CN201251090Y - 一种led染色灯单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED染色灯单元，包括PCB板、一电源正极线和一电源负极线、与所述电源正、负极线分别电连接的染色LED发光二极管；所述染色灯单元内还包含至少一单线传输驱动控制芯片，所述单线传输驱动控制芯片设置在所述PCB板上，并且，分别与所述染色LED发光二极管、所述电源正极线和所述电源负极线电连接；所述单线传输驱动控制芯片设置一单线传输功能模块，用于串行传输控制信号；所述单线传输功能模块与一信号控制线连接，并采用数据信号封包的方式，将所述控制信号合为一体串行传输，并根据所述控制信号驱动控制所述染色LED发光二极管。本实用新型具有结构简单，LED发光方式变化多样，装饰效果更好的优点。

Description

一种LED染色灯单元

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，特别是涉及一种染色灯单元。

背景技术

现有技术的染色灯一般都是通过加上色纸或换色器，以达到染色的效果；也有通过将LED发光二极管的封装胶体部分染上特定的颜色，以此制作出除红、绿、蓝三基色以外的其他颜色的LED发光二极管。通过加上色纸或换色器制作的染色灯存在结构复杂、体积大、操作不方便等缺点；而通过将LED发光二极管的封装胶体部分染上特定的颜色的染色灯，这样的颜色只能显示固定色温的单色光，灯的显示效果非常单一，装饰效果不够好。

现有技术中可通过内置驱动控制芯片对每个LED独立控制，可以实现各种效果，使装饰灯装饰效果更好，但现有技术中灯饰的驱动控制芯片一般都是采用四根信号控制线路组成一条传输通道进行控制，采用四根线路用软线连接时，一般有两个输入头，两个输出头，电源接头和信号接头各一个，这样接头太多会导致故障率升高，可靠性低；四根信号进行级连，对PCB板的大小有很大的限制，对于小的PCB板而言，容易造成短路，掉线等问题，灯饰内的发光单元结构复杂；四根信号线路的信号相互干扰，导致级联长度有限，因此需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是发明一种结构简单、LED发光方式变化多样、且装饰效果更好的LED染色灯单元。

本实用新型的技术方案如下：

一种LED染色灯单元，包括PCB板、设置在PCB板上的一电源正极线和一电源负极线、与所述电源正、负极线分别电连接的染色LED发光二极管；所述染色灯单元内还包含至少一单线传输驱动控制芯片，所述单线传输驱动控制芯片设置在所述PCB板上，并且，分别与所述染色LED发光二极管、所述电源正极线和所述电源负极线电连接；所述单线传输驱动控制芯片设置一单线传输功能模块，用于串行传输控制信号；所述单线传输功能模块与一信号控制线连接，并且，采用数据信号封包的方式，将所述控制信号合为一体串行传输，并根据所述控制信号驱动控制所述染色LED发光二极管。

所述的LED染色灯单元，所述单线传输功能模块包含：信号分析模块、信号解码模块、信号编码模块；所述信号分析模块，与所述信号控制线连接，用于接收输入的控制信号，提取频率信息和数据信息，并通过所述频率信息的标志位及所述数据信号的标志位，确认所述数据信号是否有效；所述信号解码模块，与所述信号分析模块连接，用于将所述控制信号解码，并且，将解码后的控制信号分别驱动控制不同的染色LED发光二极管；所述信号编码模块，与所述信号解码模块连接，用于将解码后的控制信号重新编码，并传输给下一级芯片。

所述的LED染色灯单元，所述单线传输驱动控制芯片为自带脉冲宽度调制的单线传输驱动控制芯片。

所述的LED染色灯单元，所述单线传输驱动控制芯片设置一报错指示功能模块，当用于当芯片发生错误时，芯片输出错误指示信号。

所述的LED染色灯单元，所述LED染色灯单元内还设置一报错指示装置，所述报错指示装置与所述报错指示功能模块连接，用于接收错误指示信号。

所述的LED染色灯单元，所述报错指示装置为一LED指示灯，其还用于在接收到错误指示信号时发光。

所述的LED染色灯单元，所述染色LED发光二极管含至少一个管芯。

所述的LED染色灯单元，所述管芯至少包括红色管芯、绿色管芯和蓝色管芯其中之一。

所述的LED染色灯单元，所述单线传输驱动控制芯片之间通过所述一信号控制线串行连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：

1、染色灯单元内加入单线传输驱动控制芯片，通过单线传输驱动控制芯片可独立控制每个LED发光二极管发光，可以显示各种灯饰变化效果，从而使由染色灯单元组合制作成的各种染色灯的装饰效果更好。

2、单线传输驱动控制芯片内设单线传输功能模块，信号控制线路只有一根，接头为一进一出，接插件数量少，灯饰可靠性高；单线传输驱动控制芯片采用数据信号封包的方式，将控制信号合为一体串行传输，使传输的控制信号数据稳定、准确性高，同时芯片结构简单，体积比传统的驱动控制芯片体积大大减小，且连接线路简单，染色灯单元也小巧轻便。

附图说明

图1为本实用新型的结构电路图；

图2为本实用新型中单线传输驱动控制芯片内部功能模块框图；

图3为本实用新型中染色LED发光二极管组成方式一的示意图；

图4为本实用新型中染色LED发光二极管组成方式二的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，PCB板4上设置有一根电源正极线路1、一根电源负极线路3、染色LED发光二极管6和单线传输驱动控制芯片5；电源正极线路1与染色LED发光二极管6直接连接，染色LED发光二极管6另一端与单线传输驱动控制芯片5连接。单线传输驱动控制芯片5具有一个信号输入端5a和一个信号输出端5b，信号输入端5a和信号输出端5b通过一根信号控制线路2相互连接，控制信号从芯片5的信号输入端5a输入到单线传输驱动控制芯片5中，单线传输驱动控制芯片5根据输入的控制信号驱动控制染色LED发光二极管6。根据单线传输驱动控制芯片的实际设置，芯片5可以驱动控制不同数量的LED发光二极管管芯发光。如采用北京中庆微数字设备开发有限公司生产的型号为ZQL1111的单线传输驱动控制芯片，每个ZQL1111芯片可以驱动3个LED发光二极管管芯发光，每个LED发光二极管管芯都与一个电阻R1、或电阻R2、或电阻R3串联，以防止电流过大，将LED发光二极管管芯烧坏。单线传输驱动控制芯片5另一端与电源负极线路3电连接。单线传输驱动控制芯片5为自带脉冲宽度调制(PWM，Pulse width modulation)的单线传输驱动控制芯片。信号经过每级芯片都会自编解码，多片芯片级联信号无衰减，信号传输非常稳定，且染色灯单元结构简单。

单线传输驱动控制芯片5还设置一报错指示功能模块，当于当芯片发生错误时，输出错误指示信号。染色等单元内设置一报错指示灯7，与芯片5的报错指示功能模块连接，用于接收错误指示信号。指示灯7设置在芯片5和电源负极线路3之间，指示灯7采用LED灯，指示灯7与电阻R4串联，以防止电流过大，将指示灯7烧坏。当单线传输驱动控制芯片5本身发生错误时，或当连接芯片5的信号控制线路2发生故障，导致芯片5无控制信号输入时，单线传输驱动控制芯片5的报错指示功能模块自动识别，并且，发出错误指示信号，报错指示灯7接收来自芯片5的错误指示信号并进行闪烁报错。

如图2所示，单线传输驱动控制芯片5内部设置一单线传输功能模块501，单线传输功能模块501以串行方式进行数据传输，同时结合控制系统，将传统的四根信号线合而为一，使用一根信号线2传输所有的信号。单线传输功能模块501包含：信号分析模块9、信号解码模块10和信号编码模块11。信号分析模块9与信号控制线2连接，用于接收信号控制线2输入的控制信号，提取频率信息和数据信息，并通过所述频率信息的标志位及所述数据信号的标志位，确认所述数据信号是否有效，并将正确的控制信号传送给信号解码模块；当数据信号发生错误时，信号分析模块将错误信号传送给报错指示功能模块12，由报错指示功能模块12输出指示信号，报错指示功能模块12可外接一个LED灯指示错误。信号解码模块10与信号分析模块9连接，用于将输入的控制信号解码；解码后的控制信号包括显示数据信号、时钟信号和使能信号；信号解码模块10另一端与脉冲宽度调制(PWM)发生器连接，通过脉冲宽度调制(PWM)发生器调制，芯片根据解码后的显示数据信号、时钟信号和使能信号分别驱动控制不同的染色LED发光二极管。信号编码模块11与信号解码10模块连接，并且，对控制信号进行重新编码；信号编码模块11采用显示数据封包的方式，将解码后的显示数据信号、时钟信号及使能信号合为一体进行封包，并在封包内编有数据包头与数据包尾以及错误校验，并且，将重新编码后的控制信号传输给下一级芯片。由于信号经过每级芯片都会自编解码，多片芯片级联信号无衰减，信号传输非常稳定。

如图3所示，是本实用新型中染色LED发光二极管的一种组成方式。LED发光二极管6只含有一个管芯，所述管芯可以为红色管芯6a或绿色管芯6b或蓝色管芯6c；将LED发光二极管6的封装胶体部分直接放置在相应颜色的油漆中染上颜色，可以达到改变LED发发光二极管光色温的目的，从而达到所需颜色的LED发光二极管，也可通过染好颜色的染色玻璃、或树脂对LED发光二极管封装，可以达到同样的染色目的；再通过单线传输驱动控制芯片独立控制每个LED发光二极管的管芯发光，可以实现各种灯饰的闪烁变化效果，使装饰效果更好。单线传输驱动控制芯片可以安装在PCB板上，也可以封装在染色LED发光二极管内，与染色LED组成一个整体的封装染色LED。染好颜色的LED发光二极管6，通过正极引脚8a和负极引脚8b插入PCB板中，正极引脚8a与PCB板上的电源正极线路电连接，负极引脚8b与单线传输驱动控制芯片电连接。

如图4所示，是本实用新型中染色LED发光二极管的另一种组成方式。LED发光二极管内含有2个或2个以上的管芯，所述管芯为红色管芯6a、绿色管芯6b和蓝色管芯6c中的任意两种组合，或为三种的组合；LED发光二极管可以根据以上方法染好颜色，或者为普通未染颜色的LED发光二极管，通过单线传输驱动控制芯片独立控制单个LED发光二极管6内的每个管芯发光，2种或2种以上不同颜色的管芯或再加上染色封装层混合可以得到任何需要的颜色，同时通过单线传输驱动控制芯片控制，可以使染色灯实现各种闪烁变化效果，装饰效果更好。单线传输驱动控制芯片可以安装在PCB板上，也可以封装在LED发光二极管内，与LED组成一个整体的封装LED。LED发光二极管6通过正极引脚8a和负极引脚8b插入PCB板中，正极引脚8a与电源正极线路电连接，负极引脚8b与单线传输驱动控制芯片电连接。

本实用新型的若干LED染色灯单元组合可以制成各种具体形状的染色装饰灯，如：LED染色灯串、LED染色像素灯等。

应当理解的是，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，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1、一种LED染色灯单元，包括PCB板、设置在PCB板上的一电源正极线和一电源负极线、与所述电源正、负极线分别电连接的染色LED发光二极管；

其特征在于：

所述染色灯单元内还包含至少一单线传输驱动控制芯片，所述单线传输驱动控制芯片设置在所述PCB板上，并且，分别与所述染色LED发光二极管、所述电源正极线和所述电源负极线电连接；

所述单线传输驱动控制芯片设置一单线传输功能模块，用于串行传输控制信号；

所述单线传输功能模块与一信号控制线连接，并且，采用数据信号封包的方式，将所述控制信号合为一体串行传输，并根据所述控制信号驱动控制所述染色LED发光二极管。

2、根据权利要求1所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述单线传输功能模块包含：信号分析模块、信号解码模块、信号编码模块；

所述信号分析模块，与所述信号控制线连接，用于接收输入的控制信号，提取频率信息和数据信息，并通过所述频率信息的标志位及所述数据信号的标志位，确认所述数据信号是否有效；

所述信号解码模块，与所述信号分析模块连接，用于将所述控制信号解码，并且，将解码后的控制信号分别驱动控制不同的染色LED发光二极管；

所述信号编码模块，与所述信号解码模块连接，用于将解码后的控制信号重新编码，并传输给下一级芯片。

3、根据权利要求1所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述单线传输驱动控制芯片为自带脉冲宽度调制的单线传输驱动控制芯片。

4、根据权利要求1所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述单线传输驱动控制芯片设置一报错指示功能模块，用于当芯片发生错误时，输出错误指示信号。

5、根据权利要求4所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述LED染色灯单元内还设置一报错指示装置，所述报错指示装置与所述报错指示功能模块连接，用于接收所述错误指示信号。

6、根据权利要求5所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述报错指示装置为一LED指示灯，其还用于在接收到错误指示信号时发光。

7、根据权利要求1所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述染色LED发光二极管含至少一个管芯。

8、根据权利要求7所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述管芯至少包括红色管芯、绿色管芯和蓝色管芯其中之一。

9、根据权利要求1所述的LED染色灯单元，其特征在于：所述单线传输驱动控制芯片之间通过所述一信号控制线串行连接。

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