CN213522453U - 控制电路及led灯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种控制电路及LED灯电路，包括了：太阳能供电电路，将太阳能转换为电能进行供电；适配器电路，将输入电进行整流变压转换后进行供电；电源管理电路，当适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电，且切换适配器电路对控制电路及变压电路进行供电；当适配器电路未开启时，切换小电流对电池进行充电，且切换电池对控制电路及变压电路进行供电；电池，为控制电路及变压电路进行供电；控制电路，控制变压电路的开关；变压电路，对输入电压进行变压。通过电源管理电路实现了供电模式和充电模式的智能切换，避免了电池的发烫，延长了产品的使用寿命。

Description

控制电路及LED灯电路

技术领域

本实用新型涉及电源控制电路技术领域，特别是涉及一种控制电路及LED 灯电路。

背景技术

太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。由于具有清洁、可再生的优点，目前太阳能板也广泛的应用于各类用电设备的供电中，可以很好的减少设备的用电量。

现有的技术中，用电设备一般只使用适配器供电，或者只使用太阳能板进行供电，同时使用锂电池等储能设备进行储能；部分用电设备则采用的是太阳能、适配器两种供电方式。然而，使用两种供电方式的设备往往需要手动进行供电方式的切换，无法进行自动切换。此外，在给电池进行充电时，太阳能板往往可以提供的充电电流较小，而适配器可以提供的充电电流则更大，更加适合快速的充电，现有的设备无法根据外接电源的不同而自动切换电池的充电电流，不够智能，长时间使用时，电池容易发热，严重影响设备电池的使用寿命。因此，如何解决现有设备无法智能切换太阳能和适配器供电及充电模式的问题，是目前行业内亟待解决的一个问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有设备无法智能切换太阳能和适配器供电及充电模式的问题，提供一种控制电路及LED灯电路。

一方面，本实用新型提出一种控制电路，包括：太阳能供电电路，将太阳能转换为电能进行供电；适配器电路，将输入电进行整流变压转换后进行供电；电源管理电路，当所述适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电，且切换所述适配器电路对控制电路及变压电路进行供电；当所述适配器电路未开启时，切换小电流对电池进行充电，且切换电池对所述控制电路及所述变压电路进行供电；所述电池，为所述控制电路及所述变压电路进行供电；所述控制电路，控制所述变压电路的开关；所述变压电路，对输入电压进行变压。

优选地，所述电源管理电路包括充电管理电路及供电切换电路；所述充电管理电路，当所述适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电；当所述适配器电路未开启时，切换小电流对电池进行充电；

所述供电切换电路，当所述适配器电路开启时，切换所述适配器电路对所述控制电路及所述变压电路进行直接供电；当所述适配器电路未开启时，切换电池对控制电路及变压电路进行供电。

优选地，所述供电切换电路包括第二开关管、第八整流管、第二电阻及第十七电阻；所述第八整流管的输入端与所述适配器电路的输出端连接，所述第八整流管的第二端与所述控制电路及所述变压电路的电源端连接；所述适配器电路的输出端还与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第十七电阻的第一端连接，所述第十七电阻的第二端接地；所述第二开关管的输入端与所述电池的正极连接，所述第二开关管的第二端与所述控制电路及所述变压电路的电源端连接，所述第二开关管的受控端与所述第二电阻的第二端连接。

优选地，所述充电管理电路包括充电管理芯片、第四开关管、第十六电阻及第十一电阻；所述适配器电路的输出端通过一电阻与所述第四开关管的受控端连接，所述第四开关管的输出端接地，所述第四开关管的受控端与输出端之间连接一电阻；所述第四开关管的输入端与所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第一端还与所述充电管理芯片的电流调节引脚连接，所述第十一电阻的第二端接地。

优选地，所述充电管理电路还包括第一整流管、第二整流管、第六电容及第七电容；所述太阳能供电电路通过所述第一整流管与所述充电管理芯片的电压输入引脚连接；所述适配器电路通过所述第二整流管也与所述充电管理芯片的电压输入引脚连接；所述充电管理芯片的电压输出端与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述第六电容及所述第七电容都并联于所述电池的两端。

优选地，所述控制电路包括MCU芯片、按键开关、第一电阻；所述MCU芯片的电源引脚与所述电池的正极及所述适配器电路的输出端连接，所述MCU芯片的开关引脚与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与一高电位电压连接。

优选地，所述变压电路包括变压芯片，所述MCU芯片的控制端通过二极管与所述变压芯片的受控端连接，所述变压芯片的输入端与所述适配器电路及所述电池的正极连接，所述变压芯片输出端与用电设备的正极连接，所述变压芯片的反馈端与用电设备的负极连接。

另一方面，本实用新型还提出了一种LED灯电路，包括LED模块及如上所述的控制电路，所述变压电路的输出端与所述LED模块的电源端连接，所述控制电路的控制端与所述LED模块的受控端连接。

优选地，所述LED模块包括照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块；所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的电源端都与所述变压电路的输出端连接，所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的受控端分别与所述控制电路的一控制引脚连接。

优选地，所述控制电路的三个控制端通过三个开关管分别控制所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的LED灯开关。

本实用新型通过电源管理电路来实现了太阳能供电电路和适配器电路的智能切换。当所述适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电，实现快速充电，并且同时切换所述适配器电路对控制电路及变压电路进行直接供电，无需使用电池的电能；当所述适配器电路未开启时，由于太阳能供电电路的输出功率较小，则切换太阳能供电电路的小电流对电池进行充电，且切换电池对所述控制电路及所述变压电路进行供电。本实用新型实现了智能切换太阳能和适配器供电及充电模式，避免了电池发烫的问题，有效的延长了设备的使用寿命，减少了设备用电量。

附图说明

图1为本实用新型LED灯电路一实施例的原理示意图；

图2为图1所示中电源管理电路一实施例的充电管理电路部分的电路图；

图3为图1所示中电源管理电路一实施例的供电切换电路部分的电路图；

图4为图1所示中控制电路一实施例的电路图；

图5为图1所示中变压电路一实施例的电路图；

图6为图1所示中LED模块一实施例的电路图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、太阳能供电电路；2、适配器电路；3、电源管理电路；4、电池；5控制电路；6、变压电路；7、LED模块；QA2、第二开关管；D8、第八整流管；R2、第二电阻；R17、第十七电阻；UM1、充电管理芯片；Q4、第四开关管；R16、第十六电阻；R11、第十一电阻；D1、第一整流管；D2、第二整流管；C6、第六电容；C7第七电容；U1、MCU芯片；SW2、按键开关；R1、第一电阻；U2、变压芯片。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本实用新型的一部分实施例，本实用新型还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参照图1，本实用新型提出一种控制电路5，包括太阳能供电电路1，将太阳能转换为电能进行供电；适配器电路2，将输入电进行整流变压转换后进行供电；电源管理电路，当适配器电路2开启时，切换大电流对电池4进行充电，且切换适配器电路2对控制电路5及变压电路6进行供电；当适配器电路2未开启时，切换小电流对电池4进行充电，且切换电池4对控制电路5及变压电路6进行供电；电池为控制电路5及变压电路6进行供电；控制电路5，控制变压电路6的开关；变压电路6，对输入电压进行变压。

本实用新型通过电源管理电路来实现了太阳能供电电路1和适配器电路2 的智能切换。当适配器电路2开启时，切换大电流对电池4进行充电，实现快速充电，并且同时切换适配器电路2对控制电路5及变压电路6进行直接供电，无需使用电池4的电能；当适配器电路2未开启时，由于太阳能供电电路1的输出功率较小，则切换太阳能供电电路1的小电流对电池4进行充电，且切换电池4对控制电路5及变压电路6进行供电。本实用新型实现了智能切换太阳能和适配器供电及充电模式，避免了电池发烫的问题，有效的延长了设备的使用寿命，减少了设备用电量。

在本实施例中，电源管理电路包括充电管理电路及供电切换电路；充电管理电路，当适配器电路2开启时，切换大电流对电池4进行充电；当适配器电路2未开启时，切换小电流对电池4进行充电；参照图2，充电管理电路包括充电管理芯片UM1、第四开关管Q4、第十六电阻R16及第十一电阻R11；适配器电路2的输出端通过一电阻与第四开关管Q4的受控端连接，第四开关管Q4的输出端接地，第四开关管Q4的受控端与输出端之间连接一电阻；第四开关管Q4 的输入端与第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第一端还与充电管理芯片UM1的电流调节引脚连接，第十一电阻R11的第二端接地。

可以理解的是，通过调整第十一电阻R11和第十六电阻R16的电阻值来设置给锂电池提供的充电电流；当只有太阳能供电电路1供电时，第四开关管Q4 截止，太阳能供电电路1给锂电池充电电流由第十一电阻R11的阻值设置，此时为小电流充电；而当又适配器电路2进行供电时，此时第四开关管Q4导通，给锂电池的充电电流由第十一电阻R11和第十六电阻R16两个电阻的阻值设置, 此时为大电流充电。

参照图3的供电切换电路，当适配器电路2开启时，切换适配器电路2对控制电路5及变压电路6进行直接供电；当适配器电路2未开启时，切换电池4 对控制电路5及变压电路6进行供电。其中，供电切换电路包括第二开关管QA2、第八整流管D8、第二电阻R2及第十七电阻R17；第八整流管D8的输入端与适配器电路2的输出端连接，第八整流管D8的第二端与控制电路5及变压电路6 的电源端连接；适配器电路2的输出端还与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第十七电阻R17的第一端连接，第十七电阻R17的第二端接地；第二开关管QA2的输入端与电池4的正极连接，第二开关管QA2的第二端与控制电路5及变压电路6的电源端连接，第二开关管QA2的受控端与第二电阻R2 的第二端连接。

可以理解的是，当适配器电路2进行供电时，第二开关管QA2截止，直接由适配器电路2给控制电路5和升压电路供电；当只有太阳能供电电路1供电时，第二开关管QA2导通，电池4直接给控制电路5和升压电路供电；本电路能有效延长电池寿命，实现边充电边使用，电池不发烫，如果电池坏掉也可以直接用适配器电路2来进行供电，间接延长产品的使用寿命。

具体地，充电管理电路还包括第一整流管D1、第二整流管D2、第六电容C6 及第七电容C7；太阳能供电电路1通过第一整流管D1与充电管理芯片UM1的电压输入引脚连接；适配器电路2通过第二整流管D2也与充电管理芯片UM1的电压输入引脚连接；充电管理芯片UM1的电压输出端与电池4的正极连接，电池4 的负极接地，第六电容C6及第七电容C7都并联于电池4的两端。

参照图4，控制电路5包括MCU芯片U1、按键开关SW2、第一电阻R1；MCU 芯片U1的电源引脚与电池4正极及适配器电路2的输出端连接，MCU芯片U1的开关引脚与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与一高电位电压连接。本实施例中的控制电路还包括一个三挡开关，用于手动输入控制信号。

本实施例中，MCU芯片U1使用的是型号为FT60F011A的芯片，该芯片具有以下特征：1Kx14b程序FLASH存储空间；256x8b数据EEPROM；数据EEPROM可在应用编程；64x8bSRAM；1x带8位预分频的定时器0；1x带8位预分频的定时器2；带7位预分频的WDT，溢出频率约为16-2048ms；上电延迟计数器PWRT；内置高速RC振荡器，最高频率支持16M；内置低速RC振荡器32K模式；最多6 个通用IO口。

参照图5，变压电路6包括变压芯片U2，MCU芯片U1的控制端通过二极管与变压芯片U2的受控端连接，变压芯片U2的输入端与适配器电路2及电池4 的正极连接，变压芯片U2输出端与用电设备的正极连接，变压芯片U2的反馈端与用电设备的负极连接。

本实施例中，变压芯片U2使用的是型号为ETA1611的升压芯片。

另一方面，本实用新型还提出了一种LED灯电路，包括LED模块7及如上的控制电路5，变压电路6的输出端与LED模块7的电源端连接，控制电路5的控制端与LED模块7的受控端连接。

参照图6，LED模块包括照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块；照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块的电源端都与变压电路6的输出端连接，照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块的受控端分别与控制电路5的一控制引脚连接。控制电路5的三个控制端通过三个开关管分别控制照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块的LED灯开关。

可以理解的是，照明模块包含了照明LED灯，紫外灯模块包括了紫外线LED 灯，爆闪灯模块包括了红、白LED灯。本LED模块7有三种模式，照明、紫外线杀菌、红白爆闪；通过控制电路5的控制，可以选择我们需要的模式，照明可以适用于野外照明当手电筒使用；紫外线杀菌可以用于物品表面消毒；红白爆闪可以适用于野外求助或者当警示灯使用，功能多样，适用于多种场景下。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，包括：

太阳能供电电路，将太阳能转换为电能进行供电；

适配器电路，将输入电进行整流变压转换后进行供电；

电源管理电路，当所述适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电，且切换所述适配器电路对控制电路及变压电路进行供电；当所述适配器电路未开启时，切换小电流对电池进行充电，且切换电池对所述控制电路及所述变压电路进行供电；

所述电池，为所述控制电路及所述变压电路进行供电；

所述控制电路，控制所述变压电路的开关；

所述变压电路，对输入电压进行变压。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电源管理电路包括充电管理电路及供电切换电路；

所述充电管理电路，当所述适配器电路开启时，切换大电流对电池进行充电；当所述适配器电路未开启时，切换小电流对电池进行充电；

所述供电切换电路，当所述适配器电路开启时，切换所述适配器电路对所述控制电路及所述变压电路进行直接供电；当所述适配器电路未开启时，切换电池对控制电路及变压电路进行供电。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述供电切换电路包括第二开关管、第八整流管、第二电阻及第十七电阻；所述第八整流管的输入端与所述适配器电路的输出端连接，所述第八整流管的第二端与所述控制电路及所述变压电路的电源端连接；所述适配器电路的输出端还与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第十七电阻的第一端连接，所述第十七电阻的第二端接地；所述第二开关管的输入端与所述电池的正极连接，所述第二开关管的第二端与所述控制电路及所述变压电路的电源端连接，所述第二开关管的受控端与所述第二电阻的第二端连接。

4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述充电管理电路包括充电管理芯片、第四开关管、第十六电阻及第十一电阻；所述适配器电路的输出端通过一电阻与所述第四开关管的受控端连接，所述第四开关管的输出端接地，所述第四开关管的受控端与输出端之间连接一电阻；所述第四开关管的输入端与所述第十六电阻的第一端连接，所述第十六电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第一端还与所述充电管理芯片的电流调节引脚连接，所述第十一电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述充电管理电路还包括第一整流管、第二整流管、第六电容及第七电容；所述太阳能供电电路通过所述第一整流管与所述充电管理芯片的电压输入引脚连接；所述适配器电路通过所述第二整流管也与所述充电管理芯片的电压输入引脚连接；所述充电管理芯片的电压输出端与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述第六电容及所述第七电容都并联于所述电池的两端。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括MCU芯片、按键开关、第一电阻；所述MCU芯片的电源引脚与所述电池的正极及所述适配器电路的输出端连接，所述MCU芯片的开关引脚与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与一高电位电压连接。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述变压电路包括变压芯片，所述MCU芯片的控制端通过二极管与所述变压芯片的受控端连接，所述变压芯片的输入端与所述适配器电路及所述电池的正极连接，所述变压芯片输出端与用电设备的正极连接，所述变压芯片的反馈端与用电设备的负极连接。

8.一种LED灯电路，其特征在于，包括LED模块及如权利要求1至7任一项所述的控制电路，所述变压电路的输出端与所述LED模块的电源端连接，所述控制电路的控制端与所述LED模块的受控端连接。

9.根据权利要求8所述的LED灯电路，其特征在于，所述LED模块包括照明模块、紫外灯模块及爆闪警报灯模块；所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的电源端都与所述变压电路的输出端连接，所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的受控端分别与所述控制电路的一控制引脚连接。

10.根据权利要求9所述的LED灯电路，其特征在于，所述控制电路的三个控制端通过三个开关管分别控制所述照明模块、所述紫外灯模块及所述爆闪警报灯模块的LED灯开关。

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