CN217604042U - 一种适配电路及具有其的led灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适配电路及具有其的LED灯，适配电路使不同类型的适配器能够直接应用于电子器件，包括协议电路和变压电路，适配器的输出端连接协议电路的输入端，协议电路的输出端与变压电路的输入端连接，变压电路的输出端连接电子器件；以通过协议电路检测到的适配器的电压档位，驱动变压电路调节适配器输入的电压，以使变压电路输出的电压在电子器件的工作电压范围内。本实用新型提出的适配电路适用性较为广泛，使用户使用电子器件时不必使用特定规格的适配器，节约了电子器件的使用成本。本实用新型提出的使用该适配电路的LED灯具有明暗和频闪调节功能，同时提高了LED灯的发光稳定性，提升了用户的使用体验。

Description

一种适配电路及具有其的LED灯

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体涉及一种适配电路及具有其的LED灯。

背景技术

适配器是一个接口转换器，它可以是一个独立的硬件接口设备，允许硬件或电子接口与其它硬件或电子接口相连，也可以是信息接口，比如电源适配器、三角架基座转接部件、USB与串口的转接设备等。

适配器与电子产品搭配，可实现电子产品本身的功能，并对带有电池的电子产品进行充电，目前市面上各种电子产品甚至普通电器所配备的PD适配器在大多数场合下都可以轻松找到。以市面上常见的TYPE-C接口的PD适配器为例，其PD适配器一般具有多种输出的电压/电流档位，例如5V/2A、9V/2A、12V/2A、15V/3A、20V/3.25A、20V/5A等。

但是，现有的电子产品一般需要搭配特定规格的适配器才能正常工作使用及充电，而且这样的适配器也只能专制专用，适用性差而且制造成本较高，通常在损坏后也只能重新购买同一种规格的适配器，相对而言较为费时费力。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提出了一种适配电路，使不同类型的适配器能够直接应用于电子器件，包括协议电路和变压电路，所述适配器的输出端连接所述协议电路的输入端，所述协议电路的输出端与所述变压电路的输入端连接，所述变压电路的输出端连接所述电子器件；以通过所述协议电路检测到的所述适配器的电压档位，驱动所述变压电路调节所述适配器输入的电压，以使所述变压电路输出的电压在所述电子器件的工作电压范围内。

进一步地，适配电路还包括储能单元，所述储能单元连接所述变压电路的输出端，以通过所述协议电路检测所述适配器的电流档位，并基于所述电流档位在所述电子器件与所述储能单元之间实现功率分配。

进一步地，适配电路还包括通断电路，所述通断电路设置于所述变压电路与所述储能单元间，用于导通或切断所述适配器对所述储能单元的供能。

优选地，所述通断电路包括MOS管。

优选地，所述适配器包括PD适配器，所述协议电路包括PD协议电路，所述适配器的输出端包括接口，所述接口包括Type-C接口、USB接口或lightning接口。

本实用新型还提出了一种LED灯，包括LED单元和如前文所述的适配电路，所述变压电路的输出端连接所述LED单元。

优选地，LED灯还包括调光电路，所述变压电路的输出端通过所述调光电路与所述LED单元连接。

进一步地，不同的所述调光电路由不同的PWM脉冲控制，每个所述调光电路至少连接一个所述LED单元。

进一步地，LED灯还包括升压电路，所述升压电路设置于所述变压电路与所述调光电路、所述变压电路与所述LED单元之间，用于对所述变压电路输出的电压进行升压。

优选地，LED灯还包括电池，所述电池分别连接所述变压电路的输出端和所述升压电路的输入端，所述适配器可通过所述适配电路为所述电池供能，所述电池通过所述升压电路为所述LED单元供能，所述升压电路还用于对所述电池输出的电压进行升压。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提出的适配电路使应用的电子器件能够配合绝大部分适配器进行使用，适用性广，能够使多种规格的适配器应用于该电子器件，节约了电子器件的使用成本；

进一步地，本实用新型提出的适配电路还包括储能单元与通断电路，能够通过通断电路的导通与切断功能，将部分适配器提供的功率提供给储能单元，充分利用了适配器的功率，消除了使用电子器件时的安全隐患，保证了适配电路及电子器件的使用寿命；

另外，本实用新型提出的LED灯应用了该适配电路，使LED灯能够支持市面上绝大多数的适配器进行使用，降低用户购买使用LED灯的成本，并通过调光电路和升压电路实现了LED的调光功能，方便用户根据场景自定义调节使用，优化了用户的使用体验。

以此，本实用新型提供了一种适配电路及具有其的LED灯，本实用新型提出的适配电路使应用的电子器件能够配合绝大部分适配器进行使用，适用性较为广泛，使用户使用电子器件时不必使用特定规格的适配器，节约了电子器件的使用成本。此外，该适配电路可应用于本实用新型提出的LED灯，在此基础上配合调光电路和升压电路，使LED灯具有明暗和频闪调节功能，同时提高了LED灯的发光稳定性，提升了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为实施例1提供的适配电路的整体模块结构示意图；

图2(a)～(e)为协议电路的电路结构示意图；

图3为变压电路的电路结构示意图；

图4为实施例2提供的LED灯的整体模块结构示意图；

图5(a)～(f)为调光电路的电路结构示意图；

图6为升压电路的电路结构示意图。

附图标记：

1-适配器；2-电子器件；3-LED灯；4-协议电路；5-变压电路；6-储能单元；7-通断电路；11-接口；31-LED单元；32-调光电路；33-升压电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提出一种适配电路，用于连接电子器件2，使不同类型的适配器1能够直接应用于该电子器件2，能够适用于市面上绝大多数适配器1，请参考图1-图3，本实施例提出的适配电路包括协议电路4和变压电路5，所述适配器1的输出端连接协议电路4的输入端，协议电路4的输出端与变压电路5的输入端连接，变压电路5的输出端连接所述电子器件2。本实施例中适配器1的输出端包括接口11。

需要说明的是，当适配器1的输入电压较低时，电子器件2可能无法正常工作，需要对适配器1的输入电压进行升压以适配电子器件2的工作电压；当适配器1的输入电压较高时，使用电子器件2具有安全隐患，并且有可能影响适配电路及电子器件2的使用寿命，同样需要对适配器1的输入电压进行降压以适配电子器件2的工作电压；

适配器1一般具有多种输出的电压/电流档位，以市面上常见的Type-C接口的PD适配器为例，该PD适配器具有5V/2A、9V/2A、12V/2A、15V/3A、20V/3.25A、20V/5A等电压/电流档位，因此，协议电路4用于检测适配器1的电压/电流档位，并将检测结果通过信号发送至变压电路5，以驱动变压电路5调节适配器1输入的电压。

具体地，电子器件2的工作电压具有一定的范围，若所述适配器1的输入电压低于电子器件2的最低工作电压，驱动变压电路5对输入电压进行升压，使电压不低于所述电子器件2的最低工作电压；

若所述适配器1的输入电压高于电子器件2的最高工作电压，驱动变压电路5对输入电压进行降压，使电压不高于所述电子器件2的最低工作电压。

进一步地，电子器件2需要通过适配器1传递的电能驱动，若限定于通过有线连接的方式为电子器件2进行供电，会具有比较大的限制。因此，本发明提出的电子器件2还设置有储能单元6，所述储能单元6连接变压电路5的输出端。本实施例中所述储能单元6包括电池，利用电池作为电子器件2的电能来源，可以得到具有稳定电压、稳定电流、能长时间稳定供电、且受外界影响很小的电流，同时电池具有结构简单，携带方便的优点，且电池性能稳定可靠。

值得注意的是，当适配器1的输入电压较高时，能够对适配器1的输入电压进行降压以适配电子器件2的工作电压，但若适配器1的功率过高，使用电子器件2仍具有安全隐患，并且也有可能影响适配电路及电子器件2的使用寿命，需要将适配器1提供的功率中多余的部分，为了充分利用适配器1的功率，可将多余的功率分配于为所述电池充电。

优选地，本实施例中，若适配器1的最大功率大于电子器件2的最高工作功率，分配适配器1功率高于电子器件2最高工作功率的部分用于为所述电池充电；

若适配器1的最大功率不大于电子器件2的最高工作功率，使适配器1的全部功率用于为电子器件2供能，或按预设比例分配一部分适配器1功率用于为电子器件2供能，其余部分适配器1功率用于为所述电池充电。

可选地，为所述电池充电的适配器1功率的预设比例可由使用者调节。进一步地，可使适配器1的全部功率用于为所述电池充电。

优选地，变压电路5与电池间还设置有通断电路7，本实施例中，所述通断电路7包括MOS管，通过所述MOS管导通或切断适配器1通过协议电路4和变压电路5对所述电池的供能。

具体地，变压电路5的输出端通过MOS管连接所述电池，所述MOS管为N型金属氧化物半导体场效应晶体管(negative channel metal oxide semiconductor，NMOS)，在使用NMOS管情况下，所述MOS管的第一极为漏极D，第二级为源极S。所述MOS管的栅极G接收到高电平信号时，所述MOS管处于导通状态；所述MOS管的栅极G接收到低电平信号时，所述MOS管处于截止状态。

若适配器1的最大功率大于电子器件2的最高工作功率，发送高电平信号至所述MOS管的栅极G，导通协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，分配适配器1功率高于电子器件2最高工作功率的部分用于为所述电池充电；

若适配器1的最大功率不大于电子器件2的最高工作功率，发送低电平信号至所述MOS管的栅极G，切断协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，使适配器1的全部功率用于为电子器件2供能；或发送高电平信号至所述MOS管的栅极G，导通协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，按预设比例分配一部分适配器1功率用于为电子器件2供能，其余部分适配器1功率用于为所述电池充电。

优选地，所述适配器1包括PD适配器，协议电路4包括PD协议电路，所述接口11包括Type-C接口、USB接口或lightning接口。

需要说明的是，PD即为USB PD(USB Power Delivery，功率传输协议)，是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范，是目前主流的快充协议之一。PD充电通过USB电缆和射频连接器改善电力工程运输，扩大USB应用中电缆系统总线的配电能力，该标准运输效率最高可达100瓦，可以任意改变电力工程的传输方向。

实施例2

请参考图4，本实施例还提出了一种LED灯3，所述LED灯3包括至少一个LED单元31和如实施例1中提出的适配电路，变压电路5的输出端连接LED单元31，使不同类型的适配器1能够直接应用于LED灯3。

需要说明的是，变压电路5的输出端可连接若干个LED单元31，请再次参考图4，示例性地，图4中示出了变压电路5的输出端连接两个LED单元31的情形，但并不能理解为对变压电路5的输出端连接的LED单元31数量的限制，可以根据LED工作功率等参数的需求，调节LED单元31的数量，例如大于两个或者小于两个。本实施例中，LED单元31包括LED灯3珠。

优选地，请参考图4、图5，LED灯3还包括调光电路32，调光电路32连接变压电路5的输出端，用于调节LED单元31的亮度，实现调光的方法有很多种，有模拟调光、有定时器调光、可控硅调光等，本实施例中通过PWM脉冲调节LED的亮度以实现线性调光，每个调光电路32至少连接一个LED单元31，本实施例中调光电路32与LED单元31一一对应连接。进一步地，各个所述调光电路32由不同的PWM脉冲控制，可对若干个LED单元31实现不同的调光效果。

进一步地，请参考图4、图6，LED灯3还包括升压电路33，升压电路33设置于变压电路5与调光电路32、变压电路5与LED单元31之间，用于将电池电压或者适配器1经协议电路4与变压电路5后的输出电压升到高压。可选地，所述升压电路33升压后的电压约等于所述LED单元31的电压。通过设置调光电路32和升压电路33，本实施例提出的LED灯3能够调节灯的明暗和频闪，提高其发光的稳定性，增强用户体验。

进一步地，LED单元31需要通过适配器1传递的电能驱动，若限定于通过有线连接的方式为LED单元31进行供电，会具有比较大的限制。因此，本发明提出的LED灯3还设置有储能单元6，所述储能单元6分别连接变压电路5的输出端和升压电路33的输入端。本实施例中所述储能单元6包括电池，利用电池作为LED单元31的电能来源，可以得到具有稳定电压、稳定电流、能长时间稳定供电、且受外界影响很小的电流，同时电池具有结构简单，携带方便的优点，且电池性能稳定可靠。

值得注意的是，当适配器1的输入电压较高时，能够对适配器1的输入电压进行降压以适配LED单元31的工作电压，但若适配器1的功率过高，使用LED灯3仍具有安全隐患，并且也有可能影响适配电路及LED灯3的使用寿命，需要将适配器1提供的功率中多余的部分，为了充分利用适配器1的功率，可将多余的功率应用于为所述电池充电。

优选地，本实施例中，若适配器1的最大功率大于LED单元31的最高工作功率，分配适配器1功率高于LED单元31最高工作功率的部分用于为所述电池充电；

若适配器1的最大功率不大于LED单元31的最高工作功率，使适配器1的全部功率用于为LED单元31供能，或按预设比例分配一部分适配器1功率用于为LED单元31供能，其余部分适配器1功率用于为所述电池充电。

可选地，为所述电池充电的适配器1功率的预设比例可由使用者调节。进一步地，可使适配器1的全部功率用于为所述电池充电。

具体地，变压电路5的输出端通过MOS管连接所述电池，所述MOS管为N型金属氧化物半导体场效应晶体管(negative channel metal oxide semiconductor，NMOS)，在使用NMOS管情况下，所述MOS管的第一极为漏极D，第二级为源极S。所述MOS管的栅极G接收到高电平信号时，所述MOS管处于导通状态；所述MOS管的栅极G接收到低电平信号时，所述MOS管处于截止状态。

本实施例中，通过所述MOS管导通或切断适配器1通过协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，具体为：

若适配器1的最大功率大于LED单元31的最高工作功率，发送高电平信号至所述MOS管的栅极G，导通协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，分配适配器1功率高于LED单元31最高工作功率的部分用于为所述电池充电；

若适配器1的最大功率不大于LED单元31的最高工作功率，发送低电平信号至所述MOS管的栅极G，切断协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，使适配器1的全部功率用于为LED单元31供能；或发送高电平信号至所述MOS管的栅极G，导通协议电路4和变压电路5对所述电池的供能，或按预设比例分配一部分适配器1功率用于为LED单元31供能，其余部分适配器1功率用于为所述电池充电。

综上所述，本实用新型提供了一种适配电路及具有其的LED灯，本实用新型提出的适配电路使应用的电子器件能够配合绝大部分适配器进行使用，适用性较为广泛，使用户使用电子器件时不必使用特定规格的适配器，节约了电子器件的使用成本。此外，该适配电路可应用于本实用新型提出的LED灯，在此基础上配合调光电路和升压电路，使LED灯具有明暗和频闪调节功能，同时提高了LED灯的发光稳定性，提升了用户的使用体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)

1.一种适配电路，使不同类型的适配器能够直接应用于电子器件，其特征在于，包括协议电路和变压电路，所述适配器的输出端连接所述协议电路的输入端，所述协议电路的输出端与所述变压电路的输入端连接，所述变压电路的输出端连接所述电子器件；以通过所述协议电路检测到的所述适配器的电压档位，驱动所述变压电路调节所述适配器输入的电压，以使所述变压电路输出的电压在所述电子器件的工作电压范围内。

2.根据权利要求1所述的适配电路，其特征在于，还包括储能单元，所述储能单元连接所述变压电路的输出端，以通过所述协议电路检测所述适配器的电流档位，并基于所述电流档位在所述电子器件与所述储能单元之间实现功率分配。

3.根据权利要求2所述的适配电路，其特征在于，还包括通断电路，所述通断电路设置于所述变压电路与所述储能单元间，用于导通或切断所述适配器对所述储能单元的供能。

4.根据权利要求3所述的适配电路，其特征在于，所述通断电路包括MOS管。

5.根据权利要求1所述的适配电路，其特征在于，所述适配器包括PD适配器，所述协议电路包括PD协议电路，所述适配器的输出端包括接口，所述接口包括Type-C接口、USB接口或lightning接口。

6.一种LED灯，其特征在于，包括LED单元和如权利要求1-5任一项所述的适配电路，所述变压电路的输出端连接所述LED单元。

7.根据权利要求6所述的LED灯，其特征在于，还包括调光电路，所述变压电路的输出端通过所述调光电路与所述LED单元连接。

8.根据权利要求7所述的LED灯，其特征在于，不同的所述调光电路由不同的PWM脉冲控制，每个所述调光电路至少连接一个所述LED单元。

9.根据权利要求7或8所述的LED灯，其特征在于，还包括升压电路，所述升压电路设置于所述变压电路与所述调光电路、所述变压电路与所述LED单元之间，用于对所述变压电路输出的电压进行升压。

10.根据权利要求9所述的LED灯，其特征在于，还包括电池，所述电池分别连接所述变压电路的输出端和所述升压电路的输入端，所述适配器可通过所述适配电路为所述电池供能，所述电池通过所述升压电路为所述LED单元供能，所述升压电路还用于对所述电池输出的电压进行升压。

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