芯片控制电路以及LED灯具的制作方法

芯片控制电路以及led灯具
技术领域
1.本实用新型涉及电路设计技术领域，具体地涉及一种芯片控制电路以及led灯具。


背景技术：

2.对于需要设备不同输入电压的led照明灯具，其中的led光源通常根据外部输入电压的不同，采取不同的照明工作模式。同样地，控制 led光源的芯片等控制电路也需要根据外部输入电压进行工作状态的调整。并且在实际应用中，上述led照明灯具的控制电路通常设置有多个控制芯片，检测输入电压模式的电路集成在主芯片，一个或多个从芯片只负责接受主芯片发出的指令切换工作状态。
3.现有技术中，有如图1所示的控制电路，其中包含主芯片搭配多个从芯片。以外部输入电压可能为120v或220v为例，主芯片检测外部输入电压后，生成模式信号以及功率调整信号，模式信号控制从芯片进入高压模式(220v)或低压模式(120v)。
4.具体地，主芯片通过输出引脚io1发出模式信号，多个从芯片通过各自的输入引脚im1接收该模式信号后，调整工作模式；主芯片通过输出引脚io2发出功率调整信号，多个从芯片通过各自的输入引脚im2接收该功率调整信号后，调整工作功率。
5.但是，上述的控制电路中，控制信号传输占用的引脚繁多，而且主芯片搭配的从芯片越多，其管脚接线方式就越复杂。


技术实现要素：

6.针对以上问题，本实用新型提供了一种芯片控制电路以及led灯具。本实用新型提供的芯片控制电路，能够在保证多个芯片间控制信号传输功能的同时，减少控制信号传输所占用的芯片引脚数，简化芯片之间的接线结构，降低芯片整体的生产制造成本。
7.本实用新型的技术方案中，提供了一种芯片控制电路，包括多个芯片，芯片分为主芯片和至少一个从芯片，主芯片有且只有一个与从芯片的信号接收引脚连接的信号输出引脚，信号输出引脚输出的控制信号包含模式调节信号和功率调整信号。
8.根据本实用新型的技术方案，将模式调节信号和功率调节信号这两种传递不同信息的信号，通过同一个引脚进行传输，保证控制信号能够得到有效传输的同时，主芯片和从芯片能够减少相应的引脚设置，主芯片和从芯片之间的接线排布也能够更加简化，降低主芯片、从芯片以及芯片控制电路整体的生产制造成本。
9.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路中的主芯片的输入引脚连接输入电源端。
10.根据本实用新型的技术方案，主芯片通过检测输入电源端的输入电压信号，判断输入电压为高电压/低电压，再根据输入电压判断结果，向从芯片输出控制信号，控制信号包含模式调节信号和功率调整信号，调节从芯片的高压/低压工作模式和工作功率。
11.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路还包括至少两组led负载， led负载依次串联于输入电源端和接地端之间；开关电路，开关电路的一端连接输入电源端，另一端连接
于第二led负载的第一端，开关电路的触发端连接主芯片的开关控制引脚；芯片的第一连接引脚均连接于第一led负载的第二端，芯片的第二连接引脚均连接于接地端。
12.根据本实用新型的技术方案，开关电路关断时，两组led负载串联；开关电路导通时，两组led负载的第一端均连接输入电源端，第二端均连接接地端，两组led负载并联。主芯片能够通过开关控制引脚控制开关电路的通断，进而控制led负载的串并联连接，以适应不同的工作模式，主芯片通过工作模式信号和功率调整信号端口控制从芯片工作模式调整和功率调整。
13.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路还包括第一二极管，第一二极管的正极连接第一led负载的第二端，第一二极管的负极连接第二 led负载的第一端。
14.根据本实用新型的技术方案，开关电路导通时,两组led负载并联工作时，第一二极管能够包含保证经由输入电源端通过开关电路的电流流向第二led负载，防止电流反向流入第一led负载。
15.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路中的开关电路包括场效应管开关mos管，场效应管的漏极连接输入电源端，场效应管的源极连接第二led负载的第一端，场效应管的栅极分别连接主芯片的开关控制引脚和输入电源端。根据本实用新型的技术方案，场效应管作为开关元件开关速度快、体积小且安全可靠。
16.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路中的多个从芯片，以前一个从芯片的信号输出引脚与后一个从芯片的信号接收引脚连接的方式，依次电连接。
17.根据本实用新型的技术方案，主芯片的信号输出引脚连接一个或多个从芯片的信号接收引脚，该从芯片的信号输出引脚连接下一个从芯片的信号接收引脚，从而主芯片输出的控制信号能够依次传递至每个从芯片。并且主从芯片连接过程中芯片的一个信号输出引脚对应于一个信号接收引脚，避免了一对多的引脚方式，使芯片之间的连接布线更加方便。
18.本实用新型的技术方案中，芯片控制电路中的信号输出引脚输出的控制信号为周期信号，周期信号在一个周期内的信号包含相互重叠或者不重叠的第一段和第二段，第一段为模式调节信号，第二段为功率调整信号。
19.根据本实用新型的技术方案，通过一个周期信号的分时复用，实现了一个周期信号能够在不同时间下传递不同控制信息。
20.优选地，本实用新型的技术方案中，信号输出引脚输出的控制信号为周期信号，在周期信号的第一个周期内的信号包含相互重叠或者不重叠的第一段和第二段，第一段为模式调节信号，第二段为功率调整信号。
21.根据本实用新型的技术方案，通过周期信号的第一个周期传达模式调节信息和功率调整信息，能够提高信号传递的效率，节省控制信号所占用的信号资源。
22.本实用新型的技术方案中，还提供了一种芯片控制电路的控制方法，包括
23.步骤s1，根据输入电源端的输入电压，主芯片通过一个信号输出引脚向从芯片发送控制信号；
24.步骤s2，从芯片根据控制信号中的模式调节信号，调节从芯片的工作模式；
25.步骤s3，从芯片根据控制信号中的功率调整信号，调节从芯片的工作功率。
26.根据本实用新型的技术方案，上述芯片控制电路的控制方法通过一个信号输出引
脚向从芯片输出控制信号，通过对该控制信号的分时复用，使得一个控制信号中能够包含模式调节信号、功率调整信号信息，即使得主芯片能够通过一个信号输出管脚实现对从芯片的两种控制动作，即控制从芯片的工作模式以及工作功率。
27.本实用新型的技术方案中，还提供了一种led灯具，包含上述的芯片控制电路。
附图说明
28.图1是现有技术中一种芯片控制电路的示意图；
29.图2是本实用新型的实施方式中提供的一种芯片控制电路的示意图；
30.图3是本实用新型的实施方式中提供的高压模式下的信号波形示意图；
31.图4是本实用新型的实施方式中提供的低压模式下的信号波形示意图；
32.图5是本实用新型的实施方式中提供的一种芯片控制电路的控制方法的示意图。
33.附图标记说明：1-主芯片，2-从芯片，3-开关电路，4-led负载， 41-第一led负载，42-第二led负载，输入电源端vcc，接地端gnd，场效应管q、第一二极管vd1，输入引脚vin，电源引脚vs，补偿引脚com，片选引脚cs，信号输出引脚v
set/mode
，开关控制引脚sw，信号接收引脚im，信号输出引脚io，第一连接引脚d1，第二连接引脚 d2，第一端a，第二端b，第一端c，第二端d。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型的保护范围。
35.图2是本实用新型的实施方式中提供的一种芯片控制电路的示意图。
36.如图2所示，在本实用新型的实施方式中，提供了一种芯片控制电路，包括多个芯片，芯片分为主芯片1和至少一个从芯片2，主芯片1 有且只有一个与从芯片2的信号接收引脚im连接的信号输出引脚 v
set/mode
输出的控制信号包含模式调节信号和功率调整信号。
37.其中，主芯片1包括输入引脚vin，连接输入电源端vcc，输入电源端vcc通过输入引脚vin为主芯片1供电；电源引脚vs，连接接地端gnd；补偿引脚com和片选引脚cs相互连接，并同时连接接地端 gnd。
38.根据上述技术方案，芯片控制电路控制led负载4的工作模式和工作功率等运行参数。具体地，芯片控制电路和led负载4连接于输入电源端vcc和接地端gnd之间。根据芯片控制电路和led负载4的外接输入电压值的不同，芯片控制电路和led负载4采取不同的运行工作模式。
39.根据标准电压的不同，以外接输入电压值即输入电源端vcc为 120v或220v为例。芯片控制电路中的主芯片1的输入引脚vin连接输入电源端vcc，与输入电源端vcc接通后，主芯片1检测输入电源端 vcc的输入电压信号，判断输入电压为高电压(220v)/低电压(120v)，再根据输入电压判断结果，向从芯片2输出控制信号，控制信号经由主芯片1的信号输出引脚v
set/mode
输出，流入从芯片2的信号接收引脚im，控制信号中包含模式调节信号和功率调整信号，根据模式调节信号中的高压/低压模式信号，调节从芯片2的高压/低压工作模
式。从芯片2检测到高压/低压模式信号后，主芯片1的信号输出引脚v
set/mode
开始输出功率调整信号，从芯片2根据上述功率调节信号调节从芯片2的工作功率等运行参数。
40.通过上述的芯片控制电路，主芯片1和从芯片2之间的模式调节信号和功率调节信号这两种传递不同信息的信号，通过同一个引脚(信号输出引脚v
set/mode-信号接收引脚im)进行传输，保证芯片之间的控制信号能够得到有效传输的同时，主芯片1和从芯片2能够减少相应的控制信号传输引脚设置，主芯片1和从芯片2之间的接线排布也能够更加简化，降低主芯片1、从芯片2以及芯片控制电路整体的生产制造成本。
41.参考图2，在本实用新型的实施方式中，芯片控制电路还包括至少两组led负载4，led负载4依次串联于输入电源端vcc和接地端gnd 之间；开关电路3，开关电路3的一端连接输入电源端vcc，另一端连接于第二led负载42的第一端c，开关电路3的触发端连接主芯片1 的开关控制引脚sw；芯片的第一连接引脚d1均连接于第一led负载 41的第二端b，芯片的第二连接引脚d2均连接于接地端gnd。
42.根据上述电路结构，开关电路3关断时，两组led负载4形成输入电源端vcc-第一led负载41-第二led负载42-接地端gnd串联回路；开关电路3导通时，第一led负载41的第一端a连接输入电源端vcc，第二led负载42的第一端c通过开关电路3连接输入电源端vcc，第一led负载41的第二端b连接芯片的第一连接引脚d1，第二led负载42的第二端d连接芯片的第二连接引脚d2，第一连接引脚d1和第二连接引脚d2均导通，两组led负载4并联。主芯片1能够通过开关控制引脚sw控制开关电路3的通断，进而控制led负载4的串并联连接，以适应不同的工作模式，并且能够同时调节从芯片2的工作功率。
43.优选地，在本实用新型的实施方式中，芯片控制电路中的信号输出引脚v
set/mode
输出的控制信号为周期信号，周期信号在一个周期内的信号包含相互重叠或者不重叠的第一段和第二段，第一段为模式调节信号，第二段为功率调整信号。
44.图3是本实用新型的实施方式中提供的高压模式下的信号波形示意图。
45.如图3所示，主芯片1检测到输入电源端vcc的电压值v
in
为220v 时，主芯片1判断应运行高压模式，信号输出引脚v
set/mode
置位x，x即为高压模式信号，从芯片2的信号接收引脚im接收到信号x，根据该信号x进入高压模式，然后信号输出引脚v
set/mode
放开置位，信号输出引脚v
set/mode
处于调整状态。同时，随着输入电源端vcc的电压值v
in
逐步上升，输入电源端vcc的电压值v
in
大于led负载并联阈值电压v1时，芯片的第一连接引脚d1的电压值v
d1
开始上升；输入电源端vcc 的电压值v
in
大于led负载串联阈值电压v2时，主芯片1的信号输出引脚v
set/mode
发出的功率调整信号开始作用，在时钟沿接受主芯片1的功率调整信号，芯片的第二连接引脚d2的电压值v
d2
开始上升。此时，主芯片1的开关控制引脚sw(低电平)控制开关电路3关断，第一led 负载41和第二led负载42串联连接，串联的led负载4之间起到分压作用，以适应外部输入的高电压(220v)。
46.图4是本实用新型的实施方式中提供的高压模式下的信号波形示意图。
47.如图4所示，主芯片1检测到输入电源端vcc的电压值v
in
为120v 时，主芯片1判断应运行低压模式，信号输出引脚v
set/mode
置位y，y即为低压模式信号，从芯片2的信号接收引脚im接收到信号y，根据该信号y进入低压模式，然后信号输出引脚v
set/mode
放开置位，信号输出引脚v
set/mode
处于调整状态。同时，随着输入电源端vcc的电压值v
in
逐步上升，输入电源端vcc的电压值v
in
大于led负载并联阈值电压v1时，芯片的第一连接引脚d1和第二连接引脚d2
都导通，芯片的第一连接引脚d1和第二连接引脚d2的电压值v
d1
和电压值v
d2
同步开始上升。此时，主芯片1的开关控制引脚sw(高电平)控制开关电路3导通，第一led负载41和第二led负载42并联连接。
48.根据上述技术方案，将对信号输出引脚v
set/mode
分时复用，信号输出引脚v
set/mode
传输的控制信号中，第一段即控制信号为x/y为模式调节信号，能够调节从芯片2的高压/低压工作模式，第二段即控制信号为 mode串联/并联为功率调整信号，能够调节从芯片2在串/并联模式下的功率等参数，实现了一个周期信号即信号输出引脚v
set/mode
传输的控制信号能够在不同时间下传递不同控制信息，从而能够有效地节省芯片中用于传输控制信息的引脚数目。
49.参考图2，在本实用新型的实施方式中，芯片控制电路还包括第一二极管vd1，第一二极管vd1的正极连接第一led负载41的第二端b，第一二极管vd1的负极连接第二led负载42的第一端c。
50.在开关电路3导通时，第一二极管vd1的单向导通性，保证流经第一二极管vd1的电流方向为正极到负极，即保证经由输入电源端vcc 通过开关电路3的电流流向第二led负载42，防止电流通过第一二极管vd1反向流入第一led负载41，从而实现第一led负载41与第二 led负载42并联。
51.优选地，在本实用新型的实施方式中，芯片控制电路中的开关电路 3包括场效应管q，场效应管q的漏极连接输入电源端vcc，场效应管 q的源极连接第二led负载42的第一端c，场效应管q的栅极分别连接主芯片1的开关控制引脚sw和输入电源端vcc。
52.根据上述芯片控制电路，主芯片1的开关控制引脚sw发出低电平信号时，场效应管q截止；主芯片1的开关控制引脚sw发出高电平信号时，场效应管q导通，输入电源端vcc通过场效应管q的漏极-源极连接第二led负载42的第一端c，使第一led负载41与第二led负载42并联。
53.在上述芯片控制电路中，场效应管q作为开关元件有着开关速度快、体积小且安全可靠等优点。值得一提的是，在本实用新型的其他实施方式中，开关电路3还可以由场效应管、继电器等不同类型的器件或电路构成，在此不作限制。
54.优选地，在本实用新型的实施方式中，芯片控制电路中的多个从芯片2，以前一个从芯片2的信号输出引脚io与后一个从芯片2的信号接收引脚im连接的方式，依次电连接。
55.在上述芯片控制电路中，主芯片1的v
set/mode
连接第一个从芯片2 的信号接收引脚im，第一个从芯片2的信号输出引脚io连接第二个从芯片2的信号接收引脚im，第二个从芯片2的信号输出引脚io连接第三个从芯片2的信号接收引脚im，从而主芯片1输出的控制信号能够依次传递至每个从芯片2。并且，上述主从芯片之间的连接方式中，每个芯片的一个信号输出引脚对应于一个信号接收引脚，使得主芯片1与多个从芯片2逐一顺序连接，避免了一对多即主芯片1的一个信号输出引脚v
set/mode
同时连接多个从芯片2信号接收引脚im的引脚连接方式，使芯片之间的连接布线更加方便。
56.图5是本实用新型的实施方式中提供的一种芯片控制电路的控制方法的示意图。
57.如图5所示，在本实用新型的实施方式中，还提供了一种芯片控制电路的控制方法，包括
58.步骤s1，根据输入电源端vcc的输入电压，主芯片1通过一个信号输出引脚v
set/mode
向从芯片2发送控制信号；
59.步骤s2，从芯片2根据控制信号中的模式调节信号，调节从芯片2 的工作模式；
60.步骤s3，从芯片2根据控制信号中的功率调整信号，调节从芯片2 的工作功率。
61.根据本实用新型的技术方案，上述芯片控制电路的控制方法通过主芯片1的一个信号输出引脚v
set/mode
向从芯片2输出控制信号，通过对该控制信号的分时复用，使得一个控制信号中能够包含模式调节信号、功率调整信号信息，即使得主芯片1能够通过一个信号输出管脚v
set/mode
实现对从芯片的两种控制动作，即控制从芯片2的工作模式以及工作功率。从而上述芯片控制电路的控制方法能够在保证芯片之间控制信号能够得到有效传输的同时，主芯片1和从芯片2均能够减少相应的引脚设置，主芯片1和从芯片2之间的接线排布也能够更加简化，降低主芯片 1、从芯片2以及芯片控制电路整体的生产制造成本。
62.在本实用新型的实施方式中，还提供了一种led灯具，包含上述的芯片控制电路。
63.至此，已经结合附图描述了本实用新型的技术方案。但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于上述具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围。