CN213028623U - 城市led景观亮化控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种城市LED景观亮化控制电路，包括降压电容、整流器以及驱动电源，所述驱动电源包括SGM6P3181芯片以及PNP三极管VT1～VT3。本实用新型采用了降压电容及驱动电源构成的非隔离电容降压式城市LED景观亮化控制电路，结构简单、成本低，特别适合于LED灯成本占比大的低端市场应用。

Description

城市LED景观亮化控制电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种城市LED景观亮化控制电路。

背景技术

在国内外倡导绿色环保及节能的背景下，伴随着近年来LED光效、寿命及光色上的明显进步，半导体发光二极管(LED)因具有节能、寿命长、驱动简单、灯色种类多等优点，已广泛应用于城市的景观亮化。一般的，城市LED景观亮化主要通过控制3路RGB三基色LED灯串的交替点亮以及渐变控制实现。由于LED灯的价格相对较高，在低端应用市场，LED景观的驱动需要考虑低成本的因素。目前，LED景观的驱动主要采用隔离驱动，隔离驱动的成本较高，无法在低端应用市场大规模普及。

实用新型内容

有鉴于此本实用新型提出了一种城市LED景观亮化控制电路，以解决传统城市LED景观亮化控制电路采用隔离驱动导致成本高的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种城市LED景观亮化控制电路，包括降压电容、整流器以及驱动电源，所述驱动电源包括SGM6P3181芯片以及PNP三极管VT1～VT3；

交流输入经所述降压电容连接所述整流器的交流输入端，所述整流器的直流输出经降压稳压后分别经三极管VT1与第一路三基色LED灯串接地、经三极管VT2与第二路三基色LED灯串接地、经三极管VT3与第三路三基色LED灯串接地；

所述整流器的直流输出经降压稳压后还连接SGM6P3181芯片的VDD引脚，SGM6P3181芯片的3个负输出引脚分别与三极管VT1～VT3的基极一一相连。

可选的，所述降压电容包括电容C1及电容C5，电容C1串联接入所述交流输入与所述整流器的交流输入端之间，电容C5与电容C1并联。

可选的，所述驱动电源还包括电阻R3～R4及稳压二极管VD5～VD6，电阻R3、电阻R4串联接入所述整流器的直流输出端与SGM6P3181芯片的VDD引脚之间，电阻R3与电阻R4的公共端经稳压二极管VD5接地，电阻R4与SGM6P3181芯片VDD引脚的公共端经稳压二极管VD6接地，三极管VT1～VT3均连接在电阻R3与电阻R4的公共端。

可选的，所述驱动电源还包括电阻R9、电阻R12及电阻R14，电阻R9接入三极管VT1与第一路三基色LED灯串之间，电阻R12接入三极管VT2与第二路三基色LED灯串之间，电阻R14接入三极管VT3与第三路三基色LED灯串之间。

可选的，所述驱动电源还包括电阻R2及电容C2，所述交流输入还依次经电阻R2、电容C2接地，电阻R2与电容C2的公共端连接SGM6P3181芯片的ZC引脚。

可选的，所述城市LED景观亮化控制电路还包括开关管及光敏控制电路，所述开关管接入三基色LED灯串的负极与地之间，所述光敏控制电路的输出端连接所述开关管的控制极；

所述光敏控制电路用于在环境光强小于开启光强阈值时输出一高电平控制所述开关管导通，在环境光强大于关闭光强阈值时输出一低电平控制所述开关管关断。

可选的，所述开关管包括MOS管VT6，所述光敏控制电路包括电阻R15、光敏电阻R16、电阻R17～R22、比较器U1、NPN三极管VT4～VT5以及稳压二极管VD7；

直流供电源分别依次经电阻R15与光敏电阻R16接地、依次经电阻R17与电阻R18接地，电阻R15与光敏电阻R16的公共端连接比较器U1的同相输入端，电阻R17与电阻R18的公共端连接比较器U1的反相输入端，比较器U1的输出端依次经电阻R19与电阻R20接地；

电阻R19与电阻R20的公共端连接三极管VT4的基极，直流供电源还分别依次经电阻R21与三极管VT4接地、依次经电阻R22与三极管VT5接地，电阻R21与三极管VT4集电极的公共端连接三极管VT5的基极，电阻R22与三极管VT5集电极的公共端连接MOS管VT6的栅极，稳压二极管VD7的正极接地，稳压二极管VD7的负极连接MOS管VT6的栅极。

本实用新型的城市LED景观亮化控制电路相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用了降压电容及驱动电源构成的非隔离电容降压式城市LED景观亮化控制电路，结构简单、成本低，特别适合于LED灯成本占比大的低端市场应用；

(2)本实用新型可以通过改变稳压二极管VD5的稳压值实现在一定范围内任意调整每一路三基色LED灯串的数量，电路灵活性和可扩展性强；

(3)本实用新型将开关管接入三基色LED灯串的负极与整流器输出地之间，光敏控制电路根据环境光强控制开关管的导通和关断，实现了在白天环境光照较强时控制三基色LED灯串熄灭、在晚上环境光强较弱时控制三基色LED灯串点亮，起到了节能的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的城市LED景观亮化控制电路的结构框图；

图2为本实用新型的城市LED景观亮化控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的城市LED景观亮化控制电路包括降压电容、整流器以及驱动电源，驱动电源包括SGM6P3181芯片以及PNP三极管VT1～VT3。交流输入经降压电容连接整流器的交流输入端，整流器的直流输出经降压稳压后分别经三极管VT1与第一路三基色LED灯串接地、经三极管VT2与第二路三基色LED灯串接地、经三极管VT3与第三路三基色LED灯串接地。整流器的直流输出经降压稳压后还连接SGM6P3181芯片的VDD引脚，SGM6P3181芯片的3个负输出引脚分别与三极管VT1～VT3的基极一一相连。

其中，交流输入一般为220V，3路三基色LED灯串的数量相同。具体的，如图2所示，本实施例的降压电容包括电容C1及电容C5，电容C1串联接入交流输入与整流器的交流输入端之间，电容C5与电容C1并联。电容C1及电容C5为两个相同的电容，起到降压及限流作用。整流器由4个IN4007二极管构成，对交流输入进行整流。图2中滤波电容C4用于滤除整流器输出电压中的交流成分，使电压更为平滑。SGM6P3181芯片的3个负输出引脚包括GL、BL及RL引脚，提供负输出，GL引脚与三极管VT1的基极连接，BL引脚与三极管VT2的基极连接，RL引脚与三极管VT3的基极连接。

本实施例中，SGM6P3181芯片的3个负输出引脚进行输出控制三极管VT1～VT3导通，交流输入经降压电容降压、经整流器整流后对3路三基色LED灯串进行驱动，这样采用了降压电容及驱动电源构成的非隔离电容降压式城市LED景观亮化控制电路，结构简单、成本低，特别适合于LED灯成本占比大的低端市场应用。

如图2所示，本实施例优选驱动电源还包括电阻R3～R4及稳压二极管VD5～VD6，电阻R3、电阻R4串联接入整流器的直流输出端与SGM6P3181芯片的VDD引脚之间，电阻R3与电阻R4的公共端经稳压二极管VD5接地，电阻R4与SGM6P3181芯片VDD引脚的公共端经稳压二极管VD6接地，三极管VT1～VT3均连接在电阻R3与电阻R4的公共端。电阻R3、电阻R4用于限流和分压。稳压二极管VD5用于稳定图2中a点的电压，稳压二极管VD5的稳压值与三基色LED灯串的数量有关，根据每个LED灯的正向压降确定，这样可以通过改变稳压二极管VD5的稳压值实现在一定范围内任意调整每一路三基色LED灯串的数量，电路灵活性和可扩展性强。稳压二极管VD6用于为SGM6P3181芯片提供稳定的电压。

如图2所示，本实施例优选驱动电源还包括电阻R9、电阻R12及电阻R14，电阻R9接入三极管VT1与第一路三基色LED灯串之间，电阻R12接入三极管VT2与第二路三基色LED灯串之间，电阻R14接入三极管VT3与第三路三基色LED灯串之间。本实施例可通过控制电阻R9、电阻R12及电阻R14的阻值来实现每一路三基色LED灯串的电流平衡，以使各种颜色的LED灯亮度一致。

如图2所示，本实施例优选驱动电源还包括电阻R2及电容C2，交流输入还依次经电阻R2、电容C2接地，电阻R2与电容C2的公共端连接SGM6P3181芯片的ZC引脚。电阻R2与电容C2用于为SGM6P3181芯片提供交流输入频率，进而提供交流采样频率。

如图1所示，本实施例优选城市LED景观亮化控制电路还包括开关管及光敏控制电路，开关管接入三基色LED灯串的负极与地之间，光敏控制电路的输出端连接开关管的控制极。光敏控制电路用于在环境光强小于开启光强阈值时输出一高电平控制开关管导通，在环境光强大于关闭光强阈值时输出一低电平控制开关管关断。

具体的，如图2所示，开关管包括MOS管VT6，光敏控制电路包括电阻R15、光敏电阻R16、电阻R17～R22、比较器U1、NPN三极管VT4～VT5以及稳压二极管VD7。直流供电源分别依次经电阻R15与光敏电阻R16接地、依次经电阻R17与电阻R18接地，电阻R15与光敏电阻R16的公共端连接比较器U1的同相输入端，电阻R17与电阻R18的公共端连接比较器U1的反相输入端，比较器U1的输出端依次经电阻R19与电阻R20接地。电阻R19与电阻R20的公共端连接三极管VT4的基极，直流供电源还分别依次经电阻R21与三极管VT4接地、依次经电阻R22与三极管VT5接地，电阻R21与三极管VT4集电极的公共端连接三极管VT5的基极，电阻R22与三极管VT5集电极的公共端连接MOS管VT6的栅极，稳压二极管VD7的正极接地，稳压二极管VD7的负极连接MOS管VT6的栅极。

考虑到城市LED景观亮化通常是在晚上进行展示，从而本实施例需要实现在白天环境光照较强时控制三基色LED灯串熄灭、在晚上环境光强较弱时控制三基色LED灯串点亮，这样还可起到节能作用。由于本实施例中LED灯驱动电路采用的是非隔离控制方式，所以只有负载地(LED灯负极)和整流器输出地连接在一起，才可能形成回路，控制三基色LED灯串的点亮和熄灭。对此，本实施例采用开关管及光敏控制电路来实现上述功能，将开关管接入三基色LED灯串的负极与整流器输出地之间，光敏控制电路根据环境光强控制开关管的导通和关断，实现在白天环境光照较强时控制三基色LED灯串熄灭、在晚上环境光强较弱时控制三基色LED灯串点亮。

具体的，直流供电源经电阻R17与电阻R18分压后提供参考电压，当晚上环境光强小于开启光强阈值时，光敏电阻R16的阻值大，光敏电阻R16上分得的电压大于参考电压，比较器U1输出高电平，高电平经电阻R19与电阻R20分压后控制三极管VT4导通，进而使三极管VT5的基极接地，三极管VT5关断，MOS管VT6的栅源电压等于稳压二极管VD7的电压，可设置稳压二极管VD7的电压大于MOS管VT6的栅源电压，MOS管VT6导通，三基色LED灯串的负极与整流器输出地之间接通，控制三基色LED灯串点亮；当白天环境光照较强时，光敏电阻R16的阻值小，光敏电阻R16上分得的电压小于参考电压，比较器U1输出低电平，三极管VT4关断，三极管VT5导通，MOS管VT6关断，三基色LED灯串的负极与整流器输出地之间断开，控制三基色LED灯串熄灭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，包括降压电容、整流器以及驱动电源，所述驱动电源包括SGM6P3181芯片以及PNP三极管VT1～VT3；

交流输入经所述降压电容连接所述整流器的交流输入端，所述整流器的直流输出经降压稳压后分别经三极管VT1与第一路三基色LED灯串接地、经三极管VT2与第二路三基色LED灯串接地、经三极管VT3与第三路三基色LED灯串接地；

所述整流器的直流输出经降压稳压后还连接SGM6P3181芯片的VDD引脚，SGM6P3181芯片的3个负输出引脚分别与三极管VT1～VT3的基极一一相连。

2.如权利要求1所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，所述降压电容包括电容C1及电容C5，电容C1串联接入所述交流输入与所述整流器的交流输入端之间，电容C5与电容C1并联。

3.如权利要求1所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，所述驱动电源还包括电阻R3～R4及稳压二极管VD5～VD6，电阻R3、电阻R4串联接入所述整流器的直流输出端与SGM6P3181芯片的VDD引脚之间，电阻R3与电阻R4的公共端经稳压二极管VD5接地，电阻R4与SGM6P3181芯片VDD引脚的公共端经稳压二极管VD6接地，三极管VT1～VT3均连接在电阻R3与电阻R4的公共端。

4.如权利要求3所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，所述驱动电源还包括电阻R9、电阻R12及电阻R14，电阻R9接入三极管VT1与第一路三基色LED灯串之间，电阻R12接入三极管VT2与第二路三基色LED灯串之间，电阻R14接入三极管VT3与第三路三基色LED灯串之间。

5.如权利要求4所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，所述驱动电源还包括电阻R2及电容C2，所述交流输入还依次经电阻R2、电容C2接地，电阻R2与电容C2的公共端连接SGM6P3181芯片的ZC引脚。

6.如权利要求1所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，还包括开关管及光敏控制电路，所述开关管接入三基色LED灯串的负极与地之间，所述光敏控制电路的输出端连接所述开关管的控制极；

所述光敏控制电路用于在环境光强小于开启光强阈值时输出一高电平控制所述开关管导通，在环境光强大于关闭光强阈值时输出一低电平控制所述开关管关断。

7.如权利要求6所述的城市LED景观亮化控制电路，其特征在于，所述开关管包括MOS管VT6，所述光敏控制电路包括电阻R15、光敏电阻R16、电阻R17～R22、比较器U1、NPN三极管VT4～VT5以及稳压二极管VD7；

直流供电源分别依次经电阻R15与光敏电阻R16接地、依次经电阻R17与电阻R18接地，电阻R15与光敏电阻R16的公共端连接比较器U1的同相输入端，电阻R17与电阻R18的公共端连接比较器U1的反相输入端，比较器U1的输出端依次经电阻R19与电阻R20接地；

电阻R19与电阻R20的公共端连接三极管VT4的基极，直流供电源还分别依次经电阻R21与三极管VT4接地、依次经电阻R22与三极管VT5接地，电阻R21与三极管VT4集电极的公共端连接三极管VT5的基极，电阻R22与三极管VT5集电极的公共端连接MOS管VT6的栅极，稳压二极管VD7的正极接地，稳压二极管VD7的负极连接MOS管VT6的栅极。

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