[發明專利]基于電源線邊沿信號控制的串并聯混合彩燈裝置

有效

• 申請號: 201610074198.7
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105722270B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 羅小華
• 申請（專利權）人: 羅小華
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及LED控制技術領域，具體涉及一種基于電源線邊沿信號控制的串并聯混合彩燈裝置。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，LED)具有發光效率高、可靠性高、壽命長等顯著優點，尤其適合應用于LED裝飾照明。LED圣誕燈一般由多顆LED通過串聯、并聯方式或串并聯混合方式聯結，是圣誕節、復活節等節日的主要裝飾品，也是喜慶、娛樂、夜景照明的亮化裝飾產品，具有廣闊的市場。

一般情況下，LED并聯方式由于電流大，導線等效電阻消耗較大電壓，導致并聯方式不適合連接數量較多的LED，比如1000顆以上LED的應用。

為了實現數量較多LED的應用，一般采用串并聯混合模式，并通過控制電源通斷實現閃爍。電源電壓為36V或者60V時，當前LED串并聯產品，都不能僅通過電源線與地線實現七彩色變化。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于電源線邊沿信號控制的串并聯混合彩燈裝置。

一種基于電源線邊沿信號控制的串并聯混合彩燈裝置，包括：

邊沿信號發生器，用于生成邊沿信號并將所述的邊沿信號加載在電源線上輸出；

若干LED模組，每個LED模組包括一個LED彩燈組和用于根據電源線輸出的邊沿信號驅動該LED彩燈組的LED驅動器；

所述若干LED模組通過串并聯混合方式連接在所述電源線。

通過邊沿信號發生器生成邊沿信號并加載至電源線上輸出，一方面為LED驅動器供電，另外，電源線輸出的邊沿信號還可以作為LED驅動器的控制信號，只通過電源線和地線就獲得閃爍、顏色跳變、顏色逐漸增亮、顏色逐漸變暗以及流水燈等效果，可大大減少所需連線的數量。

串聯方式連接的LED模組之間可以串聯連接LED。在實際應用中也可以為LED模組和LED之間的串并聯混合。本發明的基于電源線邊沿信號控制的串并聯混合彩燈裝置不僅適用于LED模組之間的串并聯混合連接，也適用于LED模組與LED之間以及LED之間的串并聯混合連接。

所述的邊沿信號發生器包括第一可控開關和分壓控制電路，所述第一可控開關的輸入端連接一直流電源，輸出端接電源線，所述分壓控制電路的控制信號輸出端與第一可控開關的控制端連接用于控制第一可控開關的通斷以生成邊沿信號并加載在電源線上。

通過控制第一可控開關的通斷，即可形成邊沿信號，并加載至電源線上。本發明中當第一可控開關導通時，電源線上加載的邊沿信號為高電平，當第一可控開關斷開時，電源線上加載的邊沿信號為低電平。

作為優選，所述直流電源電壓大于5V。進一步，所述直流電源電壓通常為12V、24V、36V或者60V。

作為優選，第一可控開關為P溝道場效應管，源極連接所述直流電源，漏極連接所述電源線，柵極連接所述分壓控制電路的控制信號輸出端。

當P溝道場效應管源極電壓與柵極電壓差大于P溝道場效應管導通閾值，P溝道場效應管導通；當P溝道場效應管源極電壓與柵極電壓差大于P溝道場效應管擊穿電壓時，P溝道場效應管被擊穿。

本發明所述分壓控制電路提供控制信號，通過控制P溝道場效應管柵極電壓，實現作為第一可控開關的P溝道場效應管的通斷控制，并使得作為第一可控開關的P溝道場效應管不被擊穿。

作為優選，所述分壓控制電路包括微處理器、第一電阻、第二電阻和第二可控開關，其中：

所述微處理器用于輸出中間控制信號，所述微處理器最低電位端連接地；

所述第二可控開關的輸入端連接通過依次串聯的所述第一電阻和所述第二電阻與所述直流電源連接，輸出端連接地，控制端與所述微處理器連接；

所述第一電阻和所述第二電阻的串聯處作為分壓控制電路的控制信號輸出端以輸出控制信號。

進一步，為降低成本，所述的微處理器可以為單片機。

當微處理器輸出的中間控制信號為高電平時，第二可控開關導通，第二可控開關的等效電阻值約等于0，分壓控制電路的控制信號輸出端電壓由第一電阻和第二電阻比值確定，分壓控制電路的控制信號輸出端電壓與所述P溝道場效應管柵極電壓的差大于所述P溝道場效應管導通閾值電壓，所述P溝道場效應管導通；

反之，當微處理器輸出的中間控制信號為低電平時，所述第二可控開關截止，第二可控開關的等效電阻值約等于無窮大，作為第一可控開關的P溝道場效應管源極電壓與所述P溝道場效應管柵極電壓的差小于所述P溝道場效應管導通閾值電壓，所述P溝道場效應管截止。