一种LED驱动控制装置及LED灯具的制作方法

文档序号:19486727发布日期:2019-12-21 03:54阅读:141来源:国知局
一种LED驱动控制装置及LED灯具的制作方法

本发明属于led照明技术领域,尤其涉及一种led驱动控制装置及led灯具。



背景技术:

目前,随着技术的发展,全新发光技术——led(lightemittingdiode,发光二极管)被应用于led灯具中,并且由于led的色温达到了前所未有的高度,接近甚至超过白光的色温,功耗更低,可靠性更好,寿命更长更耐用,更环保,在市场上广受欢迎。

但是目前led照明驱动多是驱动单路或者驱动两路,当需要输出控制驱动多路时,需要采用多个控制芯片来控制对应的led发光驱动电路,或者采用输出选择器进行选择控制,电路设计与结构复杂,成本较高,可靠性降低,且不能进行色温调节,实用性差。

因此,传统的技术方案中存在驱动多路led发光二极管的电路设计与结构复杂,成本较高,可靠性低,且不能进行色温调节,实用性差的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种led驱动控制装置及led灯具,旨在解决传统的技术方案中存在的驱动多路led发光二极管的电路设计与结构复杂,成本较高,可靠性低,且不能进行色温调节,实用性差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种led驱动控制装置,所述led驱动控制装置包括:

用于根据用户输入生成按键信号的按键模块;

与所述按键模块连接,用于根据所述按键信号的时长生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号的控制模块;

与所述控制模块连接,用于根据所述第一控制信号生成第一驱动信号的第一驱动模块;

与所述控制模块连接,用于根据所述第二控制信号生成第二驱动信号的第二驱动模块;

与所述第一驱动模块连接,用于根据所述第一驱动信号进行发光的冷白照明模块;

与所述第二驱动模块连接,用于根据所述第二驱动信号进行发光的暖白照明模块。

在其中一个实施例中,所述led驱动控制装置还包括:

与所述控制模块连接,多个用于根据第三控制信号生成第三驱动信号的第三驱动模块;

与所述第三驱动模块连接,多个用于根据所述第三驱动信号进行发光的单色照明模块;

所述控制模块还用于根据所述按键信号生成多个所述第三控制信号。

在其中一个实施例中,所述led驱动控制装置还包括:

与所述控制模块连接,多个用于根据第四控制信号生成第四驱动信号的第四驱动模块;

与所述第四驱动模块连接,多个用于根据所述第四驱动信号进行发光的泛光照明模块;

所述控制模块还用于根据所述按键信号生成多个所述第四控制信号。

在其中一个实施例中,所述led驱动控制装置还包括:

与所述第一驱动模块和所述第二驱动模块连接,用于提供供电电压的电源模块;

与所述电源模块和所述控制模块连接,用于对所述供电电压进行电压转换和稳压以生成工作电压以对所述控制模块进行供电的变压稳压模块。

在其中一个实施例中,所述led驱动控制装置还包括:

与所述控制模块和所述电源模块连接,用于检测所述供电电压以生成电压检测信号的电压检测模块;

所述控制模块还用于根据所述电压检测信号生成第三控制信号。

在其中一个实施例中,所述led驱动控制装置还包括:

与所述电源模块连接,用于检测充电电压以生成充电检测信号的充电检测模块;

与所述充电检测模块和所述电源模块连接,用于对所述电源模块进行充电保护的充电保护模块;

所述控制模块还用于根据所述充电检测信号生成第三控制信号;

所述电源模块还用于根据所述充电电压进行充电。

在其中一个实施例中,所述第一驱动模块和所述第二驱动模块均包括驱动单元;所述驱动单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一降压转换器、第一二极管、第一电容以及第一电感;

所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第一二极管的阴极、所述第一降压转换器的电压输入端以及所述第一电容的第一端与第一供电电压连接,所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端与所述第一降压转换器的电流检测端连接,所述第一电容的第二端与电源地连接,所述第一降压转换器的感测端与所述第一电感的第二端连接,所述第一降压转换器的亮度控制端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端和所述第一降压转换器的地端与电源地连接;

所述第一降压转换器的亮度控制端为所述驱动单元的控制信号输入端;

所述第一电阻的第二端和所述第一电感的第一端共同构成为所述驱动单元的驱动信号输出端。

在其中一个实施例中,所述控制模块包括微处理器;

所述微处理器的电源端与第一工作电压连接,所述微处理器的电源负端与电源地连接;

所述微处理器的第一通用输入输出端为所述控制模块的第一控制信号输出端;

所述微处理器的第二通用输入输出端和所述微处理器的第三通用输入输出端共同构成为所述控制模块的第三控制信号输出端;

所述微处理器的第四通用输入输出端和所述微处理器的第五通用输入输出端共同构成为所述控制模块的第四控制信号输出端;

所述微处理器的第六通用输入输出端为所述控制模块的第二控制信号输出端;

所述微处理器的第七通用输入输出端为所述控制模块的指示信号输出端;

所述微处理器的第八通用输入输出端为所述控制模块的电压检测信号输入端;

所述微处理器的第九通用输入输出端为所述控制模块的充电检测信号输入端;

所述微处理器的第十通用输入输出端为所述控制模块的按键信号输入端。

在其中一个实施例中,所述变压稳压模块包括第一稳压芯片、第二电容以及第三电容;

所述第二电容的第一端和所述第一稳压芯片的电压输入端与第二供电电压连接,所述第一稳压芯片的地端、所述第二电容的第二端以及所述第三电容的第二端与电源地连接,所述第一稳压芯片的电压输出端与所述第三电容的第一端连接;

所述第一稳压芯片的电压输出端为所述变压稳压模块的工作电压输出端。

本发明实施例的第二方面提供了一种led灯具,所述led灯具包括上述所述的led驱动控制装置。

本发明实施例通过按键模块生成按键信号,控制模块根据按键信号的时长生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号,第一驱动模块根据第一控制信号生成第一驱动信号驱动冷白照明模块进行发光,第二驱动模块根据第二控制信号生成第二驱动信号驱动暖白照明模块进行发光,实现对照明模块进行色温调节,由于不同色温的发光,其照明穿透能力不同,暖色光的发光穿透物体进行照明的能力大于冷色光,因此通过对发光色温进行调节,使得led驱动控制装置能够适应具体应用过程中的不同照明需求,提高了led驱动控制装置的实用性和可靠性,且操作方便,成本较低;同时,通过一路控制器控制驱动多路led进行强光、工作光、爆闪以及警示照明等,电路设计与结构简单,节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的led驱动控制装置的一种结构示意图;

图2为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图3为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图4为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图5为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图6为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图7为本发明实施例提供的led驱动控制装置的另一种结构示意图;

图8为本发实施例提供的led驱动控制装置的驱动单元的一种示例电路原理图;

图9为本发明实施例提供的led驱动控制装置的控制模块的一种示例电路原理图;

图10为本发明实施例提供的led驱动控制装置的变压稳压模块的一种示例电路原理图;

图11为本发明实施例提供的led驱动控制装置的电源模块、电压检测模块、充电检测模块以及充电保护模块的一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

请参阅图1,本发明实施例提供的一种led驱动控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

led驱动控制装置,包括按键模块11、控制模块12、第一驱动模块13、第二驱动模块14、冷白照明模块15以及暖白照明模块16。

按键模块11用于根据用户输入生成按键信号;控制模块12与按键模块11连接,用于根据按键信号的时长生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号;第一驱动模块13与控制模块12连接,用于根据第一控制信号生成第一驱动信号;第二驱动模块14与控制模块12连接,用于根据第二控制信号生成第二驱动信号;冷白照明模块15与第一驱动模块13连接,用于根据第一驱动信号进行发光;暖白照明模块16与第二驱动模块14连接,用于根据第二驱动信号进行发光。

具体实施中,按键模块11包括至少一个轻触开关(按键开关),用户操作按键模块11的轻触开关(按键开关)的不同动作状态对应可以产生不同的按键信号。可选的,在控制模块12中预存用户操作按键模块11的按键生成的按键信号与控制信号一一对应的关系表,当控制模块12接收到按键信号,根据按键信号的时长查询预设关系表,以生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号,第一驱动模块13根据第一占空比的第一控制信号生成第一驱动信号驱动冷白照明模块15进行发光,具体地,第一驱动模块13根据第一占空比的第一控制信号调节输出至冷白照明模块15的电流,从而实现对冷白照明模块15的发光色温进行调节。第二驱动模块14根据第二占空比的第二控制信号控制第二驱动模块14对暖白照明模块16进行色温调节的工作原理参照第一驱动模块13根据第一占空比的第一控制信号调节冷白照明模块15的发光色温的工作原理。由于不同色温的发光,其照明穿透能力不同,暖色光的发光穿透物体进行照明的能力大于冷色光,因此通过对发光色温进行调节,使得led驱动控制装置能够适应具体应用过程中的不同照明需求,提高了led驱动控制装置的实用性,且操作方便,成本较低。

请参阅图2,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括多个第三驱动模块17和多个单色照明模块18

多个第三驱动模块17与控制模块12连接,用于根据第三控制信号生成第三驱动信号;多个单色照明模块18与第三驱动模块17连接,用于根据第三驱动信号进行发光;控制模块12还用于根据按键信号生成多个第三控制信号。

具体实施中,多个第三驱动模块17由多个第三控制信号对应控制,多个单色照明模块18由多个第三驱动信号驱动。可选的,第一个单色照明模块18包括红光led,第二个单色照明模块18包括蓝光led,通过控制模块12实现控制红光led和蓝光led进行发光照明,以便进行不同色光的照明和不同状态的指示等。

请参阅图3,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括多个第四驱动模块19和多个泛光照明模块20。

多个第四驱动模块19与控制模块12连接,用于根据第四控制信号生成第四驱动信号;多个泛光照明模块20与第四驱动模块19连接,用于根据第四驱动信号进行发光;控制模块12还用于根据按键信号生成多个第四控制信号。

具体实施中,可选的,多个泛光照明模块20均包括泛光led,通过控制模块12实现控制多个泛光照明模块进行发光照明。结合多个泛光led的安装位置,例如安装于主照明led的侧边位置,可实现辅助主照明led进行泛光照明,实现全方位的照明,提高led驱动控制装置的可靠性和实用性。

请请阅图4,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括电源模块21和变压稳压模块22。

电源模块21与第一驱动模块13和第二驱动模块14连接,用于提供供电电压;变压稳压模块22与电源模块21和控制模块12连接,用于对供电电压进行电压转换和稳压以生成工作电压以对控制模块12进行供电。

具体实施中,供电电压和工作电压的电压值可能相同,也可能不同。当供电电压和工作工作电压的电压值不同时,可通过变压稳压模块22将电源模块21输出的供电电压进行电压转换和稳压以输出稳定的工作电压对控制模块12进行供电,供电电压用于对驱动模块(第一驱动模块13、第二驱动模块14、多个第三驱动模块17以及多个第四驱动模块14)进行供电以驱动照明模块(冷白照明模块15、暖白照明模块16、多个单色照明模块18以及多个泛光照明模块20)进行发光,实现不同类型的发光照明。可选的,电源模块21为锂电池或蓄电池,能够存储和释放电能,并能够进行充电,实现重复多次应用。利用电源模块21对各个功能模块进行供电,满足不同功能模块的用电需求,同时避免利用不同的电源对控制模块12和驱动模块进行供电,节约成本,电路结构简单。

请参阅图5,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括电压检测模块23。

电压检测模块23与控制模块12和电源模块21连接,用于检测供电电压以生成电压检测信号;控制模块12还用于根据电压检测信号生成第三控制信号。

具体实施中,电压检测模块23对电源模块21的电池电压进行检测以生成电压检测信号,控制模块12根据电压检测信号进行分析、计算得到电池的电量,当控制模块12根据电压检测信号计算得到的电池电量低于第一预设电量值时生成第三控制信号以控制第三驱动模块17驱动单色照明模块18对低电量情况进行警示照明,提醒用户及时进行电池充电,当控制模块12根据电压检测信号计算得到的电池电量低于第二预设电量值时,可通过控制模块12停止生成第三控制信号以关断第三驱动模块17的输出,避免电池过放,引起电池损坏,从而影响电池的使用寿命,进行影响led驱动控制装置的使用寿命。

请参阅图6,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括充电检测模块24和充电保护模块25。

充电检测模块24与电源模块21连接,用于检测充电电压以生成充电检测信号;充电保护模块25与充电检测模块24和电源模块21连接,用于对电源模块21进行充电保护;控制模块12还用于根据充电检测信号生成第三控制信号;电源模块21还用于根据充电电压进行充电。

具体实施中,通过充电检测模块24检测是否存在充电电压对电源模块21的电池进行充电,控制模块12根据充电检测信号生成第一个第三控制信号以控制第一个第三驱动模块17生成第三驱动信号以驱动第一个单色照明模块18的单色led点亮进行充电状态指示。同时,控制模块12还可根据充电检测信号和电压检测信号,判断是否充满电,在充满电时,生成第二个第三控制信号控制第二个第三驱动模块17驱动第二个单色照明模块18对充满电的状态进行指示,以使用户能够充分、及时了解电池是否处于充电状态及是否充满,尽量减少在充电的状态下使用照明,以保护电池的使用寿命,提高led驱动控制装置的实用性和可靠性。充电保护模块20可以在电池充满电的情况下关断充电电压,避免对电池过充电,从而进一步保护电池的使用寿命。

请参阅图7,在其中一个实施例中,led驱动控制装置还包括尾灯指示模块26。

尾灯指示模块26与控制模块12连接,用于根据指示信号进行指示;控制模块12还用于根据按键信号生指示信号。

具体实施中,尾灯指示模块26包括尾部led灯,控制模块12根据按键信号生成不同的控制信号和指示信号,以使尾灯指示模块26的led灯点亮。在具体应用中,可对尾灯指示模块26的安装位置进行合理设置,实现尾部led灯的提示作用,以便第三人了解使用者的方位,进一步提高了led驱动控制装置的实用性。

请参阅图8,在其中一个实施例中,第一驱动模块13和第二驱动模块14包括驱动单元100,驱动单元100包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一降压转换器u3、第一二极管d1、第一电容c1以及第一电感l1。

第一电阻r1的第一端、第二电阻r2的第一端、第一二极管d1的阴极、第一降压转换器u3的电压输入端vin以及第一电容c1的第一端与第一供电电压连接,第一电阻r1的第二端和第二电阻r2的第二端与第一降压转换器u3的电流检测端isense连接,第一电容c1的第二端与电源地连接,第一降压转换器u3的感测端lx与第一电感l1的第二端连接,第一降压转换器u3的亮度控制端vset与第三电阻r3的第一端连接,第三电阻r3的第二端和第一降压转换器u3的地端gnd与电源地连接。

第一降压转换器u3的亮度控制端vset为驱动单元100的控制信号输入端。第一电阻r1的第二端和第一电感l1的第一端共同构成为驱动单元100的驱动信号输出端。

请参阅图9,在其中一个实施例中,控制模块12包括微处理器u9。

微处理器u9的电源端vdd与第一工作电压连接,微处理器u9的电源负端vss与电源地连接。

微处理器u9的第一通用输入输出端pa0为控制模块12的第一控制信号输出端。微处理器u9的第二通用输入输出端pa2和微处理器u9的第三通用输入输出端pa3共同构成为控制模块12的第三控制信号输出端。微处理器u9的第四通用输入输出端pa4和微处理器u9的第五通用输入输出端pa5共同构成为控制模块12的第四控制信号输出端。微处理器u9的第六通用输入输出端pa7为控制模块12的第二控制信号输出端。

微处理器u9的第七通用输入输出端pa6为控制模块12的指示信号输出端。微处理器u9的第八通用输入输出端pb2为控制模块12的电压检测信号输入端。微处理器u9的第九通用输入输出端pb1为控制模块12的充电检测信号输入端。微处理器u9的第十通用输入输出端pb0为控制模块12的按键信号输入端。

请参阅图10,在其中一个实施例中,变压稳压模块22包括第一稳压芯片u1、第二电容c7以及第三电容c8。

第二电容c7的第一端和第一稳压芯片u1的电压输入端vin与第二供电电压连接,第一稳压芯片u1的地端gnd、第二电容c7的第二端以及第三电容c8的第二端与电源地连接,第一稳压芯片u1的电压输出端vout与第三电容c8的第一端连接。

第一稳压芯片u1的电压输出端vout为变压稳压模块22的工作电压输出端。

具体实施中,第一供电电压vcc_led和第二供电电压vin均为电池电压vbat。可选的,多个第三驱动模块17以及多个第四驱动模块19均可以包括上述驱动单元100。led驱动控制装置的电压检测模块23、充电检测模块24以及充电保护模块25的一种示例电路原理图请参阅图11。

具体实施中,冷白照明模块15包括冷白led(led1),暖白照明模块16包括暖白led(led2),第一个单色照明模块18包括红光led(rled),第二个单色照明模块18包括蓝光led(bled),第一个泛光照明模块20第一泛光led(f_led1),第二个泛光照明模块20包括第二泛光led(f_led2)。

以下将结合图8至图11对led驱动控制装置的工作原理做简单说明:

1、第一稳压芯片u1是一个三端稳压芯片,电池电压vbat(供电电压)经过该芯片以后生成稳定的2.8v或5v工作电压对微处理器u9进行供电。

2、电压检测模块23的电阻r03和电阻r04是电池电压vbat的取样电路,取样电池电压vbat生成电压检测信号并输出至微处理器u9的第八通用输入输出端pb2进行ad采样,经过微处理器u9进行电池电量计算,再通过红光led(rled)进行低电量警示照明,提醒客户及时充电,同时在电池电量低于第二预设电量值时关断输出,防止电池过放引起电池损坏,实现欠压保护。

3、微处理器u9的第十通用输入输出端pb0输入根据用户操作按键开关的动作生成的不同的按键信号,微处理器u9根据按键信号生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号,并从微处理器u9的第一通用输入输出端pa0输出第一控制信号led1-pwm控制第一驱动模块13的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第一驱动信号以驱动冷白led(led1)的亮灭,微处理器u9的第六通用输入输出端pa7输出第二控制信号led2-pwm控制第二驱动模块14的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第二驱动信号以驱动暖白led(led2)的亮灭;微处理器u9的第五通用输入输出端pa5输出第一个第四控制信号f1-ctrl控制第一个第四驱动模块19-1的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第一个第四驱动信号以驱动第一泛光led(f_led1)的亮灭;微处理器u9的第四通用输入输出端pa4输出第二个第四控制信号f2-ctrl控制第二个第四驱动模块19-2的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第二个第四驱动信号以驱动第二泛光led(f_led2)的亮灭;微处理器u9的第二通用输入输出端pa2输出第一个第三控制信号r-ctrl控制第一个第三驱动模块17-1的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第一个第三驱动信号以驱动红光led(rled)的亮灭;微处理器u9的第三通用输入输出端pa3输出第二个第三控制信号b-ctrl控制第二个第三驱动模块17-2的驱动单元100的第一降压转换器u3输出第二个第三驱动信号以驱动蓝光led(bled)的亮灭。实现一个控制器控制多个照明模块的多个led照明功能切换。第一u3降压转换器所在的电路为恒流驱动电路。

4、色温调节:冷白led(led1)是冷白光源,暖白led(led2)是暖白光源,可控制第一次开灯时,冷白光源亮,当微处理器u9接收到从按键模块11输入的按键信号,微处理器u9根据按键信号的时长生成第一占空比的第一控制信号和第二占空比的第二控制信号,通过控制第一驱动模块13和第二驱动模块14分别根据第一占空比和第二占空比调节流经冷白led(led1)和暖白led(led2)的电流,即可对应调节发光照明的色温,例如在六秒钟把全冷白的色温调节到全暖白的色温,在调节过程中,可以根据按键信号随时停止色温调节过程,这样冷白led和暖白led两颗led同时亮起,实现不同的色温配比,进而实现色温调节。

本发明实施例的第二方面提供了一种led灯具,包括上述的led驱动控制装置。

本发明实施例的的led灯具,能够实现照明色温可调,以适应具体应用过程中的不同照明需求,且通过一路控制器能控制多路led驱动电路,以点亮不同的led发光,实现强光、工作光、爆闪照明以及尾灯照明指示,以及泛光和红蓝警示照明等,电路结构简单,操作方便,节约成本。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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