一种led节日灯的控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种LED节日灯的控制电路，属于节日灯控制【技术领域】。它解决了现有技术中直流电供电费线，交流电供电存在视觉抖动影响LED节日灯发光效果的问题。本LED节日灯的控制电路，包括LED电路，LED电路由至少一个LED节日灯单元组成，LED节日灯单元由两个反向并联的LED灯组成，本控制电路还包括控制回路、单片机和互锁电路，单片机包括两个输出端，分别为第一输出端口和第二输出端口，第一输出端口和第二输出端口均与互锁电路连接，互锁电路与控制回路连接，所述的控制回路与LED电路连接。该LED节日灯的控制电路能够达到省线效果的同时解决交流电源供电存在视觉抖动的问题。
【专利说明】—种LED节日灯的控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于节日灯控制【技术领域】，涉及一种LED节日灯的控制电路。
【背景技术】
[0002]为提高节日灯的性能以及使用寿命，节日灯的灯头通常采用LED灯，目前LED灯的供电电源有两种形式，一种是采用交流电源，一种是直流电源。采用直流电源供电的LED灯的控制方法都是采用一路可控硅单对单控制LED灯，N个LED灯，需要N个可控硅，这种结构不存在反向击穿的危险且亮度较高。采用交流电源供电的LED灯电路又分两种，一种电路要求LED灯都是反向并联连接形式，对整个LED灯电路来讲是全波周期工作，且不存在反向击穿的危险，但对于每路LED灯来讲，只有半波工作，亮度较暗但节能，目前这种结构的缺点是一路双向可控硅同时导通两路LED灯，不能单独对某路LED灯进行控制；另外一种就是没有反向并联连接，同样是以交流电源供电的结构模式，LED灯存在反向击穿的危险，导致使用寿命较短，虽然也是半波工作，但有具有方便控制某路LED灯工作，目前的技术缺点是电源线要求较多，N路LED灯则需要N根电源线。
[0003]针对上述问题，本人曾进行研究并申请过专利一种LED的控制电路及其控制方法(其申请号为200810120939.6)，该LED灯的控制电路解决了现有的LED电路控制单一，LED灯使用寿命短的问题。该LED的控制电路包括微电脑芯片电路、交流电源和LED电路，微电脑芯片电路与LED电路联接并控制LED电路的发光情况，LED电路由若干个LED单元并联而成，交流电源与微电脑芯片电路之间设有交流过零检测电路。
[0004]上述专利虽然解决了现有的LED电路控制单一，LED灯使用寿命短的问题，同时通过利用交流电达到了节约用线的目的，但是由于交流电的供电正弦线性使LED灯在工作时存在视觉抖动，影响节日灯实际的发光效果。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种LED节日灯的控制电路，该LED节日灯的控制电路能够达到省线效果的同时解决交流电源供电存在视觉抖动的问题。
[0006]本实用新型通过下列技术方案来实现:一种LED节日灯的控制电路，包括LED电路，所述的LED电路由至少一个LED节日灯单元组成，所述的LED节日灯单元由两个反向并联的LED灯组成，其特征在于，本LED节日灯的控制电路还包括用于控制两个反向并联的LED灯依次导通的控制回路、用于输出高、低电平信号的单片机和用于防止两个反向并联的LED灯同时导通的互锁电路，所述单片机包括两个输出端，分别为第一输出端口和第二输出端口，所述的第一输出端口和第二输出端口均与互锁电路连接，所述的互锁电路与控制回路连接，所述的控制回路与LED电路连接。
[0007]由于交流电的正弦线性使得两个反向并联的LED灯在实际工作中存在视觉抖动的问题，针对这个问题，本LED节日灯的控制电路在达到省线效果的同时利用直流电来控制两个反向并联的LED灯依次工作，在单片机中设置程序，控制第一输出端口和第二输出端口交替输出高、低电平信号，在第一输出端口输出高电平信号时，第二输出端口输出低电平信号，互锁电路锁住反向LED灯控制回路，接通正向LED灯控制回路，此时正向LED灯控制回路的LED灯发光工作，反之，第一输出端口输出低电平信号，第二输出端口输出高电平信号，则互锁电路锁住正向LED灯控制回路，反向LED灯控制回路的LED灯发光工作，通过提升单片机输出高低电平信号的频率，从而解决了交流电存在的视觉抖动的效果，单片机偶尔会由于程序出错或者外界因素造成第一输出端口和第二输出端口同时输出低电平信号，那会对管电路会短路电源而烧管子，而加上互锁电路后，互锁电路是只要其中某一输出口先输出低电平，那会把对方的功率管锁住不让其导通，从而避免了在短路的安全隐患。
[0008]在上述的LED节日灯的控制电路中，所述的控制回路包括功率管Ql、功率管Q2、功率管Q3和功率管Q4，所述的功率管Ql和功率管Q2为NPN管，所述的功率管Q3和功率管Q4为PNP管，所述功率管Ql的基极与互锁电路连接，集电极与功率管Q3的集电极连接，发射极接地，所述功率管Q2的基极与互锁电路连接，集电极与功率管Q4的集电极连接，发射极接地，所述LED电路的一端连接在功率管Ql与功率管Q3的集电极连接节点上，另一端连接有降压电阻R1，所述的电阻Rl与功率管Q2和功率管Q4的集电极连接节点上，所述功率管Q3的基极与互锁电路连接，发射极与功率管Q4的发射极连接,所述功率管Q4的基极与互锁电路连接，所述功率管Q3和功率管Q4的发射极连接节点为本LED节日灯的控制电路的电源输入端。功率管Ql和功率管Q4构成正向LED灯的导通回路，功率管Q2和功率管Q3构成反向LED灯的导通回路，电阻Rl起到限流保护作用。
[0009]在上述的LED节日灯的控制电路中，所述的互锁电路包括转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7、互锁管Q8、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，所述的转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7和互锁管Q8均为PNP管，所述单片机的第一输出端口与电阻R2 —端连接，所述电阻R2的另一端与转换管Q6的基极连接，所述电阻R3 —端连接在电阻R2与第一输出端口连接的连接节点上，另一端与互锁管Q7的基极连接，所述单片机的第二输出端口与电阻R4 —端连接，电阻R4的另一端与互锁管Q8的基极连接，所述电阻R5的一端连接在电阻R4与第二输出端口连接的连接节点上，另一端与转换管Q5的基极连接，所述转换管Q5的集电极与电阻R7 —端连接，所述电阻R7的另一端与功率管Q2的基极连接，所述转换管Q5的发射极与互锁管Q7的集电极连接，所述互锁管Q7的发射极与功率管Q3的发射极连接，所述功率管Q3的基极连接在互锁管Q7的集电极与功率管Q5的发射极的连接节点上，所述转换管Q6的集电极与电阻R6 —端连接，所述电阻R6的另一端与功率管Ql的基极连接，所述转换管Q6的发射极与互锁管Q8的集电极连接，所述互锁管Q8的发射极与功率管Q4的发射极连接，所述功率管Q4的基极连接在互锁管Q8的集电极与功率管Q6的发射极的连接节点上。通过互锁管Q7、互锁管Q8实现互锁，避免同时导通造成短路。
[0010]在上述的LED节日灯的控制电路中，所述电阻R2的阻值大于电阻R3。若电阻R2的阻值小于电阻R3，则互锁电路失效，功率管Q6保持导通，造成短路。
[0011]在上述的LED节日灯的控制电路中，所述电阻R5的阻值大于电阻R4。若电阻R5的阻值小于电阻R6，则互锁电路失效，功率管Q5保持导通，造成短路。
[0012]在上述的LED节日灯的控制电路中，所述电源输入端连接有整流滤波电路。可直接接入220V市电。[0013]作为另一种方案，在上述的LED节日灯的控制电路中，所述电源输入端连接有开关电源。可直接接入220V市电，同时开关电源具有的稳定性好的优点。
[0014]与现有技术相比，本LED节日灯的控制电路具有以下优点:1、接入直流电并通过调节单片机输出信号的频率，从而提高LED灯发光频率，在保证省线的同时解决了交流电正弦线性供电存在的视觉抖动的问题；2、设置互锁电路，有效防止单片机输出出错时出现的短路情况，避免元器件的烧坏，提高LED灯的使用可靠性；3、设置整流滤波电路或开关电源，可直接引入220V市电，提高了实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图中，1、单片机。
【具体实施方式】
[0017]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0018]如图1所示，一种LED节日灯的控制电路，包括LED电路、控制回路、互锁电路和单片机，单片机与互锁电路连接，互锁电路与控制回路连接，控制回路与LED电路连接。
[0019]LED电路由至少一个LED节日灯单元组成，LED节日灯单元由两个反向并联的LED灯组成，单片机包括两个输出端，分别为第一输出端口和第二输出端口，第一输出端口为图1中的A端，第二输出端口为图1中的B端，单片机通过程序设定，在第一输出端口输出高电平信号时，第二输出端口输出低电平信号，在第二输出高电平信号时，第一输出端口输出低电平信号，第一输出端口和第二输出端口均与互锁电路连接，互锁电路与控制回路连接，控制回路与LED电路连接。
[0020]控制回路用于控制两个反向并联的LED灯依次导通，包括功率管Q1、功率管Q2、功率管Q3和功率管Q4，功率管Ql和功率管Q2为NPN管，功率管Q3和功率管Q4为PNP管；互锁电路用于防止两个反向并联的LED灯同时导通，包括转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7、互锁管Q8、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7和互锁管Q8均为PNP管，功率管Ql的集电极与功率管Q3的集电极连接，发射极接地，功率管Q2的集电极与功率管Q4的集电极连接，发射极接地，两个反向并联的LED灯的一端连接在功率管Ql与功率管Q3的集电极连接节点上，另一端连接有降压电阻R1，电阻Rl与功率管Q2和功率管Q4的集电极连接节点上，功率管Q3的发射极与功率管Q4的发射极连接，功率管Q3和功率管Q4的发射极连接节点为本LED节日灯的控制电路的电源输入端，电源输入端可与整流滤波电路连接或者直接与开关电源连接，便可直接利用220V的市电。单片机的第一输出端口与电阻R2 —端连接，电阻R2的另一端与转换管Q6的基极连接，电阻R3一端连接在电阻R2与第一输出端口连接的连接节点上，另一端与互锁管Q7的基极连接，单片机的第二输出端口与电阻R4 —端连接，电阻R4的另一端与互锁管Q8的基极连接，电阻R5的一端连接在电阻R4与第二输出端口连接的连接节点上，另一端与转换管Q5的基极连接，转换管Q5的集电极与电阻R7 —端连接，电阻R7的另一端与功率管Q2的基极连接，转换管Q5的发射极与互锁管Q7的集电极连接，互锁管Q7的发射极与功率管Q3的发射极连接，功率管Q3的基极连接在互锁管Q7的集电极与功率管Q5的发射极的连接节点上，转换管Q6的集电极与电阻R6 —端连接，电阻R6的另一端与功率管Ql的基极连接，所述转换管Q6的发射极与互锁管Q8的集电极连接,互锁管Q8的发射极与功率管Q4的发射极连接,功率管Q4的基极连接在互锁管Q8的集电极与功率管Q6的发射极的连接节点上，在本LED节日灯的控制电路中，为防止短路，选用的电阻R2的阻值大于电阻R3，电阻R5的阻值大于电阻R4。
[0021]本LED节日灯的控制电路的工作原理如下:由于交流电的正弦线性使得两个反向并联的LED灯在实际工作中存在视觉抖动的问题，针对这个问题，本LED节日灯的控制电路在达到省线效果的同时利用直流电来控制两个反向并联的LED灯依次工作，在单片机中设置程序，控制第一输出端口和第二输出端口交替输出高、低电平信号，在第一输出端口输出高电平信号时，第二输出端口输出低电平信号，互锁电路中的互锁管Q7不导通,锁住反向LED灯控制回路，互锁管Q8导通，接通正向LED灯控制回路，则功率管Ql和功率管Q4导通形成回路，此时正向LED灯发光工作，反之，第一输出端口输出低电平信号，第二输出端口输出高电平信号，则互锁电路锁中的互锁管Q8不导通，锁住正向LED灯控制回路，互锁管Q7导通，则功率管Q2和功率管Q3导通，反向LED灯发光工作，通过提升单片机输出高低电平信号的频率，将频率控制在80HZ以上，从而解决了交流电存在的视觉抖动的效果，但是由于单片机偶尔会出现程序出错的情况，造成第一输出端口和第二输出端口同时输出高电平信号或低电平信号，若不设置互锁电路则会造成正向LED灯和反向LED灯同时导通，造成短路，通过设置互锁管Q7和互锁管Q8，在单片机程序出错时，同时锁住正向LED灯回路和反向LED灯回路，从而避免短路而烧坏元器件，本LED节日灯的控制电路具有更好的稳定性和可靠性，同时设置整流滤波电路或者开关电源，可直接与220V市电连接，提高了实用性，同时本电路还具有节省功率的优点，如传统电路两个LED灯同向并联，需要两个LED灯同时亮，每个LED灯需要的电流为15mA，需要总电流30mA，而本电路的输出频率为80HZ以上的正反向的电流，以达到两个反向并联的LED灯同时亮，由于输出频率大于80HZ时，由于视觉效果，感觉两个LED灯是在同时发光的，此时其实只有一个正向或一个反向连接的LED灯发光，只需15mA的电流，因此比传统的电路节约了一半的功率。
【权利要求】
1.一种LED节日灯的控制电路，包括LED电路，所述的LED电路由至少一个LED节日灯单元组成，所述的LED节日灯单元由两个反向并联的LED灯组成，其特征在于，本LED节日灯的控制电路还包括用于控制两个反向并联的LED灯依次导通的控制回路、用于输出高、低电平信号的单片机(I)和用于防止两个反向并联的LED灯同时导通的互锁电路，所述单片机(I)包括两个输出端，分别为第一输出端口和第二输出端口，所述的第一输出端口和第二输出端口均与互锁电路连接，所述的互锁电路与控制回路连接，所述的控制回路与LED电路连接。
2.根据权利要求1所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述的控制回路包括功率管Ql、功率管Q2、功率管Q3和功率管Q4，所述的功率管Ql和功率管Q2为NPN管，所述的功率管Q3和功率管Q4为PNP管，所述功率管Ql的基极与互锁电路连接，集电极与功率管Q3的集电极连接，发射极接地，所述功率管Q2的基极与互锁电路连接，集电极与功率管Q4的集电极连接，发射极接地，所述LED电路的一端连接在功率管Ql与功率管Q3的集电极连接节点上，另一端连接有降压电阻R1，所述的电阻Rl与功率管Q2和功率管Q4的集电极连接节点上，所述功率管Q3的基极与互锁电路连接，发射极与功率管Q4的发射极连接，所述功率管Q4的基极与互锁电路连接，所述功率管Q3和功率管Q4的发射极连接节点为本LED节日灯的控制电路的电源输入端。
3.根据权利要求1或2所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述的互锁电路包括转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7、互锁管Q8、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，所述的转换管Q5、转换管Q6、互锁管Q7和互锁管Q8均为PNP管，所述单片机(I)的第一输出端口与电阻R2 —端连接，所述电阻R2的另一端与转换管Q6的基极连接，所述电阻R3 —端连接在电阻R2与第一输出端口连接的连接节点上，另一端与互锁管Q7的基极连接，所述单片机(I)的第二输出端口与电阻R4 —端连接，电阻R4的另一端与互锁管Q8的基极连接，所述电阻R5的一端连接在电阻R4与第二输出端口连接的连接节点上，另一端与转换管Q5的基极连接，所述转换管Q5的集电极与电阻R7 —端连接，所述电阻R7的另一端与功率管Q2的基极连接，所述转换管Q5的发射极与互锁管Q7的集电极连接，所述互锁管Q7的发射极与功率管Q3的发射极连接，所述功率管Q3的基极连接在互锁管Q7的集电极与功率管Q5的发射极的连接节点上，所述转换管Q6的集电极与电阻R6 —端连接，所述电阻R6的另一端与功率管Ql的基极连接，所述转换管Q6的发射极与互锁管Q8的集电极连接，所述互锁管Q8的发射极与功率管Q4的发射极连接，所述功率管Q4的基极连接在互锁管Q8的集电极与功率管Q6的发射极的连接节点上。
4.根据权利要求3所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述电阻R2的阻值大于电阻R3。
5.根据权利要求3所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述电阻R5的阻值大于电阻R4。
6.根据权利要求1所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述电源输入端连接有整流滤波电路。
7.根据权利要求6所述的LED节日灯的控制电路，其特征在于，所述电源输入端连接有开关电源或者铁芯变压器整流滤波供电。
【文档编号】H05B37/02GK203387735SQ201320444711
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】王安, 莫荣纪 申请人:王安