一种用于LED的开关切换电路的制作方法与工艺

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种用于LED的开关切换电路。

背景技术：
在LED照明技术中，LED驱动电路是关键环节之一。LED常见的有恒流、恒压、限流、脉冲等多种驱动方式。随着LED灯的大量和大规模使用，精简、直观、方便的控制电路非常有必要。对于单个开关控制多个LED灯的打开和关闭这种需求，常见的方法是安装诸如分段开关这类装置，这类装置采用了额外的外围电路设计，加入了译码器，供电电路，继电器，开关等额外的控制模块来控制相应的LED开关，从而实现了LED灯的切换。但增加外围模块会严重影响产品的复杂度和成本，更多的模块也有可能增加器件的失效可能。为了最大规模地精简，除芯片可以改动外，芯片的外围结构必须保持不变，这意味着只能使用一个开关来做到开关和切换这两个功能。常见的方法是检测整流桥过后的单向交变信号端口的电压值，如果到达了零值则代表了一次开关，这时系统将会对LED灯进行切换。但是此方法也有这样一个问题，就是检测点的问题，由于LED多采用50Hz的交流电，即每隔10ms就会产生一个零值。检测整流桥端口就会产生误切换，即每隔10ms就有可能发生错误的切换。而如果通过检测经电容整形之后的波形，在该波形上却无法找到对应于切换的零值。

技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述问题，提出了使用一个开关来同时做到LED灯的开关和各LED灯之间的切换的用于LED的开关切换电路。本发明的技术方案为：一种用于LED的开关切换电路，包括电源、LED模组、驱动电路，其特征在于，还包括控制电路，所述LED模组分别与电源和驱动电路连接，所述控制电路分别与电源和驱动电路连接；所述控制电路用于控制LED模组中LED灯的开关以及不同LED灯之间的切换；所述控制电路包括过零检测单元、振荡器、分频器、有限状态机、D触发器和RS锁存器；所述振荡器分别与分频器和有限状态机连接，振荡器用于为分频器和有限状态机提供时钟信号；所述过零检测单元的输入端与电源连接，过零检测单元的第一输出端与分频器的输入端连接，分频器的输出端与D触发器的时钟信号输入端连接，所述过零检测单元用于检测电源的输入端是否为零，若是，则发送使能信号到分频器，分频器将输出时钟信号到D触发器的时钟信号输入端；所述过零检测单元的第二输出端与D触发器的D输入端连接；D触发器的输出端与RS锁存器的置位端连接；过零检测单元的第三输出端与RS锁存器的信号端连接；有限状态机的第一输入端与过零检测单元的第三输出端连接，有限状态机的第二输入端与RS锁存器的输出端连接。本发明的有益效果为，解决了检测开关点和误触发的矛盾，并且相比传统的多只开关模，可将实际所需的外界控制做到最精简，实现了一个开关来同时控制LED灯的开关和各LED灯之间的切换这两个功能。附图说明图1加入控制电路后的LED驱动示意图；图2控制电路的具体结构示意图；图3正常工作未触发时的波形图；图4切换触发时的波形图。具体实施方式下面结合附图，详细描述本发明的技术方案：如图1所示，本发明附加电路可集成于LED控制芯片内。具体结构如图2所示，其中，振荡器会持续给分频器和有限状态机单元提供时钟信号。过零检测模单元的功能是检测整流桥输入端是否为零，内放置保持和清零功能，如果在整流桥输入侧判断为零，则过零检测单元将会把使能信号送入分频器以及D触发器单元的D端。分频器只有在有过零检测信号的时候才会将振荡器的方波分频，平时将封锁分频器的内的信号，使得CLK端口始终为低电平，分频之后的信号将会被送入D触发器单元的CLK端，调节振荡器的频率和分频器的分频数可以控制输出到D触发器单元CLK端的脉冲跳变时间，从而可以判断二极管处过零点持续的时间。若D触发器最终被触发，信号将会被送入RS锁存器单元的置位端，并最终送入有限状态机内，有限状态机在振荡器输出的时钟下，具有随RS锁存器的输入控制信号而进行保持、切换并返回清零信号给RS锁存器等功能。接下来将结合图针该切换电路，进行讨论和分析。LED等的工作可以归纳为以下四种情形进行讨论：上电过程，断电过程，正常工作过程以及切换过程。芯片在上电时，芯片供电电压逐渐上升，当达到芯片最低供电电压后，芯片开始启动并正常工作。芯片在断电的过程中芯片的供电电压逐渐下降，最后关闭芯片。在正常工作状态下，芯片正常供电，其工作波形如图3所示，过零检测模块每隔10ms会侦测到输入的过零信号，检测到过零信号后会启动分频器。但是由于每次过零并不会持续很长的时间，所以D触发器不会被触发。而在非过零状态下，分频器会被屏蔽。所以额外的装置不会对平时LED灯的工作有任何影响。如果需要切换，则可以拨动开关。如图4所示，假设拨动开关期间由于电容的储能，并没有关闭LED灯的驱动电路，而又因为电压为零的时间超过了Tsw，则分频器会有一个上升沿，因此D触发器会成功地送出触发信号至锁存器，并通过锁存器改变该驱动电路的有限状态机，从而成功地切换LED灯。切换之后，状态机又可以再将锁存器复位，等待下一个切换信号的到来。综上所述，可以看出，该控制电路成功地解决了检测开关点和误触发的矛盾，并且相比传统的多只开关模，可将实际所需的外界控制做到最精简，具有相当大的优势。