专利名称：一种led节能电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种LED节能电路。
背景技术：
随着社会发展和科学技术的不断进步，半导体技术已经成为市场中公认的新兴技术产业，为众多行业所应用；其产品具有节能、寿命长、光效好等特点，使得同类产品无法比拟；但是现有的LED技术，尤其是涉及公共区场所照明的LED技术相对较为形式单一，缺乏很好的智能型设计；很多场所，例如地下停车场、楼梯间等人员停留时间较短的地方，存在浪费电能的情况非常的普遍，每年这样的电能消耗占有相当比例；从半导体光源本身而言是可以减少消耗；但若在电路控制部分加以配合创新，就会使得半导体技术的潜力发挥到极致。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多工况、低能耗的LED节能电路。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种LED节能电路，包括:依次连接的感应电路、控制电路、驱动电路和负载电路；感应电路，用于将感应信号转换为电信号；控制电路，用于将感应电路所提供的电信号进行模拟或数字处理后发出控制信号，以实现多档位控制调节；驱动电路，用于接收控制电路发出的控制信号并执行；负载电路，受控于驱动电路并将电信号转换为光能。优选地，所述控制电路包括:基准电路，用于提供稳定的基准电压；多级调压电路，在所述基准电路提供的基准电压的基础上实现多级调压。优选地，所述基准电路包括三端可调分流基准源TL431 ;所述三端可调分流基准源TL431的阳极A经过第六电阻R6后连到电源的正极端，其阴极K直接连到电源的负极端，其参考极R经过第五电阻R5连到电源的正极端；所述参考极R —方面还经过第一电容Cl连到电源的负极端，另一方面接入多级调压电路。优选地，所述多级调压电路包括场效应管Q2 ;所述场效应管Q2的漏极D通过第四电阻R4接入三端可调分流基准源TL431的参考极R，其源极S通过第三电阻R3连到开关K后再回到电源的负极端，其栅极G接感应电路；第一电阻Rl并联于所述第三电阻R3与开关K的两端，第二电阻R2并联于所述第四电阻R4与场效应管Q2的源极S的两端。优选地，所述控制电路包括一控制芯片，所述控制芯片通过其输入/输出管脚来实现各档位信号的传递。优选地，所述负载电路包括:
第一负载电路，执行控制芯片所发出的信号，实现低功率发光；第二负载电路，执行控制芯片所发出的信号，实现高功率发光。优选地，所述控制芯片为一与非门控制芯片⑶4011，控制芯片有14个管脚，其中:5脚、6脚并接后一方面通过第十一电阻Rll接感应电路，另一方面通过第十二电阻Rl2接地；4脚通过第十电阻RlO和第六二极管D6正向接入第二负载电路；3脚通过第三二极管D3正向接入第一负载电路；2脚、I脚并接后与第十电阻RlO并联；并接的8脚、9脚与第一稳压二极管Dl串联后接地，第三电容C3并联在第一稳压二极管Dl两端；并接的8脚、9脚通过第十三电阻R13接总控信号端、还通过第十四电阻R14接电源；10脚分别与第四二极管D4的正极、第五二极管D5的正极相连，第四二极管D4的负极与第三二极管D3的负极相连，第五二极管D5的负极与第六二极管D6的负极相连；VDD脚一方面通过第二电容C2接地，另一方面通过第十五电阻R15接电源；第二稳压二极管D2并联在第二电容C2两端；VSS脚直接接地。优选地，所述第二负载电路通过第八电阻R8 —端与第六二极管D6相连，第八电阻R8的另一端分别接入第四场效应管Q4的栅极G和第三三极管Q3的集电极；第四场效应管Q4的漏极D接第二发光模块LED2的负极，其源极S经过第九电阻R9接地，第九电阻R9并接在第三三极管Q3的基极和发射极之间，第二发光模块LED2的正极接电源。优选地，所述第一负载电路通过第十六电阻R16 —端与第三二极管D3相连，第十六电阻R16的另一端分别接入第五场效应管Q5的栅极G和第一三极管Ql的集电极；第五场效应管Q5的漏极D接第一发光模块LEDl的负极，其源极S经过第七电阻R7接地，第七电阻R7并接在第一三极管Ql的基极和发射极之间，第一发光模块LEDl的正极接电源。由于采用了上述方案，本发明通过对LED负载进行模拟/数字控制的设计，在保证电路可靠性的同时，合理地调节和控制LED负载发光功率，使得LED负载实现进一步节能效果；同时，成本低、效果明显，具有很虽的推广和应用价值。
图1为本发明的电路框图；图2为本发明的第一实施例的控制电路图；图3为本发明的第二实施例的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，一种LED节能电路，包括:用于将感应信号转换为电信号的感应电路1，用于将感应电路I所提供的电信号进行模或数字处理后发出控制信号、以实现多档位控制调节的控制电路2，用于接收控制电路2发出的控制信号并执行的驱动电路3，以及受控于驱动电路3并将电信号转换为光能的负载电路4 ;感应电路1、控制电路2、驱动电路3和负载电路4依次连接。如图2所示，为本发明提供的第一实施例的附图；作为本发明第一实施例的一个方面,控制电路2包括了用于提供稳定的基准电压的基准电路，还包括了在基准电路提供的基准电压的基础上实现多级调压的多级调压电路。作为本发明第一实施例的一个方面，基准电路包括三端可调分流基准源TL431，三端可调分流基准源TL431的阳极A经过第六电阻R6后连到电源的正极端，其阴极K直接连到电源的负极端，其参考极R经过第五电阻R5连到电源的正极端；参考极R —方面还经过第一电容C1连到电源的负极端，另一方面接入多级调压电路。作为本发明第一实施例的一个方面，多级调压电路包括场效应管Q2 ;所述场效应管Q2的漏极D通过第四电阻R4接入三端可调分流基准源TL431的参考极R，其源极S通过第三电阻R3连到开关K后再回到电源的负极端，其栅极G接感应电路；第一电阻Rl并联于所述第三电阻R3与开关K的两端，第二电阻R2并联于第四电阻R4与场效应管Q2的源极S的两端，通过模拟的控制电路2来调节输出电压等级，实现多级调光:开关K闭合时，无感应信号时为低亮度(节能模式)；开关K闭合时，有感应信号为中亮度；开关K断开时，为高亮度常亮。具体地，是通过给ADJ端不同的电压值来实现，SP:1、开关K闭合、无感应信号时，场效应管Q2截止，第一电阻Rl与第三电阻R3并联后与第二电阻R2串联，此时，ADJ端电压为:VADJ1 = (R1//R3)/(R2+R1//R3) * Vkef，实现了第一级调光。2、开关K闭合、有感应信号时，场效应管Q2闭合，第二电阻R2与第四电阻R4并联组成的第一支路再与第一电阻Rl与第三电阻R3并联组成的第二支路串联，此时，ADJ端电压 Vaw2= (R1//R3)/(R2//R4+R1//R3) * Vkef ;实现了第二级调光。3、开关K断开时(不会受感应信号的影响)，第一电阻Rl与第二电阻R2串联，此时，ADJ端电压V_ = Rl/(R1+R2) * Veef,实现第三级调光。通过这样的设计，可在20-30伏的直流电压下，通过基准电路提供可靠的工作电压，再通过多级调压电路实现多级调光；在保证电路可靠性的同时，合理调节LED灯发光率，使得LED灯进一步节能。如图3所示，为本发明提供的第二实施例的附图；作为本发明第二实施例的一个方面，控制电路2包括一控制芯片，控制芯片是通过其输入/输出管脚来实现各档位信号的传递。作为本发明第一实施例的一个方面，负载电路4包括:执行控制芯片所发出的信号、实现低功率发光的第负载电路，执行控制芯片所发出的信号、实现高功率发光的第二负载电路。作为本发明第一实施例的一个方面，控制芯片采用的是与非门控制芯片⑶4011，有14个管脚，其中:5脚、6脚并接后一方面通过第十一电阻Rll接感应电路，另一方面通过第十二电阻R12接地；4脚通过第十电阻RlO和第六二极管D6正向接入第二负载电路；3脚通过第三二极管D3正向接入第一负载电路；2脚、I脚并接后与第十电阻RlO并联；并接的8脚、9脚与第一稳压二极管Dl串联后接地，第三电容C3并联在第一稳压二极管Dl两端；并接的8脚、9脚通过第十三电阻R13接总控信号端、还通过第十四电阻R14接电源；10脚分别与第四二极管D4的正极、第五二极管D5的正极相连，第四二极管D4的负极与第三二极管D3的负极相连，第五二极管D5的负极与第六二极管D6的负极相连；VDD脚一方面通过第二电容C2接地，另一方面通过第十五电阻R15接电源；第二稳压二极管D2并联在第二电容C2两端；VSS脚直接接地。作为本发明第一实施例的一个方面，第二负载电路是通过第八电阻R8 —端与第六二极管D6相连，第八电阻R8的另一端分别接入第四场效应管Q4的栅极G和第三三极管Q3的集电极；第四场效应管Q4的漏极D接第二发光模块LED2的负极，其源极S经过第九电阻R9接地，第九电阻R9并接在第三三极管Q3的基极和发射极之间，第二发光模块LED2的正极接电源。作为本发明第一实施例的一个方面，第一负载电路是通过第十六电阻R16端与第三二极管D3相连，第十六电阻R16的另一端分别接入第五场效应管Q5的栅极G和第一三极管Ql的集电极；第五场效应管Q5的漏极D接第一发光模块LEDl的负极，其源极S经过第七电阻R7接地，第七电阻R7并接在第一三极管Ql的基极和发射极之间，第一发光模块LEDl的正极接电源。设计中感应信号为低电平，电源为直流24V，具体工况如下:1、无感应信号时，即高电平加在与非门控制芯片⑶4011的5脚、6脚上，4脚输出为低电平，即I脚、2脚为低电平，第六二极管D6反向截止，负载二路断开；同时，与非门控制芯片⑶4011的3脚输出高电平，第三二极管D3正向导通，负载一路导通点亮第一发光模块 LEDI。2、有感应信号时，即低电平加在与非门控制芯片⑶4011的5脚、6脚上，4脚输出为高电平，即I脚、2脚为高电平，第六二极管D6正向导通，负载二路导通点亮第二发光模块LED2 ;同时，与非门控制芯片⑶4011的3脚输出低电平，第三二极管D3反向截止，负载一路断开。3、当总控信号端与接地时，即与非门控制芯片⑶4011的8脚、9脚接低电平，10脚输出高电平，第四二极管D4、第五二极管D5正向导通，负载一路和负载二路均导通点亮第一发光模块LEDl和第二发光模块LED2。通过对LED负载进行模拟/数字控制的设计，在保证电路可靠性的同时，合理地调节和控制LED负载发光功率，使得LED负载实现进一步节能效果；同时，成本低、效果明显，具有很强的推广和应用价值。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种LED节能电路，其特征在于，包括: 依次连接的感应电路、控制电路、驱动电路和负载电路； 感应电路，用于将感应信号转换为电信号； 控制电路，用于将感应电路所提供的电信号进行模拟或数字处理后发出控制信号，以实现多档位控制调节； 驱动电路，用于接收控制电路发出的控制信号并执行； 负载电路，受控于驱动电路并将电信号转换为光能。
2.如权利要求1所述的LED节能电路，其特征在于，所述控制电路包括: 基准电路，用于提供稳定的基准电压； 多级调压电路，在所述基准电路提供的基准电压的基础上实现多级调压。
3.如权利要求2所述的LED节能电路，其特征在于，所述基准电路包括三端可调分流基准源(TL431);所述三端可调分流基准源(TL431)的阳极(A)经过第六电阻(R6)后连到电源的正极端，其阴极(K)直接连到电源的负极端，其参考极(R)经过第五电阻(R5)连到电源的正极端；所述参考极(R) —方面还经过第一电容(Cl)连到电源的负极端，另一方面接入多级调压电路。
4.如权利要求2所述的LED节能电路，其特征在于，所述多级调压电路包括场效应管(Q2);所述场效应管(Q2)的漏极(D)通过第四电阻(R4)接入三端可调分流基准源(TL431)的参考极(R)，其源极(S)通过第三电阻(R3)连到开关(K)后再回到电源的负极端，其栅极(G)接感应电路；第一电阻(Rl)并联于所述第三电阻(R3)与开关(K)的两端，第二电阻(R2)并联于所述第四电 阻(R4)与场效应管(Q2)的源极(S)的两端。
5.如权利要求1所述的LED节能电路，其特征在于，所述控制电路包括-控制芯片，所述控制芯片通过其输入/输出管脚来实现各档位信号的传递。
6.如权利要求1所述的LED节能电路，其特征在于，所述负载电路包括: 第一负载电路，执行控制芯片所发出的信号，实现低功率发光； 第二负载电路，执行控制芯片所发出的信号，实现高功率发光。
7.如权利要求5所述的LED节能电路，其特征在于，所述控制芯片为一与非门控制芯片(CD4011)，控制芯片有14个管脚，其中: 5脚、6脚并接后一方面通过第十一电阻(Rll)接感应电路，另一方面通过第十二电阻(Rl2)接地； 4脚通过第十电阻(RlO)和第六二极管(D6)正向接入第二负载电路； 3脚通过第三二极管(D3)正向接入第一负载电路； 2脚、I脚并接后与第十电阻(RlO)并联； 并接的8脚、9脚与第一稳压二极管(Dl)串联后接地，第三电容(C3)并联在第一稳压二极管(Dl)两端；并接的8脚、9脚通过第十三电阻(R13)接总控信号端、还通过第十四电阻(R14)接电源； 10脚分别与第四二极管(D4)的正极、第五二极管(D5)的正极相连，第四二极管(D4)的负极与第三二极管(D3)的负极相连，第五二极管(D5)的负极与第六二极管(D6)的负极相连； VDD脚一方面通过第二电容(C2)接地，另一方面通过第十五电阻(R15)接电源；第二稳压二极管(D2)并联在第二电容(C2)两端； VSS脚直接接地。
8.如权利要求6或7所述的LED节能电路，其特征在于，所述第二负载电路通过第八电阻(R8) —端与第六二极管(D6)相连，第八电阻(R8)的另一端分别接入第四场效应管(Q4)的栅极(G)和第三三极管(Q3)的集电极；第四场效应管(Q4)的漏极(D)接第二发光模块(LED2)的负极，其源极(S)经过第九电阻(R9)接地，第九电阻(R9)并接在第三三极管(Q3)的基极和发射极之间，第二发光模块(LED2)的正极接电源。
9.如权利要求6或7所述的LED节能电路，其特征在于，所述第一负载电路通过第十六电阻(R16) —端与第三二极管(D3)相连，第十六电阻(R16)的另一端分别接入第五场效应管(Q5)的栅极(G)和第一三极管(Ql)的集电极；第五场效应管(Q5)的漏极(D)接第一发光模块(LEDl)的负极，其源极(S )经过第七电阻(R7)接地，第七电阻(R7)并接在第一三极管(Ql)的基极和发射极之间，第一发光模块(LEDl)的正极接电源。
全文摘要
本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种LED节能电路。包括依次连接的感应电路、控制电路、驱动电路和负载电路；感应电路，用于将感应信号转换为电信号；控制电路，用于将感应电路所提供的电信号进行模拟或数字处理后发出控制信号，以实现多档位控制调节；驱动电路，用于接收控制电路发出的控制信号并执行；负载电路，受控于驱动电路并将电信号转换为光能。本发明通过对LED负载进行模拟/数字控制的设计，在保证电路可靠性的同时，合理地调节控制LED负载发光功率，使得LED负载实现进一步节能效果；同时，成本低、效果明显，具有很虽的推广和应用价值。
文档编号H05B37/02GK103152924SQ20131004728
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者李卉, 周民一 申请人:深圳市均益安联光伏系统工程有限责任公司