CN205993006U - 一种调光电路 - Google Patents

Abstract

一种调光电路，包括降压芯片U1电路、MCU控制芯片U2、多个LED灯并联而后与场效应管串接形成的LED灯板电路、触控晶片U3，所述电源电压与降压芯片U1电路的输入端、LED灯板电路连接，所述降压芯片U1电路的输出端与MCU控制芯片U2、触控晶片U3连接，所述MCU控制芯片U2电路与触控晶片U3连接，LED灯板电路与MCU控制芯片U2连接。本电路结构简单，用于灯具上的调光范围不受限制，能实现0～100％的无极调光，使用者可以根据需求任意調整燈光的明暗度；电路稳定性高，具备抗干扰能力，适用范围广。

Description

一种调光电路

技术领域

本实用新型属于电路照明技术领域，具体涉及一种调光电路。

背景技术

现有的灯光照明技术中，不同人对光线的耐受度不一样，而且不同时间段不同场景对灯光的使用需求也不同，因此灯光的亮度可调性对生活的便利性存在很大影响。而目前可调光的灯大都为分段控制，即灯具在出厂后就已经限定了能调光档数，常见的为0％/10％/50％/100％四段调光或多段調光，另外还有使用TRIAC调光器，但该调光器在轻载时效率会很低，大约只有10％。效率太低或者调光的亮度被限制，都不利于人们自由操控灯光亮度。

因此，需要一种能随意调节光亮度的照明模式来提高生活的便捷性及满足不同人对光线亮度的需求。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目灯光只能分段调整或者调整效率低下的问题，提供一种无极调光电路。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种调光电路，包括降压芯片U1电路、MCU控制芯片U2、多个LED并联而后与场效应管串接形成的LED灯板电路、触控晶片U3，所述电源电压与降压芯片U1电路的输入端、LED灯板电路连接，所述降压芯片U1电路的输出端与MCU控制芯片U2、触控晶片U3连接，所述MCU控制芯片U2电路与触控晶片U3连接，LED灯板电路与MCU控制芯片U2连接。

电源电压经降压芯片U1压降后输出电压给触控晶片U3、MCU控制芯片U2分别供电，

电源电压给LED灯板电路供电，触控晶片U3受到碰触产生一个动作输出信号给MCU控制芯片U2，通过MCU控制芯片U2的信号转换及调整后将该信号传送给场效应管，通过场效应管栅极与源极之间电子释放的多寡来控制多个LED并联的灯光亮度。

进一步，所述降压芯片U1电路为电源电压+12V与降压芯片U1的输入端3脚、电容C1的正极、电容C4一端分别连接，电容C1的负极、电容C4另一端接地；降压芯片U1的输出端2脚输出电压+3V，降压芯片U1的输出端2脚接电容C2正极、电容C3一端，电容C2负极、电容C3另一端、降压芯片U1的公共端1脚接地。降压芯片U1的输入、输出端都接并联的大小电容进入去耦滤波，提高电路电流稳定性。

进一步，所述多个LED并联为若干LED支路并联，若干LED支路并联形成的输入端节点、输出端节点分别接电源电压、场效应管Q1的漏极，其中第一支路包括串联的发光二极管D1、发光二极管D6，第二支路包括依次串联的发光二极管D2、发光二极管D7、发光二极管D11，第三支路包括依次串联的发光二极管D3、发光二极管D8、发光二极管D12，第四支路包括依次串联的发光二极管D4、发光二极管D9、发光二极管D13，第一支路包括依次串联的发光二极管D5、发光二极管D10、发光二极管D14。

更进一步，所述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路上设有电阻，具体为，电阻R1、电阻R2、电阻R3并联形成的两个节点分别与发光二极管D6的负极、电阻R4、电阻R5、电阻R6并联形成的一个节点连接，电阻R4、电阻R5、电阻R6并联的另一节点与场效应管Q1的漏极连接，电阻R7、电阻R8、电阻R9并联形成的两端的节点分别与发光二极管D11的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R10、电阻R11、电阻R12并联形成的两端的节点分别与发光二极管D12的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R13、电阻R14、电阻R15并联形成的两端的节点分别与发光二极管D13的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R16、电阻R17、电阻R18并联形成的两端的节点分别与发光二极管D14的负极、场效应管Q1的漏极连接。发光二极管(即LED灯)的支路上串接电阻为了限压，而电阻采用多个电阻并联方式是为了分别散热，避免单一电阻过热。

更进一步，场效应管Q1的源极分别电阻R20一端、电阻R21一端连接，电阻R20一端、电阻R21另一端接地的同时与电容C5一端连接，电阻R20另一端与电容C5另一端、MCU控制芯片U2的6脚连接，场效应管Q1的栅极与电阻R19连接后接MCU控制芯片U2的第7脚。MCU控制芯片U2通过场效应管Q1的栅极(G)信号，来进一步控制栅极与源极之间(即GS)之间的电子释放来控制多个LED的亮度。

进一步，电压+3V与MCU控制芯片U2的1脚、触控晶片U3的15脚、电阻R22一端、电阻R23一端、电阻R24一端、电阻R25一端分别连接，电阻R22另一端与MCU控制芯片U2的2脚、触控晶片U3的17脚分别连接，电阻R23另一端与MCU控制芯片U2的3脚、触控晶片U3的18脚分别连接，电阻R24另一端与MCU控制芯片U2的5脚、触控晶片U3的20脚分别连接，电阻R25另一端与触控晶片U3的5脚连接。

更进一步，触控晶片U3的4脚与电容C6一端、电容C7一端连接，电容C6另一端、电容C7另一端接地。并联不同大小的电容C6、电容C7起滤波作用，有利于芯片获得的电源稳定。

更进一步，触控晶片U3的15脚与电容C8一端、电容C9一端连接，电容C8另一端、电容C9另一端接地。并联不同大小的电容C8、电容C9起滤波作用，有利于芯片获得的电源稳定。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：本电路结构简单，用于灯具上的调光范围不受限制，能实现0～100％的无极调光，使用者可以根据需求任意調整燈光的明暗度；电路稳定性高，具备抗干扰能力，适用范围广。

附图说明

图1是调光电路的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。

一种调光电路，包括降压芯片U1电路、MCU控制芯片U2、多个LED并联而后与场效应管串接形成的LED灯板电路、触控晶片U3，所述电源电压与降压芯片U1电路的输入端、LED灯板电路连接，所述降压芯片U1电路的输出端与MCU控制芯片U2、触控晶片U3连接，所述MCU控制芯片U2电路与触控晶片U3连接，LED灯板电路与MCU控制芯片U2连接。MCU控制芯片U2采用PIC12F1501型号，触控晶片U3采用IQS333QFN20型号。

降压芯片U1电路为电源电压+12V与降压芯片U1的输入端3脚、电容C1的正极、电容C4一端分别连接，电容C1的负极、电容C4另一端接地；降压芯片U1的输出端2脚输出电压+3V，降压芯片U1的输出端2脚接电容C2正极、电容C3一端，电容C2负极、电容C3另一端、降压芯片U1的公共端1脚接地。降压芯片U1的输入、输出端都接并联的大小电容进入去耦滤波，提高电路电流稳定性。降压芯片U1采用MCP1703-3302型号，电容C1大小选用10UF，电容C4大小选用1UF，电容C3大小选用0.1UF，电容C2大小选用4.7UF。

多个LED并联为若干LED支路并联，若干LED支路并联形成的输入端节点、输出端节点分别接电源电压、场效应管Q1的漏极，其中第一支路包括串联的发光二极管D1、发光二极管D6，第二支路包括依次串联的发光二极管D2、发光二极管D7、发光二极管D11，第三支路包括依次串联的发光二极管D3、发光二极管D8、发光二极管D12，第四支路包括依次串联的发光二极管D4、发光二极管D9、发光二极管D13，第一支路包括依次串联的发光二极管D5、发光二极管D10、发光二极管D14。

第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路上设有电阻，具体为，电阻R1、电阻R2、电阻R3并联形成的两个节点分别与发光二极管D6的负极、电阻R4、电阻R5、电阻R6并联形成的一个节点连接，电阻R4、电阻R5、电阻R6并联的另一节点与场效应管Q1的漏极连接，电阻R7、电阻R8、电阻R9并联形成的两端的节点分别与发光二极管D11的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R10、电阻R11、电阻R12并联形成的两端的节点分别与发光二极管D12的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R13、电阻R14、电阻R15并联形成的两端的节点分别与发光二极管D13的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R16、电阻R17、电阻R18并联形成的两端的节点分别与发光二极管D14的负极、场效应管Q1的漏极连接。发光二极管(即LED灯)的支路上串接电阻为了限压，而电阻采用多个电阻并联方式是为了分别散热，避免单一电阻过热。串联在支路上的三个并联电阻大小都选用68Ω。

场效应管Q1的源极分别电阻R20一端、电阻R21一端连接，电阻R20一端、电阻R21另一端接地的同时与电容C5一端连接，电阻R20另一端与电容C5另一端、MCU控制芯片U2的6脚连接，场效应管Q1的栅极与电阻R19连接后接MCU控制芯片U2的第7脚。MCU控制芯片U2通过场效应管Q1的栅极(G)信号，来进一步控制栅极与源极之间(即GS)之间的电子释放来控制多个LED的亮度。场效应管Q1选用APM2306型号的，是一种耗尽型PMOS管，电阻R19大小选用200Ω，电阻R20选用10K,电阻R21大小选用0.1Ω，电容C5为0.1UF。

电压+3V与MCU控制芯片U2的1脚、触控晶片U3的15脚、电阻R22一端、电阻R23一端、电阻R24一端、电阻R25一端分别连接，电阻R22另一端与MCU控制芯片U2的2脚、触控晶片U3的17脚分别连接，电阻R23另一端与MCU控制芯片U2的3脚、触控晶片U3的18脚分别连接，电阻R24另一端与MCU控制芯片U2的5脚、触控晶片U3的20脚分别连接，电阻R25另一端与触控晶片U3的5脚连接。电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25大小选用4.7K。

触控晶片U3的4脚与电容C6一端、电容C7一端连接，电容C6另一端、电容C7另一端接地。并联不同大小的电容C6、电容C7起滤波作用，有利于芯片获得的电源稳定。电容C6、电容C7的大小分别选用1UF、100PF。

触控晶片U3的15脚与电容C8一端、电容C9一端连接，电容C8另一端、电容C9另一端接地。并联不同大小的电容C8、电容C9起滤波作用，有利于芯片获得的电源稳定。电容C6、电容C7的大小分别选用1UF、100PF。

本实施例的调光电路，触控晶片U3预先设置好完整程序,可以同時控制0～6的控制点，本方案中可以采用以下9/8/7引脚RX3/RX4/RX5(控制调光)，以及6引脚RX6(控制開關)来实现控制，开关(一点)与调光(三点)，RX6为控制开关点，RX3/RX4/RX5为电容感应式接触点，另用电路LAYOUT设计于产品外壳再加上手指的电压形成一个电容的错位,让触控晶片U3的引脚RX3/RX4/RX5动作，输出讯号(SDA)给MCU控制芯片U2,MCU控制芯片U2收到讯号(模拟讯号),转换(数字讯号)后，MCU控制芯片U2计算电压调整比例(A/D转换)输出RA0，RA0输出模拟讯号,提供给MOSFET(即场效应管Q1)启动电子开关,利用闸级的释放多寡(GS释放),来控制LED端的亮度大小。

以上为本实用新型的优选实施方式，并不限定本实用新型的保护范围，对于本领域技术人员根据本实用新型的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调光电路，其特征在于，该电路包括降压芯片U1电路、MCU控制芯片U2、多个LED灯并联而后与场效应管串接形成的LED灯板电路、触控晶片U3，所述电源电压与降压芯片U1电路的输入端、LED灯板电路连接，所述降压芯片U1电路的输出端与MCU控制芯片U2、触控晶片U3连接，所述MCU控制芯片U2电路与触控晶片U3连接，LED灯板电路与MCU控制芯片U2连接。

2.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述降压芯片U1电路为电源电压+12V与降压芯片U1的输入端3脚、电容C1的正极、电容C4一端分别连接，电容C1的负极、电容C4另一端接地；降压芯片U1的输出端2脚输出电压+3V，降压芯片U1的输出端2脚接电容C2正极、电容C3一端，电容C2负极、电容C3另一端、降压芯片U1的公共端1脚接地。

3.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，所述多个LED并联为若干LED支路并联，若干LED支路并联形成的输入端节点、输出端节点分别接电源电压、场效应管Q1的漏极，其中第一支路包括串联的发光二极管D1、发光二极管D6，第二支路包括依次串联的发光二极管D2、发光二极管D7、发光二极管D11，第三支路包括依次串联的发光二极管D3、发光二极管D8、发光二极管D12，第四支路包括依次串联的发光二极管D4、发光二极管D9、发光二极管D13，第一支路包括依次串联的发光二极管D5、发光二极管D10、发光二极管D14。

4.根据权利要求3所述的一种调光电路，其特征在于，所述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路上设有电阻，具体为，电阻R1、电阻R2、电阻R3并联形成的两个节点分别与发光二极管D6的负极、电阻R4、电阻R5、电阻R6并联形成的一个节点连接，电阻R4、电阻R5、电阻R6并联的另一节点与场效应管Q1的漏极连接，电阻R7、电阻R8、电阻R9并联形成的两端的节点分别与发光二极管D11的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R10、电阻R11、电阻R12并联形成的两端的节点分别与发光二极管D12的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R13、电阻R14、电阻R15并联形成的两端的节点分别与发光二极管D13的负极、场效应管Q1的漏极连接，电阻R16、电阻R17、电阻R18并联形成的两端的节点分别与发光二极管D14的负极、场效应管Q1的漏极连接。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种调光电路，其特征在于，场效应管Q1的源极分别电阻R20一端、电阻R21一端连接，电阻R20一端、电阻R21另一端接地的同时与电容C5一端连接，电阻R20另一端与电容C5另一端、MCU控制芯片U2的6脚连接，场效应管Q1的栅极与电阻R19连接后接MCU控制芯片U2的第7脚。

6.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，电压+3V与MCU控制芯片U2的1脚、触控晶片U3的15脚、电阻R22一端、电阻R23一端、电阻R24一端、电阻R25一端分别连接，电阻R22另一端与MCU控制芯片U2的2脚、触控晶片U3的17脚分别连接，电阻R23另一端与MCU控制芯片U2的3脚、触控晶片U3的18脚分别连接，电阻R24另一端与MCU控制芯片U2的5脚、触控晶片U3的20脚分别连接，电阻R25另一端与触控晶片U3的5脚连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种调光电路，其特征在于，触控晶片U3的4脚与电容C6一端、电容C7一端连接，电容C6另一端、电容C7另一端接地。

8.根据权利要求1或6所述的一种调光电路，其特征在于，触控晶片U3的15脚与电容C8一端、电容C9一端连接，电容C8另一端、电容C9另一端接地。

9.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，MCU控制芯片U2采用PIC12F1501型号。

10.根据权利要求1所述的一种调光电路，其特征在于，触控晶片U3采用IQS333QFN20型号。