CN218103579U

CN218103579U - 一种轻触开关草坪灯控制芯片

Info

Publication number: CN218103579U
Application number: CN202122406285.7U
Authority: CN
Inventors: 陈长兴
Original assignee: Shanghai Shiningic Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Shiningic Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

一种轻触开关草坪灯控制芯片，包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；外围电路包括负载、电池及太阳能板；轻触按键模块接收端口TOUCH输入的信号，输出第一解锁信号给上电锁定电路模块和驱动电路模块；充电控制及光控解锁模块根据端口SOL和端口BAT间的电压差，输出信号Unlock给上电锁定电路模块，上电锁定电路模块根据第一解锁信号和信号Unlock输出第二解锁信号；驱动电路模块根据第一解锁信号和/或第二解锁信号，控制负载LED的启闭。因此，本实用新型可以在需要的时候开启负载LED灯，并避免运输中不因外接干扰而造成LED突然亮的问题。

Description

一种轻触开关草坪灯控制芯片

技术领域

本实用新型属于照明电路技术领域，涉及一种轻触开关草坪灯控制芯片。

背景技术

随着经济的发展，资源丰富、免费使用又无需运输的，且对环境无任何污染的可再生资源太阳能越来越受到人们的青睐，尤其是公园、广场、户外广告灯等户外照明，其使用太阳能补充能源及控制方式越来越多，这样能充分利用当前的可持续能源，同时也大大节省了传统能源的消耗，降低污染的排放。

白天，太阳能板借助太阳能对电池进行充电，夜晚停止充电后，电池开始放电，维持LED的照明。在实际使用过程中，太阳能板接受光照后，当检测到其电压大于内部设定电压后，默认进入光控状态，进而将LED输出关断，仅进行充电应用；当太阳能板不再接收到光照后，随着其电压小于内部设定电压后，供电电源开始供电，LED输出开启。

在实际使用太阳能LED照明应用时，由于考虑到运输与长时间存储特性，客户往往偏向于使用上电不亮灯的产品，这样可以最大的节省功耗。但同时这也要求提供相应的解锁模式，尤其在无开关控制的应用中。

现有技术中通常采用两种解锁方式，一种是有开关应用时，采用在电池的输出端口(BAT端口)处串接一个开关按键解锁；另一种无开关应用时，常常采用光控方式，即通过检测CDS引脚大于内部设定电压后，对太阳能应用芯片解锁。

然而，上述的两种应用均会有一个问题，当夜间将LED关闭时，收到车灯或手电筒等光源时，会进行误触发，进而将LED开启；此外，上述的两种解锁方式应用时，充电回路没有办法工作。因此，也业界急需轻触开关草坪灯控制芯片，其可以在需要的时候开启负载LED灯。

实用新型内容

为解决的上述技术问题，本实用新型提出一种轻触开关草坪灯控制芯片，其技术方案如下：

一种轻触开关草坪灯控制芯片，其包括内部电路和外围电路；所述内部电路包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述外围电路包括负载、电池及太阳能板；所述充电控制及光控解锁模块连接在端口SOL和端口BAT之间，当所述电池对所述负载放电时，所述充电控制及光控解锁模块输出信号Unlock给所述上电锁定电路模块进行解锁；所述电池连接在所述端口BAT和接地端之间；所述轻触开关连接在端口TOUCH和接地端之间；所述太阳能板连接在所述端口 SOL和接地端之间；所述轻触按键模块接收所述端口TOUCH输入的信号，输出第一解锁信号给所述上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述充电控制及光控解锁模块根据所述端口SOL和端口BAT间的电压差，输出信号 Unlock给所述上电锁定电路模块，所述上电锁定电路模块根据第一解锁信号和信号Unlock输出第二解锁信号；所述驱动电路模块根据所述第一解锁信号和/或所述第二解锁信号，控制所述负载的启闭。

进一步地，所述的充电控制及光控解锁模块包括比较器和P晶体管，所述比较器的负输入端接端口SOL，所述比较器的正输入端接端口BAT，所述比较器的输出端接所述P晶体管的栅极，所述P晶体管的栅极源极接端口 SOL，漏极接接端口BAT；当SOL>BAT时，所述比较器的输出端输出信号 Unlock电平为低，所述P晶体管导通，所述太阳能板对所述电池进行充电；当SOL＜BAT时，信号Unlock电平为高，所述P晶体管关断，所述太阳能板停止对所述电池进行充电，所述电池对所述负载放电。

进一步地，所述的轻触按键模块包括依次相连的第一触发器、第二触发器和第三触发器，所述第一触发器、第二触发器和第三触发器的重置端Reset 连接在一起，用于接收所述轻触开关发送的触发信息Key；所述第一触发器的CLK端接时钟脉冲信号；当所述触发信息Key的时长达到一定阈值时，所述产生第二触发器产生向所述上电锁定电路模块发送触发信号Key0，并且根据所述触发信号Key0的发送次数排序，通过所述第三触发器给所述驱动电路模块发送启闭控制信号Key1；其中，所述第一解锁信号包括触发信号Key0和启闭控制信号Key1。

进一步地，所述的上电锁定电路模块包括反相器、与逻辑门和第四触发器；所述反相器输出信号Unlock的反向信号，所述与逻辑门接收所述轻触按键模块发出的所述触发信息Key和所述充电控制及光控解锁模块输出的信号Unlock输出一启动信号，所述第四触发器的重置端Reset接收所述启动信号，所述第四触发器的CLK端接收触发信号Key0，输出第二解锁信号。

从上述技术方案可以看出，本实用新型的轻触开关草坪灯控制芯片，应用于一种轻触开关草坪灯系统在充电回路中也可以工作，且其通过上电锁定后，该芯片可保证极低的功耗，进而可以保证长时间存储；此外，其通过该解锁功能及按键功能可在使用时随时开启LED并保证运输中不因外接干扰而造成LED突然亮的问题。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例中轻触开关草坪灯控制芯片的功能框图

图2所示为本实用新型实施例中充电控制及光控解锁功能模块的电路示意图

图3所示为本实用新型实施例中轻触按键功能模块的电路示意图

图4所示为本实用新型实施例中轻触按键功能模块的波形示意图

图5所示为本实用新型实施例中上电锁定模块的电路示意图

图6所示为本实用新型实施例中上电锁定解锁模块的波形示意图

具体实施方式

下面结合附图1-6，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参阅附图1，图1所示为本实用新型实施例中轻触开关草坪灯控制芯片的功能框图。如图1所示，该控制芯片包括内部电路和外围电路；所述内部电路包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述外围电路包括负载、电池及太阳能板；所述充电控制及光控解锁模块连接在端口SOL和端口BAT之间，当所述电池对所述负载放电时，所述充电控制及光控解锁模块输出信号Unlock给所述上电锁定电路模块进行解锁；所述电池连接在所述端口BAT和接地端之间；所述轻触开关连接在端口TOUCH和接地端之间；所述太阳能板连接在所述端口SOL和接地端之间。

所述轻触按键模块接收所述端口TOUCH输入的信号，输出第一解锁信号给所述上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述充电控制及光控解锁模块根据所述端口SOL和端口BAT间的电压差，输出信号Unlock给所述上电锁定电路模块，所述上电锁定电路模块根据第一解锁信号和信号Unlock输出第二解锁信号；所述驱动电路模块根据所述第一解锁信号和/或所述第二解锁信号，控制所述负载的启闭。

请参阅图2，图2所示为本实用新型实施例中充电控制及光控解锁功能模块的电路示意图。如图2所示，该充电控制及光控解锁模块包括比较器和 P晶体管，所述比较器的负输入端接端口SOL，所述比较器的正输入端接端口BAT，所述比较器的输出端接所述P晶体管的栅极，所述P晶体管的栅极源极接端口SOL，漏极接接端口BAT；通过检测SOL与BAT电压，可以确定该太阳能板对电池是处于充电或放电状态。

所述的充电控制及光控解锁模块包括比较器和P晶体管，所述比较器的负输入端接端口SOL，所述比较器的正输入端接端口BAT，所述比较器的输出端接所述P晶体管的栅极，所述P晶体管的栅极源极接端口SOL，漏极接接端口BAT；当SOL>BAT时，所述比较器的输出端输出信号Unlock电平为低，所述P晶体管导通，所述太阳能板对所述电池进行充电；当SOL ＜BAT时，信号Unlock电平为高，所述P晶体管关断，所述太阳能板停止对所述电池进行充电，所述电池对所述负载放电。

请参阅图3，图3所示为本实用新型实施例中轻触按键功能模块的电路示意图。如图3所示，所述轻触按键功能模块包括依次相连的第一触发器、第二触发器和第三触发器；所述第一触发器、第二触发器和第三触发器的重置端Reset连接在一起，用于接收所述轻触开关发送的触发信息Key；所述第一触发器的CLK端接时钟脉冲信号。

当所述触发信息Key的时长达到一定阈值时，所述产生第二触发器产生向所述上电锁定电路模块发送触发信号Key0，并且根据所述触发信号Key0 的发送次数排序，通过所述第三触发器给所述驱动电路模块发送启闭控制信号Key1；其中，所述第一解锁信号包括触发信号Key0和启闭控制信号Key1。

其中，当外部Key键未被按压操作时，控制芯片内部有功能上拉作用，其内部产生一个固定振荡信号，通过D触发器检测所述触发信息Key为低电平开始时间和所述触发信息Key的时长是否达到一定阈值的判断，从而起到按键防抖作用，以避免干扰信号造成误触发问题。

也就是说，如果所述触发信息Key的时长很短，不满足设定的内部时间阈值，则该次触发信息Key是误触发，是无效的按压情况，此时，第二触发器不会产生触发信号Key0；否则，第二触发器产生触发信号Key0，按键功能默认进行功能切换。

请结合图3参阅图4，图4所示为本实用新型实施例中轻触按键功能模块的波形示意图。如图4所示，从上到下依次包括触发信息Key波形、时钟脉冲CLK波形、触发信号Key0波形和启闭控制信号Key1波形。

当Key按键功能没有启动(OFF状态)时，触发信息Key波形为高电平，当Key按键功能启动或误触发(ON状态)时，触发信息Key波形为低电平。此时分两种状态：Key按键低电平时间小于时钟脉冲信号CLK周期时，表示Key键未进行任何操作，只有当Key按键低电平时间超过时钟脉冲信号 CLK周期时，Key按键进行了按键操作。

从图3可以看出，触发信息Key有三次低电平出现，第一个低电平的时长较短，几乎同时钟脉冲CLK波形的一个周期相同，假设阈值时大于等于2 个脉冲信号的话，第一个低电平是误操作或抖动，第二个低电平和第三个低电平是有效的Key按键触动信号，即可以输出触发信号Key0和启闭控制信号Key1。

请参阅图5，图5所示为本实用新型实施例中上电锁定模块的电路示意图。如图5所示，所述的上电锁定电路模块包括反相器、与逻辑门和第四触发器；所述反相器输出信号Unlock的反向信号，所述与逻辑门接收所述轻触按键模块发出的所述触发信息Key和所述充电控制及光控解锁模块输出的信号Unlock输出一启动信号，所述第四触发器的重置端Reset接收所述启动信号，所述第四触发器的CLK端接收触发信号Key0，输出第二解锁信号。

具体地，当检测到Key0上电时初始信号，经第四D触发器构成的锁存器，可将输出信号OFF锁存为高电平，当再次遇到Key键信号或光控Unlock 信号后可对OFF信号进行解锁，进而实现上电锁定，实现按键及光控解锁的功能。

请参阅图6，图6所示为本实用新型实施例中上电锁定解锁模块的波形示意图。如图6所示，当上电工作后，输出OFF状态始终为高电平，只有当Unlock切换或者Key再次进行操作后才进行解锁。

综上所述，通过采用本实用新型方案，可通过外部连接NMOS管、LED 灯及电源实现草坪灯控制应用。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种轻触开关草坪灯控制芯片，其特征在于，包括内部电路和外围电路；所述内部电路包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述外围电路包括负载、电池及太阳能板；所述充电控制及光控解锁模块连接在端口SOL和端口BAT之间，当所述电池对所述负载放电时，所述充电控制及光控解锁模块输出信号Unlock给所述上电锁定电路模块进行解锁；所述电池连接在所述端口BAT和接地端之间；所述轻触开关连接在端口TOUCH和接地端之间；所述太阳能板连接在所述端口SOL和接地端之间；

2.根据权利要求1所述的轻触开关草坪灯控制芯片，其特征在于，所述的充电控制及光控解锁模块包括比较器和P晶体管，所述比较器的负输入端接端口SOL，所述比较器的正输入端接端口BAT，所述比较器的输出端接所述P晶体管的栅极，所述P晶体管的栅极源极接端口SOL，漏极接接端口BAT；当SOL>BAT时，所述比较器的输出端输出信号Unlock电平为低，所述P晶体管导通，所述太阳能板对所述电池进行充电；当SOL＜BAT时，信号Unlock电平为高，所述P晶体管关断，所述太阳能板停止对所述电池进行充电，所述电池对所述负载放电。

3.根据权利要求1所述的轻触开关草坪灯控制芯片，其特征在于，所述的轻触按键模块包括依次相连的第一触发器、第二触发器和第三触发器，所述第一触发器、第二触发器和第三触发器的重置端Reset连接在一起，用于接收所述轻触开关发送的触发信息Key；所述第一触发器的CLK端接时钟脉冲信号；当所述触发信息Key的时长达到一定阈值时，所述第二触发器产生向所述上电锁定电路模块发送触发信号Key0，并且根据所述触发信号Key0的发送次数排序，通过所述第三触发器给所述驱动电路模块发送启闭控制信号Key1；其中，所述第一解锁信号包括触发信号Key0和启闭控制信号Key1。

4.根据权利要求1所述的轻触开关草坪灯控制芯片，其特征在于，所述的上电锁定电路模块包括反相器、与逻辑门和第四触发器；所述反相器输出信号Unlock的反向信号，所述与逻辑门接收所述轻触按键模块发出的触发信息Key和所述充电控制及光控解锁模块输出的信号Unlock输出一启动信号，所述第四触发器的重置端Reset接收所述启动信号，所述第四触发器的CLK端接收触发信号Key0，输出第二解锁信号。