一种调节亮度的控制系统及其G9LED灯泡的制作方法

本发明涉及灯具亮度控制领域，特别是涉及一种通过灯泡开关进行亮度调节的控制系统及其g9led灯泡。

背景技术：

g9型灯泡是一种针脚型灯泡，这种灯泡常用在现代欧式水晶吊灯等灯具上。传统的g9灯泡都是采用卤素灯泡作为发光源，采用这种卤素灯泡作为发光源的g9灯泡功率一般大都在25-75w，耗能大，使用寿命短。虽然g9卤素灯泡的发光效率较普通的白炽灯稍高，但是其还是归属于高能耗的白炽灯范畴。随着禁用白炽灯路线图的执行，g9卤素灯泡必将被淘汰。随着led技术的不断发展，新型led灯以其绿色环保和超长使用寿命成为了灯泡节能的最好替代品，因此，用g9led灯泡替代g9卤素灯泡是必然的趋势。

通常情况下，g9led灯泡由于体积小，驱动的方式大多采用阻容降压再加恒流的方式，这种驱动方式的缺陷是不能使用调光器调光，更不能使用开关来调光。

由于g9灯泡是大量使用在水晶吊灯等灯具上的，是一种超小型的灯泡。那么，要实现g9led灯泡的可调光必然要满足两个主要条件：

1.必须使用可以调光的驱动芯片，从而实现调光功能；

2.需采用高压的led灯珠，尽可能地减少pcb(printedcircuitboard)的面积，才能使之装入灯泡。

进一步地，在将led灯泡替换卤素灯泡，led芯片的散热问题也成为灯泡质量好换的关键，如果散热不佳会大幅缩短灯具的使用寿命。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种调节亮度的控制系统及其g9led灯泡，用于解决现有技术中g9led灯泡无法在较小空间上实现亮度调节的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种调节亮度的控制系统，应用于g9led灯泡，所述g9led灯泡包括灯体和led光源，所述灯体包括g9灯头和pcb电路板，所述g9灯头与所述pcb电路板的电极相连形成电流回路，所述控制系统与所述led光源连接，且共同排布安装在所述pcb电路板上，所述控制系统包括整流模块、分压模块和控制模块；所述整流模块的第一侧通过所述pcb电路板与所述g9灯头连接，第二侧与所述分压模块、所述led光源和所述控制模块连接，用于为所述分压模块、所述控制模块和所述led光源提供电源；所述分压模块连接在所述整流模块的第二侧的正负极之间，并根据用户对所述g9led灯泡的开关的控制，通过输出端为所述控制模块输出对应的电源开关信号；所述控制模块的第一端口与所述整流模块的第二侧的负极相连；第二端口与所述led光源的负极连接，所述led光源的正极与所述整流模块的第二侧的正极相连；第三端口与所述分压模块的输出端连接；所述控制模块内预设有多个不同的驱动电流，根据所述分压模块输出的所述电源开关信号的次数为所述led光源提供对应的驱动电流。

于本发明的一实施例中，所述控制系统的所述整流模块的第二侧的负极接地。

于本发明的一实施例中，所述分压模块包括第二电阻和第四电阻，所述第二电阻的一端与所述整流模块的第二侧的正极连接，另一端与所述第四电阻的一端连接；所述第四电阻的另一端直接接地；且所述分压模块的输出端位于所述第二电阻和所述第四电阻之间，所述电源开关信号从其输出端输出至所述控制模块。

于本发明的一实施例中，所述控制模块包括2个电阻、4个电容、1个二极管和1个的驱动芯片；其中，所述驱动芯片内预设有多个不同的驱动电流，用于根据所述电源开关信号选择对应的驱动电流提供给所述led光源；所述驱动芯片包括8个管脚，第一管脚直接接地；第二管脚通过第二电容接地；第三管脚通过所述二极管和第四电容接地；所述第四管脚分别与所述分压模块的输出端和第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端直接接地；第五管脚通过第三电阻接地；第六管脚通过所述第四电容接地；第七管脚通过所述led光源与所述整流模块的第二侧的正极相连；第八管脚分别与第一电容的一端和第一电阻的一端连接；所述第一电容的另一端接地；所述第一电阻的另一端与所述整流模块的第二侧的正极连接。

于本发明的一实施例中，所述led光源包括至少一个led灯珠；且所述led光源为多个led灯珠时，多个led灯珠采用串联方式连接在一起。

本发明还公开了一种g9led灯泡，包括灯体和led光源，所述灯体包括g9灯头和pcb电路板，所述g9灯头与所述pcb电路板的电极相连形成电流回路，所述g9led灯泡还包括控制系统；所述控制系统与所述led光源连接，共同排布安装于所述pcb电路板上；所述控制系统内预设有多个不同的驱动电流，通过控制所述g9led灯泡的开关的次数为所述led光源选择对应的驱动电流以实现对所述led光源的亮度调节。

于本发明的一实施例中，所述控制系统包括整流模块、分压模块和控制模块；所述整流模块的第一侧通过所述pcb电路板与所述g9灯头连接，第二侧与所述分压模块、所述led光源和所述控制模块连接，用于为所述分压模块、所述控制模块和所述led光源提供电源；所述分压模块连接在所述整流模块的第二侧的正负极之间，并根据用户对所述g9led灯泡的开关的控制，通过输出端为所述控制模块输出对应的电源开关信号；所述控制模块的第一端口与所述整流模块的第二侧的负极相连；第二端口与所述led光源的负极连接，所述led光源的正极与所述整流模块的第二侧的正极相连；第三端口与所述分压模块的输出端连接；所述控制模块内预设有多个不同的驱动电流，根据所述分压模块输出的所述电源开关信号的次数为所述led光源提供对应的驱动电流。

于本发明的一实施例中，所述pcb电路板采用双面铝基板；所述控制系统和所述led光源排布安装在所述双面铝基板的两面。

于本发明的一实施例中，所述pcb电路板包括led板、过渡板和双面的驱动组件板；所述led光源排布安装在所述led板上；所述控制系统排布安装在所述驱动组件板上；所述led板和所述驱动组件板通过所述过渡板连接在一起。

于本发明的一实施例中，所述g9led灯泡还包括散热灯座和外罩在所述灯体上灯罩，其中，所述散热灯座连接在所述pcb电路板和所述g9灯头之间；所述灯罩为一体式或分体式。

如上所述，本发明的一种调节亮度的控制系统及其g9led灯泡，通过控制g9led灯泡的电源开关次数，从而实现对g9led灯泡的led光源的亮度调节。本发明的g9led灯泡调光方便，整体的体积小，结构紧凑，散热性能良好，重量较轻。

附图说明

图1显示为本发明实施例公开的一种调节亮度的控制系统的结构示意图。

图2显示为本发明实施例公开的一种调节亮度的控制系统的电路连接关系图。

图3显示为本发明实施例公开的一种g9led灯泡的结构的安装图。

图4显示为图3所示的g9led灯泡的pcb电路板的另一面的器件排布示意图。

图5显示为本发明另一实施例公开的一种g9led灯泡的结构的安装图。

元件标号说明

110整流模块

120分压模块

130控制模块

200led光源

310g9灯头

320pcb电路板

321led板

322过渡板

323驱动组件板

330灯罩

331左灯罩

332右灯罩

340散热灯座

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供了一种调节亮度的控制系统及其g9led灯泡，其在g9led灯泡内部增加控制系统，通过控制g9led灯泡的开关的次数，来完成对g9led灯泡的亮度调节。

实施例1

本实施例公开了一种应用于g9led灯泡的调节亮度的控制系统。其中，g9led灯泡包括灯体和led光源。灯体包括g9灯头和pcb电路板。g9灯头与pcb电路板的电极相连，形成电流回路。

控制系统连接与led光源连接，且共同排布安装在所述pcb电路板上。

led光源的亮度是由led芯片的驱动电流的大小而决定的。因此，本实施例采用调节led光源的驱动电流的方法实现亮度的调节。本实施例的控制系统根据客户的需要，预先设置多个不同的驱动电流，根据控制g9led灯泡的开关次数，控制系统为led光源提供对应的驱动电流，从而实现对led光源的亮度的调节。

譬如，在控制系统内预设两个驱动电流：第一驱动电流和第二驱动电流，在第一驱动电流下，led光源的亮度为100％；在第二驱动电流下，led光源的亮度为5％。当第一次打开g9led灯泡的开关时，控制系统为led光源提供第一驱动电流，即led光源此时的亮度为第一驱动电流下的100％亮度；当关闭开关后第二次打开g9led灯泡的开关时，控制系统将led光源的驱动电流更换为第二驱动电流，此时，led光源的亮度为第二驱动电流下的5％亮度。如此重复对g9led灯泡的开关进行控制，实现了g9led灯泡的led光源的亮度调节。

当然，控制系统内预设的驱动电流并不仅限于二个，可以为多个。譬如，控制系统预设三个驱动电流，分别为：第一驱动电流、第二驱动电流和第三驱动电流，其分别对应的led光源的亮度为100％、50％和10％。当第一次打开g9led灯泡的开关时，控制系统为led光源提供第一驱动电流，即led光源此时的亮度为第一驱动电流下的100％亮度；当关闭开关后第二次打开g9led灯泡的开关时，控制系统将led光源的驱动电流更换为第二驱动电流，此时，led光源的亮度为第二驱动电流下的50％亮度；当关闭开关后第三次打开g9led灯泡的开关时，控制系统将led光源的驱动电流更换为第三驱动电流，此时，led光源的亮度为第三驱动电流下的10％亮度。如此重复，从而实现对g9led灯泡的led光源的亮度调节。

进一步地，控制系统内预设的驱动电流的设置顺序也并不一定是按照led光源的亮度递增的顺序进行设定，其可根据实际需要进行设定。譬如，在控制系统内预设三个驱动电流，分别为：第一驱动电流、第二驱动电流和第三驱动电流，其分别对应的led光源的亮度为10％、50％和100％。当第一次打开g9led灯泡的开关时，控制系统为led光源提供第一驱动电流，即led光源此时的亮度为第一驱动电流下的10％亮度；当关闭开关后第二次打开g9led灯泡的开关时，控制系统将led光源的驱动电流更换为第二驱动电流，此时，led光源的亮度为第二驱动电流下的50％亮度；当关闭开关后第三次打开g9led灯泡的开关时，控制系统将led光源的驱动电流更换为第三驱动电流，此时，led光源的亮度为第三驱动电流下的100％亮度。

led光源的亮度调节是依据于客户的要求，亦可设计为n级或在某个时间段内连续调光。调光之变化可以设计为从最亮(100％)调光至最小(1％)--犹如太阳落山一般，称之为“日落版”；调光之变化还可以设计为从最小(1％)调光至最大(100％)--犹如日出一般，称之为“日出版”。

本发明的保护范围并不仅限于这两种通过控制g9led灯泡的开关次数选择驱动电流从而控制led光源亮度的实现方式，只要是通过控制g9led灯泡的开关选择驱动电流从而控制led光源亮度的方式均在本发明的保护范围内。

如图1所示，本实施例的g9led灯泡的控制系统包括整流模块110、分压模块120和控制模块130。整流模块110的第一侧通过pcb电路板与g9灯头连接(附图中未标识)，第二侧与分压模块120、控制模块130和led光源200连接，用于为分压模块120、控制模块130和led光源200提供电源。

分压模块120连接在整流模块110的第二侧的正负极之间，并根据用户对g9led灯泡的开关的控制，通过输出端为控制模块130输出对应的电源开关信号。

控制模块的130第一端口与整流模块110的第二侧的负极相连；第二端口与led光源200的负极连接；第三端口与分压模块120的输出端连接。并且，led光源200的正极与整流模块110的第二侧的正极相连。

控制模块内预设有多个不同的驱动电流，根据分压模块120输出的电源开关信号的次数为led光源提供对应的驱动电流。

具体地如图4所示，本实施例的控制系统的整流模块110的第二侧的负极直接接地。

分压模块120包括第二电阻r2和第四电阻r4；第二电阻r2的一端与整流模块110的第二侧的正极连接，另一端与第四电阻r4的一端连接；第四电阻r4的另一端直接接地。并且，在第二电阻r2和第四电阻r4之间引出一输出端，该输出端与控制模块130连接，用于为控制模块130提供电源开关信号。

控制模块130由2个电阻、4个电容、1个二极管d1和1个的驱动芯片u1组成。驱动芯片u1内预设有多个不同的驱动电流，用于根据电源开关信号选择对应的驱动电流提供给led光源200。

进一步地，驱动芯片u1是一个由mcu(microcontrolunit，微控制单元，简称单片机)和模拟电路混合集成的电路，其中，模拟电路包括调光电路和mos管等。本实施例的驱动芯片u1具有8个管脚：

第一管脚gnd，为接地管脚；

第二管脚lv，为驱动芯片u1内部电路提供的一个低压电源，以供芯片内部的各电路使用；

第三管脚gate，为驱动芯片u1提供外加门电压，使芯片内部的mos管获得更大的驱动电流；

第四管脚pcr(powercompensationratio)，获取开关触发信号，从而在输出端得到不同的功率比

第五管脚rs，其对地之间连接电阻，设置led光源的电流；

第六管脚vdd，为驱动芯片u1内部的调光电路提供电源；

第七管脚ds，为mos管的漏极，用于与led光源的负极连接；

第八管脚vin，外部电源的输入端。

其中，第一管脚gnd直接接地。第二管脚lv通过第二电容c2接地。第三管脚gate通过二极管d1和第四电容c4接地。第四管脚pcr分别与分压模块120的输出端和第三电容c3的一端连接，第三电容c3的另一端直接接地。第五管脚rs通过第三电阻r3接地。第六管脚vdd通过第四电容c4接地。第七管脚ds通过led光源200与整流模块110的第二侧的正极相连。第八管脚vin分别与第一电容c1的一端和第一电阻r1的一端连接，第一电容c1的另一端直接接地；第一电阻r1的另一端与整流模块110的第二侧的正极连接。

其中，第二电阻r2和第四电阻r4分压后取得的电源开关信号，输出至驱动芯片u1的第四管脚pcr端；电源开关信号触发驱动芯片u1内部的电子调光电路，该调光电路由开关信号检测电路以及mcu和pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)等电路组成。利用单片机的数字输出来对模拟电路进行控制，使之发生脉宽变化；变化的脉宽信号驱动输出电路，使驱动芯片u1的输出端，即第七管脚ds输出电源开关信号所对应的驱动led光源200的驱动电流，从而实现g9led灯泡的亮度调节。

驱动芯片u1依据客户对灯泡不同的调光要求，预先在其存储器rom(readonlymemory，只读存储器)中编好程序，将存储器rom直接做成mask(掩膜)，在大规模生产时以降低成本。

进一步地，在本实施例中，led光源200既可以采用一个或多个led灯珠。led光源200的选择是依据于led光源200上的正向电压所决定的。当led光源200为多个led灯珠时，多个led灯珠采用串联的方式连接在一起。并且，led光源的可以随使用交流电压进行配置。

根据如图2所示的控制系统，不难看出，本实施例的控制系统所采用的电子元器件非常少，只有10个。较少的电子元器件更加有利于控制系统在pcb电路板上的排布安装。

此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的模块引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的模块。

实施例2

本实施例公开了一种可以调节亮度的g9led灯泡。

如图3所示，本实施例的g9led灯泡包括灯体、led光源200和控制系统。其中，灯体包括g9灯头310和pcb电路板320。g9灯头310与pcb电路板320的电极相连，形成电流回路。

led光源200和控制系统连接在一起，且根据实际需要排布安装在pcb电路板320上。

控制系统内预设有多个不同的驱动电流，通过控制g9led灯泡的开关次数为led光源200选择对应的驱动电流，以实现亮度调节。

其中，控制系统包括整流模块、分压模块和控制模块。整流模块用于为分压模块、控制模块和led光源提供电源；分压模块用于根据用户对g9led灯泡的开关的控制，为控制模块提供对应的电源开关信号；控制模块用于根据分压模块提供的电源开关信号的次数为led光源200提供对应的驱动电流。具体地，控制系统采用实施例1中图2所示的电路，在此不再赘述。

本实施例公开的可以调节亮度的g9led灯泡是一种功率较小的灯泡(功率小于等于3.5w)，其灯体、led光源200和控制系统的排布如图3所示。

本实施例的g9led灯泡的灯体的pcb电路板310采用双面铝基板，led光源200和控制系统的电子元器件(电阻r1-r4，电容c1-c4，二极管d1，整流模块110和驱动芯片u1)被合理排布安装在pcb电路板320的两面。如图3所示，电容c1、电容c2、电容c4、二极管d1和led光源200排布安装在pcb电路板320的一面；如图4所示，电阻r1-r4、整流模块110、驱动芯片u1和led光源200排布安装在pcb电路板320的另一面。

进一步地，本实施例的g9led灯泡还包括一分体式的灯罩，包括左灯罩331和右灯罩332。左灯罩331和右灯罩332通过g9灯头310外罩在整个g9led灯泡的外部。

实施例3

本实施例公开了一种可以调节亮度的g9led灯泡。

如图5所示，本实施例的g9led灯泡包括灯体、led光源200和控制系统。其中，灯体包括g9灯头310和pcb电路板320。g9灯头310与pcb电路板320的电极相连，形成电流回路。

led光源200和控制系统连接在一起，且根据实际需要排布安装在pcb电路板320上。

控制系统内预设有多个不同的驱动电流，通过控制g9led灯泡的开关次数为led光源200选择对应的驱动电流，以实现亮度调节。

其中，控制系统包括整流模块、分压模块和控制模块。整流模块用于为分压模块、控制模块和led光源提供电源；分压模块用于根据用户对g9led灯泡的开关的控制，为控制模块提供对应的电源开关信号；控制模块用于根据分压模块提供的电源开关信号的次数为led光源200提供对应的驱动电流。具体地，控制系统采用实施例1中图2所示的电路，在此不再赘述。

本实施例公开的可以调节亮度的g9led灯泡是一种相对功率较大的灯泡(功率打印3.5w)。由于其功率变大了，因此在g9led灯泡的整体排布上要充分考虑led光源200散热的问题。

本实施例的g9led灯泡的灯体、led光源200和控制系统的排布如图5所示。本实施例的g9led灯泡还包括一散热灯座340。散热灯座连接在pcb电路板320和g9灯头310之间。在本实施例中，散热灯座340采用陶瓷灯座。

进一步地，本实施例的pcb电路板320包括led板321、过渡板322和双面的驱动组件板323；led光源200对应排布安装在led板321上；控制系统的电子元器件(电阻r1-r4，电容c1-c4，二极管d1，整流模块110和驱动芯片u1)对应排布安装在驱动组件板323的两面上；led板321和驱动组件板323通过过渡板322连接在一起。

进一步地，本实施例的g9led灯泡还包括一体式的灯罩330，灯罩330通过g9灯头310外罩在整个g9led灯泡的外部。

需要说明的是，本发明的实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

并且不难发现，第一实施例与第二实施例和第三实施例是相对应的实施例，第一实施例可与第二实施例和第三实施例配合实施。第一实施例中提到的相关技术细节在第二实施例和第三实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，第二实施例和第三实施例中提到的相关技术细节也可应用在第一实施例中。

综上所述，本发明的一种调节亮度的控制系统及其g9led灯泡，通过控制g9led灯泡的电源开关的次数，从而实现对g9led灯泡的led光源的亮度调节。本发明的g9led灯泡调光方便，整体的体积小，结构紧凑，散热性能良好，重量较轻。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。