專利名稱：一種led燈具及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED發(fā)光技術(shù)，尤其涉及一種LED燈具及其控制電路。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品新技術(shù)不斷革新，LED作為新型光源，它有著節(jié)能、環(huán)保、高效的特點，技術(shù)已經(jīng)成熟并應(yīng)用于各個領(lǐng)域，LED作為光源被廣泛使用。然而，現(xiàn)有的LED燈具只能保持在用戶設(shè)置的亮度恒定輸出，不能隨環(huán)境亮度的變化而自動調(diào)光，這樣不利于節(jié)能環(huán)保，而且用戶使用起來也不舒適。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述LED燈具的亮度不能隨環(huán)境 亮度的變化而自動調(diào)光的缺陷，提供一種LED燈具的控制電路，能隨著環(huán)境亮度的變化而自動調(diào)光。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種LED燈具的控制電路，與LED光源相連，該控制電路包括
串聯(lián)于電源輸入與地端之間的光敏電阻和調(diào)光電位器，且調(diào)光電位器的可調(diào)端連接控制模塊的第一輸入端；
用于對所述第一輸入端接收的電壓信號進行處理分析的控制模塊；
連接于LED光源的驅(qū)動模塊，用于根據(jù)所述控制模塊輸出的PWM調(diào)制波，驅(qū)動所述LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光；
所述控制模塊包括調(diào)光檔位設(shè)置單元、亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元和控制信號生成單元，所述調(diào)光檔位設(shè)置單元接收所述第一輸入端因所述調(diào)光電位器變化而輸入的第一電壓信號，選擇與所述第一電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；所述亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元接收所述第一輸入端因所述光敏電阻變化而輸入的第二電壓信號，選擇與所述第二電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；所述控制信號生成單元根據(jù)所述調(diào)光檔位設(shè)置單元或所述亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述控制電路還包括
采樣模塊，用于對所述LED光源的供電回路進行電流采樣，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的反饋電壓信號，再將所述反饋電壓信號傳輸至所述控制模塊的所述控制信號生成單元；
所述控制信號生成單元根據(jù)所述反饋電壓信號，調(diào)節(jié)輸出的PWM調(diào)制波使其在選擇的PWM調(diào)制波占空比上。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述控制電路還包括
開關(guān)模塊，用于接收用戶輸入的開關(guān)信號，并將所述開關(guān)信號傳輸至控制模塊的所述控制信號生成單元。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述驅(qū)動模塊包括三極管Q1、型號為713 的第一恒流芯片、限流電阻R2，其中，控制模塊的輸出端通過限流電阻R2連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接所述采樣模塊，三極管Ql的集電極連接所述第一恒流芯片的接地端，所述第一恒流芯片的電源端連接電源的正輸出端，所述第一恒流芯片的輸出端接LED光源的負極，LED光源的正極接電源的正輸出端。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述采樣模塊為采樣電阻R3，所述采樣電阻R3的一端連接所述三極管Ql的發(fā)射極及控制模塊的第二輸入端，所述采樣電阻R3的
另一端接地。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述驅(qū)動模塊包括三極管Q2、型號為LM317的第二恒流芯片、限流電阻R6、反饋采樣電阻R3和反饋采樣電阻R4，其中，第二恒流芯片的輸入端連接電源的正輸出端，第二恒流芯片的輸出端連接LED光源的正極，LED光源的負極通過采樣模塊接地，控制模塊的輸出端通過限流電阻R6連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次通過串聯(lián)的反饋采樣電阻R4和反饋采樣電阻R3接第二恒流芯片的輸出端，且反饋采樣電阻R3和反饋采樣電阻R4的連接點接第二恒流 芯片的調(diào)節(jié)端。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述采樣模塊包括采樣電阻R5，采樣電阻R5的一端連接LED光源的負極及控制模塊的第二輸入端，采樣電阻R5的另一端接地。在本發(fā)明所述的LED燈具的控制電路中，所述開關(guān)模塊包括上拉電阻Rl和按鍵，上拉電阻Rl和按鍵串聯(lián)在電源的兩輸出端之間，且上拉電阻Rl和按鍵的連接點接控制模塊的第三輸入端。本發(fā)明還構(gòu)造一種LED燈具，包括LED光源，該LED燈具還包括以上所述的LED燈具的控制電路。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，在開機后，用戶通過調(diào)光電位器設(shè)置相應(yīng)的檔位，控制模塊的第一輸入端的電壓變化，調(diào)光檔位設(shè)置單元根據(jù)該電壓信號通過控制信號生成單元選擇PWM調(diào)制波的相應(yīng)占空比，該PWM調(diào)制波通過驅(qū)動模塊驅(qū)動LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光。隨后，隨著周圍環(huán)境亮度的變化，光敏電阻的阻值發(fā)生變化，控制模塊的第一輸入端的電壓也相應(yīng)地變化，亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元根據(jù)該電壓信號的變化，通過控制信號生成單元選擇相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比，從而可實現(xiàn)LED燈具隨著環(huán)境亮度的變化而自動調(diào)光，例如，在環(huán)境變亮時，使LED光源的發(fā)光變?nèi)?；在環(huán)境變暗時，使LED光源的發(fā)光變強。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中
圖I是本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例一的邏輯結(jié)構(gòu) 圖2是本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例二的邏輯結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例一的電路 圖4是本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例二的電路圖。
具體實施例方式如圖I所示，在本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖中，該LED燈具的控制電路包括
串聯(lián)于電源輸入與地端之間的光敏電阻RGl和調(diào)光電位器W1，且調(diào)光電位器Wl的可調(diào)端連接控制模塊200的第一輸入端；
用于對所述第一輸入端接收的電壓信號進行處理分析的控制模塊200 ；
連接于LED光源的驅(qū)動模塊300，用于根據(jù)控制模塊200輸出的PWM調(diào)制波，驅(qū)動LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光；
控制模塊200包括調(diào)光檔位設(shè)置單元201、亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202和控制信號生成單元203，調(diào)光檔位設(shè)置單元201接收所述第一輸入端因所述調(diào)光電位器變化而輸入的第一電壓信號，選擇與所述第一電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202接收所述第一輸入端因所述光敏電阻變化而輸入的第二電壓信號，選擇與所述第二電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；控制信號生成單元203根據(jù)所述調(diào)光檔位設(shè)置單元201或所述亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波。。 實施該技術(shù)方案，首先在開機后，用戶通過調(diào)光電位器Wl設(shè)置相應(yīng)的檔位，控制模塊200的第一輸入端的電壓變化，調(diào)光檔位設(shè)置單元201根據(jù)該電壓信號選擇PWM調(diào)制波相應(yīng)的占空比，控制信號生成單元203根據(jù)所選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波，該PWM調(diào)制波通過驅(qū)動模塊300驅(qū)動LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光。隨后，隨著周圍環(huán)境亮度的變化，光敏電阻RGl的阻值發(fā)生變化，控制模塊200的第一輸入端的電壓也相應(yīng)地變化，亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202根據(jù)該電壓信號的變化，選擇相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比，控制信號生成單元203根據(jù)所選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波，該PWM調(diào)制波通過驅(qū)動模塊300驅(qū)動LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光。這樣，可在環(huán)境變亮時，使LED光源的發(fā)光變?nèi)酰辉诃h(huán)境變暗時，使LED光源的發(fā)光變強，從而實現(xiàn)LED燈具隨著環(huán)境亮度的變化而自動調(diào)光。圖2是本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例二的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實施例相比圖I所示的實施例一，其中所包含的光敏電阻RGl、調(diào)光電位器Wl、調(diào)光檔位設(shè)置單元201、亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202和驅(qū)動模塊300是相同的，在此不做贅述，以下僅說明不同的部分。該實施例的控制電路還包括連接在LED光源和控制模塊200之間的采樣模塊400，及與控制模塊200連接的開關(guān)模塊500。其中，采樣模塊400用于對所述LED光源的供電回路進行電流采樣，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的反饋電壓信號，再將所述反饋電壓信號傳輸至控制模塊200的控制信號生成單元203，然后，控制信號生成單元203根據(jù)反饋電壓信號，調(diào)節(jié)輸出的PWM調(diào)制波使其在選擇的PWM調(diào)制波占空比上。開關(guān)模塊500用于接收用戶輸入的開關(guān)信號，并將所述開關(guān)信號傳輸至控制模塊200的控制信號生成單元203，控制模塊200就可根據(jù)該開關(guān)信號通過驅(qū)動模塊300控制LED光源的開和關(guān)。如圖3所示，在本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例一的電路圖中，該LED燈具的控制電路包括光敏電阻RGl、調(diào)光電位器Wl、控制模塊200、驅(qū)動模塊300、采樣模塊400和開關(guān)模塊500。在該實施例中，控制模塊200為單片機U1，即圖I和圖2中的調(diào)光檔位設(shè)置單元201、亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元202和控制信號生成單元203集成為單片機U1。采樣模塊400為采樣電阻R3。光敏電阻RGl和調(diào)光電位器Wl串聯(lián)在電源BTl的兩輸出端之間，且調(diào)光電位器Wl的可調(diào)端連接單片機Ul的第一輸入端(PB0)。在驅(qū)動模塊300中，單片機Ul的輸出端(PB3)通過限流電阻R2連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極通過采樣電阻R3接地，三極管Ql的發(fā)射極還連接單片機Ul的第二輸入端(PB4)，三極管Ql的集電極連接型號為KXL7135系列(例如7135D)的第一恒流芯片U2的接地端，第一恒流芯片U2的電源端連接電源BTl的正輸出端，第一恒流芯片U2的輸出端接LED光源LEDl的負極，LED光源LEDl的正極接電源BTl的正輸出端。在開關(guān)模塊500中，上拉電阻Rl和按鍵Kl連接在電源BTl的兩輸出端之間，且上拉電阻Rl和按鍵Kl的連接點接單片機Ul的第三輸入端(PB1)。下面說明該控制電路的工作原理
首先，用戶按下按鍵K1，當單片機Ul檢測到其第三輸入端(PBl)由高電平跳變到低電平時，則該LED燈具開始工作。然后，用戶通過調(diào)光電位器Wl設(shè)置一個需要的檔位，單片機Ul對其第一輸入端(PBO)進行AD采樣，并根據(jù)該AD采樣值輸出相應(yīng)占空比的PWM調(diào)制波，驅(qū)動模塊300根據(jù)該PWM調(diào)制波驅(qū)動LED光源LEDl發(fā)出相應(yīng)亮度的光。此調(diào)整可記為“粗調(diào)”。在進行粗調(diào)時，可預先在單片機Ul中存儲一亮度表，該亮度表包括調(diào)光電位器Wl的多個檔位，及與每個檔位對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比。接著，隨著環(huán)境亮度的變化，單片機Ul對其第一輸入端(PBO)繼續(xù)進行AD采樣，再對其第二輸入端(PB4)進行AD采樣，并將其第一輸入端(PBO)與第二輸入端(PB4)的AD采樣值進行比較，若環(huán)境變亮，光敏電阻RGl的阻值減小，單片機Ul的第一輸入端(PBO)的AD采樣值增大，此時，單片機UI會相應(yīng)地調(diào)整其輸出端(PB3 )輸出的PWM調(diào)制波的占空比， 使LED光源LEDl的發(fā)光變?nèi)酢７粗?，若環(huán)境變暗，原理與之類似，在此不做贅述。就這樣單片機Ul循環(huán)反復掃描其第一輸入端(PBO)和第二輸入端(PB4)的AD采樣值，來達到實時調(diào)光及恒流的目的。此調(diào)整可記為“細調(diào)”。另外，關(guān)于驅(qū)動模塊300還需說明的是，在PWM調(diào)制波的高電平時刻，三極管Ql導通，三極管Ql的集電極為低電平，第一恒流芯片U2工作，LED光源LEDl發(fā)光^PWM調(diào)制波的低電平時刻，三極管Ql截至，三極管Ql的集電極為高電平，第一恒流芯片U2不工作，LED光源LEDI不發(fā)光，所以通過調(diào)整PWM調(diào)制波的占空比，就可改變LED光源LEDI的開、關(guān)持續(xù)時間，也即可以改變LED光源LEDl的發(fā)光亮度。如圖4所示，在本發(fā)明LED燈具的控制電路實施例二的電路圖中，該LED燈具的控制電路包括光敏電阻RGl、調(diào)光電位器Wl、控制模塊200、驅(qū)動模塊300'、采樣模塊400'和開關(guān)模塊500。其中，光敏電阻RGl、調(diào)光電位器Wl、控制模塊200和開關(guān)模塊500與圖3所示的實施例一的結(jié)構(gòu)和工作原理相同，在此不做贅述，以下僅說明驅(qū)動模塊300'和采樣模塊400'。在該實施例中，采樣模塊400'為采樣電阻R5。在驅(qū)動模塊300'中，第二恒流芯片U3的輸入端連接電源BTl的正輸出端，第二恒流芯片U3的輸出端連接LED光源LEDl的正極，LED光源LEDl的負極通過采樣電阻R5接地，LED光源LEDl的負極還連接單片機Ul的第二輸入端(PB3)，單片機Ul的輸出端(PB3)通過限流電阻R6連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次通過串聯(lián)的反饋采樣電阻R4和反饋采樣電阻R3接第二恒流芯片U3的輸出端，且反饋采樣電阻R3和反饋采樣電阻R4的連接點連接第二恒流芯片U3的調(diào)節(jié)端。下面說明該驅(qū)動模塊300丨的工作原理，在PWM調(diào)制波的高電平時刻，三極管Q2導通，三極管Q2的集電極為低電平，第二恒流芯片U3工作，根據(jù)反饋采樣電阻R4與反饋采樣電阻R4及反饋采樣電阻R3的和的比值，輸出相應(yīng)的電壓，LED光源LEDl發(fā)光。在PWM調(diào)制波的低電平時刻，三極管Q2截至，三極管Q2的集電極為高電平，第二恒流芯片U3不工作，LED光源LEDI不發(fā)光，所以通過調(diào)整PWM調(diào)制波的占空比，就可改變LED光源LEDI的開、關(guān)持續(xù)時間，也即可以改變LED光源LEDl的發(fā)光亮度。本發(fā)明還構(gòu)造一種LED燈具，包括LED光源和以上任一實施例所述的LED燈具的控制電路，在此不做贅述。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED燈具的控制電路，與LED光源相連，其特征在于，包括 串聯(lián)于電源輸入與地端之間的光敏電阻(RGl)和調(diào)光電位器(W1)，且調(diào)光電位器(Wl)的可調(diào)端連接控制模塊的第一輸入端； 用于對所述第一輸入端接收的電壓信號進行處理分析的控制模塊； 連接于LED光源的驅(qū)動模塊，用于根據(jù)所述控制模塊輸出的PWM調(diào)制波，驅(qū)動所述LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光； 所述控制模塊包括調(diào)光檔位設(shè)置單元、亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元和控制信號生成單元，所述調(diào)光檔位設(shè)置單元接收所述第一輸入端因所述調(diào)光電位器變化而輸入的第一電壓信號，選擇與所述第一電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；所述亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元接收所述第一輸入端因所述光敏電阻變化而輸入的第二電壓信號，選擇與所述第二電壓信號相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；所述控制信號生成單元根據(jù)所述調(diào)光檔位設(shè)置單元或所述亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括 采樣模塊，用于對所述LED光源的供電回路進行電流采樣，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的反饋電壓信號，再將所述反饋電壓信號傳輸至所述控制模塊的所述控制信號生成單元； 所述控制信號生成單元根據(jù)所述反饋電壓信號，調(diào)節(jié)輸出的PWM調(diào)制波使其在選擇的PWM調(diào)制波占空比上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括 開關(guān)模塊，用于接收用戶輸入的開關(guān)信號，并將所述開關(guān)信號傳輸至控制模塊的所述控制信號生成單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括三極管Q1、型號為713 的第一恒流芯片(U2)、限流電阻R2，其中，控制模塊的輸出端通過限流電阻R2連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接所述采樣模塊，三極管Ql的集電極連接所述第一恒流芯片(U2)的接地端，所述第一恒流芯片(U2)的電源端連接電源的正輸出端，所述第一恒流芯片(U2 )的輸出端接LED光源的負極，LED光源的正極接電源的正輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述采樣模塊為采樣電阻R3，所述采樣電阻R3的一端連接所述三極管Ql的發(fā)射極及控制模塊的第二輸入端，所述采樣電阻R3的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括三極管Q2、型號為LM317的第二恒流芯片(U3)、限流電阻R6、反饋采樣電阻R3和反饋采樣電阻R4，其中，第二恒流芯片(U3)的輸入端連接電源的正輸出端，第二恒流芯片(U3)的輸出端連接LED光源的正極，LED光源的負極通過采樣模塊接地，控制模塊的輸出端通過限流電阻R6連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次通過串聯(lián)的反饋采樣電阻R4和反饋采樣電阻R3接第二恒流芯片(U3)的輸出端，且反饋采樣電阻R3和反饋采樣電阻R4的連接點接第二恒流芯片(U3)的調(diào)節(jié)端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述采樣模塊包括采樣電阻R5，采樣電阻R5的一端連接LED光源的負極及控制模塊的第二輸入端，采樣電阻R5的另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈具的控制電路，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括上拉電阻Rl和按鍵(K1)，上拉電阻Rl和按鍵(Kl)串聯(lián)在電源的兩輸出端之間，且上拉電阻Rl和按鍵(Kl)的連接點接控制模塊的第三輸入端。
9.一種LED燈具，包括LED光源，其特征在于，該LED燈具還包括權(quán)利要求1_8所述的LED燈具的控制電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED燈具及其控制電路，該控制電路包括串聯(lián)于電源輸入與地端之間的光敏電阻和調(diào)光電位器，且調(diào)光電位器的可調(diào)端連接控制模塊的第一輸入端；用于對第一輸入端接收的電壓信號進行處理分析的控制模塊；用于驅(qū)動LED光源發(fā)出相應(yīng)亮度的光；在控制模塊中，調(diào)光擋位設(shè)置單元接收第一輸入端因調(diào)光電位器變化而輸入的第一電壓信號，選擇相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元接收第一輸入端因光敏電阻變化而輸入的第二電壓信號，選擇相對應(yīng)的PWM調(diào)制波的占空比；控制信號生成單元根據(jù)調(diào)光擋位設(shè)置單元或亮度感應(yīng)調(diào)節(jié)單元選擇的占空比，生成PWM調(diào)制波。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，可實現(xiàn)LED燈具隨著環(huán)境亮度的變化而自動調(diào)光。
文檔編號H05B37/02GK102811525SQ20111014402
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者周明杰, 黃柯青 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司