装饰灯串及装饰灯串组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种装饰灯串及装饰灯串组，该装饰灯串包括至少一串由多个灯组成的灯串联电路，所述灯串联电路与电源输入端之间还连接有在所述装饰灯串的线路电流等于或大于一预设值时电性隔离所述灯串联电路和电源输入端的保护控制电路。所述控制电路包括至少两个关联输入脚以及一个可根据所述两个关联输入脚之间的连接状态确认所述控制电路的控制信号延迟输出时间的延时电路。本实用新型的装饰灯串具有过流保护功能和闪烁功能，此外连接在一个总开关上的装饰灯串通过设置其关联输入脚之间的互联状态，实现闪烁模式切换延时，从而多串装饰灯串可实现跑马功能，使得装饰效果多样化。
【专利说明】
装饰灯串及装饰灯串组
技术领域
[0001]本实用新型涉及装饰用装饰灯串，特别涉及一种具有过流保护功能且可闪烁的装饰灯串及其组成的装饰灯串组。【背景技术】
[0002]灯串被广泛地用于室内室外装饰，是节日庆祝的必备装饰品。灯串主要指串联在一个电回路中的多个灯，每个灯均具有灯珠、固定灯珠的灯座、及实现灯珠与导线电连接的连接座。灯珠可为钨丝灯或LED灯。多个灯之间通过两端固定有金属导电端子的导线段相互串联连接起来。这些导线段的导电端子从连接座底部插入连接座内与灯珠的灯脚电性连接，为灯珠供电。
[0003]为了防止固定灯珠的灯座从连接座上脱落后灯串断路失效，市场上出现了一种 “聪明灯”，其在灯座上设置有绝缘材料制成的插片，连接座内设置有当插片插入时使金属导电端子电性隔离、当灯座拔出后使金属导电端子电性连接的弹性结构，有效避免灯珠脱离导致线路短路。当灯珠为钨丝灯时，为了防止灯珠因过电流而损坏时灯串断路失效，“聪明灯”的灯珠采用自带保险丝的灯珠，当遭遇过电流时保险丝可将灯珠的灯脚短路，有效避免灯珠损坏但仍在连接座内时线路断路。当“聪明灯”的灯珠为LED灯时，某些LED灯因过电流而损坏，但线路不会断路，但该损坏的一段基本呈短路状态，从而其余正常灯珠任然可点亮。然而，每当损坏或脱落一个灯珠，线路的总电阻即会降低，线路电流增大，当损坏或脱落的灯珠的数量达到一定数量，剩余灯珠的功率就会超过额定功率，易出现集体损坏甚至发生火灾的危险情况。为了避免这种情况的出现，现有“聪明灯”的每个灯珠上并联一个电阻或二极管或两者的组合，从而可采用不具有保险丝的灯珠，当灯珠脱落或损坏时，由电阻或二极管或两者的组合串联在电路中，防止其他正常灯珠的过压现象的发生。然而，在每个灯珠上并联一个电阻或二极管或其他元器件导致灯串的发热量、能量损耗及成本大大升高。 因此，有必要提供一种改进的灯串。
[0004]
【申请人】的中国实用新型专利(专利号为201420680609.3，申请日为2014年11月14 日)保护了一种具有过流保护功能的灯串，在电压正常时，只能实现上电亮、断电灭，不具有闪烁的功能。
【申请人】的中国实用新型专利(专利号为201520792883.4,申请日为2015年10月 15日)保护了一种具有过流保护功能和闪烁功能的装饰灯串，但一颗圣诞树上的灯串之间无法协助产生跑马亮灯功能。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种既有过流保护功能，又可实现闪烁功能，还可与其他灯串协作的装饰灯串。
[0006]—种装饰灯串，包括至少一串由多个灯组成的灯串联电路，所述灯的结构的设计使得当灯的灯珠从装饰灯串上脱落或灯珠烧掉时，装饰灯串不断路，且分配至剩余正常工作的灯上的电压升高。所述灯串联电路与电源输入端之间还连接有在所述装饰灯串的线路电流等于或大于一预设值时电性隔离所述灯串联电路和电源输入端的保护控制电路。所述保护控制电路包括:用于将来自所述电源输入端的交流电转换为直流电的整流电路;开关电路，其输入端与所述整流电路的正极输出端相连，其包括第一开关单元和第二开关单元， 并具有分别与所述灯串联电路的两端连接的两个输出端;用于对所述线路电流进行采样并输出一采样电压的采样电路；以及用于在所述采样电压等于或大于一预设电压时控制所述开关电路的第一开关单元和第二开关单元保持断开、并在采样电压小于预设电压时可控制第一开关单元和第二开关单元交替导通以使所述至少一串灯串联电路点亮和熄灭的控制电路。所述控制电路包括至少两个关联输入脚以及一个可根据所述两个关联输入脚之间的连接状态确认所述控制电路的控制信号延迟输出时间的延时电路。[00〇7]作为一种实施方式，所述控制电路包括:一异常处理电路;一可提供一基准电压的基准电压源;一比较放大器，其一个输入端作为所述控制电路的采样端，其另一输入端接入所述基准电压，其输出端连接所述异常处理电路；一与控制电路的电源输入端相连的电源管理电路;一第五开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的一个输出端，同时与所述电源管理电路相连，其控制端通过第一触发器与异常处理电路相连；一第六开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的另一个输出端，同时与所述电源管理电路相连，其控制端通过第二触发器与异常处理电路相连；以及一分别与所述第五开关管和第六开关管的控制端相连、用于交替向第五开关管和第六开关管输出导通控制信号的闪烁控制器。所述闪烁控制器兼做为所述延时电路，所述电源输入端作为第一关联输入脚，所述控制电路还包括第二关联输入脚和第三关联输入脚，所述第一关联输入脚、第二关联输入脚和第三关联输入脚均与所述闪烁控制器电性连接。
[0008]作为一种实施方式，所述第五和第六开关管为NPN型三极管，其第一端为发射极， 其第二端为集电极，其控制端为基极。
[0009]优选的，所述的装饰灯串还包括连接在所述控制电路的闪烁控制器与所述整流电路之间的过零检测电路，所述过零检测电路包括一通过阻性元件连接在整流电路的正极输出端的稳压管，稳压管的正极接地，稳压管的负极通过两个串联连接的阻性元件接地，所述两个串联连接的阻性元件的连接点连接所述控制电路的闪烁控制器。连接所述闪烁控制器和过零检测电路的控制电路的管脚作为第二关联输入脚。
[0010]所述的装饰灯串还包括一为所述控制电路的电源输入端供电的供电电路，所述供电电路包括阳极与所述稳压管的负极相连、阴极与所述电源输入端相连的二极管，所述供电电路还包括连接在所述电源输入端与地之间的、并联连接的电容和电解电容。
[0011]本实用新型还提供了一种装饰灯串，包括两串由多个灯组成的灯串联电路，所述灯的结构的设计使得当灯的灯珠从装饰灯串上脱落或灯珠烧掉时，装饰灯串不断路，且分配至剩余正常工作的灯上的电压升高。所述两串灯串联电路与电源输入端之间还连接有在所述装饰灯串的线路电流等于或大于一预设值时电性隔离所述灯串联电路和电源输入端的保护控制电路。所述保护控制电路包括:开关电路，其具有两个输出端，所述两串灯串联电路一串正向、一串反向地连接在两个输出端之间；用于对所述线路电流进行采样并输出一采样电压的采样电路；以及用于在所述采样电压等于或大于一预设电压时控制所述开关电路保持断开、并在采样电压小于预设电压时可控制所述开关电路交替点亮和熄灭所述两串灯串联电路的控制电路;其特征在于，所述控制电路包括至少两个关联输入脚以及一个可根据所述两个关联输入脚之间的连接状态确认所述控制电路的控制信号延迟输出时间的延时电路。[0〇12]作为一种实施方式，所述控制电路包括:一异常处理电路;一可提供一基准电压的基准电压源;一比较放大器，其一个输入端作为所述控制电路的采样端，其另一输入端接入所述基准电压，其输出端连接所述异常处理电路；一与控制电路的电源输入端相连的电源管理电路;一第五开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的一个输出端，同时与所述电源管理电路相连，其控制端通过第一触发器与异常处理电路相连；一第六开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的另一个输出端，同时与所述电源管理电路相连，其控制端通过第二触发器与异常处理电路相连；一分别与所述第五开关管和第六开关管的控制端相连、用于交替向第五开关管和第六开关管输出导通控制信号的闪烁控制器；以及连接在所述控制电路的闪烁控制器与所述电源输入端之间的过零检测电路，所述过零检测电路包括一通过阻性元件连接电源输入端的稳压管，稳压管的正极接地，稳压管的负极通过两个串联连接的阻性元件接地，所述两个串联连接的阻性元件的连接点连接所述控制电路的闪烁控制器。所述闪烁控制器兼做为所述延时电路，所述电源输入端作为第一关联输入脚，所述控制电路还包括第三关联输入脚，连接所述闪烁控制器和过零检测电路的控制电路的管脚作为第三关联输入脚。所述第一关联输入脚、第二关联输入脚和第三关联输入脚均与所述闪烁控制器电性连接。
[0013]本实用新型还提供了一种装饰灯串组，包括可接入市电的插头、通过电源线连接插头的总开关以及可分离连接在总开关上的第一装饰灯串和第二装饰灯串。所述第一和第二装饰灯串采用上述的装饰灯串，所述第一装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制电路的电源输入端，第二关联输入脚悬空。所述第二装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制电路的电源输入端，第二关联输入脚连接第一关联输入脚。
[0014]作为一种实施方式，所述总开关上还可分离连接有第三装饰灯串，所述第三装饰灯串采用如权利要求1所述的装饰灯串，且还包括作为过零检测端子的第三关联输入脚，所述第三装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制电路的电源输入端，第二关联输入脚连接第二关联输入脚。
[0015]本实用新型的装饰灯串具有过流保护功能和闪烁功能，此外连接在一个总开关上的装饰灯串通过设置其关联输入脚之间的互联状态，实现闪烁模式切换延时，从而多串装饰灯串可实现跑马功能，使得装饰效果多样化。【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一实施例中装饰灯串组的外部结构图。
[0017]图2为图1中A部的局部放大图。
[0018]图3为本实用新型一实施例中装饰灯串的部分电路结构原理图。
[0019]图4为图3中控制芯片的内部电路原理图。
[0020]图5为本实用新型一实施例中过零检测电路和供电电路的电路原理图。
[0021]图6为本实用新型另一实施例中两串灯串联电路的连接电路图。【具体实施方式】
[0022]下面将结合具体实施例及附图对本实用新型装饰灯串作进一步详细描述。
[0023]图1示出了本实用新型一实施例的装饰灯串组，该装饰灯串组包括可接入市电的电源插头1、通过电源线连接插头1的总开关5、以及通过电源线并联连接在总开关5上的两串装饰灯串2。在此，为方便说明和防止歧义，下文将装饰灯串2称为灯串联电路2。
[0024]每个灯串联电路2均由多个LED灯串联连接组成，且每个灯串联电路2上均连接一保护控制电路3。可以理解的，本实用新型灯串不仅限于包括两个灯串联电路2,还可以包括一个或三个或三个以上，当包括多个灯串联电路时，多个灯串联电路并联连接，每个支路均可设置一个保护控制电路3。保护控制电路3主要用于在对应的灯串联电路2的线路电流等于或大于一预设值时电性隔离本条灯串联电路2和电源插头3,从而保护剩余的正常灯珠。 保护控制电路3还可实现本串灯串联电路的闪烁控制和闪烁模式切换延时。
[0025]每个保护控制电路3设置在一印刷线路板上，印刷线路板封装在一绝缘壳体内。该印刷线路板的一端设置一正极输入端和一负极输入端，线路板另一端设置一正极输出端和一负极输出端。从电源插头伸出的两条电线分别与线路板的正极输入端和一负极输入端相连。线路板的正极输入端和负极输入端相还分别引出一条电线与另一装饰灯串联之路上的保护控制电路的印刷线路板的正极输入端和一负极输入端相连，以实现两条灯串联电路的并联。线路板的正极输出端和负极输出端分别与对应的灯串联电路的两端相连。具体的，绝缘壳体上开有线孔，从电源插头伸出的电线以及灯串联电路的电线从线孔插入绝缘壳体并被固定在印刷线路板上，并与线路板上相应的端子电性连接。
[0026]灯串联电路2中的灯的结构的设计使得当灯的灯珠从装饰灯串上脱落或灯珠烧掉时，装饰灯串不断路，且分配至剩余正常工作的灯上的电压升高。特别的，灯珠采用LED灯。 一实施例中，如图2所示，灯串联电路2中的每个灯均包括一灯珠51、一收容灯珠51下部的灯座52以及一收容灯座52的连接座53。灯珠51上向下延伸出至少两个灯脚。灯座52包括用于收容灯珠下部的收容部、连接在收容部下端的导向块、以及从导向块下端向下延伸出的插片521。灯珠51的至少两个灯脚512从灯座侧壁上形成的线孔伸出，然后向上弯折，贴在收容部的外壁表面。连接座呈中空状，其内侧壁上设置有至少两个分隔设置的导电件54。灯座可分离收容于连接座内，至少两个分隔设置的导电件分别与对应的灯脚电接触。每个导电件均包括第一导电部和与第一导电部电连接的第二导电部。灯座收容于连接座内时，导电件的第一导电部与对应的灯脚电接触，插片将至少两个导电件的第二导电部隔开以实现电隔离。当灯座脱离连接座时，至少两个导电件的第二导电部电连接。
[0027]图3示出了本实用新型优选实施例中装饰灯串的保护控制电路的部分结构原理图。其中，保护控制电路主要包括整流电路D1、开关电路11、作为采样电路的采样电阻R7和包括控制芯片U1的控制电路。
[0028]整流电路D1用于将来自电源插头1的输出端AC1和AC2输出的交流电转换为直流电，本实施例中采用二极管整流桥，其正极输出端连接开关电路11的输入端，其负极输出端接地，或连接至共地端。为方便描述，下文中涉及的“接地”均指连接至电路中的共地端。
[0029]开关电路11主要包括第一开关单元和第二开关单元，并具有分别与灯串联电路2 的两端连接的两个输出端:第一输出端J1和第二输出端J2。开关电路11的第一开关电源和第二开关单元分别导通时，第一和第二输出端J1，J2分别输出高电平，以使灯串联电路2点亮和熄灭。
[0030]本实施例中，如图3所示，第一开关单元包括第一开关管Q1、第四开关管Q4和平衡阻性元件R4。第二开关单元包括第二开关管Q2、第三开关管Q3和上述平衡阻性元件R4。其中，本说明书中涉及的所有阻性元件为纯电阻或可等效为纯电阻的电子元器件，例如阻抗器等。第一开关管Q1和第二开关管Q2的第一端通过一阻性元件R1与整流电路D1的正极输出端相连，其第二端分别与第三开关管Q3和第四开关管Q4的第二端以及平衡阻性元件R4的两端相连。第一开关管Q1的控制端通过一阻性元件R2与第二开关管Q2的第二端相连，第二开关管Q2的控制端通过一阻性元件R3与第一开关管Q1的第二端相连。第三开关管Q3和第四开关管Q4的第一端通过采样电阻R7接地(即整流电路D1的负极输出端，或共地端)，其控制端分别通过阻性元件R6和R5与控制电路的控制芯片U1的两个输出端0C2和0C1相连。平衡阻性元件R4的两端，也即第一开关管Q1的第二端和第二开关管Q2的第二端分别作为开关电路11 的第一和第二输出端J1和J2。
[0031]其中，第一至第四开关管Q1、Q2、Q3和Q4的管型的设置使得当第四开关管Q4在控制芯片U1的控制下导通时，第一开关管Q1可导通，而第三开关管Q3在控制芯片U1的控制下导通时，第二开关管Q2可导通，并且在同一时间点，第一和第二开关管中仅有一个可以导通。 如此设置，使得第一和第二输出端J1和J2的电位总有一个为高电平而另一个为低电平，从而连接在第一和第二输出端J1和J2的灯串联电路可实现闪烁功能。[〇〇32]本实施例中，第一开关管Q1和第二开关管Q2采用PNP型三极管，第三开关管Q3和第四开关管Q4采用NPN型三极管。上面提及的第一至第四开关管的第一端均为发射极，第二端均为集电极，控制端均为基极。其他实施例中，第一至第四开关管还可采用舢5?￡1'化的&1-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，绝缘概型场效应管)，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等开关管。[〇〇33]采样电路用于检测灯串联电路2的线路电流，从而可使保护控制电路3在该线路电流等于或大于一预设值时判断灯串联电路的灯珠损坏或掉落过多，进而控制开关电路11电性隔离灯串联电路2和电源插头3,保护剩余的正常灯珠不会烧毁。所述线路电流是指保护控制电路中，可通过一定推算得到流过灯串联电路2中的电流的电流。本实施例中，采样电阻R7连接在第三开关管Q3和第四开关管Q4的发射极与地(也即整流电路D1的负极输出端， 或共地端)之间，控制芯片U1的采样端FB从采样电阻R7的高电平端采样。在其他实施例中， 可省略采样电阻R7,第三开关管Q3和第四开关管Q4的发射极可直接接地，控制芯片U1的采样端FB可直接连接整流电路D1的正极输出端，或第一开关管Q1的第一端，或平衡阻性元件 R4的两端均可，通过检测这些点的电压，经过一定的简单计算，都可推算出流过灯串联电路 2的电流，从而可确定灯串联电路的灯珠损坏或掉落的情况。[〇〇34]控制电路用于在采样电路输出的采样电压等于或大于一预设电压时控制开关电路11的第一开关单元和第二开关单元保持断开、并在采样电压小于预设电压时可控制第一开关单元和第二开关单元交替导通以使连接在开关电路的输出端J1和J2上的灯串联电路点亮和熄灭。[〇〇35] 控制芯片U1具有一电源端VCC、一过零检测端ZE、一采样端FB、一接地端GND、两个输出端0C1和0C2、以及第二关联输入端Del和第三关联输入端De2。本实施例中，在控制芯片 U1的外部，电源端VCC与图5所示的供电电路13相连，过零检测端ZE与图5所示的过零检测电路12相连，采样端FB与采样电阻R7的高电平端相连，接地端GND接地，两个输出端0C1和0C2分别与第四开关管Q4和第三开关管Q3的基极相连，第二关联输入端Del悬空，第三关联输入端De2通过二极管接地(图未示)。[〇〇36]图4示出了一优选实施例中控制芯片U1的内部结构原理图。控制芯片U1主要包括一时钟震荡电路、一异常处理电路、一电源管理电路、一闪烁控制器、一基准电压源UL、一比较放大器U2、两个触发器U3、U4和第五开关管和第六开关管Q5、Q6。本实施例中，第五开关管 Q5和第六开关管Q6采用NPN型三极管，两者的第一端均为发射极，第二端均为集电极，控制端均为基极。其他实施例中，第五和第六开关管还可采用M0SFET，IGBT等开关管。
[0037]其中，时钟震荡电路为芯片内部元件提供时钟信号，虽然图4中仅示出了时钟震荡电路与异常处理电路相连，但本领域技术人员应该明白，时钟震荡电路还为芯片中其他需要时钟信号的元件连接。[〇〇38]电源管理电路与电源端VCC、第五开关管Q5和第六开关管Q6的第二端(同时也为输出端0C)相连。电源管理电路通过电源端VCC从控制芯片U1的外部获取具有稳定电压的电能，并为芯片内部电路，例如但不限于第五开关管Q5和第六开关管Q6的第二端、比较放大器 U2、触发器U3、触发器U4和时钟震荡电路供电。[〇〇39] 基准电压源UL用于提供一基准电压。[〇〇4〇]比较放大器U2的正向输入端通过阻性元件R8与采样端FB相连，其反向输入端接入基准电压，其输出端连接异常处理电路。
[0041]异常处理电路通过触发器U3连接第五开关管Q5的控制端，并通过触发器U4连接第六开关管Q6的控制端。第五开关管Q5的第一端连接接地端GND，其第二端连接第一输出端 0C1，第六开关管Q6的第一端连接接地端GND，其第二端连接第二输出端0C2。[〇〇42]闪烁控制器与电源端VCC、第五开关管Q5的控制端和第六开关管Q6的控制端相连， 其用于交替向第五开关管Q5和第六开关管Q6输出导通控制信号(一般为方波信号)，以控制第五开关管Q5和第六开关管Q6交替导通，从而使第一和第二输出端0C1和0C2交替接地，使第四开关管Q4和第三开关管Q3交替截止，实现灯串联电路2的点亮和熄灭。[〇〇43]由于整流电路D1输出的电压为电压值在0V到290V或310V之间，当整流电路D1输出的电压小于一定数值(可根据阻性元件R1、R4、R7及第一至第四开关管的阻值计算出来)时， 由于输出给第一开关管和第二开关管Q1和Q2的发射极的电压不够高，第一开关管Q1或第二开关管Q2无法按照设定正常导通，从而灯串该点亮时却无法正常点亮，影响闪烁效果。为了使灯串联电路2的工作更稳定，本实用新型还设置了一个用于检测整流电路D1输出的电流的频率或电压的过零检测电路。请同时参考图5,本实施例中，过零检测电路12包括稳压管 D2及三个阻性元件R9、R10和Rl 1。其中，阻性元件R9连接在整流电路D1的正极输出端和稳压管D2的阴极之间。稳压管D2的阳极接地，其阴极还通过串联连接的阻性元件R10和R11接地。 串联连接的阻性元件R10和R11的连接点连接控制芯片U1的闪烁控制器。如此，通过过零检测电路，控制芯片U1可检测到整流电路D1输出的电压，从而闪烁控制器可在整流电路D1输出的电压大于一定数值时才控制第一开关管单元或第二开关管单元导通，确保灯串点亮的时间点位于整流电路D1输出的电压的峰值附近，不会出现该亮不亮的情况。
[0044]本实施例中，闪烁控制器可具有多种闪烁模式，例如快闪、慢闪、不规则闪烁等。闪烁模式的切换可采用遥控控制，也可采用总开关控制。现有灯串多通过一脚踩开关(即总开关)连接到市电上，通过该脚踩开关将灯串接入市电或断开。当采用脚踩开关控制闪烁模式时，可设置为快速踩踏一次脚踩开关为闪烁模式切换，长时间踩踏脚踩开关时为关闭电源。
[0045]为实现该功能，为控制芯片U1的电源端供电的供电电路需具有大容量电容，例如但不限于如图5所示的供电电路13,该供电电路13为控制芯片U1的电源端供电，其包括二极管D3,电容C1和电解电容C2。二极管D3的阳极通过阻性元件R9与整流电路D1的正极输出端相连，其阴极与控制芯片U1的电源输入端VCC、电容C1的一端、电解电容C2的正极相连，电容 C1的另一端和电解电容C2的负极接地。如此，在快速踩踏一次脚踩开关时，整流电路D1短暂掉电，电源输入端VCC的电压会短暂下降，当闪烁控制器检测到电源输入端VCC的电压降低到一定值(例如2.5伏)时，切换闪烁模式。可以理解的，闪烁控制器还可具有记忆功能。从而灯串长时间断电，再上电后，灯串可按照上次的闪烁模式闪烁。
[0046]为了实现装饰灯串组内的“跑马”功能，闪烁控制器具有延时电路，从而还具有延时功能，当可延时输出不同闪烁模式的控制信号。此外，电源输入端VCC还作为第一关联输入端，过零检测端ZE作为第四关联输入端。闪烁控制器可根据电源输入端VCC、第二关联输入端De 1、第三关联输入端De2和过零检测端ZE四者之间相互的连接关系确定在收到闪烁模式切换的指令时，延时切换闪烁模式的延时时间。本实施例中，当电源输入端VCC和第二关联输入端Del连接在一起时，第二关联输入端Del由原来的悬空状态改变为与电源输入端 VCC的输出相同，当闪烁控制器检测到该变化时，控制切换闪烁模式的延时时间为tl。当第二关联输入端Del和第三关联输入端De2连接在一起时，第二关联输入端Del由原来的悬空状态改变为通过二极管接地的状态，当闪烁控制器检测到该变化时，控制切换闪烁模式的延时时间为t2。当第三关联输入端De2与过零检测端ZE连接在一起时，第三关联输入端De2 由原来的通过二极管接地的状态改变为与过零检测端ZE的输出同步变化的状态，当闪烁控制器检测到该变化时，控制切换闪烁模式的延时时间为t3。其中延时时间为11，t2和t3数值不同，优选可设置为〖1〈〖2〈〖3，从而，当延时时间分别为0、〖142和〖3的四串灯串联电路2 (也即四串装饰灯串)依次缠绕在圣诞树上时，每通过总控制开关切换一次闪烁状态，则四串装饰灯串会依次而不是同时切换闪烁状态，实现了“跑马”的效果。各灯串联电路之间还可通过电源线进行讯号交流控制跑马时差，只有这样才能控制长时间使用不会乱步。
[0047]本实施例中，总开关连接了连串灯串联电路，其中一串的四个关联输入端互不相连，从而其闪烁模式即时切换，另一串的电源输入端VCC和第二关联输入端Del相连，从而其闪烁模式延时tl切换。[〇〇48]本实用新型中的过流检测功能的实现依靠控制芯片U1中的异常处理电路和触发器U3、U4。当采样电压大于或等于基准电压时，比较放大器U2输出反向，异常处理电路得到该反向的信号后，以不同时序分别送到触发器U3和U4的R和S端，以将触发器U3和U4的输出端电压锁定至高电平(大于或等于0.7V)，从而第五和第六开关管Q5和Q6导通，0C1和0C2端被锁定至低电平(接地)，第三和第四开关管Q3和Q4被锁定至截止状态，灯串联电路2断电熄灭。此时，除非电源输入端VCC长时间断电，否则触发器U3和U4不会复位。
[0049]具体的，工作中，当电源插头1插入插座，从市电网络取电，整流电路D1将市电交流电整流为直流电，通过第一阻性元件R1为第一和第二开关管Q1和Q2供电，并通过供电电路为控制芯片U1供电。过零检测电路实时检测整流电路D1输出的电压情况，闪烁控制器根据上述电压情况输出方波信号给第五和第六开关管Q5和Q6,控制两者交替导通。当Q5导通时， Q6截止，0C1端的电压为低电平(地电压)，0C2端的电压为高电平(电源管理电路输出的电压)，第三开关管Q3导通，第四开关管Q4截止，第二开关管Q2的基极电压被拉为低电平(地电压)，从而第二开关管Q2也导通(此时第一开关管Q1的发射极和基极的电压相同，从而无法导通)，从整流电路D1输出的电流流经阻性元件R1、第二开关管Q2、平衡阻性元件R4、第三开关管Q3和采样电阻R7回到整流电路D1的负极输出端。如此，第一输出端J1的电压低于第二输出端J2，当灯串联电路2正向连接在J1和J2之间时，灯串熄灭。当Q6导通时，Q5截止，0C1端的电压为高电平(电源管理电路输出的电压)，〇C2端的电压为低电平(地电压)，第三开关管 Q3截止，第四开关管Q4导通，第一开关管Q1的基极电压被拉为低电平(地电压)，从而第一开关管Q1也导通(此时第二开关管Q2的发射极和基极的电压相同，从而无法导通)，从整流电路D1输出的电流流经阻性元件R1、第一开关管Q1、平衡阻性元件R4、第四开关管Q4和采样电阻R7回到整流电路D1的负极输出端。如此，第一输出端J1的电压高于第二输出端J2,当灯串联电路2正向连接在J1和J2之间时，灯串点亮。期间，可通过快速切断和恢复整流电路D1和市电AC1、AC2端的连接，使电源端VCC的电压短暂下降到预设值，控制闪烁控制器切换闪烁模式。
[0050]同时，装饰灯串上电后，控制芯片U1通过采样电阻R7对线路电流进行采样获得一采样电压。比较放大器U2将该采样电压与基准电压源输出的基准电压进行比较。当采样电压小于基准电压时，异常处理电路不向触发器U3和U4发出信号，触发器U3和U4输出信号不变，第五和第六开关管Q5、Q6仅受闪烁控制器的控制，灯串正常闪烁。当采样电压等于或大于基准电压时，比较放大器U2输出反向，异常处理电路得到该反向的信号后，以不同时序分别送到触发器U3和U4的R和S端，以将触发器U3和U4的输出端电压同时锁定至高电平(大于或等于0.7V)，从而第五和第六开关管Q5、Q6被锁定至导通状态，0C1和0C2端被锁定至低电平(接地)，第三和第四开关管Q3、Q4同时被锁定在截止状态，装饰灯串维持在熄灭状态。可以理解的，通过合理地配置电阻R7、R8及基准电压源的参数，可实现当装饰灯串的灯珠脱落或烧掉的数量达到一定值使，比较放大器被触发，实现装饰灯串断电熄灭的目的。此时，只有将装饰灯串断电，使控制芯片U1的电源端VCC的电压将为0V，触发器U3、U4复位，并将损坏的灯珠替换，将缺失灯珠的位置补上灯珠，然后灯串重新上电，装饰灯串才可正常工作。
[0051]本实施例中，触发器U3, U4采用RS触发器。可以理解的，当电路具有更多的，例如防雷击、电源保护等功能时，还可以采用其他类型的触发器。当比较放大器判断过压时的输出电平类型改变时，第一开关管也可以采用其他类型的开关管。
[0052]在另一实施例中，保护控制电路的电路结构与前述实施例的相同，不同的是，如图 6所示，每个保护控制电路3的第一和第二输出端J1、J2之间一正一反连接两串灯串联电路 2,也即在开关电路11的第一输出端J1和第二输出端J2上并联连接两串极性相反的两串灯， 这两串灯发光时颜色不同，从而在物理上这两串灯中总有一串灯发光，但颜色交替变化，实现串灯发光模式的多样化，同时，由于在一个时间点总有一串灯被点亮，电路的负载比较稳定，电路可稳定运行。在其他实施例中，还可在第一和第二输出端J1、J2之间并联连接两串以上的串灯串联电路，一部分正向连接，一部分反向连接，且不同的灯串联电路优选采用不同颜色的灯珠，装饰效果更好。
[0053]综上，本实用新型的装饰灯串采用了保护控制电路，由于采用了基准电压源，使得控制十分精确，当线路中脱落或烧坏的灯珠的数量达到预设的数量，导致线路电流增大到一预设值时，保护控制电路切断线路供电，避免正常工作的灯珠烧掉或燃烧起火，避免造成进一步损失。当用户更换掉烧坏的灯珠或在缺少灯珠的灯上补充上灯珠后，装饰灯串又可正常使用。此外，灯串可实现多种模式的闪烁，还可实现彩色闪烁效果，装饰性更好;通过设置至少两个关联输入端，并使不同装饰灯串间至少两个关联输入端的连接状态不同来实现闪烁模式的非同步切换，实现跑马功能。保护控制电路仅包括一整流电路、四个开关管、七个阻性元件、一个稳压管，一个二极管，一电容、一直流电容和一芯片即可取代在每个灯上并联电阻或二极管，电路结构更简单，装饰灯串成本、发热量及能耗均大大降低。
[0054]虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
【主权项】
1.一种装饰灯串，包括至少一串由多个灯组成的灯串联电路，所述灯的结构的设计使 得当灯的灯珠从装饰灯串上脱落或灯珠烧掉时，装饰灯串不断路，且分配至剩余正常工作 的灯上的电压升高，所述灯串联电路与电源输入端之间还连接有在所述装饰灯串的线路电 流等于或大于一预设值时电性隔离所述灯串联电路和电源输入端的保护控制电路;所述保 护控制电路包括:用于将来自所述电源输入端的交流电转换为直流电的整流电路；开关电路，其输入端与所述整流电路的正极输出端相连，其包括第一开关单元和第二 开关单元，并具有分别与所述灯串联电路的两端连接的两个输出端；用于对所述线路电流进行采样并输出一采样电压的采样电路；以及 用于在所述采样电压等于或大于一预设电压时控制所述开关电路的第一开关单元和 第二开关单元保持断开、并在采样电压小于预设电压时可控制第一开关单元和第二开关单 元交替导通以使所述至少一串灯串联电路点亮和熄灭的控制电路;其特征在于，所述控制电路包括至少两个关联输入脚以及一个可根据所述两个关联输入脚之间的 连接状态确认所述控制电路的控制信号延迟输出时间的延时电路。2.根据权利要求1所述的装饰灯串，其特征在于，所述控制电路包括:一异常处理电路；一可提供一基准电压的基准电压源；一比较放大器，其一个输入端作为所述控制电路的采样端，其另一输入端接入所述基 准电压，其输出端连接所述异常处理电路；一与控制电路的电源输入端相连的电源管理电路；一第五开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的一个输出端，同时与所述 电源管理电路相连，其控制端通过第一触发器与异常处理电路相连；一第六开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的另一个输出端，同时与所 述电源管理电路相连，其控制端通过第二触发器与异常处理电路相连；以及一分别与所述第五开关管和第六开关管的控制端相连、用于交替向第五开关管和第六 开关管输出导通控制信号的闪烁控制器；所述闪烁控制器兼做为所述延时电路，所述电源输入端作为第一关联输入脚，所述控 制电路还包括第二关联输入脚和第三关联输入脚，所述第一关联输入脚、第二关联输入脚 和第三关联输入脚均与所述闪烁控制器电性连接。3.根据权利要求2所述的装饰灯串，其特征在于，所述第五和第六开关管为NPN型三极 管，其第一端为发射极，其第二端为集电极，其控制端为基极。4.根据权利要求2所述的装饰灯串，其特征在于，还包括连接在所述控制电路的闪烁控 制器与所述整流电路之间的过零检测电路，所述过零检测电路包括一通过阻性元件连接在 整流电路的正极输出端的稳压管，稳压管的正极接地，稳压管的负极通过两个串联连接的 阻性元件接地，所述两个串联连接的阻性元件的连接点连接所述控制电路的闪烁控制器； 连接所述闪烁控制器和过零检测电路的控制电路的管脚作为第二关联输入脚。5.根据权利要求4所述的装饰灯串，其特征在于，还包括一为所述控制电路的电源输入 端供电的供电电路，所述供电电路包括阳极与所述稳压管的负极相连、阴极与所述电源输 入端相连的二极管，所述供电电路还包括连接在所述电源输入端与地之间的、并联连接的电容和电解电容。6.—种装饰灯串，包括两串由多个灯组成的灯串联电路，所述灯的结构的设计使得当 灯的灯珠从装饰灯串上脱落或灯珠烧掉时，装饰灯串不断路，且分配至剩余正常工作的灯 上的电压升高，所述两串灯串联电路与电源输入端之间还连接有在所述装饰灯串的线路电 流等于或大于一预设值时电性隔离所述灯串联电路和电源输入端的保护控制电路;所述保 护控制电路包括:开关电路，其具有两个输出端，所述两串灯串联电路一串正向、一串反向地连接在两个 输出端之间；用于对所述线路电流进行采样并输出一采样电压的采样电路；以及用于在所述采样电压等于或大于一预设电压时控制所述开关电路保持断开、并在采样 电压小于预设电压时可控制所述开关电路交替点亮和熄灭所述两串灯串联电路的控制电 路;其特征在于，所述控制电路包括至少两个关联输入脚以及一个可根据所述两个关联输 入脚之间的连接状态确认所述控制电路的控制信号延迟输出时间的延时电路。7.根据权利要求6所述的装饰灯串，其特征在于，所述控制电路包括:一异常处理电路；一可提供一基准电压的基准电压源；一比较放大器，其一个输入端作为所述控制电路的采样端，其另一输入端接入所述基 准电压，其输出端连接所述异常处理电路；一与控制电路的电源输入端相连的电源管理电路；一第五开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的一个输出端，同时与所述 电源管理电路相连，其控制端通过第一触发器与异常处理电路相连；一第六开关管，其第一端接地，其第二端作为所述控制电路的另一个输出端，同时与所 述电源管理电路相连，其控制端通过第二触发器与异常处理电路相连；一分别与所述第五开关管和第六开关管的控制端相连、用于交替向第五开关管和第六 开关管输出导通控制信号的闪烁控制器;以及连接在所述控制电路的闪烁控制器与所述电源输入端之间的过零检测电路，所述过零 检测电路包括一通过阻性元件连接电源输入端的稳压管，稳压管的正极接地，稳压管的负 极通过两个串联连接的阻性元件接地，所述两个串联连接的阻性元件的连接点连接所述控 制电路的闪烁控制器；所述闪烁控制器兼做为所述延时电路，所述电源输入端作为第一关联输入脚，所述控 制电路还包括第三关联输入脚，连接所述闪烁控制器和过零检测电路的控制电路的管脚作 为第三关联输入脚;所述第一关联输入脚、第二关联输入脚和第三关联输入脚均与所述闪 烁控制器电性连接。8.—种装饰灯串组，包括可接入市电的插头、通过电源线连接插头的总开关以及可分 离连接在总开关上的第一装饰灯串和第二装饰灯串，其特征在于，所述第一和第二装饰灯 串采用如权利要求1所述的装饰灯串，所述第一装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制电 路的电源输入端，第二关联输入脚悬空;所述第二装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制 电路的电源输入端，第二关联输入脚连接第一关联输入脚。9.根据权利要求8所述的装饰灯串组，其特征在于，所述总开关上还可分离连接有第三装饰灯串，所述第三装饰灯串采用如权利要求1所述的装饰灯串，且还包括作为过零检测端 子的第三关联输入脚，所述第三装饰灯串的第一关联输入脚作为其控制电路的电源输入 端，第二关联输入脚连接第三关联输入脚。
【文档编号】H05B37/02GK205596428SQ201620376305
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】丁烽
【申请人】云梦云曦灯饰制品有限公司