專利名稱：一種led節(jié)能電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種LED節(jié)能電路。
背景技術(shù)：
隨著社會發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步，半導體技術(shù)已經(jīng)成為市場中公認的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為眾多行業(yè)所應用；其產(chǎn)品具有節(jié)能、壽命長、光效好等特點，使得同類產(chǎn)品無法比擬；但是現(xiàn)有的LED技術(shù)，尤其是涉及公共區(qū)場所照明的LED技術(shù)相對較為形式單一，缺乏很好的智能型設(shè)計；很多場所，例如地下停車場、樓梯間等人員停留時間較短的地方，存在浪費電能的情況非常的普遍，每年這樣的電能消耗占有相當比例；從半導體光源本身而言是可以減少消耗；但若在電路控制部分加以配合創(chuàng)新，就會使得半導體技術(shù)的潛力發(fā)揮到極致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多工況、低能耗的LED節(jié)能電路。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種LED節(jié)能電路，包括:依次連接的感應電路、控制電路、驅(qū)動電路和負載電路；感應電路，用于將感應信號轉(zhuǎn)換為電信號；控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數(shù)字處理后發(fā)出控制信號，以實現(xiàn)多檔位控制調(diào)節(jié)；驅(qū)動電路，用于接收控制電路發(fā)出的控制信號并執(zhí)行；負載電路，受控于驅(qū)動電路并將電信號轉(zhuǎn)換為光能。優(yōu)選地，所述控制電路包括:基準電路，用于提供穩(wěn)定的基準電壓；多級調(diào)壓電路，在所述基準電路提供的基準電壓的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多級調(diào)壓。優(yōu)選地，所述基準電路包括三端可調(diào)分流基準源TL431 ;所述三端可調(diào)分流基準源TL431的陽極A經(jīng)過第六電阻R6后連到電源的正極端，其陰極K直接連到電源的負極端，其參考極R經(jīng)過第五電阻R5連到電源的正極端；所述參考極R —方面還經(jīng)過第一電容Cl連到電源的負極端，另一方面接入多級調(diào)壓電路。優(yōu)選地，所述多級調(diào)壓電路包括場效應管Q2 ;所述場效應管Q2的漏極D通過第四電阻R4接入三端可調(diào)分流基準源TL431的參考極R，其源極S通過第三電阻R3連到開關(guān)K后再回到電源的負極端，其柵極G接感應電路；第一電阻Rl并聯(lián)于所述第三電阻R3與開關(guān)K的兩端，第二電阻R2并聯(lián)于所述第四電阻R4與場效應管Q2的源極S的兩端。優(yōu)選地，所述控制電路包括一控制芯片，所述控制芯片通過其輸入/輸出管腳來實現(xiàn)各檔位信號的傳遞。優(yōu)選地，所述負載電路包括:
第一負載電路，執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號，實現(xiàn)低功率發(fā)光；第二負載電路，執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號，實現(xiàn)高功率發(fā)光。優(yōu)選地，所述控制芯片為一與非門控制芯片⑶4011，控制芯片有14個管腳，其中:5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻Rll接感應電路，另一方面通過第十二電阻Rl2接地；4腳通過第十電阻RlO和第六二極管D6正向接入第二負載電路；3腳通過第三二極管D3正向接入第一負載電路；2腳、I腳并接后與第十電阻RlO并聯(lián)；并接的8腳、9腳與第一穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)后接地，第三電容C3并聯(lián)在第一穩(wěn)壓二極管Dl兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻R13接總控信號端、還通過第十四電阻R14接電源；10腳分別與第四二極管D4的正極、第五二極管D5的正極相連，第四二極管D4的負極與第三二極管D3的負極相連，第五二極管D5的負極與第六二極管D6的負極相連；VDD腳一方面通過第二電容C2接地，另一方面通過第十五電阻R15接電源；第二穩(wěn)壓二極管D2并聯(lián)在第二電容C2兩端；VSS腳直接接地。優(yōu)選地，所述第二負載電路通過第八電阻R8 —端與第六二極管D6相連，第八電阻R8的另一端分別接入第四場效應管Q4的柵極G和第三三極管Q3的集電極；第四場效應管Q4的漏極D接第二發(fā)光模塊LED2的負極，其源極S經(jīng)過第九電阻R9接地，第九電阻R9并接在第三三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，第二發(fā)光模塊LED2的正極接電源。優(yōu)選地，所述第一負載電路通過第十六電阻R16 —端與第三二極管D3相連，第十六電阻R16的另一端分別接入第五場效應管Q5的柵極G和第一三極管Ql的集電極；第五場效應管Q5的漏極D接第一發(fā)光模塊LEDl的負極，其源極S經(jīng)過第七電阻R7接地，第七電阻R7并接在第一三極管Ql的基極和發(fā)射極之間，第一發(fā)光模塊LEDl的正極接電源。由于采用了上述方案，本發(fā)明通過對LED負載進行模擬/數(shù)字控制的設(shè)計，在保證電路可靠性的同時，合理地調(diào)節(jié)和控制LED負載發(fā)光功率，使得LED負載實現(xiàn)進一步節(jié)能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很雖的推廣和應用價值。


圖1為本發(fā)明的電路框圖；圖2為本發(fā)明的第一實施例的控制電路圖；圖3為本發(fā)明的第二實施例的電路原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1所示，一種LED節(jié)能電路，包括:用于將感應信號轉(zhuǎn)換為電信號的感應電路1，用于將感應電路I所提供的電信號進行?；驍?shù)字處理后發(fā)出控制信號、以實現(xiàn)多檔位控制調(diào)節(jié)的控制電路2，用于接收控制電路2發(fā)出的控制信號并執(zhí)行的驅(qū)動電路3，以及受控于驅(qū)動電路3并將電信號轉(zhuǎn)換為光能的負載電路4 ;感應電路1、控制電路2、驅(qū)動電路3和負載電路4依次連接。如圖2所示，為本發(fā)明提供的第一實施例的附圖；作為本發(fā)明第一實施例的一個方面,控制電路2包括了用于提供穩(wěn)定的基準電壓的基準電路，還包括了在基準電路提供的基準電壓的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多級調(diào)壓的多級調(diào)壓電路。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，基準電路包括三端可調(diào)分流基準源TL431，三端可調(diào)分流基準源TL431的陽極A經(jīng)過第六電阻R6后連到電源的正極端，其陰極K直接連到電源的負極端，其參考極R經(jīng)過第五電阻R5連到電源的正極端；參考極R —方面還經(jīng)過第一電容C1連到電源的負極端，另一方面接入多級調(diào)壓電路。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，多級調(diào)壓電路包括場效應管Q2 ;所述場效應管Q2的漏極D通過第四電阻R4接入三端可調(diào)分流基準源TL431的參考極R，其源極S通過第三電阻R3連到開關(guān)K后再回到電源的負極端，其柵極G接感應電路；第一電阻Rl并聯(lián)于所述第三電阻R3與開關(guān)K的兩端，第二電阻R2并聯(lián)于第四電阻R4與場效應管Q2的源極S的兩端，通過模擬的控制電路2來調(diào)節(jié)輸出電壓等級，實現(xiàn)多級調(diào)光:開關(guān)K閉合時，無感應信號時為低亮度(節(jié)能模式)；開關(guān)K閉合時，有感應信號為中亮度；開關(guān)K斷開時，為高亮度常亮。具體地，是通過給ADJ端不同的電壓值來實現(xiàn)，SP:1、開關(guān)K閉合、無感應信號時，場效應管Q2截止，第一電阻Rl與第三電阻R3并聯(lián)后與第二電阻R2串聯(lián)，此時，ADJ端電壓為:VADJ1 = (R1//R3)/(R2+R1//R3) * Vkef，實現(xiàn)了第一級調(diào)光。2、開關(guān)K閉合、有感應信號時，場效應管Q2閉合，第二電阻R2與第四電阻R4并聯(lián)組成的第一支路再與第一電阻Rl與第三電阻R3并聯(lián)組成的第二支路串聯(lián)，此時，ADJ端電壓 Vaw2= (R1//R3)/(R2//R4+R1//R3) * Vkef ;實現(xiàn)了第二級調(diào)光。3、開關(guān)K斷開時(不會受感應信號的影響)，第一電阻Rl與第二電阻R2串聯(lián)，此時，ADJ端電壓V_ = Rl/(R1+R2) * Veef,實現(xiàn)第三級調(diào)光。通過這樣的設(shè)計，可在20-30伏的直流電壓下，通過基準電路提供可靠的工作電壓，再通過多級調(diào)壓電路實現(xiàn)多級調(diào)光；在保證電路可靠性的同時，合理調(diào)節(jié)LED燈發(fā)光率，使得LED燈進一步節(jié)能。如圖3所示，為本發(fā)明提供的第二實施例的附圖；作為本發(fā)明第二實施例的一個方面，控制電路2包括一控制芯片，控制芯片是通過其輸入/輸出管腳來實現(xiàn)各檔位信號的傳遞。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，負載電路4包括:執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號、實現(xiàn)低功率發(fā)光的第負載電路，執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號、實現(xiàn)高功率發(fā)光的第二負載電路。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，控制芯片采用的是與非門控制芯片⑶4011，有14個管腳，其中:5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻Rll接感應電路，另一方面通過第十二電阻R12接地；4腳通過第十電阻RlO和第六二極管D6正向接入第二負載電路；3腳通過第三二極管D3正向接入第一負載電路；2腳、I腳并接后與第十電阻RlO并聯(lián)；并接的8腳、9腳與第一穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)后接地，第三電容C3并聯(lián)在第一穩(wěn)壓二極管Dl兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻R13接總控信號端、還通過第十四電阻R14接電源；10腳分別與第四二極管D4的正極、第五二極管D5的正極相連，第四二極管D4的負極與第三二極管D3的負極相連，第五二極管D5的負極與第六二極管D6的負極相連；VDD腳一方面通過第二電容C2接地，另一方面通過第十五電阻R15接電源；第二穩(wěn)壓二極管D2并聯(lián)在第二電容C2兩端；VSS腳直接接地。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，第二負載電路是通過第八電阻R8 —端與第六二極管D6相連，第八電阻R8的另一端分別接入第四場效應管Q4的柵極G和第三三極管Q3的集電極；第四場效應管Q4的漏極D接第二發(fā)光模塊LED2的負極，其源極S經(jīng)過第九電阻R9接地，第九電阻R9并接在第三三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，第二發(fā)光模塊LED2的正極接電源。作為本發(fā)明第一實施例的一個方面，第一負載電路是通過第十六電阻R16端與第三二極管D3相連，第十六電阻R16的另一端分別接入第五場效應管Q5的柵極G和第一三極管Ql的集電極；第五場效應管Q5的漏極D接第一發(fā)光模塊LEDl的負極，其源極S經(jīng)過第七電阻R7接地，第七電阻R7并接在第一三極管Ql的基極和發(fā)射極之間，第一發(fā)光模塊LEDl的正極接電源。設(shè)計中感應信號為低電平，電源為直流24V，具體工況如下:1、無感應信號時，即高電平加在與非門控制芯片⑶4011的5腳、6腳上，4腳輸出為低電平，即I腳、2腳為低電平，第六二極管D6反向截止，負載二路斷開；同時，與非門控制芯片⑶4011的3腳輸出高電平，第三二極管D3正向?qū)?，負載一路導通點亮第一發(fā)光模塊 LEDI。2、有感應信號時，即低電平加在與非門控制芯片⑶4011的5腳、6腳上，4腳輸出為高電平，即I腳、2腳為高電平，第六二極管D6正向?qū)?，負載二路導通點亮第二發(fā)光模塊LED2 ;同時，與非門控制芯片⑶4011的3腳輸出低電平，第三二極管D3反向截止，負載一路斷開。3、當總控信號端與接地時，即與非門控制芯片⑶4011的8腳、9腳接低電平，10腳輸出高電平，第四二極管D4、第五二極管D5正向?qū)?，負載一路和負載二路均導通點亮第一發(fā)光模塊LEDl和第二發(fā)光模塊LED2。通過對LED負載進行模擬/數(shù)字控制的設(shè)計，在保證電路可靠性的同時，合理地調(diào)節(jié)和控制LED負載發(fā)光功率，使得LED負載實現(xiàn)進一步節(jié)能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很強的推廣和應用價值。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED節(jié)能電路，其特征在于，包括: 依次連接的感應電路、控制電路、驅(qū)動電路和負載電路； 感應電路，用于將感應信號轉(zhuǎn)換為電信號； 控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數(shù)字處理后發(fā)出控制信號，以實現(xiàn)多檔位控制調(diào)節(jié)； 驅(qū)動電路，用于接收控制電路發(fā)出的控制信號并執(zhí)行； 負載電路，受控于驅(qū)動電路并將電信號轉(zhuǎn)換為光能。
2.如權(quán)利要求1所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述控制電路包括: 基準電路，用于提供穩(wěn)定的基準電壓； 多級調(diào)壓電路，在所述基準電路提供的基準電壓的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多級調(diào)壓。
3.如權(quán)利要求2所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述基準電路包括三端可調(diào)分流基準源(TL431);所述三端可調(diào)分流基準源(TL431)的陽極(A)經(jīng)過第六電阻(R6)后連到電源的正極端，其陰極(K)直接連到電源的負極端，其參考極(R)經(jīng)過第五電阻(R5)連到電源的正極端；所述參考極(R) —方面還經(jīng)過第一電容(Cl)連到電源的負極端，另一方面接入多級調(diào)壓電路。
4.如權(quán)利要求2所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述多級調(diào)壓電路包括場效應管(Q2);所述場效應管(Q2)的漏極(D)通過第四電阻(R4)接入三端可調(diào)分流基準源(TL431)的參考極(R)，其源極(S)通過第三電阻(R3)連到開關(guān)(K)后再回到電源的負極端，其柵極(G)接感應電路；第一電阻(Rl)并聯(lián)于所述第三電阻(R3)與開關(guān)(K)的兩端，第二電阻(R2)并聯(lián)于所述第四電 阻(R4)與場效應管(Q2)的源極(S)的兩端。
5.如權(quán)利要求1所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述控制電路包括-控制芯片，所述控制芯片通過其輸入/輸出管腳來實現(xiàn)各檔位信號的傳遞。
6.如權(quán)利要求1所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述負載電路包括: 第一負載電路，執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號，實現(xiàn)低功率發(fā)光； 第二負載電路，執(zhí)行控制芯片所發(fā)出的信號，實現(xiàn)高功率發(fā)光。
7.如權(quán)利要求5所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述控制芯片為一與非門控制芯片(CD4011)，控制芯片有14個管腳，其中: 5腳、6腳并接后一方面通過第十一電阻(Rll)接感應電路，另一方面通過第十二電阻(Rl2)接地； 4腳通過第十電阻(RlO)和第六二極管(D6)正向接入第二負載電路； 3腳通過第三二極管(D3)正向接入第一負載電路； 2腳、I腳并接后與第十電阻(RlO)并聯(lián)； 并接的8腳、9腳與第一穩(wěn)壓二極管(Dl)串聯(lián)后接地，第三電容(C3)并聯(lián)在第一穩(wěn)壓二極管(Dl)兩端；并接的8腳、9腳通過第十三電阻(R13)接總控信號端、還通過第十四電阻(R14)接電源； 10腳分別與第四二極管(D4)的正極、第五二極管(D5)的正極相連，第四二極管(D4)的負極與第三二極管(D3)的負極相連，第五二極管(D5)的負極與第六二極管(D6)的負極相連； VDD腳一方面通過第二電容(C2)接地，另一方面通過第十五電阻(R15)接電源；第二穩(wěn)壓二極管(D2)并聯(lián)在第二電容(C2)兩端； VSS腳直接接地。
8.如權(quán)利要求6或7所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述第二負載電路通過第八電阻(R8) —端與第六二極管(D6)相連，第八電阻(R8)的另一端分別接入第四場效應管(Q4)的柵極(G)和第三三極管(Q3)的集電極；第四場效應管(Q4)的漏極(D)接第二發(fā)光模塊(LED2)的負極，其源極(S)經(jīng)過第九電阻(R9)接地，第九電阻(R9)并接在第三三極管(Q3)的基極和發(fā)射極之間，第二發(fā)光模塊(LED2)的正極接電源。
9.如權(quán)利要求6或7所述的LED節(jié)能電路，其特征在于，所述第一負載電路通過第十六電阻(R16) —端與第三二極管(D3)相連，第十六電阻(R16)的另一端分別接入第五場效應管(Q5)的柵極(G)和第一三極管(Ql)的集電極；第五場效應管(Q5)的漏極(D)接第一發(fā)光模塊(LEDl)的負極，其源極(S )經(jīng)過第七電阻(R7)接地，第七電阻(R7)并接在第一三極管(Ql)的基極和發(fā)射極之間，第一發(fā)光模塊(LEDl)的正極接電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種LED節(jié)能電路。包括依次連接的感應電路、控制電路、驅(qū)動電路和負載電路；感應電路，用于將感應信號轉(zhuǎn)換為電信號；控制電路，用于將感應電路所提供的電信號進行模擬或數(shù)字處理后發(fā)出控制信號，以實現(xiàn)多檔位控制調(diào)節(jié)；驅(qū)動電路，用于接收控制電路發(fā)出的控制信號并執(zhí)行；負載電路，受控于驅(qū)動電路并將電信號轉(zhuǎn)換為光能。本發(fā)明通過對LED負載進行模擬/數(shù)字控制的設(shè)計，在保證電路可靠性的同時，合理地調(diào)節(jié)控制LED負載發(fā)光功率，使得LED負載實現(xiàn)進一步節(jié)能效果；同時，成本低、效果明顯，具有很雖的推廣和應用價值。
文檔編號H05B37/02GK103152924SQ20131004728
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者李卉, 周民一 申請人:深圳市均益安聯(lián)光伏系統(tǒng)工程有限責任公司