一种USB接口LED灯串控制系统的制作方法

本实用新型涉及LED灯领域，尤其涉及一种USB接口LED灯串控制系统。

背景技术：

传统LED灯串控制系统的电源部分必须使用3V-36VAC/DC的专用低压电源；且3V-36VAC/DC的专用低压电源的连接口很多种类,而且每个工厂的标准不一,无法通用或互换使用；传统LED灯串一般用作装饰，是季节性的产品,特地季节过后一般会清理,一般清理时会连同专用低压电源一起清理,直接浪费了电源,而低压电源的成本占据了LED灯串总成本的20-60％,因此同时造成了环境的污染及资源的浪费。

并且传统的LED灯串控制系统的控制电路虽然为两路控制电路，但是与灯串连接时一般需要三个接线端，并不具备节能的效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种USB接口LED灯串控制系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种USB接口LED灯串控制系统，包括具备USB接口的电源、具备USB接头的电源线、控制器和LED灯串；

所述电源线的一端通过将其USB接头插入所述电源的USB接口中与所述电源电连接，所述电源线的另一端与所述控制器的一端电连接，所述控制器的另一端与所述LED灯串电连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步地，所述电源包括具备USB接口的插座、电脑主机或充电宝。

进一步地，所述控制器使用的控制电路为第一控制电路；

所述第一控制电路包括第一主控IC芯片、第一退耦滤波电路、第一时钟电路和第一按键电路，其中，所述第一时钟电路和所述第一按键电路与所述第一主控IC芯片相连；

所述第一退耦滤波电路包括一个电容C11，所述电容C11的一端以及所述第一主控IC芯片的第一管脚均连接输入电源，所述电容C11的另一端接地；

所述第一时钟电路包括一个振荡器Y11，所述振荡器Y11的两端分别与所述第一主控IC芯片的第二管脚和第三管脚相连；

所述第一按键电路包括按键开关S11和按键开关S12，所述按键开关S11的一端与所述第一主控IC芯片的第四管脚相连，所述按键开关S12的一端与所述第一主控IC芯片的第五管脚相连，所述按键开关S11的另一端、所述按键开关S12的另一端、所述电容C11的另一端以及所述第一主控IC芯片的第六管脚引出的引线汇合后接地。

进一步地，所述LED灯串使用第一灯串电路，所述第一灯串电路与所述第一控制电路连接；

所述第一灯串电路包括一组LED灯组和电阻R11，所述LED灯组包括多个LED灯，且多个LED灯之间是正反间隔并联关系；

所述LED灯组的多个LED灯引出两个接线端，其中一个接线端通过所述电阻R11与所述第一主控IC芯片的第七管脚连接，另一个接线端与所述第一主控IC芯片的第八管脚连接。

进一步地，所述控制器使用的控制电路为第二控制电路；

所述第二控制电路包括第二主控IC芯片、第二退耦滤波电路、第二按键电路、第二时钟电路、指示电路、选择电路、升压电路、保护检测电路和功率输出电路；其中，所述第二按键电路、所述第二时钟电路、所述指示电路、所述选择电路、所述升压电路、所述保护检测电路和所述功率输出电路与所述第二主控IC芯片均相连；

所述第二退耦滤波电路包括有极性电容C21，所述有极性电容C21的正极与所述第二主控IC芯片的第四管脚均与输入电源连接，所述有极性电容C21的负极接地。

进一步地，所述第二按键电路包括按键开关S21和按键开关S22；所述按键开关S21的一端与所述第二主控IC芯片的第二管脚相连，所述按键开关S22的一端与所述第二主控IC芯片的第三管脚相连，所述按键开关S21的另一端、所述按键开关S22的另一端以及所述电容C21的负极汇合后接地；

所述第二时钟电路包括电容C21、电容C22和振荡器X21，所述第二主控IC芯片的第五管脚分别与所述电容C21的一端以及所述振荡器X21的一端连接，所述第二主控IC芯片的第六管脚分别与所述电容C22的一端以及所述振荡器X21的另一端连接，所述电容C21的另一端与所述电容C22的另一端汇合后接地；

所述指示电路包括电阻R24和光二极管LED21，所述电阻R24的一端与所述第二主控IC芯片的第八管脚相连，所述电阻R24的另一端与所述光二极管LED21的正极相连，所述光二极管LED21的负极接地；

所述选择电路包括开关K21，所述第二主控IC芯片的第十管脚与所述开关K21的一端连接，所述第二主控IC芯片的第十一管脚与所述开关K21的另一端汇合后接地。

进一步地，所述升压电路包括电感线圈L21、电阻R21、NPN型三极管Q21、二极管D21和有极性电容C24；

所述电阻R21的一端与所述第二主控IC芯片的第一管脚相连，所述电阻R21的另一端与所述三极管Q21的基极连接；所述三极管Q21的集电极分别与所述电感线圈L21的一端以及所述二极管D21的正极连接，所述电感线圈L21的另一端与所述电容C21的正极以及所述第二主控IC芯片的第四管脚一同接入输入电源，所述二极管D21的负极分别与所述有极性电容C24的正极连接以及接入所述保护检测电路，所述有极性电容C24的负极分别与所述三极管Q21的发射极引出的引线汇合后接地以及接入所述保护检测电路。

进一步地，所述保护检测电路包括电阻R25和电阻R26；

所述电阻R25的一端分别与所述二极管D21的负极、所述电容C24的正极连接以及接入所述功率输出电路，所述电阻R25的另一端分别与所述第二主控IC芯片的第十二管脚以及所述电阻R26的一端连接；所述电阻R26的另一端与所述电容C24的负极以及所述三极管Q21的发射极汇合后接地。

进一步地，所述功率输出电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R27、电阻R28、NPN型三极管Q22、NPN型三极管Q23、PNP型三极管Q24、PNP型三极管Q25；

所述电阻R22的一端与所述第二主控IC芯片的第十三管脚连接，所述电阻R22的另一端与所述三极管Q22的基极连接；所述电阻R23的一端与所述第二主控IC芯片的第十四管脚连接，所述电阻R23的另一端与所述三极管Q23的基极连接；所述三极管Q22的发射极和所述三极管Q23的发射极汇合后接地；所述三极管Q24的发射极和所述三极管Q25的发射极汇合后与所述电阻R25的一端、所述电容C24的正极以及所述二极管D21的负极相连，所述三极管Q24的基极与所述R27的一端连接，所述三极管Q25的基极与所述R28的一端连接；所述三极管Q22的集电极、所述三极管Q24的集电极以及所述电阻R28的另一端汇合后形成第二接线端，所述三极管Q23的集电极、所述三极管Q25的集电极以及所述电阻R27的另一端汇合后形成第一接线端。

进一步地，所述LED灯串使用第二灯串电路或第三灯串电路，所述第二灯串电路或所述第三灯串电路与所述第二控制电路连接；

所述第二灯串电路包括一个或多个LED并联灯组，每个所述LED并联灯组包括两组并联的LED灯组，两组并联的LED灯组中每个LED灯组包括多个串联的LED灯，且两组并联的LED灯组中其中一组LED灯组的正极和另一组LED灯组的负极连接后接入所述第一接线端，所述其中一组LED灯组的负极与另一组LED灯组的正极连接后接入所述第二接线端；若所述第二灯串电路包括多个LED并联灯组，则多个LED并联灯组之间为并联关系；

所述第三灯串电路包括多个LED串联灯组，每个所述LED串联灯组包括多个正反间隔并联的LED灯，多个所述LED串联灯组之间为串联关系，多个所述LED串联灯组形成两个接线端，其中一个接线端接入所述第一接线端，另外一个接线端接入所述第二接线端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的LED灯串适用于所有具备USB插口的电源，通过具备USB接头的电源线插入电源，即可为LED灯串供电，适用性强，并且本实用新型的控制器使用的控制电路元件少，稳定性高，与LED灯串的连接只需要两个接线端，能够节约成本。

附图说明

图1为本实用新型所述USB接口LED灯串控制系统的结构图；

图2为本实用新型中第一控制电路和第一灯串电路的电路图；

图3为本实用新型中第二控制电路和第二灯串电路的电路图；

图4为本实用新型中第三灯串电路的电路图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

101、第一主控IC芯片，102、第一退耦滤波电路，103、第一时钟电路，104、第一按键电路；

201、第二主控IC芯片，202、第二退耦滤波电路，203、第二按键电路，204、第二时钟电路，205、指示电路，206、选择电路，207、升压电路，208、保护检测电路，209、功率输出电路，210、第一接线端，211、第二接线端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型所述USB接口LED灯串控制系统的结构图。

如图1所示，一种USB接口LED灯串控制系统，包括具备USB接口的电源、具备USB接头的电源线、控制器和LED灯串，电源线的一端通过将其USB接头插入电源的USB接口中与电源电连接，电源线的另一端与控制器的一端电连接，控制器的另一端与LED灯串电连接，其中，控制器使用的控制电路为第一控制电路或第二控制电路，当控制器使用的控制电路为第一控制电路时，LED灯串使用的为第一灯串电路；当控制器使用的控制电路为第二控制电路时，LED灯串使用的为第二灯串电路。

其中具备USB接口的电源包括所有具有USB接口并且可以输出电源的装置，可以为具备USB接口的插座、电脑主机、充电宝等。因为一般USB接口输出的是5V DC低压电源，满足LED灯串3V-16V AC/DC的低压电源的标准，因此不需要为LED灯串设计专用低压电源，也不会产生电源接口标准不一的问题，节约了成本的同时，增加了LED灯串的适用性。

图2为本实用新型中第一控制电路和第一灯串电路的电路图。

如图2所示，第一控制电路包括第一主控IC芯片101、第一退耦滤波电路102、第一时钟电路103和第一按键电路104，其中，第一时钟电路103和第一按键电路104与第一主控IC芯片101相连。

第一退耦滤波电路102包括一个电容C11，电容C11的一端以及第一主控IC芯片101的第一管脚均连接输入电源，其中输入的电源为整个第一控制电路和第一灯串电路供电，电容C11的另一端接地。第一退耦滤波电路102能够为电源滤波。

第一时钟电路103包括一个振荡器Y11，振荡器Y11的两端分别与第一主控IC芯片101的第二管脚和第三管脚相连。第一时钟电路103用于提供时钟。

第一按键电路104包括按键开关S11和按键开关S12，按键开关S11的一端与第一主控IC芯片101的第四管脚相连，按键开关S12的一端与第一主控IC芯片101的第五管脚相连，按键开关S11的另一端、按键开关S12的另一端、电容C11的另一端以及第一主控IC芯片101的第六管脚引出的引线汇合后接地。其中，使用按键开关S11可以选择LED灯串的闪烁方式以及开启或者关闭，使用按键开关S12可以开启和关闭第一控制电路和第一灯串电路构成的整个电路。

第一控制电路还与第一灯串电路连接。具体为第一主控IC芯片101的第七管脚和第八管脚与第一灯串电路连接。

第一灯串电路包括一组LED灯组和电阻R11，LED灯组包括多个LED灯，且多个LED灯之间是正反间隔并联关系；LED灯组的多个LED灯引出两个接线端，其中一个接线端通过电阻R11与第一主控IC芯片101的第七管脚连接，另一个接线端与第一主控IC芯片101的第八管脚连接。图2中用A和B将LED灯组进行了区分，其中用A表示的LED灯和用B表示的LED灯间隔着并联在一起，A表示的所有LED灯的正极均通过电阻R11与第一主控IC芯片101的第七管脚连接，A表示的所有LED灯的负极均与第一主控IC芯片101的第八管脚连接；B表示的所有LED灯的负极均通过电阻R11与第一主控IC芯片101的第七管脚连接，B表示的所有LED灯的正极均与第一主控IC芯片101的第八管脚连接。其中，第一主控IC芯片101的内部已经集成有H桥输出电路，因此内部信号控制H桥从第一主控IC芯片101的第七管脚和第八管脚输出，灯串可以直接接到第一主控IC芯片101的第七管脚和第八管脚。

由上可知，本实用新型使用的第一控制电路电路元件少、稳定性高、成本低，与LED灯串连接时只需要第一主控IC芯片101上第七管脚和第八管脚这两个接线端，而传统的两路控制方式需要三个接线端，因此可以节省灯串所用电线。

图3为本实用新型中第二控制电路和第二灯串电路的电路图。

如图3所示，第二控制电路包括第二主控IC芯片201、第二退耦滤波电路202、第二按键电路203、第二时钟电路204、指示电路205、选择电路206、升压电路207、保护检测电路208和功率输出电路209。其中，第二按键电路203、第二时钟电路204、指示电路205、选择电路206、升压电路207、保护检测电路208和功率输出电路209与第二主控IC芯片201均相连。

第二退耦滤波电路202包括有极性电容C21，有极性电容C21的正极与第二主控IC芯片201的第四管脚均与输入电源连接，输入电源为整个第二控制电路和第二灯串电路供电。有极性电容C21的负极接地。第二退耦滤波电路202能够为电源滤波。

第二按键电路203包括按键开关S21和按键开关S22，按键开关S21的一端与第二主控IC芯片201的第二管脚相连，按键开关S22的一端与第二主控IC芯片201的第三管脚相连，按键开关S21的另一端、按键开关S22的另一端以及电容C21的负极汇合后接地。使用按键开关S21可以选择灯串的闪烁方式和开关。使用按键开关S22可以选择定时与不定时。

第二时钟电路204包括电容C21、电容C22和振荡器X21，第二主控IC芯片201的第五管脚分别与电容C21的一端以及振荡器X21的一端连接，第二主控IC芯片201的第六管脚分别与电容C22的一端以及振荡器X21的另一端连接，电容C21的另一端与电容C22的另一端汇合后接地；第二时钟电路204用于提供时钟。

指示电路205包括电阻R24和光二极管LED21，电阻R24的一端与第二主控IC芯片201的第八管脚相连，电阻R24的另一端与光二极管LED21的正极相连，光二极管LED21的负极接地。光二极管LED21用于指示定时状态，光二极管LED21亮为定时，灭为不定时。

选择电路206包括开关K21，第二主控IC芯片201的第十管脚与开关K21的一端连接，第二主控IC芯片201的第十一管脚与开关K21的另一端汇合后接地，开关K21可以选择一组或两组灯串闪灯输出。

升压电路207包括电感线圈L21、电阻R21、NPN型三极管Q21、二极管D21和有极性电容C24，电阻R21的一端与第二主控IC芯片201的第一管脚相连，电阻R21的另一端与三极管Q21的基极连接；三极管Q21的集电极分别与电感线圈L21的一端以及二极管D21的正极连接，电感线圈L21的另一端与电容C21的正极以及第二主控IC芯片201的第四管脚一同接入输入电源，二极管D21的负极分别与有极性电容C24的正极连接以及接入保护检测电路208，有极性电容C24的负极分别与三极管Q21的发射极引出的引线汇合后接地以及接入保护检测电路208。

第二主控IC芯片201的升压脉冲进过电阻R21控制三极管Q21开关时间，电流按照三极管Q21的开时间经过电感线圈L21和三极管Q21到GND耗电，同时也为电感线圈L21充电；按照三极管Q21关的时间，电感线圈L21充满的电经过二极管D21向电容C24充电升高，当三极管Q21再一次打开时，由于二极管D21单向导通，电流不会流向三极管Q21，从而得到的电能只能经过灯串消耗，完成了从升压到耗电的过程。

保护检测电路208包括电阻R25和电阻R26，电阻R25的一端分别与二极管D21的负极、电容C24的正极连接以及接入功率输出电路209，电阻R25的另一端分别与第二主控IC芯片201的第十二管脚以及电阻R26的一端连接；电阻R26的另一端与电容C24的负极以及三极管Q21的发射极汇合后接地。电阻R25和电阻R26用于检测升压是否过高，如果检测到升压过高则关闭电源从而保护元件减少电源浪费，当升压过高时经过电阻R25的电流增大,电阻R26上端电位上升，当电阻R26上端电位等于或大于第二主控IC芯片201设定的值时，第二主控IC芯片201停止输出，随之升压电路207、功率输出电路209和指示电路205停止工作。

功率输出电路209包括电阻R22、电阻R23、电阻R27、电阻R28、NPN型三极管Q22、NPN型三极管Q23、PNP型三极管Q24、PNP型三极管Q25，电阻R22的一端与第二主控IC芯片201的第十三管脚连接，电阻R22的另一端与三极管Q22的基极连接；电阻R23的一端与第二主控IC芯片201的第十四管脚连接，电阻R23的另一端与三极管Q23的基极连接；三极管Q22的发射极和三极管Q23的发射极汇合后接地；三极管Q24的发射极和三极管Q25的发射极汇合后与电阻R25的一端、电容C24的正极以及二极管D21的负极相连，三极管Q24的基极与R27的一端连接，三极管Q25的基极与R28的一端连接；三极管Q22的集电极、三极管Q24的集电极以及电阻R28的另一端汇合后形成第二接线端211，三极管Q23的集电极、三极管Q25的集电极以及电阻R27的另一端汇合后形成第一接线端210。第二主控IC芯片201的闪灯输出分别经过功率输出电路209的电阻R22和电阻R23控制三极管Q22和三极管Q23开和关，也就控制了灯串的亮与灭，当三极管Q23导通时，三极管Q24也跟随导通，一组灯串被点亮，当三极管Q22导通时，三极管Q25也跟随导通，另一组灯串被点亮。

第二控制电路还与第二灯串电路或第三灯串电路连接。

第二灯串电路包括一个或多个LED并联灯组，每个LED并联灯组包括两组并联的LED灯组，两组并联的LED灯组中每个LED灯组包括多个串联的LED灯，且两组并联的LED灯组中其中一组LED灯组的正极和另一组LED灯组的负极连接后接入所述第一接线端210，其中一组LED灯组的负极与另一组LED灯组的正极连接后接入第二接线端211；若第二灯串电路包括多个LED并联灯组，则多个LED并联灯组之间为并联关系。图3给出第二灯串电路包括一个LED并联灯组，用A和B对将LED并联灯组中包括的两组LED灯组进行了区分，A表示的LED灯组和B表示的LED灯组之间为并联关系，A表示的LED灯组的正极和B表示的LED灯组的负极汇合后接入第一接线端210，A表示的LED灯组的负极和B表示的LED灯组的正极汇合后接入第二接线端211。无论第二灯串电路包括一个还是多个LED并联灯组，在第二控制电路与第二灯串电路连接时，并不需要刻意的区分第二灯串电路的正负极。

图4为本实用新型中第三灯串电路的电路图。

如图4所示，第三灯串电路包括多个LED串联灯组，每个LED串联灯组包括多个正反间隔并联的LED灯，多个LED串联灯组之间为串联关系，多个LED串联灯组形成两个接线端，其中一个接线端接入第一接线端210，另外一个接线端接入第二接线端211；图4中给出的第三灯串电路中包括多个LED串联灯组，每个LED串联灯组之间为串联关系，且每个LED串联灯组都包括4个正反间隔并联的LED灯，第一个LED串联灯组引出的接线端接入第一接线端210，最后一个LED串联灯组引出的接线端接入第二接线端211；第二控制电路与第三灯串电路连接时，并不需要刻意的区分第三灯串电路的正负极。

由上可知，本实用新型使用的第二控制电路电路元件少、稳定性高、成本低，与LED灯串连接时只需要两个接线端，而传统的两路控制方式需要三个接线端，因此可以节省灯串所用电线。

由上可知，本实用新型使用的第二控制电路电路元件少、稳定性高、成本低，只需要两个接线端，与灯串连接时，不需要区分灯串的正负极；而传统的两路控制方式需要三个接线端，与灯串连接时，还需要区分灯串的正负极，因此本实用新型可以节省灯串所用电线，并且连接方便。

上述第一控制电路和第二控制电路均采用150-250HZ脉冲的方式输出，具有节能效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。