CN209488869U - 可调节颜色的灯控电路及应用该电路的植物灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节颜色的灯控电路及应用该电路的植物灯，植物灯包括N组单色LED灯珠和灯控电路，灯控电路包括信号控制单元、调节开关单元和驱动单元，信号控制单元与调节开关单元的使能端连接，调节开关单元与驱动单元的控制端连接，驱动单元连接N组不同颜色的单色LED灯珠，N等于3或4，信号控制单元输出N路控制信号到调节开关单元，控制信号包括N路占空比可调的PWM信号，当控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，调节开关单元对应一路导通，使得驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。本实用新型可以调节植物灯的颜色，进而满足不同场合及植物不同成长周期对光照的需求。

Description

可调节颜色的灯控电路及应用该电路的植物灯

技术领域

本实用新型涉及灯光调节领域，尤其涉及一种可调节颜色的灯控电路及应用该电路的植物灯。

背景技术

随着社会的不断进步和信息技术的迅猛发展，将颜色调节和灯具结合的照明系统正悄然走进人们的日常生活，市场上现有的植物灯功能单一，LED灯颜色、色温固定，不能满足多种应用场景下的用户需求，人们对照明的要求越来越高，促使LED照明灯需具有颜色可调的功能，以满足不同的状态下可以切换不同颜色的灯光机芯照明以达到最大的舒适度，特别是植物灯，植物灯主要是模拟植物需要太阳光进行光合作用的原理，对植物进行补光或者完全替代阳光，其植物在不同的生成时期需要不同颜色的光才能满足，如此，就需要设置不同颜色的彩灯，需要进行准备多种颜色的彩灯，定期进行更换现有的LED灯的色彩控制，一般是改变一路(实像素)或四路(虚拟像素)基色的灰度来实现。而实现各基色灰度的调整，一种方法是改变LED灯的电流值，另一种是改变LED灯电源PWM(脉宽调制)的占空比。但这些方法需要特殊的设备和电路才能实现，成本高昂且使用复杂，不适合在小型的场所使用。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种可调节颜色的灯控电路及应用该电路的植物灯，可以调节多种颜色，满足不同场合或植物生长周期的需要。

为实现上述目的，本实用新型提供一种可调节颜色的灯控电路，包括信号控制单元、调节开关单元和驱动单元，所述信号控制单元与所述调节开关单元的使能端连接，所述调节开关单元与所述驱动单元的控制端连接，所述驱动单元连接N组不同颜色的单色LED灯珠，N等于3或4，所述信号控制单元输出N 路控制信号到调节开关单元，所述控制信号包括N路占空比可调的PWM信号，当所述控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述控制信号控制调节开关单元对应的一路导通，使得所述驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而所述驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

其中，所述调节开关单元包括N个三极管，所述三极管为NPN三极管， N个所述三极管的基极均通过电阻与所述信号控制单元的一路电平信号连接，N 个所述三极管的发射极均与电源连接，所述三极管的集电极与一路驱动单元的控制端连接、经过第二电阻后接地。

其中，所述驱动单元包括N个驱动芯片，N个所述驱动芯片的控制端均与三极管的集电极连接，N个所述驱动芯片的SW脚分板与对应的LED灯珠的负极连接。

其中，还包括AC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端与开关连接，所述AC/DC转换电路的输出端连接信号控制单元的电源输入端，所述 AC/DC转换电路的输出端还连接调节开关单元和驱动单元。

其中，所述信号控制单元为控制芯片，所述控制芯片的型号为 STM32F103C8T6，所述控制芯片的电源输入端与所述AC/DC转换电路的输出端连接，所述控制芯片的N个输出端分别与对应的调节开关单元的输入端连接。

其中，还包括下载电路和晶振电路，所述下载电路跟信号控制单元连接，且连接插头P5后与外界加载设备连接，所述晶振电路通过D12MI脚和D12MO 脚与信号控制单元连接。

本实用新型还提供一种植物灯，包括N组单色LED灯珠和可调颜色的灯控电路，N等于3或4，所述N组单色LED灯珠与对应的灯控电路的驱动电路连接，所述灯控电路的信号控制单元的控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述控制信号控制调节开关单元对应一路导通，使得所述驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而所述驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

其中，N＝3时，N组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。

其中，N＝4时，N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。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种可调节颜色的灯控电路及应用该灯控电路的植物灯，该植物灯设置有灯控电路，灯控电路设置信号控制单元、调节开关单元和驱动单元，信号控制单元输出N路控制信号到调节开关单元，控制信号包括N路占空比可调的PWM信号，当控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，控制芯片控制的调节开关单元对应一路导通，使得驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态，每一路PWM信号对应一组单色LED灯珠，使得一路PWM信号占空比变化时，对应的一组单色LED灯珠在一个信号跳变周期内点亮和息灭的时间占空比相应变化；将信号控制单元与开关耦接，使得该灯通过检测操作电源开光通断情况确定是进行LED灯设置还是正常亮灯，且信号控制单元为控制芯片，使得用户可以通断开关及通断时间的不同进行设置，实现记忆、调节及同步的功能，如此可对每个LED等单独进行颜色设置，类似方法还可以实现适用灯具分路器同时进行编组点亮控制和单独亮度调整，本实用新型仅用现有的开关即可实现LED等颜色调整，由于每个灯均有颜色记忆，用一个开关即可实现多个LED灯的颜色设置。

附图说明

图1为本实用新型的整体框架图；

图2为本实用新型的第二整体框架图；

图3为本实用新型的信号控制单元电路图；

图4a为本实用新型的的调节开关单元的红色控制电路图；

图4b为本实用新型的的调节开关单元的绿色控制电路图；

图4c为本实用新型的的调节开关单元的蓝色控制电路图；

图4d为本实用新型的的调节开关单元的白色控制电路图；

图5a为本实用新型的的驱动单元的红色控制电路图；

图5b为本实用新型的的驱动单元的绿色控制电路图；

图5c为本实用新型的的驱动单元的蓝色控制电路图；

图5d为本实用新型的的驱动单元的第一白色控制电路图；

图5e为本实用新型的的驱动单元的第二白色控制电路图。

主要元件符号说明如下：

1、信号控制单元 2、调节开关单元

3、驱动单元 4、LED灯珠

5、AD/DC转换单元 6、开关

7、晶振电路 8、下载电路。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1和图2，本实用新型公开了一种植物灯，该植物灯包括N组单色LED灯珠4和灯控电路，该LED灯珠灯珠4集中在一个LED灯具中，该灯控电路包括信号控制单元1、调节开关单元2和驱动单元3，信号控制单元1 与调节开关单元2的使能端连接，调节开关单元2与驱动单元3的控制端连接，驱动单元3连接N组不同颜色的单色LED灯珠4，N等于3或4，每组单色灯珠为一个，当N＝3时，N组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠，当N＝4时，N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，信号控制单元1输出N路控制信号到调节开关单元2，控制信号包括N 路占空比可调的PWM信号，当控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，信号控制单元1控制的调节开关单元2对应一路导通，使得驱动单元3对应一路的控制端有控制信号输入，进而驱动单元3控制对应的一组单色LED灯珠4的亮灭状态，图1显示的是N＝4的情形，使得每一路PWM信号对应一组单色LED 灯珠4，使得一路PWM信号占空比变化时，对应的一组单色LED灯珠4在一个信号跳变周期内点亮和息灭的时间占空比相应变化，呈现出不同的颜色，跳变的周期小，只要几毫秒，人眼只能观察到稳定的画面。

在本实施例中，以N＝4为例，参阅图3-5e，调节开关单元2包括4个三极管，分别为Q1、Q2、Q3和Q4.分别对应图4a-图4b，三极管为NPN三极管， N个三极管的基极均通过电阻与信号控制单元1的一路电平信号连接，N个三极管的发射极均与电源连接，所述三极管的集电极与一路驱动单元3的控制端连接、经过第二电阻后接地，信号控制单元的输出端R、G、B和W分别连接到三极管 Q1、Q2、Q3和Q4的基极，其中R、G、B和W分别代表控制的是红色灯珠、绿色灯珠、蓝色灯珠和红色灯珠的控制信号，使得信号控制单元1通过内部的 PWM方波生成器控制输出输出端R、G、B和W输出高电平或低电平的控制信号，控制三极管Q1、Q2、Q3和Q4任一路或多路的导通，及导通的时间，进而相应的任一路或多路的驱动单元3的控制端有信号或无信号的输入，使得驱动单元3驱动相应的任一组或多组的亮灭状态，进而呈现出不同的颜色；相应地，驱动单元包括4个驱动芯片，4个驱动芯片的控制端均与对应的三极管的集电极连接，N个驱动芯片的SW脚分板与对应的LED灯珠的负极连接，优选地，驱动芯片的型号为MBI6656GD，分别为MBI1、MBI2、MBI3和MBI4，对应图5a- 图5d，驱动芯片的型号为MBI6656GD，每个驱动芯片的DIM控制端分别与对用颜色的三极管的PWM输出端连接，而驱动芯片的SW脚与单色LED灯珠的负极连接，使得当对应的三极管导通时，相应的驱动芯片的DIM控制端有信号的输入，驱动芯片内部控制SW脚与单色LED灯珠的负极接通，进而输出电流，控制LED灯珠点亮，而信号控制单元1输出的控制信号为PWM方波信号，进而使得驱动芯片的输出电流处于交流流出和斩断状态，进而使得整体LED灯珠呈现出的颜色不同，达到调节颜色的目的；为了使发光更好，可以设置两组白色 LED灯珠，相应的设置两个白色驱动芯片，即图5d和图5e，两个白色驱动芯片均连接到相应的三极管Q4中，实现同时亮或灭，使得在只需要白光时，LED灯珠3最终呈现的光线更好均匀。

在本实施例中，参阅图2-图3，还包括AC/DC转换电路4，AC/DC转换电路4的输入端与开关连接，AC/DC转换电路4的输出端通过连接信号控制单元1的电源输入端，AC/DC转换电路4的输出端还连接调节开关单元2和驱动单元3，为调节开关单元2和驱动单元3稳定的供电，进而可以通过开关控制信号控制单元输出的每一路PWM占空比的控制信号，进而达到调光的作用，该开关5为墙壁开关，为了使功能更加多样化，信号控制单元1为控制芯片，该芯片的型号为STM32F103C8T6，该型号的单片机具有良好的储存性能及内部设有定时器及PWM方波生产器，使得信号控制单元1具有掉电记忆的功能，且PWM 的方波分辨率可达到2000级，使得最终LED灯的光线更加柔和，即可以通过检测操作电源开光6通断情况确定是进行LED灯珠4设置还是正常亮灯，比如在信号控制单元1的控制芯片内部烧入特定的控制指令，可以设置为多种调节模式，而颜色的变化为红色、绿色、蓝色和白色4种基色的单色光及其中一种或两个或三种或四种颜色按不同比例混合得到的混色光，而颜色的设定可以根据不同植物及植物的生成周期对灯光颜色的需求来设置，比如陆生植物和水生植物，具体的比如在作为水草生成的植物灯时，水草适合在白光加红光的情况下成长，这是通过信号控制单元1调节红色与白色两路的PWM占空比的控制信号为高电平，而其他路的PWM占空比的控制信号为低电平，使得相对于的白色和红色LED灯珠导通发光，而其他颜色的LED灯珠处于待机状态，得到需要的光照，另外可以根据开关通断时间的不同，设置为切换模式、记忆模式和同步模式，当整个电路处于待机的状态时，闭合开关2，如果在5-180s内，关闭开关，在5-180s内再打开开关，这是信号控制单元判断为切换模式，信号控制单元会控制LED灯进入下一个颜色，若要切换下个颜色继续等待5～180s内关闭再开启即可；当需要对多个LED灯进行同步调节时，在灯开启的情况下，在1-5s内，关闭开关，在关闭开关后1-5s内再打开开关，这时信号控制单元判断为同步模式，信号控制单元会控制每个LED灯进入下一个颜色，重复此动作，直到所有的LED灯发出的颜色相同时，信号控制单元1会记住当下颜色的每一路PWM的占空比之前切换模式的每一路PWM的占空比，使得所有的LED灯会同步进行颜色的切换，且每次切换的颜色想通过，而当LED灯2持续点亮超过180s后掉电，信号控制单元1会保存掉电前的每一路的PWM占空比的情况，使得再次接通电源时，信号控制单元调用存储记录的PWM占空比的情况，使得LED灯自动回到掉电前的LED灯的颜色，起到良好的复位的功能，即为记忆模式。

在本实施例中，还包括下载电路8和晶振电路7，下载电路7跟信号控制单元1连接，且连接插头P5后与外界加载设备连接，用于对开关6的通断时间进行设置，晶振电路通过D12MI脚和D12MO脚与信号开关单元1连接。

以上公开的仅为本实用新型的个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种可调节颜色的灯控电路，其特征在于，包括信号控制单元、调节开关单元和驱动单元，所述信号控制单元与所述调节开关单元的使能端连接，所述调节开关单元与所述驱动单元的控制端连接，所述驱动单元连接N组不同颜色的单色LED灯珠，N等于3或4，所述信号控制单元输出N路控制信号到调节开关单元，所述控制信号包括N路占空比可调的PWM信号，当所述控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述控制信号控制调节开关单元对应的一路导通，使得所述驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而所述驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

2.根据权利要求1所述的可调节颜色的灯控电路，其特征在于，所述调节开关单元包括N个三极管，所述三极管为NPN三极管，N个所述三极管的基极均通过电阻与所述信号控制单元的一路电平信号连接，N个所述三极管的发射极均与电源连接，所述三极管的集电极与一路驱动单元的控制端连接、经过第二电阻后接地。

3.根据权利要求2所述的可调节颜色的灯控电路，其特征在于，所述驱动单元包括N个驱动芯片，N个所述驱动芯片的控制端均与三极管的集电极连接，N个所述驱动芯片的SW脚分板与对应的LED灯珠的负极连接。

4.根据权利要求1所述的可调节颜色的灯控电路，其特征在于，还包括AC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端与开关连接，所述AC/DC转换电路的输出端连接信号控制单元的电源输入端，所述AC/DC转换电路的输出端还连接调节开关单元和驱动单元。

5.根据权利要求4所述的可调节颜色的灯控电路，其特征在于，所述信号控制单元为控制芯片，所述控制芯片的型号为STM32F103C8T6，所述控制芯片的电源输入端与所述AC/DC转换电路的输出端连接，所述控制芯片的N个输出端分别与对应的调节开关单元的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的可调节颜色的灯控电路，其特征在于，还包括下载电路和晶振电路，所述下载电路跟信号控制单元连接，且连接插头P5后与外界加载设备连接，所述晶振电路通过D12MI脚和D12MO脚与信号控制单元连接。

7.一种植物灯，其特征在于，包括N组单色LED灯珠和权利要求1-6任一项所述的可调节颜色的灯控电路，N等于3或4，所述N组单色LED灯珠与对应的灯控电路的驱动电路连接，所述灯控电路的信号控制单元的控制信号中的任一路PWM信号出现高低转换时，所述控制信号控制调节开关单元对应一路导通，使得所述驱动单元对应一路的控制端有控制信号输入，进而所述驱动单元控制对应的一组单色LED灯珠的亮灭状态。

8.根据权利要求7所述的植物灯，其特征在于，N＝3时，N组单色LED灯珠分别为红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。

9.根据权利要求7所述的植物灯，其特征在于，N＝4时，N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。