单元是由两个开关电路A和两个开关电路B组成。相 较于实施例一，实施例二、=、四的控制精度没有实施例一的控制精度高，但它们控制的负 载数量增加。
[0048] 需要说明的是，实施例一至实施例四给出了开关电路A和开关电路B的几种组合情 况。本领域技术人员可知，开关电路A和开关电路B的组合类型不限，如=个开关电路A和一 个开关电路B，四个开关电路A和五个开关电路B等等。
[0049] 参阅图8所示，为本发明实施例五的基础单元电路图，该实施例五的基础单元与实 施例一的基础单元区别在于增加了一个GPIO接口，即GPIOi接口，还有电阻R5和电阻R6,其 中，i = 1，2，3，4。实施例五的控制单元包括四个PWM接口（即PWMl接口、PWM2接口、PWM3接口、 PWM4接口）和五个GPIO接口（即Switch接口、GPIOl接口、GPI02接、GPI03接口、GPI04接口）。 实施例五也具有四个基础单元。
[0050] 实施例五的基础单元包括一个开关控制电路C和一个开关控制电路D，开关控制电 路C包括包括电阻RU电阻R2、电阻R5、=极管Ql和发光二极管LEDi,开关电路D包括电阻R3、 电阻R4、电阻R6、=极管Q2、反相器和发光二极管LEDis。其中i = l，2,3,4。开关电路C的=极 管Ql的基极接控制单元的Switch接口，=极管Ql的基极经电阻Rl接电源Vcc正极，=极管Ql 的集电极经电阻R2接PWMi接口，S极管Ql的发射极经发光二极管LEDi接地，S极管Ql的发 射极经电阻R5接控制单元的控制单元的GPIOi接口。开关电路D的S极管Q2的基极经反相器 接控制单元的Switch接口，S极管Q2的基极经电阻R4接电源Vcc正极，S极管Q2的集电极经 电阻R3接PWMi接口。=极管Q2的发射极经发光二极管LEDi S接地，=极管Q2的发射极经电阻 R6接控制单元的GPIOi接口。其中，PWMi接口、Switch接口、GPIOi接口均受控制单元控制。 [0051 ]该实施例五用一个GPIO接口作为开关，四个GPIO接口用来控制发光二极管LED。当 开关打开时，S极管Ql导通，S极管Q2截止，GPIOi接口输出低电平，PWMi控制发光二极管 LEDi ,GPIOi接口输出高电平时，发光二极管LEDi和发光二极管LEDis常亮，不受PWMi控制。 当开关关闭时，=极管Ql截止，=极管Q2导通，GPIOi接口输出低电平，PWMi控制发光二极管 LEDis ,GPIOi接口输出高电平时，发光二极管LEDi和发光二极管LEDis常亮，不受PWMi控制。 当GPIOi接口为高电平时，发光二极管LEDi和发光二极管LEDis均亮，且均不受PWMi控制。
[0052]下表列举了开关的各个状态下PWM接口，发光二极管Lm)和各个GPIO接口为低电平 时的关系。
[0054] 参阅9所示，为实施例五发光二极管LEDl占空比为75%的时序图，设定PWMl输出占 空比为50%，开关Switch接口 WP丽1周期的2倍翻转。GPIOl接口的周期与开关Switch接口 相同，但相位相差90度。发光二极管LEDl的占空比为PWMl占空比50%/2+GPIOl接口为高电 平的部分= 75%，发光二极管LEDls的占空比只有PWMl占空比50%/2 = 25%。
[0055] 参阅图10所示，为实施例五发光二极管LEDl占空比为100%的控制时序图，设定 PWMl输出占空比为100%，开关Switch接口的周期与图9中的相同。GPIOl接口一直输出高电 平，此时，发光二极管LEDl和发光二极管LEDlS全都一直在亮。故发光二极管LEDl的占空比 和发光二极管LEDls的占空比均为100%。
[0056] 参阅图11所示，为实施例五发光二极管LEDl的控制时序图，与图9的控制原理相 同，阶段1:设P歷1的占空比为50% ,GPIOl为低电平，当开关打开时，PEMl控制发光二极管 L抓1;当开关关闭时，P歷1转而控制LEDls。所W发光二极管LEDl在周期To内真实的占空比 是 50%/2 = 25%。
[0化7] 阶段2:设PWMl的占空比为100% ,GPIOl为低电平。当开关打开时，PWMl控制发光二 极管LEDl。当开关关闭时，PWMl转而控制LEDls,所W发光二极管LEDl在To内真实的占空比 是 100%/2 = 50%。
[005引阶段3:与图9控制方式一样，开关Switch接口 WPWMl周期的2倍翻转。GPIOl接口的 周期与开关Switch接口相同，但相位相差90度。发光二极管LEDl在To内真实的占空比是 50%/2+100%/2 = 75%。该实施例二的最大可实现占空比是100%/2+100%/2=100%，且 最小占空比为0。运就覆盖了0到100%的全范围。
[0059] 参阅图12所示，为实施例六的基础单元电路图，该实施例六的基础单元与实施例 五的基础单元的不同之处在于:实施例五的基础单元是由一个开关电路C和一个开关电路D 组成，实施例六的基础单元是由两个开关电路C和一个开关电路D组成。开关电路C和开关电 路D的控制方式与实施例五的相同。
[0060] 参阅图13所示，为实施例屯的基础单元电路图。该实施例屯的基础单元与实施例 五的基础单元的不同之处在于:实施例屯的基础单元是由一个开关电路C和两个开关电路 D组成。参阅图14所示，为实施例八的基础单元电路图。该实施例八的基础单元是由两个开 关电路C和两个开关电路D组成。相较于实施例五，实施例六、屯、八的控制精度没有实施例 五的控制精度高，但它们控制的负载数量增加。
[0061] 此外，实施例五至实施例八的基础单元的电阻R5或电阻R6均可用二极管或单向可 控娃替代。
[0062] 需要说明的是，实施例五至实施例八给出了开关电路C和开关电路D的几种组合情 况。本领域技术人员可知，开关电路C和开关电路D的组合类型不限，如=个开关电路C和一 个开关电路D，四个开关电路C和五个开关电路D等等。
[0063] 参阅图15所示，为实施例九的基础单元电路图，实施例九的基础单元的基础单元 是由一个开关电路A和一个开关电路C组成。参阅图16所示，为实施例十的基础单元电路图， 该实施例十的基础单元是由一个开关电路C和一个开关电路B组成。本领域技术人员可知， 本发明的开关电路A、开关电路B、开关电路C和开关电路D的构成基础单元的种类繁多，基础 单元从W上四种开关电路中任选两种或两种W上，每种开关电路的数量也不限。
[0064] 需要说明的是，本发明给出的实施例的负载均为发光二极管LED,本领域技术人员 可知，负载的种类和数量不受限制，如负载由两个发光二极管LED构成，或负载为风扇，或负 载包括风扇和发光二极管LED。本发明的控制单元为单片机控制电路、PLC控制电路或ARM处 理器控制电路。
[0065] 需要说明的是，本发明对于GPIO接口的控制需要用软件实现，控制单元内运行软 件，来完成控制GPIO接口的输出。相较于完全靠 PWM接口直接控制发光二极管LED，使用GPIO 接口与软件相结合的方式，减少了P歷接口的使用，且同样数量的P丽接口可控制更多的发 光二极管LED。
[0066] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明 白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可W对 本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:它包括控制单元和至少一个 基础单元，所述基础单元包括第一开关控制单元、第二开关控制单元和至少两个负载，第 一、第二开关控制单元中均分别至少包括一个开关控制电路，所述控制单元的第一接口接 第一开关控制单元内每个开关控制电路的控制极，所述控制单元的第一接口经反相器接第 二控制单元的每个开关控制电路的控制极，以及所述第一开关控制单元的每个开关控制电 路的控制极和第二控制单元的每个开关控制电路的控制极还分别经直流电压消耗元件接 高电压输出端，所述第一开关控制单元的每个开关控制电路的第一端和第二开关控制单元 的每个开关控制电路的第一端均接控制单元的PWM接口，第一开关控制单元的每个开关控 制电路的第二端分别经至少一个负载接地，第二开关控制单元的每个开关控制电路的第二 端分别经至少一个负载接地。2. 如权利要求1所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所述控制单 元的第二控制接口经直流电压消耗电路或/和单向导通电路分别接第一开关控制单元的每 个开关控制电路的第二端。3. 如权利要求1所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所述控制单 元的第二控制接口经直流电压消耗电路或/和单向导通电路分别接第二开关控制单元的每 个开关控制电路的第二端。4. 如权利要求1所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所述控制单 元的第二控制接口经直流电压消耗电路或/和单向导通电路分别接第一开关控制单元的每 个开关控制电路的第二端和第二开关控制单元的每个开关控制电路的第二端。5. 如权利要求2至4任一项所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所 述直流电压消耗电路包括电阻。6. 如权利要求2至4任一项所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所 述单向导通电路包括二极管或/和单向可控硅。7. 如权利要求1所述的控制接口配合P丽调节控制输出电路，其特征在于:所述直流电 压消耗元件为电阻。8. 如权利要求1所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所述负载为 发光二极管LED和/或风扇。9. 如权利要求1任一项所述的控制接口配合PWM调节控制输出电路，其特征在于:所述 控制单元为单片机控制电路、PLC控制电路或ARM处理器控制电路。
【专利摘要】本发明属于负载控制技术领域，具体涉及一种控制接口配合PWM调节控制负载功率输出的电路。它包括控制单元和至少一个基础单元，基础单元包括第一开关控制单元、第二开关控制单元和至少两个负载，第一、第二开关控制单元中至少包括一个开关控制电路，每个开关控制单元的每个开关控制电路用于控制至少一个负载。本发明可应用于日常生活中发光二极管LED的亮度调节或风扇的转速调节等负载控制。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN105704856
【申请号】CN201610071615
【发明人】周维和, 卢伟, 库克勒尔·戈蒂埃
【申请人】林德（中国）叉车有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月2日