專利名稱：一種led節能電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種LED節能電路。
背景技術：
隨著社會發展和科學技術的不斷進步，半導體技術已經成為市場中公認的新興技術產業，為眾多行業所應用；其產品具有節能、壽命長、光效好等特點，使得同類產品無法比擬；但是現有的LED技術，尤其是涉及公共區場所照明的LED技術相對較為形式單一，缺乏很好的智能型設計；很多場所，例如地下停車場、樓梯間等人員停留時間較短的地方，存在浪費電能的情況非常的普遍，每年這樣的電能消耗占有相當比例；從半導體光源本身而言是可以減少消耗；但若在電路控制部分加以配合創新，就會使得半導體技術的潛力發揮到極致。
發明內容
本發明的目的在于提供一種多工況、低能耗的LED節能電路。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種LED節能電路，包括:依次連接的感應電路、控制電路、驅動電路和負載電路；感應電路，用于將感應信號轉換為電信號；控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數字處理后發出控制信號，以實現多檔位控制調節；驅動電路，用于接收控制電路發出的控制信號并執行；負載電路，受控于驅動電路并將電信號轉換為光能。優選地，所述控制電路包括:基準電路，用于提供穩定的基準電壓；多級調壓電路，在所述基準電路提供的基準電壓的基礎上實現多級調壓。優選地，所述基準電路包括三端可調分流基準源TL431 ;所述三端可調分流基準源TL431的陽極A經過第六電阻R6后連到電源的正極端，其陰極K直接連到電源的負極端，其參考極R經過第五電阻R5連到電源的正極端；所述參考極R —方面還經過第一電容Cl連到電源的負極端，另一方面接入多級調壓電路。優選地，所述多級調壓電路包括場效應管Q2 ;所述場效應管Q2的漏極D通過第四電阻R4接入三端可調分流基準源TL431的參考極R，其源極S通過第三電阻R3連到開關K后再回到電源的負極端，其柵極G接感應電路；第一電阻Rl并聯于所述第三電阻R3與開關K的兩端，第二電阻R2并聯于所述第四電阻R4與場效應管Q2的源極S的兩端。優選地，所述控制電路包括一控制芯片，所述控制芯片通過其輸入/輸出管腳來實現各檔位信號的傳遞。優選地，所述負載電路包括:
第一負載電路，執行控制芯片所發出的信號，實現低功率發光；第二負載電路，執行控制芯片所發出的信號，實現高功率發光。優選地，所述控制芯片為一與非門控制芯片⑶4011，控制芯片有14個管腳，其中:5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻Rll接感應電路，另一方面通過第十二電阻Rl2接地；4腳通過第十電阻RlO和第六二極管D6正向接入第二負載電路；3腳通過第三二極管D3正向接入第一負載電路；2腳、I腳并接后與第十電阻RlO并聯；并接的8腳、9腳與第一穩壓二極管Dl串聯后接地，第三電容C3并聯在第一穩壓二極管Dl兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻R13接總控信號端、還通過第十四電阻R14接電源；10腳分別與第四二極管D4的正極、第五二極管D5的正極相連，第四二極管D4的負極與第三二極管D3的負極相連，第五二極管D5的負極與第六二極管D6的負極相連；VDD腳一方面通過第二電容C2接地，另一方面通過第十五電阻R15接電源；第二穩壓二極管D2并聯在第二電容C2兩端；VSS腳直接接地。優選地，所述第二負載電路通過第八電阻R8 —端與第六二極管D6相連，第八電阻R8的另一端分別接入第四場效應管Q4的柵極G和第三三極管Q3的集電極；第四場效應管Q4的漏極D接第二發光模塊LED2的負極，其源極S經過第九電阻R9接地，第九電阻R9并接在第三三極管Q3的基極和發射極之間，第二發光模塊LED2的正極接電源。優選地，所述第一負載電路通過第十六電阻R16 —端與第三二極管D3相連，第十六電阻R16的另一端分別接入第五場效應管Q5的柵極G和第一三極管Ql的集電極；第五場效應管Q5的漏極D接第一發光模塊LEDl的負極，其源極S經過第七電阻R7接地，第七電阻R7并接在第一三極管Ql的基極和發射極之間，第一發光模塊LEDl的正極接電源。由于采用了上述方案，本發明通過對LED負載進行模擬/數字控制的設計，在保證電路可靠性的同時，合理地調節和控制LED負載發光功率，使得LED負載實現進一步節能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很雖的推廣和應用價值。
圖1為本發明的電路框圖；圖2為本發明的第一實施例的控制電路圖；圖3為本發明的第二實施例的電路原理圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1所示，一種LED節能電路，包括:用于將感應信號轉換為電信號的感應電路1，用于將感應電路I所提供的電信號進行模或數字處理后發出控制信號、以實現多檔位控制調節的控制電路2，用于接收控制電路2發出的控制信號并執行的驅動電路3，以及受控于驅動電路3并將電信號轉換為光能的負載電路4 ;感應電路1、控制電路2、驅動電路3和負載電路4依次連接。如圖2所示，為本發明提供的第一實施例的附圖；作為本發明第一實施例的一個方面,控制電路2包括了用于提供穩定的基準電壓的基準電路，還包括了在基準電路提供的基準電壓的基礎上實現多級調壓的多級調壓電路。作為本發明第一實施例的一個方面，基準電路包括三端可調分流基準源TL431，三端可調分流基準源TL431的陽極A經過第六電阻R6后連到電源的正極端，其陰極K直接連到電源的負極端，其參考極R經過第五電阻R5連到電源的正極端；參考極R —方面還經過第一電容C1連到電源的負極端，另一方面接入多級調壓電路。作為本發明第一實施例的一個方面，多級調壓電路包括場效應管Q2 ;所述場效應管Q2的漏極D通過第四電阻R4接入三端可調分流基準源TL431的參考極R，其源極S通過第三電阻R3連到開關K后再回到電源的負極端，其柵極G接感應電路；第一電阻Rl并聯于所述第三電阻R3與開關K的兩端，第二電阻R2并聯于第四電阻R4與場效應管Q2的源極S的兩端，通過模擬的控制電路2來調節輸出電壓等級，實現多級調光:開關K閉合時，無感應信號時為低亮度(節能模式)；開關K閉合時，有感應信號為中亮度；開關K斷開時，為高亮度常亮。具體地，是通過給ADJ端不同的電壓值來實現，SP:1、開關K閉合、無感應信號時，場效應管Q2截止，第一電阻Rl與第三電阻R3并聯后與第二電阻R2串聯，此時，ADJ端電壓為:VADJ1 = (R1//R3)/(R2+R1//R3) * Vkef，實現了第一級調光。2、開關K閉合、有感應信號時，場效應管Q2閉合，第二電阻R2與第四電阻R4并聯組成的第一支路再與第一電阻Rl與第三電阻R3并聯組成的第二支路串聯，此時，ADJ端電壓 Vaw2= (R1//R3)/(R2//R4+R1//R3) * Vkef ;實現了第二級調光。3、開關K斷開時(不會受感應信號的影響)，第一電阻Rl與第二電阻R2串聯，此時，ADJ端電壓V_ = Rl/(R1+R2) * Veef,實現第三級調光。通過這樣的設計，可在20-30伏的直流電壓下，通過基準電路提供可靠的工作電壓，再通過多級調壓電路實現多級調光；在保證電路可靠性的同時，合理調節LED燈發光率，使得LED燈進一步節能。如圖3所示，為本發明提供的第二實施例的附圖；作為本發明第二實施例的一個方面，控制電路2包括一控制芯片，控制芯片是通過其輸入/輸出管腳來實現各檔位信號的傳遞。作為本發明第一實施例的一個方面，負載電路4包括:執行控制芯片所發出的信號、實現低功率發光的第負載電路，執行控制芯片所發出的信號、實現高功率發光的第二負載電路。作為本發明第一實施例的一個方面，控制芯片采用的是與非門控制芯片⑶4011，有14個管腳，其中:5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻Rll接感應電路，另一方面通過第十二電阻R12接地；4腳通過第十電阻RlO和第六二極管D6正向接入第二負載電路；3腳通過第三二極管D3正向接入第一負載電路；2腳、I腳并接后與第十電阻RlO并聯；并接的8腳、9腳與第一穩壓二極管Dl串聯后接地，第三電容C3并聯在第一穩壓二極管Dl兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻R13接總控信號端、還通過第十四電阻R14接電源；10腳分別與第四二極管D4的正極、第五二極管D5的正極相連，第四二極管D4的負極與第三二極管D3的負極相連，第五二極管D5的負極與第六二極管D6的負極相連；VDD腳一方面通過第二電容C2接地，另一方面通過第十五電阻R15接電源；第二穩壓二極管D2并聯在第二電容C2兩端；VSS腳直接接地。作為本發明第一實施例的一個方面，第二負載電路是通過第八電阻R8 —端與第六二極管D6相連，第八電阻R8的另一端分別接入第四場效應管Q4的柵極G和第三三極管Q3的集電極；第四場效應管Q4的漏極D接第二發光模塊LED2的負極，其源極S經過第九電阻R9接地，第九電阻R9并接在第三三極管Q3的基極和發射極之間，第二發光模塊LED2的正極接電源。作為本發明第一實施例的一個方面，第一負載電路是通過第十六電阻R16端與第三二極管D3相連，第十六電阻R16的另一端分別接入第五場效應管Q5的柵極G和第一三極管Ql的集電極；第五場效應管Q5的漏極D接第一發光模塊LEDl的負極，其源極S經過第七電阻R7接地，第七電阻R7并接在第一三極管Ql的基極和發射極之間，第一發光模塊LEDl的正極接電源。設計中感應信號為低電平，電源為直流24V，具體工況如下:1、無感應信號時，即高電平加在與非門控制芯片⑶4011的5腳、6腳上，4腳輸出為低電平，即I腳、2腳為低電平，第六二極管D6反向截止，負載二路斷開；同時，與非門控制芯片⑶4011的3腳輸出高電平，第三二極管D3正向導通，負載一路導通點亮第一發光模塊 LEDI。2、有感應信號時，即低電平加在與非門控制芯片⑶4011的5腳、6腳上，4腳輸出為高電平，即I腳、2腳為高電平，第六二極管D6正向導通，負載二路導通點亮第二發光模塊LED2 ;同時，與非門控制芯片⑶4011的3腳輸出低電平，第三二極管D3反向截止，負載一路斷開。3、當總控信號端與接地時，即與非門控制芯片⑶4011的8腳、9腳接低電平，10腳輸出高電平，第四二極管D4、第五二極管D5正向導通，負載一路和負載二路均導通點亮第一發光模塊LEDl和第二發光模塊LED2。通過對LED負載進行模擬/數字控制的設計，在保證電路可靠性的同時，合理地調節和控制LED負載發光功率，使得LED負載實現進一步節能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很強的推廣和應用價值。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種LED節能電路，其特征在于，包括: 依次連接的感應電路、控制電路、驅動電路和負載電路； 感應電路，用于將感應信號轉換為電信號； 控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數字處理后發出控制信號，以實現多檔位控制調節； 驅動電路，用于接收控制電路發出的控制信號并執行； 負載電路，受控于驅動電路并將電信號轉換為光能。
2.如權利要求1所述的LED節能電路，其特征在于，所述控制電路包括: 基準電路，用于提供穩定的基準電壓； 多級調壓電路，在所述基準電路提供的基準電壓的基礎上實現多級調壓。
3.如權利要求2所述的LED節能電路，其特征在于，所述基準電路包括三端可調分流基準源(TL431);所述三端可調分流基準源(TL431)的陽極(A)經過第六電阻(R6)后連到電源的正極端，其陰極(K)直接連到電源的負極端，其參考極(R)經過第五電阻(R5)連到電源的正極端；所述參考極(R) —方面還經過第一電容(Cl)連到電源的負極端，另一方面接入多級調壓電路。
4.如權利要求2所述的LED節能電路，其特征在于，所述多級調壓電路包括場效應管(Q2);所述場效應管(Q2)的漏極(D)通過第四電阻(R4)接入三端可調分流基準源(TL431)的參考極(R)，其源極(S)通過第三電阻(R3)連到開關(K)后再回到電源的負極端，其柵極(G)接感應電路；第一電阻(Rl)并聯于所述第三電阻(R3)與開關(K)的兩端，第二電阻(R2)并聯于所述第四電 阻(R4)與場效應管(Q2)的源極(S)的兩端。
5.如權利要求1所述的LED節能電路，其特征在于，所述控制電路包括-控制芯片，所述控制芯片通過其輸入/輸出管腳來實現各檔位信號的傳遞。
6.如權利要求1所述的LED節能電路，其特征在于，所述負載電路包括: 第一負載電路，執行控制芯片所發出的信號，實現低功率發光； 第二負載電路，執行控制芯片所發出的信號，實現高功率發光。
7.如權利要求5所述的LED節能電路，其特征在于，所述控制芯片為一與非門控制芯片(CD4011)，控制芯片有14個管腳，其中: 5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻(Rll)接感應電路，另一方面通過第十二電阻(Rl2)接地； 4腳通過第十電阻(RlO)和第六二極管(D6)正向接入第二負載電路； 3腳通過第三二極管(D3)正向接入第一負載電路； 2腳、I腳并接后與第十電阻(RlO)并聯； 并接的8腳、9腳與第一穩壓二極管(Dl)串聯后接地，第三電容(C3)并聯在第一穩壓二極管(Dl)兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻(R13)接總控信號端、還通過第十四電阻(R14)接電源； 10腳分別與第四二極管(D4)的正極、第五二極管(D5)的正極相連，第四二極管(D4)的負極與第三二極管(D3)的負極相連，第五二極管(D5)的負極與第六二極管(D6)的負極相連； VDD腳一方面通過第二電容(C2)接地，另一方面通過第十五電阻(R15)接電源；第二穩壓二極管(D2)并聯在第二電容(C2)兩端； VSS腳直接接地。
8.如權利要求6或7所述的LED節能電路，其特征在于，所述第二負載電路通過第八電阻(R8) —端與第六二極管(D6)相連，第八電阻(R8)的另一端分別接入第四場效應管(Q4)的柵極(G)和第三三極管(Q3)的集電極；第四場效應管(Q4)的漏極(D)接第二發光模塊(LED2)的負極，其源極(S)經過第九電阻(R9)接地，第九電阻(R9)并接在第三三極管(Q3)的基極和發射極之間，第二發光模塊(LED2)的正極接電源。
9.如權利要求6或7所述的LED節能電路，其特征在于，所述第一負載電路通過第十六電阻(R16) —端與第三二極管(D3)相連，第十六電阻(R16)的另一端分別接入第五場效應管(Q5)的柵極(G)和第一三極管(Ql)的集電極；第五場效應管(Q5)的漏極(D)接第一發光模塊(LEDl)的負極，其源極(S )經過第七電阻(R7)接地，第七電阻(R7)并接在第一三極管(Ql)的基極和發射極之間，第一發光模塊(LEDl)的正極接電源。
全文摘要
本發明涉及半導體技術領域，尤其是一種LED節能電路。包括依次連接的感應電路、控制電路、驅動電路和負載電路；感應電路，用于將感應信號轉換為電信號；控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數字處理后發出控制信號，以實現多檔位控制調節；驅動電路，用于接收控制電路發出的控制信號并執行；負載電路，受控于驅動電路并將電信號轉換為光能。本發明通過對LED負載進行模擬/數字控制的設計，在保證電路可靠性的同時，合理地調節控制LED負載發光功率，使得LED負載實現進一步節能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很雖的推廣和應用價值。
文檔編號H05B37/02GK103152924SQ20131004728
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者李卉, 周民一 申請人:深圳市均益安聯光伏系統工程有限責任公司