CN209330435U - 一种装饰led灯串结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种装饰LED灯串结构，属于点控LED灯串技术领域。它解决了现有技术中装饰LED灯串的装配效率很低的问题。一种装饰LED灯串结构，包括多个LED发光单元，每个LED发光单元包括RGB发光二极管和控制IC，RGB发光二极管的正极引脚与控制IC的正极引脚连接，RGB发光二极管的三个负极引脚分别与控制IC的控制引脚一一对应连接，RGB发光二极管的其中一个负极引脚上连接有电压放大电路，电压放大电路的输出端与所述的写入引脚连接，LED发光单元之间通过控制IC的正极引脚和负极引脚进行连接形成串联或并联。本实用新型能提高装饰LED灯串的装配效率。

Description

一种装饰LED灯串结构

技术领域

本实用新型属于点控LED灯串技术领域，涉及一种装饰LED灯串结构。

背景技术

LED也就是发光二极管，LED通电后会发出光亮对环境或者物品进行照射。由于其具有节能、色彩多样、便于控制等特点，因此广泛应用到了各种照明设备中。并且根据LED的特点，人们常常将LED连接形成灯串作为装饰应用在圣诞树、室内装饰、户外装饰等领域。

目前，人们常常采用能发出红(R)、绿(G)和蓝(B)三种颜色的RGB发光二极管，形成装饰用LED灯串，并通过控制灯串上每个发光二极管的颜色或者亮灭能够使灯串显示图案或文字，也就是进行LED灯的点控。为了对LED灯串的每个发光二极管进行点控，需要对每个发光二极管上集成设置控制IC，并在控制IC中设置地址码，由主控制器对发光二极管进行寻址后进行相应控制。

现有能点控的装饰LED灯串在生产制造时，需要将一个一个控制IC按顺序进行地址码输入，之后按照顺序与对应的发光二极管进行装配，这样就会耗费大量的时间，并且如果控制IC位置放错需要耗费很长时间去纠错，因此现有能点控的装饰LED灯串的装配效率极低。

为此研发人员进行了研究给出新的装配方式，如中国专利公开的申请号为201720226345.8的一种LED发光灯串及多条灯串组成的阵列，该专利中给出在设定地址码时在集成电路制造时直接用导体层进行高低电平连接，或做成焊盘引出，在LED封装时用导线进行连接，或可以做成熔丝的结构，在LED封装之前对控制IC进行烧写编程，又或者做成EPRPM或EEPROM的结构，在LED封装之间或之后进行写入编程。

该专利中地址码可在控制IC与LED灯珠装配后进行编写，地址码可以不按顺序编入，在完成地址码编写后进行再连接形成灯串。虽然该专利给出控制IC可以先与LED灯珠装配再编码，节省了控制IC按顺序进行地址码输入的时间以及控制IC找寻对应LED进行装配的时间。但是在输入地址码时需要对控制IC的设定端进行不同的电平连接，连接需要花费的时间较长，并且编码时间也较长，从而这样不仅操作麻烦，而且还是比较耗费时间，同时在封装后进行烧写编程容易出错，成本又比较高，因此点控装饰LED灯的装配效率还不是很高。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种装饰LED灯串结构，该装饰LED灯串结构的技术问题是如何提高装饰LED灯串的装配效率。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种装饰LED灯串结构，包括多个LED发光单元，每个LED发光单元包括具有一个正极引脚和三个负极引脚的RGB发光二极管和用于存储地址码和比对地址码信号的控制IC，所述控制IC的引脚包括正极引脚、负极引脚、写入地址码信息的写入引脚和用于控制发光的三个控制引脚，所述RGB发光二极管的正极引脚与控制IC的正极引脚连接，RGB发光二极管的三个负极引脚分别与所述的控制引脚一一对应连接，其特征在于，所述RGB发光二极管的其中一个负极引脚上连接有电压放大电路，所述电压放大电路的输出端与所述的写入引脚连接，LED发光单元之间通过控制IC的正极引脚和负极引脚进行连接形成串联或并联。

本装饰LED灯串结构能够通过未写入地址码的任意一个控制IC与任意的一个RGB发光二极管进行上述连接，之后进行封装，只将控制IC的正极引脚和负极引脚引出在封装外形成一个独立的LED发光单元，通过控制IC的正极引脚和负极引脚使LED发光单元相互之间进行连接形成LED灯串，连接方式可为串联或并联。在LED灯串完成连接后，只需向RGB发光二极管发出光编码信号，由电压放大电路对输入的光编码信号放大输出给控制IC，完成地址码的编码。由于在LED灯串组装时不需要进行地址码输入，使得操作人员可任意选择地址码和RGB发光二极管进行装配组装，从而大大提高LED发光单元装配效率，同时LED发光单元只有控制IC的正极引脚和负极引脚引出在封装外，相互之间能够快速连接形成LED灯串，进一步提高装配效率，通过设置电压放大电路能够使LED灯串中的控制IC感知到RGB发光二极管接收的光编码信号，从而完成快速的地址码输入，通过设置电压放大电路也为LED灯串装配时不用写入地址码提供保障。

在上述的装饰LED灯串结构中，所述电压放大电路和与其相连的RGB发光二极管负极引脚之间设置有用于形成电压信号的电阻R1，电阻R1的一端连接电压放大电路的输入端，另一端连接上述RGB发光二极管的负极引脚。在RGB发光二极管接收到光编码信号产生微电流时通过设置电阻R1产生对应的电压信号，再通过电压放大电路进行发大输入到控制IC中。RGB发光二极管为市场上常用RGB发光二极管，在写码状态时利用编码器发出的编码强光照射这个发光二极管，利用其微弱的光电效应作为输入写码，非写码状态时作为正常的使用状态使其发光，进行各种闪烁变化，不需要使用特制或特加专用光电接收器，进行控制转换。

在上述的装饰LED灯串结构中，所述RGB发光二极管由发红光的R发光二极管、发绿光的G发光二极管和发蓝光的B发光二极管封装组成，R发光二极管、G发光二极管和B发光二极管的正极连接形成上述RGB发光二极管的一个正极引脚，该正极引脚连接有用于限流的电阻R2，所述控制IC的正极引脚通过电阻R2与RGB发光二极管的正极引脚连接。R发光二极管、G发光二极管和B发光二极管共正极，通过电阻R2与控制IC的正极引脚连接，电阻R2对控制IC输出给RGB发光二极管的电流进行限流，避免RGB发光二极管过流损坏。

在上述的装饰LED灯串结构中，多个LED发光单元依次排列，前一个LED发光单元的控制IC的负极引脚与后一个LED发光单元的控制IC的正极引脚连接形成LED发光单元串联，且每一个控制IC中的正极引脚与该控制IC的负极引脚之间连接有稳压模块。通过上述连接使LED发光单元串联，通过设置稳压模块对输入给每个LED发光单元的电压进行稳压，保持每个LED发光单元的正常工作。

在上述的装饰LED灯串结构中，本装饰LED灯串结构还包括电源单元、电子开关和能控制电子开关通断频率的主控制器，电子开关分别连接电源单元和主控制器，串联的LED发光单元中首个LED发光单元的控制IC的正极引脚与电子开关的电流输出端连接，末尾LED发光单元的控制IC的负极引脚与电子开关的电流输入端连接，每一个控制IC中的正极引脚与该控制IC的负极引脚之间连接有用于充放电的电容C1。主控制器控制电子开关的通断频率使电子开关输出不同的电信号至各个控制IC，从而对控制IC的地址码进行寻址，在电子开关导通时电容C1得电进行充电，在电子开关断开时电容C1放电给控制IC进行供电，从而控制IC能够在主控制器控制电子开关通断时持续有电进行工作。

在上述的装饰LED灯串结构中，多个LED发光单元依次排列，各个LED发光单元的控制IC的正极引脚相互连接，且各个LED发光单元的控制IC的负极引脚相互连接形成LED发光单元并联。通过上述连接LED发光单元并联，使得输入的电压可以较小，LED发光单元工作较为稳定，满足装饰LED灯串的相关控制。

在上述的装饰LED灯串结构中，本装饰LED灯串结构还包括电源单元、电子开关和能控制电子开关通断频率的主控制器，电子开关分别连接电源单元和主控制器，并联的LED发光单元中每个LED发光单元的控制IC中的正极引脚均与电子开关的电流输出端连接，负极引脚均与电子开关的电流输入端连接，每个控制IC的正极引脚连接有二极管D1和用于充放电的电容C2，电容C2的一端分别连接电子开关的电流输出端和对应的控制IC的正极引脚，另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电子开关的电流输入端。主控制器控制电子开关的通断频率使电子开关输出不同的电信号至各个控制IC，从而对控制IC的地址码进行寻址，在电子开关导通时电容C2得电进行充电，在电子开关断开时电容C2放电给控制IC进行供电，从而控制IC能够在主控制器控制电子开关通断时持续有电进行工作，通过设置二极管D1保证电容C2正常放电。

与现有技术相比，本装饰LED灯串结构具有以下优点：

1、本实用新型在组装成LED灯串过程中不需要考虑地址码输入，从而可任意选择控制IC和RGB发光二极管进行装配组装，从而大大提高LED发光单元装配效率。

2、本实用新型通过设置电压放大电路能够使LED灯串中的控制IC感知到RGB发光二极管接收的光编码信号，从而完成快速的地址码输入，通过设置电压放大电路也为LED灯串装配时不用写入地址码提供保障。

附图说明

图1是本实用新型LED发光单元串联形成LED灯串的结构示意图。

图2是本实用新型LED发光单元并联形成LED灯串的结构示意图。

图3是本实用新型电压放大电路的结构示意图。

图中，1、LED发光单元；1a、RGB发光二极管；1b、控制IC；3、电压放大电路；4、电子开关；5、主控制器；6、变压模块；7、整流滤波模块。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

图1中只是以三个LED发光单元1为例，并不限定LED发光单元1的数量，还可以采用其他数量的LED发光单元1。

如图1所示，一种装饰LED灯串结构，包括多个LED发光单元1，每个LED发光单元1包括具有一个正极引脚和三个负极引脚的RGB发光二极管1a和用于存储地址码和比对地址码信号的控制IC1b。控制IC1b的引脚包括正极引脚、负极引脚、写入地址码信息的写入引脚和用于控制发光的三个控制引脚，RGB发光二极管1a的正极引脚与控制IC1b的正极引脚连接，RGB发光二极管1a的三个负极引脚分别与所述的控制引脚一一对应连接。

RGB发光二极管1a的其中一个负极引脚上连接有电压放大电路3，所述电压放大电路3的输出端与所述的写入引脚连接，LED发光单元1之间通过控制IC1b的正极引脚和负极引脚进行连接形成串联或并联，本实施例中采用串联连接。电压放大电路3采用由晶体三极管构成的放大器，或由为场效应管构成的放大电路。

电压放大电路3和与其相连的RGB发光二极管1a负极引脚之间设置有用于形成电压信号的电阻R1，电阻R1的一端连接电压放大电路3的输入端，另一端连接上述RGB发光二极管1a的负极引脚。

RGB发光二极管1a由发红光的R发光二极管、发绿光的G发光二极管和发蓝光的B发光二极管封装组成，R发光二极管、G发光二极管和B发光二极管的正极连接形成上述的RGB发光二极管1a一个正极引脚。该正极引脚连接有用于限流的电阻R2，控制IC1b的正极引脚通过电阻R2与RGB发光二极管1a的正极引脚连接。

多个LED发光单元1依次排列，前一个LED发光单元1的控制IC1b的负极引脚与后一个LED发光单元1的控制IC1b的正极引脚连接形成LED发光单元1串联，且每一个控制IC1b中的正极引脚与该控制IC1b的负极引脚之间连接有稳压模块。稳压模块包括稳压二极管D2和电阻R3，稳压二极管D2的正极连接对应的控制IC1b的负极引脚，负极连接控制IC1b中的正极引脚。电阻R3与稳压二极管D2并联。

本装饰LED灯串结构还包括电源单元、电子开关4和能控制电子开关4通断频率的主控制器5，电子开关4分别连接电源单元和主控制器5，串联的LED发光单元1中首个LED发光单元1的控制IC1b的正极引脚与电子开关4的电流输出端连接，末尾LED发光单元1的控制IC1b的负极引脚与电子开关4的电流输入端连接，每一个控制IC1b中的正极引脚与该控制IC1b的负极引脚之间连接有用于充放电的电容C1。电子开关4可采用三极管或MOS管。

电源单元包括用于接入市电对市电进行变压的变压模块6和用于对变压后的电压进行整流滤波的整流滤波模块7，整流滤波模块7连接变压模块6，整流滤波模块7的输出端与电子开关4连接。如图3所示，作为优选电压放大电路3包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2和电阻R3，三极管Q1的基级与电阻R1连接，三极管Q1的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与三极管Q2的基级连接，三极管Q2的集电极与控制IC1b中的写入引脚连接，三极管Q1的发射极连接开关电路的电流输出端，三极管Q2的发射极连接开关电路的电流输入端。作为另一种方案，三极管Q1和三极管Q2可用MOS管代替。

通过在LED灯串组装过程中采用空白地址码(未写入地址码)的控制IC1b，从而不用特意按地址码的顺序进行装配，也不需要找对应的RGB发光二极管1a，因此操作人员可任意选择地址码和RGB发光二极管1a进行装配组装，从而大大提高LED发光单元1装配效率，同时LED发光单元1只有控制IC1b的正极引脚和负极引脚引出在封装外，相互之间能够快速连接形成LED灯串，进一步提高装配效率。在完成LED灯串组装后，采用强光编码装置向RGB发光二极管1a输入光编码信号，RGB发光二极管1a根据输入的光编码信号，产生对应的周期的微电流，产生的微电流流经电阻R1产生电压信号并经过电压放大电路3对该电压信号进行放大输入至控制IC1b中，控制IC1b根据电压信号的高低与周期产生对应的地址码，从而完成快速的地址码输入，通过设置电压放大电路3也为LED灯串装配时不用写入地址码提供保障。

强光编码装置可采用强光编码器和由强光编码器控制亮起不同光照频率的编码发光二极管，通过编码发光二极管对RGB发光二极管1a进行照射输入光编码信号。作为另一种方案强光编码装置采用PC机和光信号发射器，由PC机控制光信号发射器向RGB发光二极管1a输入光信号编码。

在完成编码的LED灯串上，通过主控制器5控制电子开关4通断频率使电子开关4输出不同的电信号至各个控制IC1b，从而对控制IC1b的地址码进行寻址，在电子开关4导通时电容C1得电进行充电，在电子开关4断开时电容C1放电给控制IC1b进行供电，从而控制IC1b能够在主控制器5控制电子开关4通断时持续有电进行工作。

实施例二：

如图2所示，图2中只是以三个LED发光单元1为例，并不限定LED发光单元1的数量，还可以采用其他数量的LED发光单元1。实施例二与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：多个LED发光单元1依次排列，各个LED发光单元1的控制IC1b的正极引脚相互连接，且各个LED发光单元1的控制IC1b的负极引脚相互连接形成LED发光单元1并联。并联的LED发光单元1中每个LED发光单元1的控制IC1b中的正极引脚均与电子开关4的电流输出端连接，负极引脚均与电子开关4的电流输入端连接，每个控制IC1b的正极引脚连接有二极管D1和用于充放电的电容C2，电容C2的一端分别连接电子开关4的电流输出端和对应的控制IC1b的正极引脚，另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电子开关4的电流输入端。

主控制器5控制电子开关4的通断频率使电子开关4输出不同的电信号至各个控制IC1b，从而对控制IC1b的地址码进行寻址，在电子开关4导通时电容C2得电进行充电，在电子开关4断开时电容C2放电给控制IC1b进行供电，从而控制IC1b能够在主控制器5控制电子开关4通断时持续有电进行工作，通过设置二极管D1保证电容C2正常放电。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了LED发光单元1、RGB发光二极管1a、控制IC1b、电压放大电路3、电子开关4、主控制器5、变压模块6、整流滤波模块7、强光编码装置8、强光编码器8a、编码发光二极管8b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种装饰LED灯串结构，包括多个LED发光单元(1)，每个LED发光单元(1)包括具有一个正极引脚和三个负极引脚的RGB发光二极管(1a)和用于存储地址码和比对地址码信号的控制IC(1b)，所述控制IC(1b)的引脚包括正极引脚、负极引脚、写入地址码信息的写入引脚和用于控制发光的三个控制引脚，所述RGB发光二极管(1a)的正极引脚与控制IC(1b)的正极引脚连接，RGB发光二极管(1a)的三个负极引脚分别与所述的控制引脚一一对应连接，其特征在于，所述RGB发光二极管(1a)的其中一个负极引脚上连接有电压放大电路(3)，所述电压放大电路(3)的输出端与所述的写入引脚连接，LED发光单元(1)之间通过控制IC(1b)的正极引脚和负极引脚进行连接形成串联或并联。

2.根据权利要求1所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，所述电压放大电路(3)和与其相连的RGB发光二极管(1a)负极引脚之间设置有用于形成电压信号的电阻R1，电阻R1的一端连接电压放大电路(3)的输入端，另一端连接上述RGB发光二极管(1a)的负极引脚。

3.根据权利要求1或2所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，所述RGB发光二极管(1a)由发红光的R发光二极管、发绿光的G发光二极管和发蓝光的B发光二极管封装组成，R发光二极管、G发光二极管和B发光二极管的正极连接形成上述RGB发光二极管(1a)的一个正极引脚，该正极引脚连接有用于限流的电阻R2，所述控制IC(1b)的正极引脚通过电阻R2与RGB发光二极管(1a)的正极引脚连接。

4.根据权利要求3所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，多个LED发光单元(1)依次排列，前一个LED发光单元(1)的控制IC(1b)的负极引脚与后一个LED发光单元(1)的控制IC(1b)的正极引脚连接形成LED发光单元(1)串联，且每一个控制IC(1b)中的正极引脚与该控制IC(1b)的负极引脚之间连接有稳压模块。

5.根据权利要求4所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，本装饰LED灯串结构还包括电源单元、电子开关(4)和能控制电子开关(4)通断频率的主控制器(5)，电子开关(4)分别连接电源单元和主控制器(5)，串联的LED发光单元(1)中首个LED发光单元(1)的控制IC(1b)的正极引脚与电子开关(4)的电流输出端连接，末尾LED发光单元(1)的控制IC(1b)的负极引脚与电子开关(4)的电流输入端连接，每一个控制IC(1b)中的正极引脚与该控制IC(1b)的负极引脚之间连接有用于充放电的电容C1。

6.根据权利要求3所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，多个LED发光单元(1)依次排列，各个LED发光单元(1)的控制IC(1b)的正极引脚相互连接，且各个LED发光单元(1)的控制IC(1b)的负极引脚相互连接形成LED发光单元(1)并联。

7.根据权利要求6所述的装饰LED灯串结构，其特征在于，本装饰LED灯串结构还包括电源单元、电子开关(4)和能控制电子开关(4)通断频率的主控制器(5)，电子开关(4)分别连接电源单元和主控制器(5)，并联的LED发光单元(1)中每个LED发光单元(1)的控制IC(1b)中的正极引脚均与电子开关(4)的电流输出端连接，负极引脚均与电子开关(4)的电流输入端连接，每个控制IC(1b)的正极引脚连接有二极管D1和用于充放电的电容C2，电容C2的一端分别连接电子开关(4)的电流输出端和对应的控制IC(1b)的正极引脚，另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电子开关(4)的电流输入端。