一种检测LED墙壁开关的色温芯片及应用色温芯片的电路的制作方法

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一种检测LED墙壁开关的色温芯片及应用色温芯片的电路的制作方法

本实用新型涉及手机结构件技术领域,具体为一种检测LED墙壁开关的色温芯片及应用色温芯片的电路。



背景技术:

LED应用分为显示和照明两大类。以发光二极管(LED)为光源的新型照明,称为半导体照明,简称LED照明,以半导体照明为主体的产业称为LED照明产业。在国内产业政策和国际市场需求的双重拉动下,中国的LED照明产品市场在加速发展。目前,全球LED产能在向中国转移,全球50%左右的LED封装和60%以上的LED应用都在中国进行。我国已成为全球半导体照明产业发展最快的区域。

不同类型的LED可发出不同颜色的光,随着人们生活水平的提高,对LED照明的要求也越来越高,能够调节色温的LED照明系统越来越受欢迎。

LED照明的色温调节系统一般是有多组不同色温的LED串并连接在一起,通过遥控、墙壁市电开关等方式实现一组或几组LED的通断。墙壁市电开关由于系统成本低,使用方法简单,受到客户的广泛欢迎。

一般LED照明系统分为隔离驱动和非隔离驱动两种方案,如图1所示为隔离驱动,通过墙壁市电开关调节色温的照明系统,可分为恒流驱动部分和色温控制部分,其中检测墙壁市电开关的开和关的动作是关键。

在图1的隔离LED驱动系统中,检测V1位置是否有正脉冲来判断K1的开关,K1闭合时,恒流驱动部分会驱动变压器给LED供电,V1位置会有经过D1半波整流之后50Hz的信号;当K1断开时候,V1位置的50Hz半波信号消失。

通过检测V1位置50Hz的半波信号,控制部分就可以知道K1的开关状态,从而实现色温的调节。

现有技术的缺点:A:由于AC输入为交流信号,需要二极管D1隔离,而芯片端口CLK,D1,D2均不能够耐高压,CLK端口需要接分压电阻;D1,D2只能控制恒流驱动芯片的电源端,由于D1,D2的耐压值问题,限制了应用的范围;在生产过程中如果CLK端口的分压电阻虚焊开路,则色温芯片被直接烧毁,造成应用系统不能修复,只能更换色温芯片,成本浪费;B:色温芯片输出端只有两路,不能够控制多路LED恒流驱动器。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于根据现有技术之不足,提供一种检测LED墙壁开关的色温芯片。

一种检测LED墙壁开关的色温芯片,包括电源管理模块、芯片逻辑控制模块、滤波及掉电检测模块、驱动模块,所述芯片还设置(N+4)组引脚,包括VDD引脚、CAP引脚、GND引脚、CS引脚和N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn, 所述VDD引脚在芯片内部通过PMOS管背靠背结构连接至CAP引脚,所述PMOS管背靠背结构包括第一PMOS管和第二PMOS管,所述第一PMOS管的D极连接VDD引脚,所述第一PMOS管的G极连接电源管理模块的第一输出端,所述第一PMOS管的S极连接第二PMOS管的S极,所述第二PMOS管的D极连接CAP引脚,所述第二PMOS管的G极连接电源管理模块的第二输出端,所述电源管理模块的第一输入端B1连接至VDD引脚,所述电源管理模块的第二输入端B2连接至CAP引脚,所述CS引脚连接芯片外部的应用系统中的待检测信号,所述VDD引脚在芯片内部通过并联连接的第一稳压二极管和第一电阻与GND引脚连接,所述CS引脚在芯片内部通过并联连接的第二稳压二极管和第二电阻与GND引脚连接,所述CS引脚与滤波及掉电检测模块的第一输入端连接,所述CAP引脚在芯片内部与滤波及掉电检测模块的第二输入端连接,所述CAP引脚与芯片逻辑控制模块的第一输入端连接,所述滤波及掉电检测模块的输出端与芯片逻辑控制模块的第二输入端连接,所述芯片逻辑控制模块的输出端与驱动模块的第一输入端连接,所述CAP引脚与驱动模块的第二输入端连接,所述驱动模块的N个输出端连接芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn。

作为本实用新型色温芯片的一种改进,所述在芯片内、第一PMOS管的D极与S极之间连接有从D极到S极方向导通的第一二极管,所述第二PMOS管的D极与S极之间连接有从D极到S极方向导通的第二二极管。

作为本实用新型色温芯片的一种改进,在芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn以外,芯片上还另外设置有N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3、…Dan,所述N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3..Dan通过N个驱动管连接驱动模块的N个输出端。

作为本实用新型色温芯片的一种改进,所述驱动管为晶闸管、MOS管或三极管中的至少一种。

作为本实用新型色温芯片的一种改进,当驱动管为MOS管时,N个MOS管的D极连接芯片的N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3、…Dan, N个MOS管的S极接地,N个MOS管的G极连接芯片内驱动模块的N个输出端。

一种应用色温芯片的隔离前驱电路,包括整流桥堆、N个恒流驱动芯片、N个变压器和N个LED灯组,交流市电通过一墙壁开关K1连接整流桥堆的交流输入端,所述整流桥堆直流输出端通过N个恒流驱动芯片和N个变压器驱动连接N个LED灯组,所述电路还包括上述色温芯片,所述色温芯片的VDD引脚通过一电阻R连接至墙壁开关K1的开闭状态点,所述色温芯片的CS引脚与VDD引脚短接,所述色温芯片的CAP引脚通过一电容连接至GND引脚,所述GND引脚接地,所述色温芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn分别连接N个恒流驱动芯片的VDD端。

一种应用色温芯片的隔离前驱电路,包括整流桥堆、N个恒流驱动芯片、N个变压器和N个LED灯组,交流市电通过一墙壁开关K1连接整流桥堆的交流输入端,所述整流桥堆直流输出端通过N个恒流驱动芯片和N个变压器驱动连接N个LED灯组,所述电路还包括上述色温芯片,所述色温芯片的VDD引脚通过一电阻连接至整流桥堆的直流输出端正极,所述色温芯片的CAP引脚与VDD引脚短接,所述色温芯片的CS引脚通过一电阻连接至墙壁开关K1的开闭状态点,所述GND引脚接地,所述色温芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn分别连接N个恒流驱动芯片的VDD端。

一种应用色温芯片的非隔离后驱浮地电路,包括整流桥堆、恒流驱动芯片、电阻R1~R8、电容C1~C4、二极管D11和电感L11,还包括上述任一项所述的色温芯片,其中,交流市电连接至整流桥堆的交流输入端,整流桥堆的直流输出端正极通过电阻R4连接至恒流驱动芯片的VDD端,恒流驱动芯片的CS端与GND端之间连接有电阻R1,恒流驱动芯片的ROVP端与GND端之间连接有电阻R2,恒流驱动芯片的VDD端与GND端之间设置有互相并联的电阻R3和电容C2,恒流驱动芯片的GND端连接整流桥堆的直流输出端负极并接地,整流桥堆的直流输出端正极与负极之间连接有电容C1,恒流驱动芯片的Drain端通过二极管D11连接整流桥堆的直流输出端正极,恒流驱动芯片的Drain端通过电感L11连接色温芯片的GND引脚,整流桥堆的直流输出端正极通过电阻R5连接至色温芯片的VDD引脚,恒流驱动芯片的Drain端通过电阻R6连接至色温芯片的CS引脚,色温芯片的CS引脚与GND引脚之间连接有电阻R7,整流桥堆的直流输出端正极与色温芯片的GND引脚之间连接有并联设置的电阻R8和电容C3,色温芯片的CAP引脚通过电容C4连接至GND引脚,整流桥堆的直流输出端正极与色温芯片的N个驱动输出引脚Da1,Da2…Dan之间并联有N个LED灯串。

一种应用色温芯片的非隔离后驱实地电路,包括整流桥堆、恒流驱动芯片、电阻R1~R8、电容C1~C4、二极管D11和电感L11,还包括上述的色温芯片,其中,交流市电连接至整流桥堆的交流输入端,整流桥堆的直流输出端正极通过电阻R4连接至恒流驱动芯片的VDD端,恒流驱动芯片的CS端与GND端之间连接有电阻R1,恒流驱动芯片的ROVP端与GND端之间连接有电阻R2,恒流驱动芯片的VDD端与GND端之间设置有互相并联的电阻R3和电容C2,恒流驱动芯片的GND端通过一电感L11后与色温芯片的N个驱动输出引脚Da1,Da2…Dan之间并联有N个LED灯串,整流桥堆的直流输出端正极与负极之间连接有电容C1,恒流驱动芯片的Drain端连接整流桥堆的直流输出端正极,恒流驱动芯片的Drain端通过电阻R5连接色温芯片的VDD引脚,恒流驱动芯片的GND端通过电阻R6连接至色温芯片的CS引脚,色温芯片的CS引脚与GND引脚之间连接有电阻R7,N个LED灯串与色温芯片的GND引脚之间连接有并联设置的电阻R8和电容C3,色温芯片的CAP引脚通过电容C4连接至GND引脚,色温芯片的GND引脚连接整流桥堆的直流输出端负极并接地。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型在原有的应用系统上减少了芯片外围的电阻,二极管,电容元器件,节约了系统应用成本;本芯片可用于多种隔离或非隔离的不同应用方案上,突破了原有方案的应用局限性;本芯片利用检测CS端在一段时间内有无高电平,来实现检测墙壁开关状态;优选的,在芯片的驱动输出端有多组可选择的端口,芯片内封装各种不同的驱动管,耐压值各有不同,以满足各种不同应用的需求;本芯片可以驱动连接N个LED灯串(N大于2),实现多路驱动控制。

附图说明

图1为现有技术的隔离LED驱动系统的墙壁市电开关检测的电路图。

图2为本实用新型色温芯片的实施例一的电路方框图。

图3为本实用新型色温芯片的实施例二的局部电路方框图。

图4为实施三的电路图。

图5为实施四的电路图。

图6为实施五的电路图。

图7为实施六的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2,实施例一为一种检测LED墙壁开关的色温芯片,图2中的虚线框即代表色温芯片,芯片内包括有电源管理模块10、芯片逻辑控制模块11、滤波及掉电检测模块12、驱动模块13,所述色温芯片还设置(N+4)组引脚,包括VDD引脚、CAP引脚、GND引脚、CS引脚和N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn, 所述VDD引脚在芯片内部通过PMOS管背靠背结构连接至CAP引脚,所述PMOS管背靠背结构包括第一PMOS管P1和第二PMOS管P2,所述第一PMOS管P1的D极连接VDD引脚,所述第一PMOS管P1的G极连接电源管理模块10的第一输出端A1,所述第一PMOS管P1的S极连接第二PMOS管P2的S极,所述第二PMOS管P2的D极连接CAP引脚,所述第二PMOS管P2的G极连接电源管理模块10的第二输出端A2,所述电源管理模块10的第一输入端B1连接至VDD引脚,所述电源管理模块10的第二输入端B2连接至CAP引脚,所述CS引脚连接色温芯片外部的应用系统中的待检测信号(在后续的电路实施例中有详细的说明),所述VDD引脚在芯片内部通过并联连接的第一稳压二极管D3和第一电阻R3与GND引脚连接,所述GND引脚在芯片内部通过并联连接的第二稳压二极管D4和第二电阻R4与CS引脚连接,所述CS引脚与滤波及掉电检测模块12的第一输入端连接,所述CAP引脚在芯片内部与滤波及掉电检测模块12的第二输入端连接,所述CAP引脚与芯片逻辑控制模块11的第一输入端连接,所述滤波及掉电检测模块12的输出端与芯片逻辑控制模块11的第二输入端连接,所述芯片逻辑控制模块11的输出端与驱动模块13的第一输入端连接,所述CAP引脚与驱动模块13的第二输入端连接,所述驱动模块的N个输出端连接芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn。

一种检测LED墙壁开关的色温芯片的实施例二,其结构与实施例一不同之处在于,在芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn以外,芯片上还另外设置有N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3、…Dan,所述N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3..Dan通过N个驱动管连接驱动模块的N个输出端,所述驱动管为晶闸管、MOS管或三极管中的至少一种,实施例三中,优选采用MOS管,如图3所示,其中N个MOS管的G极连接驱动模块13的N个输出端,N个MOS管的S极连接共同连接至GND引脚,所述N个MOS管的D极连接N个驱动输出引脚Da1、Da2、Da3、…Dan,可以驱动连接耐压要求高的灯串。

工作原理分析: A:由于芯片内集成有稳压二极管(VDD端为D3,CS端为D4)、电阻(R3、R4),K1闭合当VDD引脚处电压为正时,芯片内部电阻分压,内部集成的稳压二极管D3反向导通(即当VDD电压高于稳压二极管D3嵌位电压)时,稳压二极管D3处于击穿状态,用于嵌位VDD的电压,防止高压烧毁芯片;当VDD引脚处电压为负时,芯片内部集成的稳压二极管D3正向导通,VDD电压与GND之间压差仅为二极管压差,约0.6V,保护芯片不会被负压烧毁;K1断开, VDD通过内部集成电阻,下拉到GND。

B:由于VDD引脚和CAP引脚通过PMOS管背靠背结构实现充电管理,K1闭合,当VDD电压高于一定电压时,A1,A2导通,VDD端给CAP端的外接电容C充电;当VDD电压低于一定电压时,A1,A2截止,A1,A2自身存在两个反偏二极管,防止CAP向VDD漏电,此时由CAP端外接电容C给芯片内部模块供电;K1断开时,由CAP端外接电容给芯片内部模块供电。

C:CS端有下拉电阻R4,通过滤波检测芯片是否下电,根据各种应用需要,CS端可选择性的连接到VDD端; CS端如有高电平出现,则认为K1为闭合状态;CS端如果一定时间内均没有出现高电平,则认为K1为断开状态;

D:芯片逻辑控制模块11通过CS端检测到的K1开关次数,按照设定好的逻辑顺序驱动D1,D2````Dn, n大于等于2且为整数。

实施例三为一种应用实施一所述色温芯片的隔离前驱电路,如图4,包括整流桥堆、N个恒流驱动芯片、N个变压器和N个LED灯组,交流市电通过一墙壁开关K1连接整流桥堆的交流输入端,所述整流桥堆直流输出端通过N个恒流驱动芯片和N个变压器驱动连接N个LED灯组(其为现有技术,连接结构和工作原理在此不做赘述),还包括实施例一所述的色温芯片,所述色温芯片的VDD引脚通过一电阻R1连接至墙壁开关K1的开闭状态点,所述色温芯片的CS引脚与VDD引脚短接,所述色温芯片的CAP引脚通过一电容C1连接至GND引脚,所述GND引脚接地,所述色温芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn分别连接N个恒流驱动芯片的VDD端,本电路与现有技术(图1)相比,省掉了隔离二极管D1,VDD分压电阻,且现有技术只能实现两路驱动控制,而本电路可以实现多路控制。

实施例四为一种应用实施一所述色温芯片的隔离前驱电路,如图5,其与实施例三的区别在于,所述色温芯片的VDD引脚通过一电阻R连接至整流桥堆的直流输出端正极,所述色温芯片的CAP引脚与VDD引脚短接,所述色温芯片的CS引脚通过一电阻R连接至墙壁开关K1的开闭状态点,所述GND引脚接地,所述色温芯片的N个驱动输出引脚D1、D2、D3、…Dn分别连接N个恒流驱动芯片的VDD端,所述N个恒流驱动芯片的Drain端连接N个变压器;本电路与现有技术(图1)相比,省掉了隔离二极管D1,VDD分压电阻和CAP电容,且现有技术只能实现两路驱动控制,而本电路可以实现多路控制。

如图6,实施例五为一种应用实施二所述色温芯片的非隔离后驱浮起电路,如图7,实施例六为一种应用实施二所述色温芯片的非隔离后驱实地电路,图6和图7中恒流驱动部分后面的虚线框代表实施例二所述的色温芯片,非隔离方案由于原有方案的D1,D2不能耐高压,不能够实现这个方案;非隔离方案节约了恒流驱动芯片的数量(图6和图7均只有一个恒流驱动芯片),这样极大的节约了应用系统的成本;由于色温芯片引脚 D1,D2``Dn端口需要耐LED灯串的高压,因此根据LED灯串的数目,选择合适耐压值的驱动管与芯片封装在一起,(驱动管可以是晶闸管或MOS管等等``),因此非隔离后驱方案中一般采用实施例二所述的色温芯片。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

再多了解一些
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