一种LED灯带控制系统的制作方法

本申请涉及led灯带技术领域，尤其涉及一种led灯带控制系统。

背景技术：

随着发光二极管高亮度化和多色化的进展，通常会使用led灯带显示文字或图案等信息。

为了能够提高led灯带显示颜色的丰富性，会采用红、绿、蓝的：led灯珠进行组合显示。在外界光线亮度较大时，led灯珠的亮度不足，难以观测到其发光颜色，当外界光线亮度较小时，led灯珠的亮度过大，会造成目眩的不良影响。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本申请旨在提供一种led灯带控制系统，用以解决现有led灯带亮度不易调整的问题。

本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本申请实施例提供了一种led灯带控制系统，包括：灯带本体，包括多个灯珠；发光控制电路，包括亮度电路、颜色电路、转换电路和开关电路；亮度电路包括亮度传感器，亮度传感器与开关电路电连接，亮度传感器用于检测并产生亮度控制信号；颜色电路与转换电路电连接，用于发出颜色控制信号；转换电路与开关电路电连接，用于将颜色控制信号转换为脉冲调制信号；开关电路与灯珠电连接；其中，脉冲调制信号为占空比可调的脉冲信号，脉冲调制信号用于控制开关电路的开启时间；亮度控制信号用于控制开关电路的输出电流。

本申请的一个实施例中，转换电路包括：三角波电路和比较电路；三角波电路用于产生三角波信号；比较电路用于比较三角波信号和颜色控制信号并生成脉冲调制信号。

本申请的一个实施例中，脉冲调制信号包括第一电平状态和第二电平状态；当三角波信号大于颜色控制信号时，脉冲调制信号处于第一电平状态；当三角波信号小于或等于颜色控制信号时，脉冲调制信号处于第二电平状态。

本申请的一个实施例中，亮度信号的幅值与亮度传感器检测的亮度成正比。

本申请的一个实施例中，开关电路包括场效应管；场效应管包括源极、栅极和漏极；场效应管的源极用于接收亮度控制信号；场效应管的栅极用于接收脉冲调制信号；场效应管的漏极与灯珠电连接。

本申请的一个实施例中，灯珠包括第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元；第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元的颜色互不相同。

本申请的一个实施例中，第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元分别与一个开关电路电连接。

本申请的一个实施例中，灯珠还包括：第一反光面、第二反光面和第三反光面；第一反光面、第二反光面和第三反光面均为内凹的曲面；第一发光单元位于第一反光面内侧；第二发光单元位于第二反光面内侧；第三发光单元位于第三反光面内侧。

本申请的一个实施例中，灯珠还包括封装部；第一发光单元、第二发光单元、第三发光单元、第一反光面、第二反光面和第三反光面均位于封装部内。

本申请的一个实施例中，封装部包括出光面，第一发光单元发出的光线、第二发光单元发出的光线和第三发光单元发出的光线在从出光面射出后均为平行光。

本申请实施例提供的led灯带控制系统，通过亮度电路，来检测外界环境的亮度，生成亮度控制信号来调整led灯珠的亮度，使得led等的发光强度能够根据外界环境的亮度进行调整；并通过脉冲调制信号来调整led灯珠的颜色，使得调整发光亮度的前提下，能够保持原有的输出颜色。

本申请中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本申请的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本申请实施例的led灯带控制系统示意图；

图2为本申请实施例的发光控制电路电连接关系示意图；

图3为本申请一个实施例的发光控制电路电连接关系示意图；

图4为本申请一个实施例的灯珠的内部结构示意图；

图5为本申请一个实施例的灯珠外部结构示意图。

附图标记：

1、灯带本体；11、灯珠；111、第一发光单元；112、第二发光单元；113、第三发光单元；114、第一反光面；115、第二反光面；116、第三反光面；117、封装部；118、出光面；

2、发光控制电路；21、亮度电路；211、亮度传感器；22、颜色电路；23、转换电路；231、三角波电路；232、比较电路；24、开关电路。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本申请的实施例一起用于阐释本申请的原理，并非用于限定本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

图1为本申请实施例的led灯带控制系统示意图。图2为本申请实施例的发光控制电路2电连接关系示意图。

参考图1和图2，本申请实施例提供了一种led灯带控制系统，包括：灯带本体1，包括多个灯珠11；发光控制电路2，包括亮度电路21、颜色电路22、转换电路23和开关电路24；亮度电路21包括亮度传感器211，亮度传感器211与开关电路24电连接，亮度传感器211用于检测并产生亮度控制信号；颜色电路22与转换电路23电连接，用于发出颜色控制信号；转换电路23与开关电路24电连接，用于将颜色控制信号转换为脉冲调制信号；开关电路24与灯珠11电连接；脉冲调制信号为占空比可调的脉冲信号，脉冲调制信号用于控制开关电路24的开启时间；亮度控制信号用于控制开关电路24的输出电流。

本申请实施例的led灯带控制系统通过亮度电路21，来检测外界环境的亮度，生成亮度控制信号来调整led灯珠11的亮度，使得led等的发光强度能够根据外界环境的亮度进行调整；并通过脉冲调制信号来调整led灯珠11的颜色，使得调整发光亮度的前提下，能够保持原有的输出颜色。

需要说明的是，本申请实施例中亮度电路21控制灯珠11发出颜色的亮暗，此处的“亮暗”指的是灯珠11发出光线的强弱，而不是指颜色的灰度，通过调整发出光线的强弱来调整led灯带的亮度。本申请实施例在外界环境明亮时控制led灯带发出更强的光，从而使led灯带更亮，进而使led灯带的光更容易被观察到。在外界环境阴暗时控制led灯带发出更弱的光，从而使led灯带更暗，进而使led灯带的光不易过于耀眼或炫目。

图3为本申请一个实施例的发光控制电路2电连接关系示意图。

参考图3，转换电路23包括：三角波电路231和比较电路232；三角波电路231用于产生三角波信号；比较电路232用于比较三角波信号和颜色控制信号并生成脉冲调制信号。颜色控制信号为连续的模拟信号，颜色控制信号在某一时刻的电压值表征灯珠11发光颜色的信息。通过转换电路23，将颜色控制信号转换成脉冲调制信号。脉冲调制信号为数字信号，脉冲调制信号的占空比与颜色控制信号包含的颜色控制信息相关。脉冲调制信号通过占空比来控制开关电路24在一定时间内导通的时间长短，进而调整灯珠11显示的颜色。例如，以灯珠11为红色led灯珠11为例，当需要发出暗红色光时，颜色控制信号的电压值较低，脉冲控制信号的占空比较低，开关电路24在一定时间内的导通时间较短，灯珠11发出暗红色光；当需要发出亮红色光时，颜色控制信号的电压值较高，脉冲控制信号的占空比较高，开关电路24在一定时间内的导通时间较长，灯珠11发出亮红色光。

可选的，脉冲调制信号包括第一电平状态和第二电平状态；当三角波信号大于颜色控制信号时，脉冲调制信号处于第一电平状态；当三角波信号小于或等于颜色控制信号时，脉冲调制信号处于第二电平状态。通过三角波信号与颜色控制信号的比较，能够将颜色控制信号的电压信息转换成脉冲调制信号的占空比信息。使得颜色的控制置于脉冲信号的占空比有关，使得颜色控制能够更加准确。此外，第一电平状态和第二电平状态中，一者为高电平状态另一者为低电平状态。

本申请的一个实施例中，亮度信号的幅值与亮度传感器211检测的亮度成正比。当开关电路24导通时，可以通过调整亮度信号来调整流入灯珠11的电流大小。由于led的发光强弱与流入灯珠11的电流大小有关，所以当外界的亮度变化，亮度信号的幅值发生变化，从而调整灯珠11的亮暗。

可选的，开关电路24包括场效应管；场效应管包括源极、栅极和漏极；场效应管的源极用于接收亮度控制信号；场效应管的栅极用于接收脉冲调制信号；场效应管的漏极与灯珠11电连接。通过脉冲调制信号来控制开关电路24的导通，当脉冲调制信号处于高电平状态时，开关电路24导通，当脉冲调制信号处于低电平状态时，开关电路24断开。当开关电路24导通时，灯珠11发光光线。

图4为本申请一个实施例的灯珠11的内部结构示意图。

参考图4灯珠11包括第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113；第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113的颜色互不相同。第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113发出不同颜色的光，可以通过调整每个发光单元发出光线的颜色，而混合出想要灯珠11发出光线的颜色。例如，第一发光单元111为红色led单元，第二发光单元112为绿色led单元，第三发光单元113为蓝色led单元，通过红、绿、蓝颜色的光线混合，可以获得任意颜色的光线。

可选的，第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113分别与一个开关电路24电连接。即发光控制电路2设有三组，每组控制一个发光单元发光，从而实现对任意颜色的发光控制。在颜色电路22生成颜色控制信号时，根据想要灯珠11发出的光线的颜色来将分解为第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113各自对应的颜色，并分别生成颜色控制信号，进而分别控制第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113发光，以获得想要光线颜色。

继续参考图4，灯珠11还包括：第一反光面114、第二反光面115和第三反光面116；第一反光面114、第二反光面115和第三反光面116均为内凹的曲面；第一发光单元111位于第一反光面114内侧；第二发光单元112位于第二反光面115内侧；第三发光单元113位于第三反光面116内侧。由于第一发光单元111发出朝向四周发出光线，因此第一发光单元111的一部分光线无法被作为显示发光利用。将第一发光单元111设置在第一反光面114的内侧，能够将第一发光单元111的一部分光线进行反射使得第一发光单元111发出的光线的大部分都能够朝向某一方向射出，从而提高了第一发光单元111的发光亮度。同理，第二反光面115能够提高第二发光单元112的发光亮度，第三反光面116能够提高第三发光单元113的发光亮度。示例性地，第一反光面114可以为球面的一部分，第一发光单元111位于第一反光面114的焦点处。第一发光单元111发出的光线经过第一反光面114的反射，能够以近似平行光的形式射出，防止光线分散造成亮度的减小。同理，第二反光面115可以为球面的一部分，第二发光单元112位于第二反光面115的焦点处；第三反光面116可以为球面的一部分，第三发光单元113位于第二反光面115的焦点处。

图5为本申请一个实施例的灯珠11外部结构示意图。

参考图5，灯珠11还包括封装部117；第一发光单元111、第二发光单元112、第三发光单元113、第一反光面114、第二反光面115和第三反光面116均位于封装部117内。封装部117能够对第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113进行保护，防止水汽油气腐蚀第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113。封装部117采用透明材料制成，使得第一发光单元111、第二发光单元112和第三发光单元113发出的光线能够顺利地从封装部117中照射出去，避免对发光强度造成影响。

继续参考图5，封装部117包括出光面118，第一发光单元111发出的光线、第二发光单元112发出的光线和第三发光单元113发出的光线在从出光面118射出后均为平行光。第一发光单元111发出的光线、第二发光单元112发出的光线和第三发光单元113发出的光线在从出光面118射出时会在出光面118处折射。在第一反光面114反射第一发光单元111的光线、第二反光面115反射第二发光单元112的光线以及第三反光面116反射第三发光单元113的光线之后，三束平行光在出光面118处相交，并实现光线的混合，产生颜色电路22控制产生的目标颜色的光。经过出光面118的折射，三束平行光形成一束平行光。最终的书平行光的颜色与目标颜色相同，同时具备较大的亮度。

本申请的一个实施例中，灯珠11还包括灯罩，可以根据实际需要，将一束目标颜色的平行光汇聚或发散。

综上所述，本申请实施例提供的led灯带控制系统，通过亮度电路21，来检测外界环境的亮度，生成亮度控制信号来调整led灯珠11的亮度，使得led等的发光强度能够根据外界环境的亮度进行调整；并通过脉冲调制信号来调整led灯珠11的颜色，使得调整发光亮度的前提下，能够保持原有的输出颜色。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。