灯1，包括：
控制器11，灯串12；
控制器11在正极111和负极112为灯串12供电，并在负极112加载控制信号；
灯串1包括六种固定波长范围的LED模组，分别为红光LED模组121，绿光LED模组122，橙光LED模组123，蓝光LED模组124，紫光LED模组125，和暖白LED模组126。六种固定波长范围的LED模组通过并联方式连接。在本实施例中，六种固定波长范围的LED模组分别包括一个模组，在其他实施例中，每种固定波长范围的LED模组可以包括相同数量或者不同数量的多个模组。
控制器11在输入端13连接3.3v电源正极，控制器11在输入端14连接3.3v电源负极。
红光LED模组121结构如图2所示，包括了驱动芯片21和固定在红色波长范围的红光LED 22，驱动芯片21接收控制信号，控制红光LED 22实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图2所示，驱动芯片21的输出端连接红光LED 22的阴极，驱动芯片21的供电端连接红光LED22的阳极。驱动芯片21的地址为1。
绿光LED模组122结构如图3所示，包括了驱动芯片31和固定在绿色波长范围的绿光LED 32，驱动芯片31接收控制信号，控制绿光LED 32实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图3所示，驱动芯片31的输出端连接绿光LED 32的阴极，驱动芯片31的供电端连接绿光LED32的阳极。驱动芯片31的地址为2。
橙光LED模组123结构如图4所示，包括了驱动芯片41和固定在橙色波长范围的橙光LED 42，驱动芯片41接收控制信号，控制橙光LED 42实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图4所示，驱动芯片41的输出端连接橙光LED 42的阴极，驱动芯片41的供电端连接橙光LED42的阳极。驱动芯片41的地址为3。
蓝光LED模组124结构如图5所示，包括了驱动芯片51和固定在蓝色波长范围的蓝光LED 52，驱动芯片51接收控制信号，控制蓝光LED 52实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图5所示，驱动芯片51的输出端连接蓝光LED 52的阴极，驱动芯片51的供电端连接蓝光LED52的阳极。驱动芯片51的地址为4。
紫光LED模组125结构如图6所示，包括了驱动芯片61和固定在紫色波长范围的紫光LED 62，驱动芯片61接收控制信号，控制紫光LED 62实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图6所示，驱动芯片61的输出端连接紫光LED 62的阴极，驱动芯片61的供电端连接紫光LED62的阳极。驱动芯片61的地址为5。
暖白LED模组126结构如图7所示，包括了驱动芯片71和固定在水蓝色波长范围的暖白LED 72，驱动芯片71接收控制信号，控制暖白LED 72实现亮或者暗，或者占空比亮度。如图7所示，驱动芯片71的输出端连接暖白LED 72的阴极，驱动芯片71的供电端连接暖白LED 72的阳极。驱动芯片71的地址为6。
六个固定波长范围的LED模组按芯片地址顺序排列。
驱动芯片21、驱动芯片31、驱动芯片41、驱动芯片51、驱动芯片61和驱动芯片71都具有相同的结构，如图8所示驱动芯片8包括：控制信号触发运算单元81，用于根据电源线输入的控制信号进行运算，并输出运算结果；充电单元82，用于根据电源线输入的控制信号为控制信号触发运算单元81提供供电电平，当控制信号为高电平时充电，当控制信号为低电平时放电；初始化单元83，由充电单元82供电，用于根据充电单元82提供的供电电平对控制信号触发运算单元81进行初始化；地址模块84，由充电单元82供电，用于存放驱动芯片8的地址。
如图9所示，控制器9(本实施例的控制器11采用图9所示结构)包括作为可控开关的NMOS 91：NMOS的漏极911接地，源极912作为控制器9的输出负极112，栅极913连接微处理器92；控制器9的输入端93连接3.3v电源正极并作为控制器的输出正极111，控制器9的输入端94连接3.3v电源负极，与NMOS的漏极911共地连接；微处理器92的供电端921连接控制器9的输入端93，微处理器92的地922连接控制器9的输入端94连接3.3v电源负极。通过微处理器92上运行软件程序，控制NMOS 91的通断，形成控制信号，并加载在电源线负极。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种多波长的电源线控制信号触发LED彩灯，其特征在于，所述LED彩灯包括：
控制器，灯串；
所述控制器输出端正极和负极连接所述灯串，所述控制器在所述正极和所述负极为所述灯串供电，并在所述正极或/和所述负极加载控制信号；
所述灯串包括若干种固定波长范围的LED模组，每种LED模组包括电源线控制信号触发驱动模块和固定波长范围的LED；所述电源线控制信号触发驱动模块根据所述控制信号控制所述固定波长范围的LED；
每种LED模组的固定波长范围的LED发出光的波长范围不同。
2.如权利要求1所述的LED彩灯，其特征在于，所述电源线控制信号触发驱动模块为驱动芯片，所述驱动芯片接收所述控制信号，控制所述固定波长范围的LED。
3.如权利要求2所述的LED彩灯，其特征在于，所述驱动芯片由所述控制信号触发做运算，由运算结果驱动所述固定波长范围的LED。
4.如权利要求3所述的LED彩灯，其特征在于，所述控制信号包括地址信号，所述驱动芯片接收所述地址信号并与所述驱动芯片地址比对，当接收的所述地址信号与所述驱动芯片地址匹配时，执行所述控制信号。
5.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述运算是算术运算、或逻辑运算、或算术运算和逻辑运算的组合。
6.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述驱动芯片由所述控制信号做脉冲计数运算。
7.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述驱动芯片对所述控制信号做编解码运算，由所述控制信号的脉冲高低电平宽度对应编码信息。
8.如权利要求7所述的LED彩灯，其特征在于，由所述控制信号的不同长度的高电平，或者不同长度的低电平，或者不同长度高电平和不同长度低电平的组合，表示不同的逻辑编码信息。
9.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述驱动芯片对所述控制信号做基于电流或者电压频率的调制解调运算，根据所述调制解调运算结果驱动所述受控LED。
10.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述控制器包括可控开关模组，通过所述可控开关模组加载所述控制信号。
11.如权利要求10所述的LED彩灯，其特征在于，所述可控开关模组包括第一可控开关和中间电平模块，所述第一可控开关关断时，所述中间电平模块形成第二电平，通过在供电电平和所述第二电平切换加载所述控制信号。
12.如权利要求10所述的LED彩灯，其特征在于，通过控制所述可控开关模组导通和关断加载所述控制信号。
13.如权利要求1所述的LED彩灯，其特征在于，所述灯串至少包括三种不同固定波长范围的LED模组。
14.如权利要求4所述的LED彩灯，其特征在于，所述灯串包括六种不同固定波长范围的LED模组，分别是第一LED模组、第二LED模组、第三LED模组、第四LED模组、第五LED模组和第六LED模组；
所述第一LED模组的驱动芯片地址为第一地址，所述第二LED模组的驱动芯片地址为第二地址，所述第三LED模组的驱动芯片地址为第三地址，所述第四LED模组的驱动芯片地址为第四地址，所述第五LED模组的驱动芯片地址为第五地址，所述第六LED模组的驱动芯片地址为第六地址。
15.如权利要求14所述的LED彩灯，其特征在于，所述第一LED模组的固定波长范围的LED为红光LED，所述第二LED模组的固定波长范围的LED为绿光LED，所述第三LED模组的固定波长范围的LED为橙光LED，所述第四LED模组的固定波长范围的LED为蓝光LED，所述第五LED模组的固定波长范围的LED为紫光LED，所述第六LED模组的固定波长范围的LED为暖白LED。
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