CN210518932U - 一种灯串驱动模块、灯串驱动芯片及灯串 - Google Patents

Abstract

一种灯串驱动模块、灯串驱动芯片及灯串，灯串驱动模块包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及第四开关单元；第一开关单元根据第一灯光控制信号连通供电电源以生成第一灯光驱动信号，第二开关单元根据第二灯光控制信号连通电源地，第三开关单元根据第一灯光控制信号连通电源地，第四开关单元根据第二灯光控制信号连通供电电源以生成第二灯光驱动信号，驱动第一LED灯串或者第二LED灯串发光，实现仅采用两根灯串线就可以驱动两条灯串，省掉了一根电源线，节省成本，且简化了灯串驱动控制系统和驱动灯串的外围电路。

Description

一种灯串驱动模块、灯串驱动芯片及灯串

技术领域

本实用新型属于圣诞灯控制技术领域，尤其涉及一种灯串驱动模块、灯串驱动芯片及灯串。

背景技术

在经济昌盛的当下，灯串是经久不息的产品，然而控制方式不断地革新，成本不断的压缩，目前市面上的灯串的控制电路如图1所示，图2为现有灯串控制芯片内部结构框图，参照图1，线网电压经整流桥BD1整流后分两路，一路直接给控制芯片U1供电，另一路则给四颗灯(第一LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯DS1、第二LED灯DS2、第三LED灯DS3以及第四 LED灯DS4)的阳极供电，控制芯片U1的TG脚接开关S1搭配控制芯片U1 内部的按键处理单元、逻辑控制单元控制驱动四颗灯逻辑功能亮灭，控制芯片 U1的驱动单元L1、L2、L3、L4则是与四颗灯的阴极连接，电容C1与控制芯片U1的电压转换单元构成控制芯片U1的VDD稳压电路。从灯串来看，每根灯串都需要电源线和输出驱动线，如果是两条灯串，则需要三根灯串线，如果是四条灯串，则需要五根灯串线。同时芯片外围需要搭配瓷片的电容C1，成本较高。

因此，传统的技术方案中存在驱动多串灯串(例如两串)时所需电源线较多较长使得成本较高，且灯串控制系统和外围电路复杂的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种灯串驱动模块、灯串驱动芯片及灯串，旨在解决传统的技术方案中存在的驱动多串灯串时所需电源线较多较长使得成本较高，且灯串的驱动控制系统和外围电路复杂的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种灯串驱动模块，所述灯串驱动模块与第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元以及第二限流单元连接，所述第一LED灯串的负极与所述第一限流单元连接，所述第二LED灯串的正极与所述第二限流单元连接，所述灯串驱动模块包括：

与所述第一限流单元、所述第二限流单元以及供电电源连接，用于根据第一灯光控制信号连通所述供电电源以生成第一灯光驱动信号的第一开关单元；

与所述第一开关单元、所述第一限流单元、所述第二限流单元以及电源地连接，用于根据第二灯光控制信号连通电源地的第二开关单元；

与所述第一LED灯串的正极、所述第二LED灯串的负极以及电源地连接，用于根据所述第一灯光控制信号连通电源地的第三开关单元；

与所述第三开关单元、所述第一LED灯串的正极、所述第二LED灯串的负极以及所述供电电源连接，用于根据所述第二灯光控制信号连通所述供电电源以生成第二灯光驱动信号的第四开关单元；

所述第一LED灯串用于根据所述第一灯光驱动信号发光；所述第二LED 灯串用于根据所述第二灯光驱动信号发光。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元为第一场效应管，所述第二开关单元为第二场效应管，所述第三开关单元为第三场效应管，所述第四开关单元为第四场效应管。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元为第一三极管，所述第二开关单元为第二三极管，所述第三开关单元为第三三极管，所述第四开关单元为第四三极管。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元为第一二极管，所述第二开关单元为第二二极管，所述第三开关单元为第三二极管，所述第四开关单元为第四二极管。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种灯串驱动芯片，所述灯串驱动芯片与按键单元、整流单元、第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元以及第二限流单元连接，所述第一LED灯串的负极与所述第一限流单元连接，所述第二LED灯串的正极与所述第二限流单元连接，所述整流单元根据输入交流电生成供电电源，所述按键单元根据用户输入生成按键信号，所述灯串驱动芯片包括如上述所述的灯串驱动模块，所述灯串驱动芯片还包括：

用于根据所述供电电源生成第一电源的降压稳压单元；

与所述降压稳压单元连接，用于根据所述第一电源生成时钟信号的振荡单元；

用于根据所述第一电源对所述供电电源的电压进行检测以生成电压检测信号的电压检测单元；

与所述按键单元和所述降压稳压单元连接，用于根据所述第一电源和所述按键信号生成按键控制信号的按键控制单元；

与所述电压检测单元、所述振荡单元、降压稳压单元以及所述按键控制单元连接，用于根据所述第一电源、所述时钟信号、所述电压检测信号以及所述按键控制信号生成灯光控制信号的逻辑控制单元；

所述灯串驱动模块与所述逻辑控制单元和所述供电电源连接，用于根据所述供电电源和所述灯光控制信号生成第一灯光驱动信号或者第二灯光驱动信号；

所述第一LED灯串用于根据所述第一灯光驱动信号发光；所述第二LED 灯串用于根据所述第二灯光驱动信号发光。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种灯串，包括按键单元、整流单元、第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元、第二限流单元以及如上述所述的灯串驱动芯片。

在其中一个实施例中，所述灯串还包括：

用于对输入交流电进行过流和短路保护的保护单元。

在其中一个实施例中，所述第一限流单元为第一电阻，所述第二限流单元为第二电阻。

在其中一个实施例中，所述第一LED灯串包括多个串接的发光二极管，其中，第i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接，i为大于0的整数；所述第二LED灯串包括多个串接的发光二极管，其中，第i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接，i为大于0的整数。

本实用新型实施例通过第一开关单元根据第一灯光控制信号连通供电电源以生成第一灯光驱动信号，第二开关单元根据第二灯光控制信号连通电源地，第三开关单元根据第一灯光控制信号连通电源地，第四开关单元根据第二灯光控制信号连通供电电源以生成第二灯光驱动信号，驱动第一LED灯串或者第二 LED灯串发光，实现仅采用两根灯串线就可以驱动两条灯串，省掉了一根电源线，节省成本，且简化了灯串驱动控制系统和驱动灯串的外围电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的灯串控制电路图；

图2为传统的灯串控制芯片内部结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种灯串驱动模块及灯串的一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种灯串驱动芯片及灯串的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种灯串驱动芯片及灯串的另一种结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种灯串驱动芯片及灯串的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图3，本实用新型实施例提供的一种灯串驱动模块的一种结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种灯串驱动模块16，灯串驱动模块16与第一LED灯串104、第二LED 灯串106、第一限流单元103以及第二限流单元105连接，第一LED灯串104 的负极与第一限流单元103连接，第二LED灯串106的正极与第二限流单元 105连接，灯串驱动模块16包括第一开关单元S1、第二开关单元S2、第三开关单元S3以及第四开关单元S4。

第一开关单元S1与第一限流单元103、第二限流单元105以及供电电源 VDD连接，用于根据第一灯光控制信号连通供电电源VDD以生成第一灯光驱动信号；第二开关单元S2与第一开关单元S1、第一限流单元103、第二限流单元105以及电源地GND连接，用于根据第二灯光控制信号连通电源地GND；第三开关单元S3与第一LED灯串104的正极、第二LED灯串106的负极以及电源地GND连接，用于根据第一灯光控制信号连通电源地GND；第四开关单元S4与第三开关单元S3、第一LED灯串104的正极、第二LED灯串106的负极以及供电电源VDD连接，用于根据第二灯光控制信号连通供电电源VDD 以生成第二灯光驱动信号；第一LED灯串104用于根据第一灯光驱动信号发光；第二LED灯串106用于根据第二灯光驱动信号发光。

具体实施中，可选的，第一开关单元S1的第一端和第四开关单元S4的第一端与供电电源VDD连接，第一开关单元S1的第二端和第二开关单元S2的第二端共同构成为灯串驱动模块16的第一输出端L1，第二开关单元S2的第一端和第三开关单元S3的第一端与电源地GND连接，第三开关单元S3的第二端和第四开关单元S4的第二端共同构成为灯串驱动模块16的第二输出端L2；或者第一开关单元S1的第一端和第四开关单元S4的第一端与电源地GND连接，第一开关单元S1的第二端和第二开关单元S2的第二端共同构成为灯串驱动模块16的第一输出端L1，第二开关单元S2的第一端和第三开关单元S3的第一端与供电电源VDD连接，第三开关单元S3的第二端和第四开关单元S4 的第二端共同构成为灯串驱动模块16的第二输出端L2，实现对供电电源VDD 和GND进行切换导通，进而驱动对应的灯串发光。

在其中一个实施例中，第一开关单元S1为第一场效应管，第二开关单元 S2为第二场效应管，第三开关单元S3为第三场效应管，第四开关单元S4为第四场效应管。

在其中一个实施例中，第一开关单元S1为第一三极管，第二开关单元S2 为第二三极管，第三开关单元S3为第三三极管，第四开关单元S4为第四三极管。

在其中一个实施例中，第一开关单元S1为第一二极管，第二开关单元S2 为第二二极管，第三开关单元S3为第三二极管，第四开关单元S4为第四二极管。具体实施中，利用二极管的正向导通和反向截止特性，进行供电电源的通断控制，进而实现对灯串的驱动控制。

请参阅图4，本实用新型实施例的第二方面提供了一种灯串驱动芯片10，灯串驱动芯片10与按键单元102、整流单元101、第一LED灯串104、第二LED 灯串106、第一限流单元103以及第二限流单元105连接，第一LED灯串104 的负极与第一限流单元103连接，第二LED灯串106的正极与第二限流单元 105连接，整流单元101根据输入交流电生成供电电源VDD，按键单元102根据用户输入生成按键信号，灯串驱动芯片10包括降压稳压单元11、电压检测单元12、按键控制单元13、逻辑控制单元14、振荡单元15以及灯串驱动模块16。

降压稳压单元11用于根据供电电源VDD生成第一电源；振荡单元15与降压稳压单元11连接，用于根据第一电源生成时钟信号；电压检测单元12用于根据第一电源对供电电源VDD的电压进行检测以生成电压检测信号；按键控制单元13与按键单元102和降压稳压单元11连接，用于根据第一电源和按键信号生成按键控制信号；逻辑控制单元14与电压检测单元12、振荡单元15、降压稳压单元11以及按键控制单元13连接，用于根据第一电源、时钟信号、电压检测信号以及按键控制信号生成灯光控制信号；灯串驱动模块16与逻辑控制单元14和供电电源VDD连接，用于根据供电电源VDD和灯光控制信号生成第一灯光驱动信号或者第二灯光驱动信号；第一LED灯串104用于根据第一灯光驱动信号发光；第二LED灯串106用于根据第二灯光驱动信号发光。

具体实施中，灯光控制信号包括第一灯光控制信号和第二灯光控制信号，灯串驱动模块16根据第一灯光控制信号和供电电源生成第一灯光驱动信号，或者灯串驱动模块16根据第二灯光控制信号和供电电源生成第二灯光控制信号。

电压检测单元12连接在降压稳压单元11的输入端，也即电压检测单元12 与供电电源VDD连接。具体实施中，供电电源VDD输入端为灯串驱动芯片 10的电源输入端VDD，按键控制单元13的按键信号输入端为灯串驱动芯片10 的按键输入端KEY，同时灯串驱动芯片10的按键输入端KEY为按键单元102 的按键信号输出端。逻辑控制单元104生成的灯光控制信号可控制灯串的闪光方式，可以通过相关软件或脉冲信号产生器或其结合来实现。

请参阅图4，本实用新型实施例的第三方面提供了一种灯串，包括按键单元102、整流单元101、第一LED灯串104、第二LED灯串106、第一限流单元103、第二限流单元105以及如上述所述的灯串驱动芯片10。

请参阅图5，灯串还可以包括保护单元107。

保护单元107用于对输入交流电进行过流和短路保护。

具体实施中，保护单元107包括保险元件，例如保险丝等，可以对输入交流电进行过流和短路等保护，避免过流和短路是大电流对灯串的冲击和损坏，保护灯串的使用寿命。

请参阅图6，第一限流单元103可以为第一电阻R1，第二限流单元105可以为第二电阻R2。通过第一电阻R1和第二电阻R2分别限定流经第一LED灯串104和第二LED灯串106的最大电流，保护灯串的使用寿命。

请参阅图6，在其中一个实施例中，第一LED灯串104包括多个串接的发光二极管，其中，第i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接， i为大于0的整数；第二LED灯串106包括多个串接的发光二极管，其中，第 i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接，i为大于0的整数。

请参阅图6，具体实施中，整流单元101包括整流桥BD。通过整流桥BD 对输入交流电源进行整流以生成供电电源VDD。可选的，按键单元102包括按键开关SW1。

本实用新型实施例采用灯串驱动芯片10，灯串驱动控制电路只需保险元件 R0、整流桥BD、按键开关SW1、第一电阻R1以及第二电阻R2共6个元件，相较于现有的灯串驱动控制芯片少了一个电源引脚VCC，同时省掉与电源引脚VCC 搭配的瓷片电容，减少了元器件的使用，简化了灯串驱动控制系统，灯串驱动控制的外围电路更简单，从而能够提高灯串驱动控制电路的可靠性，降低了灯串驱动控制电路的成本。

以下结合图5和图6对灯串的工作原理做简单说明：

降压稳压单元11与供电电源VDD连接，用于根据供电电源VDD生成第一电源为各功能单元的电路供电，具体地，降压稳压单元11将高压直流电(供电电源VDD)转换为低压直流电(第一电源)。电压检测单元12连接在降压稳压单元11与逻辑控制单元14之间，用于检测输入的供电电源VDD的电压以生成电压检测信号并输出给逻辑控制单元14，相较于现有的灯串驱动芯片，降压稳压单元11和电压检测单元12以及灯串驱动模块16与供电电源VDD为一个引脚，即灯串驱动芯片只有一个高压输入脚。

按键控制单元13连接于灯串驱动芯片10的按键输入脚KEY和逻辑控制单元14之间，根据用户按触按键开关SW1产生的按键信号生成按键控制信号并输出给逻辑控制单元14，逻辑控制单元14根据第一电源、时钟信号、电压检测信号以及按键控制信号生成灯光控制信号，即生成控制灯串的闪光方式的信号，并输出给灯串驱动模块16，其中，灯光控制信号包括第一灯光控制信号和第二灯光控制信号；驱动模块16包括第一开关单元S1、第二开关单元S2、第三开关单元S3以及第四开关单元S4，第一开关单元S1的第一端和第四开关单元S4的第一端与供电电源VDD连接(或者与电源地GND连接)，第二开关单元S2的第一端和第三开关单元S3的第一端与电源地GND连接(或者与供电电源VDD连接)，通过这四个开关单元的配合直接导通供电电源VDD，并通过灯串驱动芯片10的第一输出端L1和灯串驱动芯片10的第二输出端L2 传输给第二LED灯串DL2和第一LED灯串DL1，使得灯串驱动芯片10的第一输出端L1、第二输出端L2都具有双向驱动能力，例如，当灯串驱动模块16 根据第一灯光控制信号生成第一灯光驱动信号时，第一开关单元S1和第三开关单元S3闭合，第二开关单元S2和第四开关单元S4断开，第一开关单元S1连通供电电源VDD以生成第一灯光驱动信号，第三开关单元S3连通电源地GND，供电电源VDD经灯串驱动芯片10的第一输出端L1和第二电阻R2后传输给第二LED灯串DL2供电，第一LED灯串DL1反向截止，此种情况下灯串驱动芯片10的第一输出端L1为第二LED灯串DL2的供电端，灯串驱动芯片10的第二输出端L2为第二LED灯串DL2的开关控制端，第二LED灯串DL2被点亮；当灯串驱动模块16根据第二灯光控制信号生成第二灯光驱动信号时，第二开关单元S2和第四开关单元S4闭合，第一开关单元S1和第三开关单元S3断开，第四开关单元S4连通供电电源VDD以生成第二灯光驱动信号，第二开关单元 S2连通电源地GND，供电电源VDD经灯串驱动芯片10的第二输出端L2传输给第一LED灯串DL1供电，第二LED灯串DL2反向截止，此种情况下灯串驱动芯片10的第一输出端L1为第一LED灯串DL1的开关控制端，灯串驱动芯片10的第二输出端L2为第一LED灯串DL1的供电端，第一LED灯串DL1 被点亮，实现灯串驱动芯片的不同输出端作为灯串的供电端与开关控制端的自由切换。

本实用新型实施例的灯串驱动芯片的输出端具有双向驱动输出功能，能在满足市场需求下并联多串LED灯串，实现仅采用两根灯串线就可以驱动两条灯串，省掉了一根电源线，减少了物料用量，节省了成本，同时简化了灯串驱动控制系统，灯串驱动控制的外围电路更简单。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种灯串驱动模块，其特征在于，所述灯串驱动模块与第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元以及第二限流单元连接，所述第一LED灯串的负极与所述第一限流单元连接，所述第二LED灯串的正极与所述第二限流单元连接，所述灯串驱动模块包括：

与所述第一限流单元、所述第二限流单元以及供电电源连接，用于根据第一灯光控制信号连通所述供电电源以生成第一灯光驱动信号的第一开关单元；

与所述第一开关单元、所述第一限流单元、所述第二限流单元以及电源地连接，用于根据第二灯光控制信号连通电源地的第二开关单元；

与所述第一LED灯串的正极、所述第二LED灯串的负极以及电源地连接，用于根据所述第一灯光控制信号连通电源地的第三开关单元；

与所述第三开关单元、所述第一LED灯串的正极、所述第二LED灯串的负极以及所述供电电源连接，用于根据所述第二灯光控制信号连通所述供电电源以生成第二灯光驱动信号的第四开关单元；

所述第一LED灯串用于根据所述第一灯光驱动信号发光；所述第二LED灯串用于根据所述第二灯光驱动信号发光。

2.如权利要求1所述的灯串驱动模块，其特征在于，所述第一开关单元为第一场效应管，所述第二开关单元为第二场效应管，所述第三开关单元为第三场效应管，所述第四开关单元为第四场效应管。

3.如权利要求1所述的灯串驱动模块，其特征在于，所述第一开关单元为第一三极管，所述第二开关单元为第二三极管，所述第三开关单元为第三三极管，所述第四开关单元为第四三极管。

4.如权利要求1所述的灯串驱动模块，其特征在于，所述第一开关单元为第一二极管，所述第二开关单元为第二二极管，所述第三开关单元为第三二极管，所述第四开关单元为第四二极管。

5.一种灯串驱动芯片，其特征在于，所述灯串驱动芯片与按键单元、整流单元、第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元以及第二限流单元连接，所述第一LED灯串的负极与所述第一限流单元连接，所述第二LED灯串的正极与所述第二限流单元连接，所述整流单元根据输入交流电生成供电电源，所述按键单元根据用户输入生成按键信号，所述灯串驱动芯片包括如权利要求1至4任意一项所述的灯串驱动模块，所述灯串驱动芯片还包括：

用于根据所述供电电源生成第一电源的降压稳压单元；

与所述降压稳压单元连接，用于根据所述第一电源生成时钟信号的振荡单元；

用于根据所述第一电源对所述供电电源的电压进行检测以生成电压检测信号的电压检测单元；

与所述按键单元和所述降压稳压单元连接，用于根据所述第一电源和所述按键信号生成按键控制信号的按键控制单元；

与所述电压检测单元、所述振荡单元、降压稳压单元以及所述按键控制单元连接，用于根据所述第一电源、所述时钟信号、所述电压检测信号以及所述按键控制信号生成灯光控制信号的逻辑控制单元；

所述灯串驱动模块与所述逻辑控制单元和所述供电电源连接，用于根据所述供电电源和所述灯光控制信号生成第一灯光驱动信号或者第二灯光驱动信号；

所述第一LED灯串用于根据所述第一灯光驱动信号发光；所述第二LED灯串用于根据所述第二灯光驱动信号发光。

6.一种灯串，其特征在于，包括按键单元、整流单元、第一LED灯串、第二LED灯串、第一限流单元、第二限流单元以及如权利要求5所述的灯串驱动芯片。

7.如权利要求6所述的灯串，其特征在于，所述灯串还包括：

用于对输入交流电进行过流和短路保护的保护单元。

8.如权利要求6所述的灯串，其特征在于，所述第一限流单元为第一电阻，所述第二限流单元为第二电阻。

9.如权利要求6所述的灯串，其特征在于，所述第一LED灯串包括多个串接的发光二极管，其中，第i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接，i为大于0的整数；所述第二LED灯串包括多个串接的发光二极管，其中，第i个发光二极管的正极与第i+1个发光二极管的负极连接，i为大于0的整数。

Images