CN208175060U - 灯控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供灯控电路，灯控电路包括：信号模块，用于输出控制信号，所述控制信号包括K路占空比可调的PWM信号，K≥2；控制模块和驱动模块，当所述控制信号中至少一路PWM信号为触发电平时，所述控制模块向所述驱动模块输出使能信号；所述驱动模块在接收到所述使能信号时驱动LED灯珠串，所述LED灯珠串包括K组不同颜色的单色LED灯珠；调节模块，当所述控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述调节模块切换所述一路PWM信号对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。通过对PWM信号占空比的调整，可使LED灯珠串发出各种颜色、色温的单色光或者混合光。

Description

灯控电路

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及灯控电路。

背景技术

常见的LED灯颜色、色温固定，不能满足多种应用场景下的用户需求。例如，阅读灯和装饰用的彩灯通常需要分别购置，而不能将同一盏灯既用作阅读灯又用作装饰用的彩灯。例如，阅读灯的灯光色温在5000K上下，而红色彩灯其灯光色温在1500K上下。阅读灯用户几乎每天用到，但是装饰彩灯可能只在节假日用到，其他的大多数时间都是闲置的。用户不能将一盏灯在平日里当作阅读灯使用，而在节假日将同一盏灯当作装饰彩灯使用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的第一目的是：提供一种灯控电路，以解决同一盏灯不能在不同应用场景中满足用户不同需求的问题。

本实用新型的第二目的是：提供一种灯具的控制方法，以解决同一盏灯不能在不同应用场景中满足用户不同需求的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种灯控电路，包括：

信号模块，用于输出控制信号，所述控制信号包括K路占空比可调的PWM信号，K≥2；

控制模块和驱动模块，所述控制模块的输入信号为所述控制信号，当所述控制信号中至少一路PWM信号为触发电平时，所述控制模块向所述驱动模块输出使能信号；

所述驱动模块在接收到所述使能信号时驱动LED灯珠串，所述LED灯珠串包括K组不同颜色的单色LED灯珠；

调节模块，所述调节模块的输入信号为所述控制信号，当所述控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述调节模块切换所述一路PWM信号对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

在一个实施例中，所述控制模块包括K个第一三极管和K个第一二极管；

所述第一三极管为NPN型三极管，K个所述第一三极管的基极均通过电阻与所述控制信号的一路PWM信号连接，K个所述第一三极管的发射极均接地，K个所述第一三极管的集电极分别连接一个上拉电阻和一个所述第一二极管的正极，K个所述第一二极管的负极相互连接作为所述使能信号的输出点。

在一个实施例中，所述控制模块包括K个第二二极管和一个第二三极管；

所述第二三极管为PNP型三极管，K个所述第二二极管的负极各自与所述控制信号对应的一路PWM信号连接，K个所述第二二极管的正极均与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极拉高，所述第二三极管的发射极与基极之间连接第二电阻，所述第二三极管的集电极连接下拉电阻，所述第二三极管的集电极与所述下拉电阻的连接点作为所述使能信号的输出点。

在一个实施例中，所述调节模块包括K个第一开关和K个第二开关；

K个第一开关的控制端各自与所述控制信号的一路PWM信号连接，所述第一开关的一端接地，所述第一开关的另一端连接所述第二开关的控制端，所述第一开关根据PWM信号的跳变闭合或打开；

所述第二开关的两端分别与一组单色LED灯珠的两端连接，所述第二开关根据控制端电平的跳变闭合或打开。

在一个实施例中，所述第一开关为NPN型三极管，所述第二开关为PMOS管；

K个所述NPN型三极管的基极均通过电阻与所述控制信号的一路PWM信号连接，K个所述NPN型三极管的发射极各自接地，K个所述NPN型三极管的集电极各自连接一个上拉电阻，且K个所述NPN型三极管的集电极各自通过一个第三电阻与对应的一个所述PMOS管的栅极连接，所述PMOS管的源极和漏极分别与一组单色LED灯珠的两端连接。

在一个实施例中，K＝3，K组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。

在一个实施例中，K＝4，K组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠、蓝色灯珠和白色灯珠。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种灯具的控制方法，包括：

接收选定信号，所述选定信号用于从P种候选的工作模式中指定其一作为选定工作模式，P≥2；

确定所述选定工作模式所对应的控制参数；所述控制参数包括所述K路PWM信号中每一路PWM信号的占空比；

根据所述控制参数输出所述K路PWM信号，以切换与所述K路PWM信号一一对应的所述K组单色LED灯珠各自的亮灭状态。

在一个实施例中，所述P种候选的工作模式包括自定义工作模式，当所述选定工作模式为自定义工作模式时，所述控制方法还包括：

接收调节指令，根据所述调节指令调节所述K路PWM信号中任一路PWM信号的占空比；

根据所述K路PWM信号中每一路PWM信号占空比的当前值输出所述K路PWM信号。

在一个实施例中，还包括：

接收确定指令，保存当前时刻所述K路PWM信号中每一路PWM信号的占空比，作为自定义工作模式对应的控制参数。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的技术方案，信号模块输出控制信号，控制信号一方面用于生成LED灯珠串的驱动信号，另一方面用于控制K组等珠串中每一组等珠串的亮灭切换。控制信号包括K路PWM信号，每一路PWM信号占空比可调。

每一路PWM信号对应一组单色LED灯珠。一路PWM信号占空比变化时，对应单色LED灯珠在一个信号跳变周期内点亮和熄灭的时间占比相应变化。

当仅有一路PWM信号高低转换时，对应一组单色LED灯珠出现亮灭切换，呈现出某种单色光。当至少两路PWM信号高低转换时，对应的至少两组单色LED灯珠出现亮灭切换，呈现出某种颜色的混合光，每种单色LED灯珠被点亮的时间周期发生变化时，混合光的颜色随之变化。通过对PWM信号占空比的调整，可使LED灯珠串发出各种颜色、色温的单色光或者混合光，在不同应用场景下满足用户的不同需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据实施例一示出的灯控电路的结构框图。

图2是根据实施例二示出的控制模块的说明示意图。

图3是根据实施例二示出的调节模块的说明示意图。

图4是根据实施例二示出的LED灯珠串的说明示意图。

图5是根据实施例三示出的控制模块的说明示意图。

图6是根据实施例四示出的灯具的控制方法的流程图。

图7是根据实施例五示出的灯具的控制方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的设备和方法的例子。

为了便于清楚描述本实用新型实施例的技术方案，在本实用新型的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

实施例一

图1是根据一示例性实施例示出的一种灯控电路的结构框图，灯控电路包括：

信号模块11，用于输出控制信号，控制信号包括K路占空比可调的PWM信号，K≥2，图1所示为K＝4的情形。信号模块11可以为微处理器等信号输出器件或者电路。

控制模块12和驱动模块13，控制模块12的输入信号为控制信号，当控制信号中至少一路PWM信号为触发电平时，控制模块12向驱动模块13输出使能信号。触发电平可以为高电平或者低电平。

驱动模块13在接收到使能信号时，输出驱动信号连接灯珠串14的两端。驱动信号为点亮LED灯珠串14提供驱动电压。LED灯珠串14包括K组串联的不同颜色的单色LED灯珠(图1中未画出)。驱动模块13可以为各种LED驱动芯片等。

在一个实施例中，K＝3，K组单色LED灯珠为RGB灯珠。RGB灯珠指三组单色灯珠，R表示红色灯珠，G表示绿色灯珠，B表示蓝色灯珠。通过RGB灯珠产生的混合光，其颜色可覆盖RGB色域，可满足多种应用场景下的用户需求，例如用作阅读灯时产生色温6000K的正白光，用作卧室照明灯时产生色温3000K的暖白光，用作装饰灯时产生彩色灯光等。

或者，K＝4，K组单色LED灯珠为RGBW灯珠。RGBW灯珠指四组单色灯珠，R表示红色灯珠，G表示绿色灯珠，B表示蓝色灯珠，W表示白色灯珠。白色光可通过RGB灯珠产生的单色光混合而成，即在需要输出白光时RGB灯珠均需点亮。加入白色灯珠后，在需要输出白光时可仅点亮白色灯珠，以降低RGB灯珠的工作负荷，延长灯珠使用寿命。

调节模块15，调节模块15的输入信号为控制信号，当控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，调节模块15切换一路PWM信号对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

本实用新型实施例提供的灯控电路，通过PWM信号的高低跳变，使得单色LED灯珠点亮或者短接(熄灭)，PWM信号占空比变化时，单色LED灯珠被点亮或短接的时间周期发生变化。不同颜色的单色LED灯珠被点亮时，在视觉上形成某种颜色的混合光。每种单色LED灯珠被点亮的时间周期发生变化时，混合光的颜色随之变化。通过对PWM信号占空比的调整，可使LED灯珠串发出各种颜色、色温的单色光或者混合光。

实施例二

基于实施例一提供的灯控电路，实施例二以K＝4的情形为例，对灯控电路的结构进行说明。

信号模块11输出4路PWM信号，LED灯珠串14包括4组单色LED灯珠。其中4组单色LED灯珠为RGBW灯珠，4路PWM信号与4组单色LED灯珠一一对应，一路PWM信号用于控制切换对应一组单色LED灯珠的亮灭状态。

参照图2所示，在一个实施例中，控制模块12包括4个第一三极管和4个第一二极管。4个第一三极管分别以图标121-1、121-2、121-3和121-4标识，4个第一二极管分别以图标122-1、122-2、122-3和122-4标识。

两幅或以上附图中以相同字母标识的连接点为相互连接的连接点。图1中的连接点B、连接点G、连接点R、连接点W分别与图2中对应的连接点一一连接。

第一三极管为NPN型三极管，4个第一三极管的基极均通过电阻与控制信号的一路PWM信号连接，4个第一三极管的发射极均接地，4个第一三极管的集电极分别连接一个上拉电阻和一个第一二极管的正极，4个第一二极管的负极相互连接作为使能信号的输出点。

参照图3所示，在一个实施例中，调节模块15包括4个第一开关和4个第二开关。4个第一开关分别以图标151-1、151-2、151-3和151-4标识。4个第二开关分别以图标152-1、152-2、152-3和152-4标识。

图3中，4个第一开关的控制端分别以连接点B、连接点G、连接点R、连接点W标识。4个第一开关的控制端各自与控制信号的一路PWM信号连接，第一开关的一端接地，第一开关的另一端连接第二开关的控制端，每个第一开关根据所连接的PWM信号的跳变闭合或打开。

第二开关的两端分别与一组单色LED灯珠的两端连接，第二开关根据控制端电平的跳变闭合或打开。

图3所示为第一开关为NPN型三极管、第二开关为PMOS管的情形。第一开关的控制端为三极管的基极，第二开关的控制端为PMOS管的栅极。

4个NPN型三极管的基极均通过电阻与控制信号的一路PWM信号连接，4个NPN型三极管的发射极各自接地，4个NPN型三极管的集电极各自连接一个上拉电阻，且4个NPN型三极管的集电极各自通过一个第三电阻与对应的一个PMOS管的栅极连接，4个第三电阻分别以图标153-1、153-2、153-3和153-4标识。

一个PMOS管的源极和漏极分别与一组单色LED灯珠的两端连接。参照图4所示，4组单色LED灯珠串联，即RGBW灯珠串联，图4所示为每组灯珠包括一个LED灯珠的情形。红色灯珠的正负连接点以R+、R-标识，绿色灯珠的正负连接点以G+、G-标识，蓝色灯珠的正负连接点以B+、B-标识，白色灯珠的正负连接点以W+、W-标识。B-与G+连接，G-与R+连接，R-与W+连接。驱动模块14输出的驱动信号分别与连接点B+和W-连接。

图4中的连接点B+、B-、G+、G-、R+、R-、W+、W-，分别与图3中对应的连接点一一连接。

以信号模块11的连接点B输出的一路PWM信号为例进行说明。

当信号为低电平时，第一开关151-1断开，第二开关152-1导通，连接点B+和连接点G+短接，蓝色灯珠熄灭。当信号为高电平时，第一开关151-1导通，第二开关152-1断开，连接点B+和连接点G+断开，蓝色灯珠点亮。

信号模块11的输出的4路PWM信号，可分别控制4组单色LED灯珠的亮灭。通过对每一路PWM信号占空比的调整，可使LED灯珠串14发出各种颜色、色温的单色光或者混合光。

实施例三

控制模块12可有多种具体的结构，实施例三提供控制模块12的另一种结构。参照图5所示，在一个实施例中，控制模块12包括4个第二二极管和一个第二三极管124。4个第二二极管分别以图标123-1、123-2、123-3和123-4标识。图1中的连接点B、连接点G、连接点R、连接点W分别与图5中对应的连接点一一连接。

第二三极管124为PNP型三极管，4个第二二极管的负极各自与控制信号对应的一路PWM信号连接，4个第二二极管的正极均与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二三极管124的基极连接，第二三极管124的发射极拉高，第二三极管的发射极与基极之间连接第二电阻，第二三极管124的集电极连接下拉电阻，第二三极管的集电极与下拉电阻的连接点作为使能信号的输出点。

本实用新型提供的技术方案，信号模块输出控制信号，控制信号一方面用于生成LED灯珠串的驱动信号，一方面用于控制K组等珠串中每一组等珠串的亮灭切换。控制信号包括K路PWM信号，每一路PWM信号占空比可调。

每一路PWM信号对应一组单色LED灯珠。一路PWM信号占空比变化时，对应单色LED灯珠在一个信号跳变周期内点亮和熄灭的时间占比相应变化。

当仅有一路PWM信号高低转换时，对应一组单色LED灯珠出现亮灭切换，呈现出某种单色光。当至少两路PWM信号高低转换时，对应的至少两组单色LED灯珠出现亮灭切换，呈现出某种颜色的混合光，每种单色LED灯珠被点亮的时间周期发生变化时，混合光的颜色随之变化。通过对PWM信号占空比的调整，可使LED灯珠串发出各种颜色、色温的单色光或者混合光，在不同应用场景下满足用户的不同需求。

实施例四

实施例四提供了一种灯具的控制方法，灯具包括实施例一至实施例三中其中任一所描述的灯控电路。参照图6所示的控制方法的流程图，控制方法包括步骤601-603：

在步骤601中，接收选定信号。

选定信号用于从P种候选的工作模式中指定其一作为选定工作模式，P≥2。

在一个实施例中，P＝3，候选的工作模式包括阅读灯工作模式、彩灯工作模式和自定义工作模式。灯具可设置一个旋钮，用户转动旋钮时触发选定信号，旋钮包括3个档位，每个档位指定其中一个工作模式作为选定工作模式。或者，灯具设置一触控开关，用户点击一下时开启，此时选定工作模式为相邻上一次灯具关闭时的工作模式。用户再点击触控开关时，每点击一次选定工作模式切换一次，遍历每个工作模式后，当用户再次点击触控开关时灯具关闭。

在步骤602中，确定选定工作模式所对应的控制参数。

选定工作模式确定后，确定选定工作模式对应的控制参数，控制参数包括K路PWM信号中每一路PWM信号的占空比。

以K＝3，K组单色LED灯珠为RGB灯珠的情形为例。每个候选的工作模式对应的控制参数包括：。

对应红色灯珠的PWM信号的占空比，记作D1。

对应绿色灯珠的PWM信号的占空比，记作D2。

对应蓝色灯珠的PWM信号的占空比，记作D3。

将候选的工作模式的控制参数记作(D1，D2，D3)，每个候选的工作模式所对应控制参数的取值可在灯具出厂时设定。

在步骤603中，根据控制参数输出K路PWM信号。

K路PWM信号与K组单色LED灯珠一一对应，一路PWM信号用于控制切换对应一组单色LED灯珠的亮灭状态。

例如，设定阅读灯工作模式对应的控制参数为：(D1＝50％，D2＝50％，D3＝50％)。当阅读灯工作模式为选定工作模式时，灯控电路的信号模块输出3路占空比均为50％的PWM信号，以调节RGB灯珠的亮灭状态，形成混合光。

在一个实施例中，彩灯工作模式对应的控制参数的取值可随时间变化。例如彩灯工作模式对应的控制参数为：(D1＝|Sin(S1*t)|，D1＝|Sin(S2*t)|，D3＝|Sin(S3*t)|)，其中t为灯具在彩灯工作模式下的工作时长，S1、S2、S3为常数。当彩灯工作模式为选定工作模式时，灯控电路的信号模块输出3路PWM信号，每一路PWM信号的占空比随时间动态变化，使得RGB灯珠形成的混合光颜色不断变化。

本实用新型的实施例提供的控制方法，预先设定每个候选的工作模式的控制参数，用户通过选择灯具的工作模式以调节灯控电路信号模块输出的K路PWM信号。在不同工作模式下，灯具可呈现不同颜色的单色光或者混合光，以满足不同应用场景下用户的不同需求。

实施例五

基于实施例四所提供的灯具的控制方法，实施例五以选定工作模式为自定义工作模式的情形为例，对控制方法做进一步补充和说明。

其中部分步骤中的内容与实施例四中的步骤相同或类似，以下只对步骤中不同之处做详细说明。参照图7所示，实施例五提供的灯具的控制方法包括步骤701-704：

在步骤701中，启动自定义工作模式。

在一个实施例中，用户转动灯具的旋钮切换灯具的工作模式，当旋钮被转动至某一档位时，启动自定义工作模式。自定义工作模式下，灯控电路的信号模块保持PWM信号输出。

在步骤702中，接收调节指令，根据调节指令调节K路PWM信号中任一路PWM信号的占空比。

在一个实施例中，灯具提供用于调节每一路PWM信号占空比的接口。例如在灯具提供用于设置每一路PWM信号占空比的旋钮，旋钮转动时触发调节指令。随着旋钮转动，一路PWM信号的占空比对应变化。

在另一实施例中，灯具可以智能手机通过蓝牙连接，用户可通过安装于智能手机上的客户端触发调节指令，调节任一路PWM信号的占空比。

在步骤703中，根据K路PWM信号中每一路PWM信号占空比的当前值输出K路PWM信号。

在自定义工作模式下，灯控电路的信号模块保持PWM信号输出。当用户调节任一路PWM信号的占空比时，信号模块输出的PWM信号的占空比随之变化，用户可以当场看到占空比调节后灯具光线所呈现的颜色。

在步骤704中，接收确定指令，保存当前时刻K路PWM信号中每一路PWM信号的占空比，作为自定义工作模式对应的控制参数。

以用户通过智能手机客户端调节PWM信号占空比的情形为例，当用户对调节后的灯光颜色满意时，通过客户端触发确定指令。灯具接收到确定指令后，保存当前时刻K路PWM信号中每一路PWM信号的占空比，作为自定义工作模式对应的控制参数。当自定义工作模式启动时，以所保存的K路PWM信号占空比的取值作为控制参数，输出K路PWM信号。

本实用新型的实施例提供的控制方法，预先设定每个候选的工作模式的控制参数，用户通过选择灯具的工作模式以调节灯控电路信号模块输出的K路PWM信号。在不同工作模式下，灯具可呈现不同颜色的单色光或者混合光，以满足不同应用场景下用户的不同需求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种灯控电路，其特征在于，包括：

信号模块，用于输出控制信号，所述控制信号包括K路占空比可调的PWM信号，K≥2；

控制模块和驱动模块，所述控制模块的输入信号为所述控制信号，当所述控制信号中至少一路PWM信号为触发电平时，所述控制模块向所述驱动模块输出使能信号；

所述驱动模块在接收到所述使能信号时驱动LED灯珠串，所述LED灯珠串包括K组不同颜色的单色LED灯珠；

调节模块，所述调节模块的输入信号为所述控制信号，当所述控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述调节模块切换所述一路PWM信号对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

2.根据权利要求1所述的灯控电路，其特征在于，

所述控制模块包括K个第一三极管和K个第一二极管；

所述第一三极管为NPN型三极管，K个所述第一三极管的基极均通过电阻与所述控制信号的一路PWM信号连接，K个所述第一三极管的发射极均接地，K个所述第一三极管的集电极分别连接一个上拉电阻和一个所述第一二极管的正极，K个所述第一二极管的负极相互连接作为所述使能信号的输出点。

3.根据权利要求1所述的灯控电路，其特征在于，

所述控制模块包括K个第二二极管和一个第二三极管；

所述第二三极管为PNP型三极管，K个所述第二二极管的负极各自与所述控制信号对应的一路PWM信号连接，K个所述第二二极管的正极均与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极拉高，所述第二三极管的发射极与基极之间连接第二电阻，所述第二三极管的集电极连接下拉电阻，所述第二三极管的集电极与所述下拉电阻的连接点作为所述使能信号的输出点。

4.根据权利要求1所述的灯控电路，其特征在于，

所述调节模块包括K个第一开关和K个第二开关；

K个第一开关的控制端各自与所述控制信号的一路PWM信号连接，所述第一开关的一端接地，所述第一开关的另一端连接所述第二开关的控制端，所述第一开关根据PWM信号的跳变闭合或打开；

所述第二开关的两端分别与一组单色LED灯珠的两端连接，所述第二开关根据控制端电平的跳变闭合或打开。

5.根据权利要求4所述的灯控电路，其特征在于，

所述第一开关为NPN型三极管，所述第二开关为PMOS管；

K个所述NPN型三极管的基极均通过电阻与所述控制信号的一路PWM信号连接，K个所述NPN型三极管的发射极各自接地，K个所述NPN型三极管的集电极各自连接一个上拉电阻，且K个所述NPN型三极管的集电极各自通过一个第三电阻与对应的一个所述PMOS管的栅极连接，所述PMOS管的源极和漏极分别与一组单色LED灯珠的两端连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的灯控电路，其特征在于，

K＝3，K组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。

7.根据权利要求1-5任一项所述的灯控电路，其特征在于，

K＝4，K组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠、蓝色灯珠和白色灯珠。