一种多模式led灯串控制电路及led灯串的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于LED驱动控制领域，提供了一种多模式LED灯串控制电路及LED灯串，该电路包括：LED灯串控制电路包括时序控制电路板以及驱动控制电路板，时序控制电路板包括钳位分压电路、第一单片机以及闪烁模式控制电路，驱动控制电路板包括多个LED驱动电路组，每一LED驱动电路组均包括多个并联的LED驱动模块。本实用新型在不改变灯串两条电源线的结构下，通过高压向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，大大增强了LED灯串闪烁的生动性和多样性。
【专利说明】一种多模式LED灯串控制电路及LED灯串
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于LED驱动控制领域，尤其涉及一种多模式LED灯串控制电路及LED灯串。
【背景技术】
[0002]随着发光二极管(Light Emitting D1de, LED)行业的快速发展，LED灯串被广泛应用于建筑、景观、环境、桥梁、体育场和机场的市政照明等领域，现有以单片机驱动的灯串，大多采用两支脚的5_ LED进行两线接法，闪灯驱动芯片以串联或并联的方式形成灯串或灯网，其闪灯方案大多采用电源正极和电源负极两条线设计，通电后，闪灯驱动芯片随机驱动各自的LED闪烁。
[0003]但是，由于现有灯串驱动电路结构简单，以及单片机的频漂过大，会导致LED灯串的闪法变化也受到限制，大多只能实现单色灯闪烁或彩色随机闪烁的工作模式，闪烁方法单调，并且无法实现闪烁模式的切换，难以满足用户的多种需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种多模式LED灯串控制电路，旨在解决目前LED灯串只能实现单色灯闪烁或彩色随机闪烁，闪烁方法单调的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种多模式LED灯串控制电路，所述多模式LED灯串控制电路包括时序控制电路板以及驱动控制电路板，所述时序控制电路板包括:
[0006]钳位分压电路，所述钳位分压电路的输入端为所述时序控制电路板的输入接口与第一直流电源电压连接；
[0007]第一单片机，所述第一单片机的电源端与所述钳位分压电路的第一输出端连接，所述第一单片机的接地端与所述钳位分压电路的第二输出端连接；
[0008]闪烁模式控制电路，所述闪烁模式控制电路的输入端与所述钳位分压电路的输入端连接，所述闪烁模式控制电路的控制端与所述第一单片机的第一输出端连接，所述闪烁模式控制电路的第一输出端为所述时序控制电路板的电源正极接口，所述闪烁模式控制电路的第二输出端为所述时序控制电路板的电源负极接口；
[0009]所述驱动控制电路板包括M个LED驱动电路组，每一所述LED驱动电路组均包括N个并联的所述LED驱动模块；
[0010]N个所述LED驱动模块的电源端同时连接并为所述LED驱动电路组的电源端，N个所述LED驱动模块的接地端同时连接并为所述LED驱动电路组的接地端；
[0011 ] 第一个所述LED驱动电路组的电源端为所述驱动控制电路板的电源正极接口与所述时序控制电路板的电源正极接口连接，第m个所述LED驱动电路组的电源端与第m-1个所述LED驱动电路组的接地端连接，第M个所述LED驱动电路组的接地端为所述驱动控制电路板的电源负极接口与所述时序控制电路板的电源负极接口连接；
[0012]所述M、N均为大于2的自然数，所述m为大于等于2且小于等于M的自然数。
[0013]进一步地，所述多模式LED灯串控制电路还包括:
[0014]将交流电转换为直流电的电源转换模块，所述电源转换模块的输入端与所述第二交流电源电压连接，所述电源转换模块的输出端与所述钳位分压电路的输入端连接。
[0015]更近一步地，所述第一单片机的频漂小于±3%。
[0016]更近一步地，所述钳位分压电路包括:
[0017]电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C3以及二极管Dl ；
[0018]所述电阻Rl的一端为所述钳位分压电路的输入端与所述电容Cl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述电容Cl的另一端同时接地，所述电阻Rl的一端还同时与所述二极管Dl的阴极和所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述钳位分压电路的第一输出端与所述电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端为所述钳位分压电路的第二输出端与所述二极管Dl的阳极连接，所述二极管Dl的阳极还同时与所述电阻R2和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2和所述电阻R3的另一端同时接地。
[0019]更近一步地，所述闪烁模式控制电路包括:
[0020]电阻R5、电阻R6、电阻R7以及第一开关管；
[0021]所述电阻R5的一端为所述闪烁模式控制电路的输入端与所述第一开关管的输入端连接，所述电阻R5的另一端为所述闪烁模式控制电路的控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的输出端为所述闪烁模式控制电路的第一输出端与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端为所述闪烁模式控制电路的第二输出端通过所述电阻R6接地。
[0022]更近一步地，所述第一开关管为P型MOS管，所述P型MOS管的漏极为所述第一开关管的输入端，所述P型MOS管的源极为所述第一开关管的输出端，所述P型MOS管的栅极为所述第一开关管的控制端。
[0023]更近一步地,所述LED驱动模块包括:
[0024]红色LED发光芯片、绿色LED发光芯片、蓝色LED发光芯片、第二单片机以及二极管D2 ；
[0025]所述红色LED发光芯片、所述绿色LED发光芯片、所述蓝色LED发光芯片的电源端同时为所述LED驱动模块的电源端与所述第二单片机的电源端连接，所述红色LED发光芯片、所述绿色LED发光芯片、所述蓝色LED发光芯片的输出端分别与所述第二单片机的多个输入端连接，所述第二单片机的电源端还与所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极为所述LED驱动模块的接地端与所述第二单片机的接地端连接。
[0026]更近一步地，所述第二交流电源电压在85V至285V之间，所述电源转换模块包括:
[0027]电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、二极管D4、二极管D5、二极管D6、可控二极管D7、第四开关管、光耦、变压器、第一整流桥堆以及电源管理芯片；
[0028]所述第一整流桥堆的两交流输入端为所述电源转换模块的输入端，所述第一整流桥堆的直流正极输出端通过所述电容C21接地，所述第一整流桥堆的直流负极输出端接地，所述第一整流桥堆的直流正极输出端还与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端同时与所述电源管理芯片的电源端和所述电阻R22的一端连接，所述电源管理芯片的电源端还通过所述电容C22接地，所述电源管理芯片的接地端接地，所述电阻R22的另一端与所述二极管D4的阴极连接，所述二极管D4的阳极与所述变压器第二线圈的同名端连接，所述变压器第二线圈的异名端接地，所述电阻R21的一端还同时与所述二极管D5的阴极和所述变压器第一线圈的同名端连接，所述二极管D5的阳极同时与所述变压器第一线圈的异名端和所述第四开关管的输入端连接，所述第四开关管的输出端通过所述电阻R23接地，所述第四开关管的控制端与所述电源管理芯片的控制端连接，所述电源管理芯片的选择端与第四开关管的输出端连接，所述电源管理芯片的反馈端与所述光耦接收输入端连接，所述光耦接收输出端接地，所述光耦发射输入端与所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端为所述电源转换模块的输出端与所述二极管D6的阴极连接，所述二极管D6的阳极与所述变压器第三线圈的同名端连接，所述二极管D6的阴极还通过所述电容C23接地，所述变压器第三线圈的异名端接地，所述光耦发射输出端同时与所述电容C24的一端和所述可控二极管D7的阴极连接，所述电容C24的另一端与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端同时与所述电阻R26的一端和所述电阻R27的一端连接，所述电阻R26的另一端与所述电阻R24的另一端连接，所述电阻R27的另一端与所述可控二极管D7的阳极同时接地，所述可控二极管D7的控制端与所述电阻R27的一端连接；
[0029]所述多模式LED灯串控制电路还包括第一晶振；
[0030]所述第一晶振的一端与所述第一单片机的第二输出端连接，所述第一晶振的另一端与所述第一单片机的第三输出端同时接地。
[0031]更近一步地，所述第二交流电源电压为交流市电，所述电源转换模块包括:
[0032]压敏电阻RV、电容C11、电感L4、保险丝以及第二整流桥堆；
[0033]所述保险丝的一端为所述电源转换模块的一输入端与所述市电的火线连接，所述保险丝的另一端与所述第二整流桥堆的一交流输入端连接，所述第二整流桥堆的另一交流输入端为所述电源转换模块的另一输入端与所述市电的零线连接，所述第二整流桥堆的直流正极输出端与所述电感L4的一端连接，所述电感L4的另一端为所述电源转换模块的输出端通过所述电容Cll接地，所述第二整流桥堆的直流负极输出端接地，所述压敏电阻RV的一端与所述保险丝的另一端连接，所述压敏电阻RV的另一端与所述市电的零线连接；
[0034]所述钳位分压电路包括:
[0035]电阻町1、电阻1?12、电阻1?13、电阻1?14、电容(:12以及二极管D3 ；
[0036]所述电阻Rll的一端为所述钳位分压电路的输入端，所述电阻Rll的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与所述电阻R13的一端连接，所述电阻R13的另一端同时与所述二极管D3的阴极和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端为所述钳位分压电路的第一输出端与所述电容C12的一端连接，所述二极管D3的阳极所述钳位分压电路的第二输出端与所述电容C12的另一端同时接地；
[0037]所述闪烁模式控制电路包括:
[0038]电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、第二开关管以及第三开关管；
[0039]所述电阻R16的一端为所述闪烁模式控制电路的输入端与所述第二开关管的输入端连接，所述电阻R16的另一端同时与所述电阻R17的一端和所述第二开关管的控制端连接，所述电阻R17的另一端与所述第三开关管的输入端连接，所述第三开关管的控制端为所述闪烁模式控制电路的控制端与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端和所述第三开关管的输出端同时接地，所述第二开关管的输出端为所述闪烁模式控制电路的第一输出端与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端为所述闪烁模式控制电路的第二输出端接地；
[0040]所述多模式LED灯串控制电路还包括第一晶振；
[0041]所述第一晶振的一端与所述第一单片机的第二输出端连接，所述第一晶振的另一端与所述第一单片机的第三输出端同时接地。
[0042]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述多模式LED灯串控制电路的LED灯串。
[0043]本实用新型实施例在不改变灯串两条电源线的结构下，通过高压向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，大大增强了 LED灯串闪烁的生动性和多样性，从而满足了灯饰照明市场对于LED灯串各种模式闪烁的多样化需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1为本实用新型实施例提供的接直流电压的多模式LED灯串控制电路的结构图；
[0045]图2为本实用新型实施例提供的接交流电压的多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的结构图；
[0046]图3为本实用新型实施例提供的接直流电压的多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构图；
[0047]图4为本实用新型实施例提供的多模式LED灯串控制电路中驱动控制电路板的示例电路结构图；
[0048]图5为本实用新型实施例提供的接交流电压的隔离变压器式多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构图；
[0049]图6为本实用新型实施例提供的接市电的高压非隔离式多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0051]本实用新型实施例在不改变灯串两条电源线的结构下，通过高压向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，增强了灯串的生动性。
[0052]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述:
[0053]图1示出了本实用新型实施例提供的接直流电压的多模式LED灯串控制电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0054]作为本实用新型一实施例，该多模式LED灯串控制电路可以应用于任何LED灯串中，包括时序控制电路板I以及驱动控制电路板2 ;
[0055]时序控制电路板I包括:
[0056]钳位分压电路11，该钳位分压电路11的输入端为时序控制电路板I的输入接口与第一直流电源电压连接；
[0057]第一单片机MCUl，该第一单片机MCUl的电源端VDD与钳位分压电路11的第一输出端连接，第一单片机MCUl的接地端GND与钳位分压电路11的第二输出端连接；
[0058]闪烁模式控制电路12，该闪烁模式控制电路12的输入端与钳位分压电路11的输入端连接，闪烁模式控制电路12的控制端与第一单片机MCUl的第一输出端1l连接，闪烁模式控制电路12的第一输出端为时序控制电路板I的电源正极接口 PV+,闪烁模式控制电路12的第二输出端为时序控制电路板I的电源负极接口 PV-；
[0059]驱动控制电路板2包括M个LED驱动电路组，每一 LED驱动电路组21均包括N个并联的LED驱动模块201 ；
[0060]N个LED驱动模块201的电源端同时连接并为LED驱动电路组21的电源端，N个LED驱动模块的接地端同时连接并为LED驱动电路组21的接地端；
[0061]第一个LED驱动电路组21的电源端为驱动控制电路板2的电源正极接口 PV+与时序控制电路板I的电源正极接口 PV+连接，第m个LED驱动电路组21的电源端与第m_l个LED驱动电路组21的接地端连接，第M个LED驱动电路组21的接地端为驱动控制电路板2的电源负极接口 PV-与时序控制电路板I的电源负极接口 PV-连接；
[0062]此处，M、N均为大于2的自然数，m为大于等于2且小于等于M的自然数。
[0063]在本实用新型实施例中，该第一直流电源电压为大于24V的较高的直流电压，例如常用的24V、36V直流电。
[0064]作为本实用新型一实施例，LED驱动模块201中包括一个频漂小于±3%的第二单片机MCU2，可优选采用频漂为±1%的单片机。
[0065]在本实用新型实施例中，时序控制电路板I可以采用24V直流供电，通过钳位分压电路11将第一单片机MCUl的电源端电压钳位在大约5V左右，并且使第一单片机MCUl接地端GND的电位提高，从而控制闪烁模式控制电路12第一输出端输出两个24V的电压为LED灯串供电，控制闪烁模式控制电路12第二输出端输出接近地电位的电压。
[0066]此处，闪烁模式控制电路12可以输出一个低电平的复位信号,使LED驱动模块201可经由断电而复位，复位后的工作开始初期，由于LED驱动模块201中单片机的工作频率较一致，因此若干LED闪烁具有同步的效果，此时LED灯串表现为齐闪模式，之后LED驱动模块201中的单片机的工作频率开始产生差异，此时单片机再配合设计出闪动的闪法，配合频率的差异使闪法及颜色跳脱同颜齐闪的闪法，进而产生闪法换段的效果，由于本实用新型实施例选取的单片机的频漂较小，因此在相当长的一段时间内各个LED之间的频率漂移差形成的视觉闪烁时间差不超过0.3秒，故LED灯串可以表现出流动闪烁模式，待单片机工作一段时间后，当单片机的工作频率差异太大导致的视觉闪烁时间逐渐增加，此时各个LED闪法不规律，LED灯串呈现随机闪烁模式，此时可以控制第一单片机MCUl输出信号控制闪烁模式控制电路12再输出一个低电平的复位信号，使LED驱动模块201全部复位，重新进行齐闪模式。如此重复，LED灯串可以产生自动展示的效果。
[0067]在本实用新型实施例中，第一单片机MCUl根据LED驱动模块201中的频漂以及用户对随机闪烁模式的需求时间计算出产生复位信号的计时长度，以得到最佳的工作时间范围，进而控制齐闪模式、流动闪烁模式和随机闪烁模式的时间，并且控制单片机输出复位信号属于本领域技术人员的常用技术手段，此处不再赘述。
[0068]在本实用新型实施例中，多个LED驱动模块201的电源端和接地端分别连接在一起作为LED驱动电路组21的电源端和接地端，以形成一个并联结构的LED驱动电路组21，再将多个LED驱动电路组21的电源端和接地端依次串接，形成一个串联结构。
[0069]其中，第一组LED驱动电路组接收到的是时序控制电路板I输出的24V直流电压，通过LED驱动模块201中的钳位保留了略大于LED驱动模块201的驱动电压，例如可以保留5V左右电压以供LED驱动模块201中的芯片工作，将19V电压通过接地端传输给串联的下一级LED驱动电路组21，下一级LED驱动电路组21再通过钳位保留大约5V工作电压后，将14V电压传输给再下一级的LED驱动电路组21，直到最后一组LED驱动电路组21，供电电压不超过5V，不再串联，因此，可以得知，若输入供电为24V —般可以串接五组LED驱动电路组21，而对于LED驱动模块201的并联数量，则并不限定，可以根据用户需求设置。
[0070]另外，在并联LED驱动模块201的数量超过20个时，应在两组LED驱动电路组21之间串接一个限流电阻，以保证LED驱动模块201中的芯片不被烧毁。
[0071]值得一提的是，本实用新型实施例既可以实现对单色LED的齐闪模式、流动闪烁模式和随机闪烁模式控制，也可以实现对彩色LED的多种闪烁模式控制。
[0072]本实用新型实施例在不改变灯串两条电源线的结构下，通过高压向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，大大增强了 LED灯串闪烁的生动性和多样性，从而满足了灯饰照明市场对于LED灯串各种模式闪烁的多样化需求。
[0073]图2示出了本实用新型实施例提供的接交流电压的多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0074]作为本实用新型一实施例，该多模式LED灯串控制电路还可以直接与85V至265V之间的交流电连接，此时应在时序控制电路板I中增加一电源转换模块，用于将交流电转换为直流电为后续电路供电，该电源转换模块13的输入端与第二交流电源电压连接，电源转换模块13的输出端与钳位分压电路11的输入端连接。
[0075]本实用新型实施例不仅可以适用于较高的直流电，也可以适用于范围较宽的交流电压，以保证了灯串驱动不受电源限制。
[0076]图3示出了本实用新型实施例提供的接直流电压的多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0077]作为本实用新型一实施例，钳位分压电路11包括:
[0078]电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C3以及二极管Dl ；
[0079]电阻Rl的一端为钳位分压电路11的输入端与电容Cl的一端连接，电阻Rl的另一端与电容Cl的另一端同时接地，电阻Rl的一端还同时与二极管Dl的阴极和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为钳位分压电路11的第一输出端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端为钳位分压电路11的第二输出端与二极管Dl的阳极连接，二极管Dl的阳极还同时与电阻R2和电阻R3的一端连接，电阻R2和电阻R3的另一端同时接地。
[0080]闪烁模式控制电路12包括:
[0081]电阻R5、电阻R6、电阻R7以及第一开关管Ql ；
[0082]电阻R5的一端为闪烁模式控制电路12的输入端与第一开关管Ql的输入端连接，电阻R5的另一端为闪烁模式控制电路12的控制端与第一开关管Ql的控制端连接，第一开关管Ql的输出端为闪烁模式控制电路12的第一输出端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端为闪烁模式控制电路12的第二输出端通过电阻R6接地。
[0083]作为本实用新型一优选实施例，第一开关管Ql可以采用MOS管实现也可以采用晶闸管实现，在采用P型MOS管时，P型MOS管的漏极为第一开关管Ql的输入端，P型MOS管的源极为第一开关管Ql的输出端，P型MOS管的栅极为第一开关管Ql的控制端。
[0084]在本实用新型实施例中，钳位分压电路11的输入端为24V直流供电，通过基纳二极管Dl使第一单片机MCUl的电源端电压钳位在5.1V，再通过电阻R2和电阻R3的压降使第一单片机MCUl接地端GND的电位提高，使时第一单片机MCUl的输出端直接输出信号控制第一开关管Ql的导通与关闭，进而产生灯串供电及断电，使LED驱动模块201中的第二单片机MCU2被复位而重新开始工作，照此模式一直重复使灯串产生自动演示效果。
[0085]本实用新型实施例在不改变灯串两条电源线的结构下，通过高压向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，大大增强了 LED灯串闪烁的生动性和多样性，从而满足了灯饰照明市场对于LED灯串各种模式闪烁的多样化需求。
[0086]图4示出了本实用新型实施例提供的多模式LED灯串控制电路中驱动控制电路板的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0087]作为本实用新型一实施例，LED驱动模块201包括:
[0088]红色LED发光芯片LED_R、绿色LED发光芯片LED_G、蓝色LED发光芯片LED_B、第二单片机MCU2以及二极管D2 ；
[0089]红色LED发光芯片LED_R、绿色LED发光芯片LED_G、蓝色LED发光芯片LED_B的电源端同时为LED驱动模块201的电源端与第二单片机MCU2的电源端VDD连接，红色LED发光芯片LED_R、绿色LED发光芯片LED_G、蓝色LED发光芯片LED_B的输出端分别与第二单片机MCU2的多个输入端101-103连接，第二单片机MCU2的电源端VDD还与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极为LED驱动模块201的接地端与第二单片机MCU2的接地端GND连接。
[0090]可以理解地，LED驱动模块201可以通过PCB的形式设置在驱动控制电路板2上，也可以集成后封装进LED灯内。
[0091]本实用新型实施例先将LED驱动模块并联成一组灯串，该并联数量依据灯串要求的LED数量决定，再多组灯串(LED驱动电路组)串联，以达到适合于时序控制电路板I输出的供电电压，使灯串顺利工作，由于多个模块之间均为并联，因此该并联部分可以采用机器生产制造，减少人工的组装，降低了工作成本，并加快了生产效率。
[0092]图5示出了本实用新型实施例提供的接交流电压的隔离变压器式多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0093]作为本实用新型一实施例，当第二交流电源电压在85V至285V之间时，电源转换模块13可以包括:
[0094]电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、二极管D4、二极管D5、二极管D6、受控整流器件D7、第四开关管Q4、光耦U1、变压器、第一整流桥堆URl以及电源管理芯片IC3 ；
[0095]第一整流桥堆URl的两交流输入端为电源转换模块13的输入端，第一整流桥堆URl的直流正极输出端通过电容C21接地，第一整流桥堆URl的直流负极输出端接地，第一整流桥堆URl的直流正极输出端还与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端同时与电源管理芯片IC3的电源端VDD和电阻R22的一端连接，电源管理芯片IC3的电源端VDD还通过电容C22接地，电源管理芯片IC3的接地端GND接地，电阻R22的另一端与二极管D4的阴极连接，二极管D4的阳极与变压器第二线圈L2的同名端连接，变压器第二线圈L2的异名端接地，电阻R21的一端还同时与二极管D5的阴极和变压器第一线圈LI的同名端连接，二极管D5的阳极同时与变压器第一线圈LI的异名端和第四开关管Q4的输入端连接，第四开关管Q4的输出端通过电阻R23接地，第四开关管Q4的控制端与电源管理芯片IC3的控制端Gate连接，电源管理芯片IC3的选择端CS与第四开关管Q4的输出端连接，电源管理芯片IC3的反馈端FB与光耦Ul接收输入端连接，光耦Ul接收输出端接地，光耦Ul发射输入端与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端为电源转换模块13的输出端与二极管D6的阴极连接，二极管D6的阳极与变压器第三线圈L3的同名端连接，二极管D6的阴极还通过电容C23接地，变压器第三线圈L3的异名端接地，光耦Ul发射输出端同时与电容C24的一端和受控整流器件D7的阴极连接，电容C24的另一端与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端同时与电阻R26的一端和电阻R27的一端连接，电阻R26的另一端与电阻R24的另一端连接，电阻R27的另一端与受控整流器件D7的阳极同时接地，受控整流器件D7的控制端与电阻R27的一端连接；
[0096]可以理解地，该第一整流桥堆URl也可以采用四颗M7型高压整流管代替，或者采用功能相同的集成电路芯片代替。
[0097]第四开关管Q4可以采用N型MOS管或者对应的晶闸管实现，该N型MOS管的漏极为第四开关管Q4的输入端，N型MOS管的源极为第四开关管Q4的输出端，N型MOS管的栅极为第四开关管Q4的控制端。作为本实用新型一优选实施例，受控整流器件D7可以采用431型稳压芯片来实现。
[0098]在本实用新型实施例中，电源转换模块13为反驰式交流转直流电路，其中电阻R26、电阻R27将输出端电压分压后，利用光耦Ul反馈到电源管理芯片IC3的反馈端FB作为回授讯号，再通过电源管理芯片IC3的选择端CS感测到第四开关管Q4的电流流过电阻R23的电压讯号，经由这两讯号比较使电路二次侧输出的电压值为:D7.[(R26/R27)+l]，其中D7为受控整流器件D7(例如431型稳压芯片)的工作电压，R26、R27为电阻R26、电阻R27的阻值，例如，431型稳压芯片在供电后一直维持在2.5V左右的平衡电压，若将二次侧输出的电压设计为24V，需将电阻R26、电阻R27的分压阻值经由431型稳压芯片传回回授电压至电源管理芯片IC3，以使电源转换模块13输出为24V的直流电压为驱动控制电路板2供电。
[0099]并且，该多模式LED灯串控制电路还可以包括第一晶振Jl ；
[0100]第一晶振Jl的一端与第一单片机MCUl的第二输出端102连接,第一晶振Jl的另一端与第一单片机MCUl的第三输103出端同时接地。
[0101]通过对第一单片机MCUl外接第一晶振Jl可以在多组第一单片机MCUl控制的灯串组合在一起时，由于第一晶振Jl使第一 MCUl的工作频率更准确，例如外接一个12MHz的晶振可使多组灯串在工作一整晚(12小时)复位时间的差异小于I秒，即可使所有灯串的闪法顺序及效果一致，而不会产生彼此间闪法顺序的混乱。
[0102]本实用新型实施例采用变压器隔离的方式将高压交流电转换为直流电，再向LED灯串供电，并且利用单片机的工作频率变化使单色或多色灯串依次实现齐闪模式、流动闪烁模式以及随机闪烁模式之间的更换，并通过定时复位实现灯串换段闪烁自动演示功能，大大增强了 LED灯串闪烁的生动性和多样性，从而满足了灯饰照明市场对于LED灯串各种模式闪烁的多样化需求。
[0103]图6示出了本实用新型实施例提供的接市电的高压非隔离式多模式LED灯串控制电路中时序控制电路板的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0104]作为本实用新型一实施例，当第二交流电源电压为交流市电时，电源转换模块13还可以包括:
[0105]电容C11、电感L4、保险丝Fl以及第二整流桥堆UR2;
[0106]保险丝Fl的一端为电源转换模块13的一输入端与市电的火线连接，保险丝Fl的另一端与第二整流桥堆UR2的一交流输入端连接，第二整流桥堆UR2的另一交流输入端为电源转换模块13的另一输入端与市电的零线连接，第二整流桥堆UR2的直流正极输出端与电感L4的一端连接，电感L4的另一端为电源转换模块13的输出端通过电容Cll接地，第二整流桥堆UR2的直流负极输出端接地；
[0107]可以理解地，该第二整流桥堆UR2同样也可以采用四颗M7型高压整流管或者采用功能相同的集成电路芯片代替。
[0108]另外，作为本实用新型一优选实施例，电源转换模块13还可以包括一压敏电阻RV，该压敏电阻RV的一端与保险丝Fl的另一端(即第二整流桥堆UR2的一交流输入端)连接，压敏电阻RV的另一端与市电的零线连接，用于防止在户外使用时遭受雷击，若有雷击产生，则压敏电阻RV会呈短路，且会和保险丝Fl形成一回路，导致保险丝Fl烧断形成供电断路，以确保灯串不会有着火的可能，进一步增强灯串的安全性能。钳位分压电路11可以包括:
[0109]电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C12以及二极管D3 ；
[0110]电阻Rll的一端为钳位分压电路11的输入端，电阻Rll的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端同时与二极管D3的阴极和电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端为钳位分压电路11的第一输出端与电容C12的一端连接，二极管D3的阳极为钳位分压电路11的第二输出端与电容C12的另一端同时接地；
[0111]闪烁模式控制电路12可以包括:
[0112]电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、第二开关管Q2以及第三开关管Q3 ；
[0113]电阻R16的一端为闪烁模式控制电路12的输入端与第二开关管Q2的输入端连接，电阻R16的另一端同时与电阻R17的一端和第二开关管Q2的控制端连接，电阻R17的另一端与第三开关管Q3的输入端连接，第三开关管Q3的控制端为闪烁模式控制电路12的控制端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端和第三开关管Q3的输出端同时接地，第二开关管Q2的输出端为闪烁模式控制电路12的第一输出端与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端为闪烁模式控制电路12的第二输出端接地。
[0114]当然，该多模式LED灯串控制电路也可以包括第一晶振Jl ；
[0115]第一晶振Jl的一端与第一单片机MCUl的第二输出端102连接，第一晶振Jl的另一端与第一单片机MCUl的第三输103出端同时接地。在本实用新型实施例中，电源转换模块13为非隔离式整流滤波电路，通过第二整流桥堆UR2将交流电转换为直流电，再通过电感L4和电容Cll滤波后，通过电阻R11、电阻R12和电阻R13压降成低压，并且通过稳压二极管D3将电压钳位在5.1V左右，再通过电阻R14限流、电容C12滤波后向第一单片机MCUl供电，第一单片机MCUl上电后则使第一输出端1l —直输出高电平,从而打开第三开关管Q3，使电阻R16、电阻R17中产生电流并进行分压，从而使第二开关管Q2的栅源电压Ves成负压而被开启，使经由电感L4以及电容Cll滤波后的电压输出至时序控制电路板I的电源正极接口 PV+，再为灯串供电，而灯串上的每个驱动模块接近在4.8V?5V跨电压，故需要一直增加串接的数目，以接近电源正极接口 PV+的高压电压值，而在第一单片机MCUl计时完成时，会再使第一输出端1l短暂输出低电平，使第三开关管Q3和第二开关管Q2暂时关闭，从而导致LED驱动模块201中的第二单片机MCU2因断电而复位，使灯串在频飘较严重的情况下，能够因复位而重新开始齐闪的效果，而电阻R18可以在短暂的断电时间内，使灯串上的残余电荷能被消耗掉电位接近0V，从而确保LED驱动模块201中的第二单片机皆能被复位。
[0116]作为本实用新型一优选实施例，第二开关管Q2可以采用P型MOS管或对应的晶闸管实现，该P型MOS管的源极为第二开关管Q2的输入端，P型MOS管的漏极为第二开关管Q2的输出端，P型MOS管的栅极为第二开关管Q2的控制端；
[0117]第三开关管Q3可以采用N型MOS管或者对应的晶闸管实现，该N型MOS管的漏极为第三开关管Q3的输入端，N型MOS管的源极为第三开关管Q3的输出端，N型MOS管的栅极为第三开关管Q3的控制端。
[0118]本实用新型实施例采用高压非隔离的方式将高压交流电转换为直流电，再向LED灯串供电，并通过垫高第一单片机的电位控制开关管输出复位信号，同时在第一单片机的输出端外接晶振，以减小多组灯串的复位时间差异，使第二单片机在复位后的第一时段内进行齐闪模式，再根据第二单片机的频漂更换为流动闪烁模式，在第二时段内实现LED灯串渐明暗、跳闪、混光等换段变化，提高灯串闪法的变化性，随着第二单片机频漂的加剧，在第三时段内灯串更换为随机闪烁模式，实现多色混光的闪烁效果，增加了灯串的生动性，并经再次断电复位后，重新进入齐闪模式，如此循环使灯串进行换段闪烁自动演示功能，以满足灯饰照明市场对于LED灯串各种模式闪烁的多样化需求。
[0119]本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述多模式LED灯串控制电路的LED灯串。
[0120]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多模式120灯串控制电路，其特征在于，所述120灯串控制电路包括时序控制电路板以及驱动控制电路板，所述时序控制电路板包括: 钳位分压电路，所述钳位分压电路的输入端为所述时序控制电路板的输入接口与第一直流电源电压连接； 第一单片机，所述第一单片机的电源端与所述钳位分压电路的第一输出端连接，所述第一单片机的接地端与所述钳位分压电路的第二输出端连接； 闪烁模式控制电路，所述闪烁模式控制电路的输入端与所述钳位分压电路的输入端连接，所述闪烁模式控制电路的控制端与所述第一单片机的第一输出端连接，所述闪烁模式控制电路的第一输出端为所述时序控制电路板的电源正极接口，所述闪烁模式控制电路的第二输出端为所述时序控制电路板的电源负极接口； 所述驱动控制电路板包括1个[￡0驱动电路组，每一所述[￡0驱动电路组均包括~个并联的所述[￡0驱动模块； ^个所述[￡0驱动模块的电源端同时连接并为所述120驱动电路组的电源端4个所述120驱动模块的接地端同时连接并为所述[￡0驱动电路组的接地端； 第一个所述[￡0驱动电路组的电源端为所述驱动控制电路板的电源正极接口与所述时序控制电路板的电源正极接口连接，第III个所述[￡0驱动电路组的电源端与第0-1个所述120驱动电路组的接地端连接，第1个所述1^0驱动电路组的接地端为所述驱动控制电路板的电源负极接口与所述时序控制电路板的电源负极接口连接； 所述1、^均为大于2的自然数，所述0为大于等于2且小于等于1的自然数。
2.如权利要求1所述的多模式120灯串控制电路，其特征在于，所述多模式120灯串控制电路还包括: 将交流电转换为直流电的电源转换模块，所述电源转换模块的输入端与第二交流电源电压连接，所述电源转换模块的输出端与所述钳位分压电路的输入端连接。
3.如权利要求1所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述第一单片机的频漂小于±3%。
4.如权利要求1或2所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述钳位分压电路包括: 电阻81、电阻82、电阻83、电阻财、电容01、电容03以及二极管01 ； 所述电阻町的一端为所述钳位分压电路的输入端与所述电容的一端连接，所述电阻尺1的另一端与所述电容的另一端同时接地，所述电阻町的一端还同时与所述二极管01的阴极和所述电阻财的一端连接，所述电阻财的另一端为所述钳位分压电路的第一输出端与所述电容03的一端连接，所述电容03的另一端为所述钳位分压电路的第二输出端与所述二极管01的阳极连接，所述二极管01的阳极还同时与所述电阻以和所述电阻尺3的一端连接，所述电阻以和所述电阻…的另一端同时接地。
5.如权利要求1或2所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述闪烁模式控制电路包括: 电阻85、电阻册、电阻87以及第一开关管； 所述电阻85的一端为所述闪烁模式控制电路的输入端与所述第一开关管的输入端连接，所述电阻奶的另一端为所述闪烁模式控制电路的控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的输出端为所述闪烁模式控制电路的第一输出端与所述电阻旧的一端连接，所述电阻旧的另一端为所述闪烁模式控制电路的第二输出端通过所述电阻册接地。
6.如权利要求5所述的多模式120灯串控制电路，其特征在于，所述第一开关管为？型108管，所述？型103管的漏极为所述第一开关管的输入端，所述？型103管的源极为所述第一开关管的输出端，所述？型103管的栅极为所述第一开关管的控制端。
7.如权利要求1或2所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述[￡0驱动模块包括: 红色120发光芯片、绿色120发光芯片、蓝色120发光芯片、第二单片机以及二极管02 ； 所述红色[￡0发光芯片、所述绿色1^0发光芯片、所述蓝色1^0发光芯片的电源端同时为所述[￡0驱动模块的电源端与所述第二单片机的电源端连接，所述红色[￡0发光芯片、所述绿色[￡0发光芯片、所述蓝色[￡0发光芯片的输出端分别与所述第二单片机的多个输入端连接，所述第二单片机的电源端还与所述二极管02的阴极连接，所述二极管02的阳极为所述[￡0驱动模块的接地端与所述第二单片机的接地端连接。
8.如权利要求2所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述第二交流电源电压在857至2857之间，所述电源转换模块包括: 电阻821、电阻822、电阻823、电阻824、电阻825、电阻826、电阻827、电容?:21、电容022,电容023、电容024、二极管04、二极管05、二极管06、可控二极管07、第四开关管、光耦、变压器、第一整流桥堆以及电源管理芯片； 所述第一整流桥堆的两交流输入端为所述电源转换模块的输入端，所述第一整流桥堆的直流正极输出端通过所述电容021接地，所述第一整流桥堆的直流负极输出端接地，所述第一整流桥堆的直流正极输出端还与所述电阻以1的一端连接，所述电阻821的另一端同时与所述电源管理芯片的电源端和所述电阻822的一端连接，所述电源管理芯片的电源端还通过所述电容022接地，所述电源管理芯片的接地端接地，所述电阻822的另一端与所述二极管04的阴极连接，所述二极管04的阳极与所述变压器第二线圈的同名端连接，所述变压器第二线圈的异名端接地，所述电阻以1的一端还同时与所述二极管05的阴极和所述变压器第一线圈的同名端连接，所述二极管05的阳极同时与所述变压器第一线圈的异名端和所述第四开关管的输入端连接，所述第四开关管的输出端通过所述电阻以3接地，所述第四开关管的控制端与所述电源管理芯片的控制端连接，所述电源管理芯片的选择端与第四开关管的输出端连接，所述电源管理芯片的反馈端与所述光耦接收输入端连接，所述光耦接收输出端接地，所述光耦发射输入端与所述电阻以4的一端连接，所述电阻以4的另一端为所述电源转换模块的输出端与所述二极管06的阴极连接，所述二极管06的阳极与所述变压器第三线圈的同名端连接，所述二极管06的阴极还通过所述电容023接地，所述变压器第三线圈的异名端接地，所述光耦发射输出端同时与所述电容024的一端和所述可控二极管07的阴极连接，所述电容024的另一端与所述电阻825的一端连接，所述电阻尺25的另一端同时与所述电阻以6的一端和所述电阻827的一端连接，所述电阻826的另一端与所述电阻以4的另一端连接，所述电阻827的另一端与所述可控二极管07的阳极同时接地，所述可控二极管07的控制端与所述电阻827的一端连接； 所述多模式⑶!)灯串控制电路还包括第一晶振； 所述第一晶振的一端与所述第一单片机的第二输出端连接，所述第一晶振的另一端与所述第一单片机的第三输出端同时接地。
9.如权利要求2所述的多模式[￡0灯串控制电路，其特征在于，所述第二交流电源电压为交流市电，所述电源转换模块包括: 压敏电阻…、电容011、电感14、保险丝以及第二整流桥堆； 所述保险丝的一端为所述电源转换模块的一输入端与所述市电的火线连接，所述保险丝的另一端与所述第二整流桥堆的一交流输入端连接，所述第二整流桥堆的另一交流输入端为所述电源转换模块的另一输入端与所述市电的零线连接，所述第二整流桥堆的直流正极输出端与所述电感“的一端连接，所述电感“的另一端为所述电源转换模块的输出端通过所述电容011接地，所述第二整流桥堆的直流负极输出端接地，所述压敏电阻-的一端与所述保险丝的另一端连接，所述压敏电阻-的另一端与所述市电的零线连接； 所述钳位分压电路包括: 电阻811、电阻812、电阻813、电阻814、电容012以及二极管03 ； 所述电阻[1的一端为所述钳位分压电路的输入端，所述电阻[1的另一端与所述电阻[2的一端连接，所述电阻[2的另一端与所述电阻[3的一端连接，所述电阻[3的另一端同时与所述二极管03的阴极和所述电阻[4的一端连接，所述电阻[4的另一端为所述钳位分压电路的第一输出端与所述电容012的一端连接，所述二极管03的阳极所述钳位分压电路的第二输出端与所述电容012的另一端同时接地； 所述闪烁模式控制电路包括: 电阻町5、电阻町6、电阻817、电阻町8、第二开关管以及第三开关管； 所述电阻町6的一端为所述闪烁模式控制电路的输入端与所述第二开关管的输入端连接，所述电阻[6的另一端同时与所述电阻[7的一端和所述第二开关管的控制端连接，所述电阻[7的另一端与所述第三开关管的输入端连接，所述第三开关管的控制端为所述闪烁模式控制电路的控制端与所述电阻[5的一端连接，所述电阻[5的另一端和所述第三开关管的输出端同时接地，所述第二开关管的输出端为所述闪烁模式控制电路的第一输出端与所述电阻町8的一端连接，所述电阻町8的另一端为所述闪烁模式控制电路的第二输出端接地； 所述多模式[￡0灯串控制电路还包括第一晶振； 所述第一晶振的一端与所述第一单片机的第二输出端连接，所述第一晶振的另一端与所述第一单片机的第三输出端同时接地。
10.一种120灯串，其特征在于，所述120灯串包括如权利要求1至9任一项所述的多模式120灯串控制电路。
【文档编号】H05B37/02GK204157098SQ201420337930
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】于蜀人 申请人:何业龙