CN220368829U - 一种led电路和插座 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种LED电路和插座，涉及智能灯技术领域。主控电路连接反向电路的输入端，反向电路的输出端连接LED驱动电路的输入端。反向电路用于将主控电路在上电时输出的高电平转化为低电平。这样在上电时主控电路默认首先输出的高电平，会被反向电路处理为低电平，再传输至LED驱动电路，就不会引起LED亮，即避免了上电时灯出现闪一下的现象。智能灯插座能够解决床头插USB功能单一的问题，满足客户实际床头用电需求，使整个产品可满足床头阅读、夜灯陪伴、USB快充、二三级插、离线语音控制、触摸控制等更全面的功能。

Description

一种LED电路和插座

技术领域

本申请涉及智能灯技术领域，尤其涉及LED电路和插座。

背景技术

现有的智能灯需要单片机驱动，例如一种射灯的主控电路中含有特定的单片机，该单片机在上电时，会对LED驱动电路首先输出2秒高电平，这导致射灯一上电就亮2秒，即上电时灯光会出现闪一下的问题，然后才能根据用户的需求调出对应的灯光。然而用户并没有让灯上电就亮的要求，这种特性对用户的体验产生负面影响。

因此，如何避免上电时灯出现闪一下的现象，是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种LED电路和插座，以避免上电时灯出现闪一下的现象。

为实现上述目的，本申请实施例采取了如下技术方案。

第一方面，本申请实施例提供一种LED电路，包括：降压模块、主控电路、交互模块、反向电路和LED驱动电路。

降压模块用于接第一电源并为主控电路供电，降压模块连接主控电路；

主控电路连接交互模块，主控电路还连接反向电路的输入端，反向电路的输出端连接LED驱动电路的输入端；LED驱动电路的电源端用于接第二电源，LED驱动电路的输出端用于连接LED；

反向电路用于将主控电路在上电时输出的高电平转化为低电平。

可选地，反向电路包括开关管、第一电阻、第二电阻和第三电阻。

开关管的第一端接地，开关管的第二端连接第一电阻的第一端，且开关管的第二端连接LED驱动电路的输入端，第一电阻的第二端连接第三电源；开关管的控制端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接主控电路；

第三电阻的第一端连接第三电源，第三电阻的第二端连接第二电阻的第二端。

可选地，LED电路还包括快充USB模块，降压模块连接快充USB模块并为主控电路提供来自快充USB模块的电，LED驱动电路的电源端连接快充USB模块。

可选地，降压模块包括低压差线性稳压器、第一电容和第二电容。

低压差线性稳压器的输入端连接第一电容的第一端和第一电源，低压差线性稳压器的接地端连接第一电容的第二端和地，低压差线性稳压器的输出端连接第二电容的第一端，且低压差线性稳压器的输出端连接主控电路、交互模块和反向电路；第二电容的第二端接地。

可选地，交互模块包括与主控电路连接的麦克风模块和/或触控模块。

可选地，交互模块包括与主控电路连接的触控模块，触控模块包括第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、上拉电阻、触摸板和触摸芯片。

触摸芯片的电源端通过第一限流电阻连接3.3V电源，触摸芯片的信号端连接第二限流电阻的第一端，第二限流电阻的第二端连接触摸板，触摸芯片的输出端连接第三限流电阻的第一端，第三限流电阻的第二端连接上拉电阻的第一端，上拉电阻的第二端连接3.3V电源，第三限流电阻的第二端连接主控电路。

可选地，触控模块还包括滤波电容，滤波电容连接于第二限流电阻的第二端和地之间。

可选地，所述触控模块还包括供电滤波电容，所述供电滤波电容连接于所述第一限流电阻的第一端和地之间。

可选地，LED电路还包括程序下载电路，降压模块连接程序下载电路，主控电路与程序下载电路通信连接。

第二方面，本申请实施例提供一种插座，包括第一方面的LED电路。

相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的LED电路，利用反向电路将主控电路输出的信号反向，再传输至LED驱动电路，这样在上电时主控电路首先输出高电平，会被反向电路处理为低电平，再传输至LED驱动电路，就不会引起LED亮，即避免了上电时灯出现闪一下的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种LED电路示意图；

图2为本申请实施例提供的一种利用NPN三极管实现反向电路的实施方式示意图；

图3为本申请实施例提供的一种利用快充USB模块的LED电路实施方式示意图；

图4为本申请实施例提供的一种降压模块示意图；

图5为本申请实施例提供的一种连接有程序下载电路的LED电路示意图；

图6为本申请实施例提供的一种触控模块示意图；

图7为本申请实施例提供的一种主控电路、麦克风模块和程序下载电路的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种驱动电路示意图。

附图标记说明：

101-降压模块

102-主控电路

103-交互模块

1031-麦克风模块

1032-触控模块

104-反向电路

105-LED驱动电路

106-快充USB模块

107-程序下载电路

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

现有的智能灯存在上电时灯出现闪一下的现象：由于智能灯需要单片机驱动，例如一种射灯的主控电路中含有特定的单片机，该单片机在上电时，会对LED驱动电路首先输出2秒高电平，这导致射灯一上电就亮2秒，即上电时灯光会出现闪一下的问题，然后才能根据用户的需求调出对应的灯光。然而用户并没有让灯上电就亮的要求，这种特性对用户的体验产生负面影响。

为了克服以上问题，可参阅图1，本申请实施例提供了一种LED电路，包括：降压模块101、主控电路102、交互模块103、反向电路104和LED驱动电路105。

降压模块101用于接第一电源并为主控电路102供电，降压模块101连接主控电路102。

主控电路102连接交互模块103，主控电路102还连接反向电路104的输入端，反向电路104的输出端连接LED驱动电路105的输入端；LED驱动电路105的电源端用于接第二电源，LED驱动电路105的输出端用于连接LED。

本LED电路利用反向电路将主控电路输出的信号反向，即将高电平转化为低电平，再传输至LED驱动电路，这样在上电时主控电路首先输出高电平，会被反向电路处理为低电平，再传输至LED驱动电路，就不会引起LED亮，即避免了上电时灯出现闪一下的现象。

反向电路可以由开关管和偏置电路实现。开关管可以是三极管或MOS管。

图2给出了NPN三极管作为开关管的一种示例，反向电路104包括开关管U9、第一电阻R20、第二电阻R19和第三电阻R21。具有以下连接关系：

开关管U9的第一端接地，开关管U9的第二端连接第一电阻R20的第一端，且开关管U9的第二端连接LED驱动电路105的输入端，第一电阻R20的第二端连接第三电源；开关管U9的控制端连接第二电阻R19的第一端，第二电阻R19的第二端连接主控电路102；

第三电阻R21的第一端连接第三电源，第三电阻R21的第二端连接第二电阻R19的第二端。第三电源可以是降压模块的输出电压。

还可以用MOS管代替图2的NPN三极管，MOS管的栅极代替三极管的基极接收来自主控电路102的信号。

图2中的DIM端输出LED_CTL端的反向效果，无论是MOS管与三极管，都可以实现，而MOS管代替三极管的好处是：MOS管的导通电压Vgs为0.5V，当LED_CTL端的PWM波形低电平有浮高时，也不会影响DIM端输出。而三极管导通电压低，LED_CTL端的PWM波形低电平浮高至0.4V时，三极管会一直处于导通状态，DIM端一直被拉到低电平，影响实际PWM波形效果。

另一方面，随着家居智能化理念逐渐的深入人心，如何实现家用设备的智能化控制，是目前家用电器、家用电工行业下一代产品必须面对的问题。本LED电路可以结合到墙壁插座产品等多种插座、插头。例如带有USB 20W快充功能的、带有语音和触摸控制灯功能的墙壁插座，可在该插座上同时使用手机快充、床头灯、二三级插座。

带快充的智能灯插座作为一款可直接替代墙壁插座的产品，将会是轻智能家居产品的优先选择。因床头灯插座的稀有性，目前市面上的智能插座类产品存在功能少、实用性差等不足，造成了智能灯插座无法广泛应用的现状。

申请人在此情况下，研发了一种带有本LED电路的产品，采用多功能一体的外观及功能，本LED电路中的主控电路102可以配置离线智能语音识别芯片例如AT6811/AT6802/AT6803/AT6818芯片，客户无需额外买床头台灯、无需配置额外的智能产品和APP，实用性比同类产品更强。

如图3，降压模块101的所输入的第一电源可以是来自快充USB模块的，即LED驱动电路105的电源端连接快充USB模块106，降压模块101连接快充USB模块106并为主控电路102提供来自快充USB模块106的电。快充USB模块可以是A+C口快充USB模块，具有更强的实用性，A+C口快充USB模块的输入可以是火线和零线，其输出固态电容能够输出5～12V电压，而降压模块可以将该快充USB模块输出的5～12V电压转化为主控电路102、交互模块103等所需要的电压(例如3.3V)。

为了适配较宽范围的电压输入，可以选择宽电压输入的低压差线性稳压器(lowdropout regulator,LDO)作为降压模块的主要功能实现器件，将输入5V～12V转化成3.3V给主控电路供电。即快充USB模块输出的5～12V电压作为上述的第一电源。

还可以选择宽电压输入的LED驱动电路，5V～12V波动电压直接提供给LED驱动电路进而恒流控制射灯，即快充USB模块输出的5～12V电压作为上述的第二电源。如此可以降低成本，而行业内普遍用法为在前级设置DCDC降压模块让电压稳定到某个特定值再给LED驱动电路，这样是成本较高的。

如此设置的LED电路能够适应USB快充5-12V变化电压的直接供电，避免需要某一特定电压的供电的电源模块。

上述降压模块101采用低压差线性稳压器U5的实施方式如图4，图中TPC2_5-12V1是5V-12V两端接线孔，可以在此输入Vbus_5-12V进入降压模块101，无论输入电压是5V-12V的任何一个，电容C17进行滤波后进入低压差线性稳压器U5，U5经电容CS3滤波后降压成稳定的3.3V电压，该3.3V电压同时给主控电路102、交互模块103、反向电路104等供电。

如图5，LED电路还包括程序下载电路107，降压模块101连接程序下载电路107，主控电路102与程序下载电路107通信连接。另外，交互模块103可包括与主控电路102通信连接的麦克风模块1031和/或触控模块1032。程序下载电路107、麦克风模块1031和触控模块1032都可以由U5输出的3.3V电压供电。

触控模块1032有触摸信号时，主控电路102可以据此执行相应信号给反向电路104；主控电路102检测到固定语音信号时，主控电路102执行相应信号给反向电路104，无需联网和蓝牙；通过程序下载电路107和电脑，可以下载需要执行的代码给主控电路102。

图6展示了触控模块1032的示例，当3.3V电压输入触控模块1032时，经过R26隔离限流，经C1和C2滤波后进入触摸芯片U1的VDD脚供电，触摸芯片U1有电后进行工作，当TOUCH1触摸板接收到人体触摸电压后，进入CS1滤波和R2后进入KEY脚，经触摸芯片U1处理后给OUT脚进行翻转输出TOUCH_OUT信号为低电平，而R18为上拉电阻，默认没有触摸信号输入时将OUT引脚拉为高电平，增强抗干扰，TOUCH_OUT信号输出到主控电路。

图7展示了主控电路、麦克风模块、程序下载电路的一种实施方式，其中主控电路包括语音识别芯片U6、电阻R14、电容C27、烧录接口CON1，麦克风模块包括麦克风U7、电阻R22、电容C18、C19、C20、C23、C24、C25，程序下载电路包括电阻R14、电容C27、烧录接口CON1。

TOUCH_OUT信号输出到语音识别芯片U6的12号引脚，由TOUCH_OUT信号的高低电平变化，U6的7号脚输出不同的PWM波控制灯光亮或暗。

当3.3V电压输入主控电路时，进入R25、C22、C21滤波后给U6提供启动电压，3.3V电压进入R24和C26后给U6的VDDIO2端提供电压，让U6正常工作。麦克风U7负责接收外部语音信号，收到规定的语音信号后，U7的1号脚给U6的1号脚处理，经过芯片U6内部转换后由U6的7号脚输出规定的PWM波信号控制LED驱动，麦克风模块的C18、C19、C20、C24为消除地平面干扰用的电容，降低额外高频或低频干扰。程序下载电路的烧录接口CON1的3号脚RX0和4号脚TX0连接U6的15号脚和16号脚，用于烧录程序代码使用，CON1的5号脚nRST连接U6的9号脚，用于重置U6的代码，R14和C27用于消除干扰，让信号更加通畅平滑。

图8展示了驱动电路的一种实施方式，输入Vbus_5-12V进入LED驱动电路，R17、R15、L1、D7构成BUCK降压电路，射灯两端接线孔J4接LED，BUCK降压电路可对J4的接入任意低于输入电压的灯具控制，CS2为储能电容，让进入LED恒流驱动芯片U8的电压更加稳定，U8的3号DIM引脚为控制灯具的PWM波输入信号，通过对PWM进行占空比设置，可以对输出的灯光亮度进行亮度调节。

另外在采用快充USB模块对LDO供电的实施方式下，当插入手机进入USB快充时，电流分配至LDO和LED驱动电路会减少，而LED恒流驱动芯片U8需要0.55mA的电流进入DIM端才可维持正常工作，图2的反向电路中的R20电阻决定了是否能维持正常的电流输出给LED驱动芯片U8，因此选择3.3V/0.55mA＝6K及以下电阻可满足正常工作，选择4.7K电阻可满足同时使用快充手机和台灯同时控制。即根据LED驱动芯片对反向电路中的电阻进行配置，实现电流合理分配，手机进行快充时，台灯不会掉电，可同时使用快充和灯具。

基于上述实施例，本申请实施例还提供一种智能灯插座，包括上述的LED电路。

智能灯插座可以利用麦克风模块1031和触控模块1032实现离线语音控制和触摸控制，在设置了麦克风模块1031、触控模块1032，而且采用快充USB模块供电的情况下，该智能灯插座能够解决床头插USB功能单一的问题，满足客户实际床头用电需求，使整个产品可满足床头阅读、夜灯陪伴、USB快充、二三级插、离线语音控制、触摸控制等更全面的功能，无需额外买床头灯，无需额外买配套网关等产品联网使用，无需DCDC模块、低成本的技术方案可实现同时快充手机和使用灯具，且灯具一启动默认为关闭状态，不会突然亮一下。

以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种LED电路，其特征在于，包括：降压模块(101)、主控电路(102)、交互模块(103)、反向电路(104)和LED驱动电路(105)；

所述降压模块(101)连接所述主控电路(102)，所述降压模块(101)用于接第一电源并为所述主控电路(102)供电；

所述主控电路(102)连接所述交互模块(103)，所述主控电路(102)还连接所述反向电路(104)的输入端，所述反向电路(104)的输出端连接所述LED驱动电路(105)的输入端；所述LED驱动电路(105)的电源端用于接第二电源，所述LED驱动电路(105)的输出端用于连接LED；

所述反向电路(104)用于将所述主控电路(102)在上电时输出的高电平转化为低电平。

2.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述反向电路(104)包括开关管(U9)、第一电阻(R20)、第二电阻(R19)和第三电阻(R21)；

所述开关管(U9)的第一端接地，所述开关管(U9)的第二端连接所述第一电阻(R20)的第一端，且所述开关管(U9)的第二端连接所述LED驱动电路(105)的输入端，所述第一电阻(R20)的第二端连接第三电源；所述开关管(U9)的控制端连接所述第二电阻(R19)的第一端，所述第二电阻(R19)的第二端连接所述主控电路(102)；

所述第三电阻(R21)的第一端连接所述第三电源，所述第三电阻(R21)的第二端连接所述第二电阻(R19)的第二端。

3.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述LED电路还包括快充USB模块(106)，所述降压模块(101)连接所述快充USB模块(106)并为所述主控电路(102)提供来自所述快充USB模块(106)的电，所述LED驱动电路(105)的电源端连接所述快充USB模块(106)。

4.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述降压模块(101)包括低压差线性稳压器(U5)、第一电容(C17)和第二电容(CS3)；

所述低压差线性稳压器(U5)的输入端连接所述第一电容(C17)的第一端和所述第一电源，所述低压差线性稳压器(U5)的接地端连接所述第一电容(C17)的第二端和地，所述低压差线性稳压器(U5)的输出端连接所述第二电容(CS3)的第一端，且所述低压差线性稳压器(U5)的输出端连接所述主控电路(102)、交互模块(103)和反向电路(104)；所述第二电容(CS3)的第二端接地。

5.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述交互模块(103)包括与所述主控电路(102)连接的麦克风模块(1031)和/或触控模块(1032)。

6.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述交互模块(103)包括与所述主控电路(102)连接的触控模块(1032)，所述触控模块(1032)包括第一限流电阻(R26)、第二限流电阻(R2)、第三限流电阻(R12)、上拉电阻(R18)、触摸板(TOUCH1)和触摸芯片(U1)；

所述触摸芯片(U1)的电源端连接所述第一限流电阻(R26)的第一端，所述第一限流电阻(R26)的第二端连接3.3V电源，所述触摸芯片(U1)的信号端连接所述第二限流电阻(R2)的第一端，所述第二限流电阻(R2)的第二端连接所述触摸板(TOUCH1)，所述触摸芯片(U1)的输出端连接所述第三限流电阻(R12)的第一端，所述第三限流电阻(R12)的第二端连接所述上拉电阻(R18)的第一端，所述上拉电阻(R18)的第二端连接3.3V电源，所述第三限流电阻(R12)的第二端连接所述主控电路(102)。

7.如权利要求6所述的LED电路，其特征在于，所述触控模块(1032)还包括滤波电容(CS1)，所述滤波电容(CS1)连接于所述第二限流电阻(R2)的第二端和地之间。

8.如权利要求6所述的LED电路，其特征在于，所述触控模块(1032)还包括供电滤波电容，所述供电滤波电容连接于所述第一限流电阻(R26)的第一端和地之间。

9.如权利要求1所述的LED电路，其特征在于，所述LED电路还包括程序下载电路(107)，所述降压模块(101)连接所述程序下载电路(107)，所述主控电路(102)与所述程序下载电路(107)通信连接。

10.一种插座，其特征在于，包括权利要求1～9中的任一项所述的LED电路。