一種控制led燈具亮度切換的方法及亮度切換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明主要涉及采用電源改進和負載變化方案實現的控制LED燈具亮度切換的方法，以及實現該方法的亮度切換裝置或集成電路。
【背景技術】
[0002]LED光源因其高出光率和低能耗等優點而得到廣泛使用。LED光源的工作需要接入合適電源來驅動實現，一般地，在電源的制造和選擇上選擇開關電源對交流電流進行降壓和整流后轉換為供LED光源工作的直流電，這樣需要對不同的LED燈具設計不同類型的電源，耗費成本且容易出現散熱問題。另一方面，為了實現LED燈具的亮度變化轉換，又需要設計專門的驅動電路來轉換電源供電功率，成本進一步增加。
【發明內容】
[0003]本發明實施例將區別于以往技術解決LED燈具的電源成本和效率問題，在本發明針對LED燈具設計的亮度切換裝置實施例中，不使用開關電源轉為電力轉換裝置，直接使用LED光源作為降壓電路，為了能將交流電流獲取和整流，可在LED光源前端進一步耦合整流電路，技術人員可以使用線性橋式整流電路或者習知的波形翻轉電路(例如，負半周翻轉電路)來整理外部交流電流，如此，輸入給該亮度切換裝置的電壓可被設置在固定值，從而實現有效控制。
[0004]另外，本發明人在前述基礎上研究了使用外界源來激勵該亮度切換裝置的亮度切換。外界源的形式可以是來自人體感應，或者其他外部傳感信號，例如聲音、光線或紅外射線。同時，本發明亮度切換裝置中設計了對LED光源的靜態工作電流或功率，如此，該靜態工作電流可以作為LED光源的待機工作電流(例如，LED光源的低出光率狀態)，也可以作為感應外界源的傳感器設備的啟動電流。按照這種方式，作為降壓電路使用的LED光源中將流過較小電流，該較小電流可通過LED光源的壓降去提供傳感器設備的工作電壓。
[0005]在一個實施例中，一種控制LED燈具亮度切換的方法包括:在所述LED燈具內裝設的傳感器感應到外界源時觸發對電連接于該傳感器的負載控制電路的激勵信號；以及通過所述負載控制電路提升所述LED燈具的工作電流以進行亮度切換。
[0006]在本實施例中，可通過傳感器在感應到外界源信號后啟動并輸出一個激勵信號給負載控制電路一個反向的觸發信號，從而使該負載控制電路反向提升LED光源兩端的供電電壓，以實現LED光源從較低出光率到高出光率的狀態轉換。
[0007]在這種控制LED燈具亮度切換的方法的一個例子里，所述傳感器是選用紅外熱傳感器或光電式傳感器，所述外界源是觸發所述紅外熱傳感器的紅外信號或觸發所述光電式傳感器的光信號。
[0008]其中，控制LED燈具亮度切換的方法進一步包括:通過所述LED燈具的LED光源陣列對來自交流電力線的交流電壓降壓，并通過所述負載控制電路穩壓后供給上述傳感器工作電壓。
[0009]在另一個實施例中，一種LED燈具的亮度切換裝置是由以下組成:用于感應外界源來觸發所述亮度切換的傳感器;用于照明的LED光源陣列；和電連接于所述傳感器與LED光源陣列之間的負載控制電路，被配置為:接收與該負載控制電路電連接的傳感器的激勵信號，以及提升所述LED燈具的工作電流以進行亮度切換。在本實施例中，可僅使用以上特征組件，無需使用其他電氣組件，也無需使用單片機或數字信號處理器單元來控制亮度切換。
[0010]在一種變型中，所述負載控制電路是由穩壓器、穩壓開關、激勵開關、第三電阻、第四電阻和二極管組成，其中所述穩壓開關連接至LED光源陣列，又分接至所述穩壓器輸入端和傳感器的供電端。
[0011]其中，該負載控制電路的穩壓器采用低壓差線性穩壓器。另外，所述穩壓開關和激勵開關選用MOS開關實現。
[0012]在一個例子里，所述穩壓器的輸出端分接至兩路通路:其中一路通過第四電阻接入所述激勵開關，另一路通過第三電阻接入一個LED發光管，所述LED發光管進一步接地設置，其中所述傳感器的觸發管腳接入所述激勵開關以輸入激勵信號。
[0013]在本實施例中，所述LED光源陣列被配置為:對來自交流電力線的交流電壓降壓，并通過所述負載控制電路穩壓后供給上述傳感器工作電壓。
[0014]進一步地，所述LED光源陣列進一步電連接于升壓電路，該升壓電路被配置為:將來自所述交流電力線的交流電壓加以升壓，以滿足于所述LED光源陣列的排布設置。
[0015]其中，所述LED光源陣列并聯有用于穩定該LED光源陣列兩端電壓的旁路穩壓電路。
[0016]在另一種變型中，所述負載控制電路與傳感器之間設有連接至上述LED光源陣列輸出端的穩壓開關，被配置為切換LED光源陣列的工作電流。
[0017]作為該變型的改進，所述負載控制電路是由穩壓器、激勵開關、第三電阻、第四電阻和二極管組成。穩壓開關連接至LED光源陣列的電力通路上，又分接至穩壓器輸入端和傳感器的供電端。
[0018]作為進一步改進，所述穩壓開關又電連接于穩壓器，其中該穩壓器的一端設有一個電連接至上述傳感器輸出端的激勵開關，所述穩壓器被配置為:通過所述激勵開關根據激勵信號導通以改變所述穩壓開關的導通狀態，使得提升所述LED燈具的工作電流。
[0019]在前述各個實施例中，這種亮度切換裝置可被封裝在一個單層集成電路板上，其與LED光源之間可采用插拔方式加以電性耦接。
[0020]其中，所述穩壓開關和激勵開關是以貼片方式裝設于LED顆粒基板上，以實現有效散熱。
[0021]本發明上述實施例采用了線性電壓特性，設計了靜態工作電流，電網電力線的交流電流通過多個LED光源顆粒降壓后提供給傳感器合適的工作電壓；同時采用負載控制電路反向調整整個LED光源陣列的工作電流，從上述實施例可知，傳感器的工作電流為LED光源待機電流的一部分，通過切換該負載控制電路對LED光源的負載大小轉換，調整工作電流或功率，以此提升LED燈具的亮度。作為本發明的突出效果，這種亮度切換裝置或方法的電路是更為簡化和穩定可靠的，并且安裝方便，適合推廣。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明LED燈具的亮度切換裝置的局部電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明的突出效果可采用對照附圖的方式來詳盡體現，本發明的實施例對于LED燈管或普通日光燈管來說是特別有效控制和容易安裝實現的。參照圖1，在一個實施例中，控制LED燈具(例如，LED燈管)亮度切換的方法包括:
步驟1、在所述LED燈具內裝設的傳感器10感應到外界源時觸發對電連接于該傳感器10的負載控制電路的激勵信號。其中傳感器10通過其觸發管腳OUT輸入至上述負載控制電路中。如圖1所示，負載控制電路的實施例是由穩壓器U1、穩壓開關Q1、激勵開關Q2、第三電阻R3、第四電阻R4和二極管D80組成。其中穩壓開關Ql和激勵開關Q2可選用MOS開關或其他開關門陣列實現，穩壓開關Ql連接至LED光源陣列30的電力通路上，又分接至穩壓器Ul輸入端和傳感器10的供電端VCC。該負載控制電路的主要電氣組件為穩壓器U1，它可采用(例如)低壓差線性穩壓器(LDO)或類似線性穩壓器件/芯片，其輸出端分接至兩路通路:其中一路通過第四電阻R4接入激勵開關Q2，另一路通過第三電阻R3接入LED發光管D80，所述LED發光管D80進一步接地GND設置。傳感器10的觸發管腳OUT接入所述激勵開關Q2以輸入激勵信號；以及
步驟2、通過所述負載控制電路提升所述LED燈具的工作電流以進行亮度切換。
[0024]在這種控制LED燈具亮度切換的方法的一個例子里，所述傳感器10是選用紅外熱傳感器或光電式傳感器，所述外界源是觸發所述紅外熱傳感器的紅外信號或觸發所述光電式傳感器的光信號。技術人員應當懂得使用其他傳感器來實現。例如，使用雷達傳感器、光感開關等。
[0025]其中，上述步驟I進一步包括:通過所述LED燈具的LED光源陣列30對來自交流電力線的交流電壓降壓，并通過所述負載控制電路穩壓后供給上述傳感器10以工作電壓VCC。
[0026]在該例子中，所述LED光源陣列30并聯有用于穩定該LED光源陣列30兩端電壓的旁路穩壓電路。其中，為上述負載控制電路中的穩壓開關Ql的一端接入第一電阻R1、第二電阻R2和穩壓二極管D2，第一電阻R1、第二電阻R2與穩壓二極管D2串聯在輸入給LED光源陣列30的直流電壓V+與V-端之間，并進一步接地GND，如此，可將輸入給LED光源陣列30的直流電壓進行穩壓，以通過穩壓開關Ql輸出給傳感器10穩定的工作電壓VCC。
[0027]進一步地，在上述控制LED燈具亮度切換的方法中，將來自所述交流電力線的交流電壓加以升壓，以滿足于所述LED光源陣列的排布設置。
[0028]在該例子中，如圖1所示，對于LED燈管來說，LED光源陣列30是以串聯形式串接了多個LED發光管(或發光顆粒)，例如共79個LED發光管Dl，…，D79，若以串聯形式實現的光源陣列可滿足在電流一定的情況下，每一LED發光管逐級均等限流，從而輸入至穩壓開關Ql上的直流電壓可被控制在(例如)+12V，滿足啟動傳感器10的工作電壓。而對于更多排列的LED發光管，由于輸入的直流電壓V+的數值限制，則可根據啟動電壓的要求對該直流電壓V+加以升壓或降壓，例如對于200個LED發光管的情況，可采用將200V的直流電壓V+升壓至330V。因此可裝設一個升壓電路20，將直流電壓V+加以升壓，在其他例子里也可以是降壓電路或者線性直流變換電路、隔離變換電路等。
[0029]另外作為一種變型，上述步驟I又進一步包括:設置LED光源陣列30的靜態工作電流，以確定該LED光源陣列30的較低亮度工作狀態。按照上述實施例，穩壓器Ul的輸出端分接至兩路通路:其中一路通過第四電阻R4接入激勵開關Q2，另一路通過第三電阻R3接入LED發光管D80，所述LED發光管D80進一步接地GND設置。通過第三電阻R3和LED發光管D80的器件特性可設定低電流I1，而通過LED光源陣列30的降壓后鉗位電壓VCC，其對應的輸入電流為12，因此，LED光源陣列30的靜態工作電流1 = I1+ 12，在上述實施例中，LED光源陣列30的較低亮度工作狀態可以是低出光率狀態，也可以是熄滅狀態，但其中仍然存在電流。在一個較佳例子里，可通過調節第三電阻R3來間接調整該靜態工作電流Ιο。
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