一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路

摘要

本发明涉及一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路。串联LED灯组包括多个串联连接的LED灯，每个LED灯对应一个开关电路；供电电源连接并为串联LED灯组供电；主控制器分别连接每个开关电路，每个开关电路对应并联连接在一个LED灯的两端；主控制器控制每个开关电路的通断状态；若主控制器控制某个开关电路接通，则开关电路对应的LED灯被短接；若主控制器控制某个开关电路断开，则开关电路对应的LED灯不被短接。本发明为串联LED灯组中每个LED设置独立的开关电路，实现对每个LED的独立控制，且该开关电路在LED损坏时可提供备用旁路，保证整个串联LED灯组能正常工作。

说明书

技术领域

本发明涉及LED领域，更具体地说，涉及一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路。

背景技术

LED(发光二极管)被广泛应用到生产生活中，多个LED串联是一种常见的使用方法。现有LED串联灯组仅在LED串联灯组两端连接供电电源，为LED串联灯组供电，但不能实现对LED串联灯组中单个LED的调节。例如LED串联灯组中LED的参数和颜色不同时，串联供电的供电方式不能实现对单个LED的亮度调节，从而使LED串联灯组亮度不一致；又例如，当串联电路中某个LED损坏时，整个LED串联灯组便不能工作；又例如，不能单独控制LED串联灯组中某一个LED的开关。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路，所述串联LED灯组包括多个串联连接的LED灯，所述控制电路包括供电电源、主控制器以及多个开关电路，每个所述LED灯对应一个所述开关电路；

所述供电电源连接并为所述串联LED灯组供电；所述主控制器分别连接每个所述开关电路，每个所述开关电路对应并联连接在一个所述LED灯的两端；所述主控制器控制每个所述开关电路的通断状态；

若所述主控制器控制某个所述开关电路接通，则所述开关电路对应的所述LED灯被短接；若所述主控制器控制某个所述开关电路断开，则所述开关电路对应的所述LED灯不被短接。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述开关电路为MOS管Q1，所述MOS管Q1的源极和漏极分别连接所述LED灯的两端，所述MOS管Q1的栅极连接所述主控制器，所述主控制器控制所述MOS管Q1的通断；或

所述开关电路为三极管Q2，所述三极管Q2的集电极和发射极分别连接所述LED灯的两端，所述三极管Q2的基极连接所述主控制器，所述主控制器控制所述三极管Q2的通断；或

所述开关电路为可控硅T，所述可控硅T的阳极和阴极分别连接所述LED灯的两端，所述可控硅T的控制极连接所述主控制器，所述主控制器控制所述可控硅T的通断。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述控制电路还包括多个稳压管Z，每个所述LED灯对应一个所述稳压管Z；每个所述稳压管Z对应并联连接在一个所述LED灯的两端，所述稳压管Z的正极连接对应所述LED灯的负极，所述稳压管Z的负极连接对应所述LED灯的正极；或

所述控制电路还包括多个电阻R1，每个所述LED灯对应一个所述电阻R1；所述电阻R1对应并联连接在一个所述LED灯的两端。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述控制电路还包括多个开关控制电路，每个所述开关电路对应一个所述开关控制电路，所述开关控制电路与所述开关电路一一对应连接；所述主控制器分别连接每个所述开关控制电路，通过所述开关控制电路控制对应所述开关电路的通断。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述开关控制电路包括：三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C；

所述三极管Q5的基极连接所述主控制器，所述三极管Q5的发射极通过所述电阻R4接地，所述三极管Q5的发射极通过所述电容C接地，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R3分别连接所述三极管Q3的基极和所述三极管Q4的基极；所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极分别连接所述三极管Q3的发射极和所述开关电路；所述三极管Q3的基极通过所述电阻R2连接所述开关电路，所述三极管Q3的集电极连接所述开关电路。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述LED灯的点亮过程为：所述供电电源为所述串联LED灯组供电，所述三极管Q5接收所述主控制器发送的高电平信号，所述三极管Q5导通，所述三极管Q4导通，所述三极管Q3不导通，则所述开关电路断开，所述开关电路对应的所述LED灯点亮；

所述LED灯的关断过程为：所述供电电源为所述串联LED灯组供电，所述三极管Q5接收所述主控制器发送的低电平信号，所述三极管Q5不导通，所述三极管Q4不导通，所述三极管Q3导通，则所述开关电路接通，所述开关电路对应的所述LED灯被短路关断。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述主控制器分别连接每个所述LED灯的两端，通过采集所述LED灯两端的电压信号获知对应所述LED灯的工作状态。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述主控制器通过控制所述开关电路的通断频率和/或通断时间，实现对应所述LED灯的亮度控制。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述LED灯包括至少两个LED，所述至少两个LED之间进行并联连接和/或串联连接。

进一步，在本发明所述的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，所述供电电源包括电源控制器和恒流可调控制器，所述主控制器分别连接所述电源控制器和恒流可调控制器；所述串联LED灯组的两端分别连接所述电源控制器和恒流可调控制器，实现对所述串联LED灯组的供电调节。

实施本发明的一种可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路，具有以下有益效果：本发明为串联LED灯组中每个LED设置独立的开关电路，实现对每个LED的独立控制，且该开关电路在LED损坏时可提供备用旁路，保证整个串联LED灯组能正常工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是一实施例提供的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路的电路图；

图2是一实施例提供的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路的电路图；

图3是一实施例提供的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路的电路图；

图4是一实施例提供的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路的电路图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例

参考图1，本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，串联LED灯组包括多个串联连接的LED灯，分别为LED1、LED2、···、LEDn，LED1、LED2、···、LEDn可是不同颜色的LED灯。控制电路包括供电电源、主控制器以及多个开关电路，每个LED灯对应一个开关电路，供电电源连接并为串联LED灯组供电。主控制器分别连接每个开关电路，每个开关电路对应并联连接在一个LED灯的两端。主控制器控制每个开关电路的通断状态，通断状态包括开关电路接通和开关电路断开，即主控制器可独立控制某一个或多个LED灯的通断状态。

若主控制器控制某个开关电路接通，则开关电路对应的LED灯被短接，LED灯熄灭。若主控制器控制某个开关电路断开，则开关电路对应的LED灯不被短接，正常接入串联LED灯中。现有串联LED灯组中若某个LED灯坏掉，会导致整个串联LED灯组断开，本实施例解决了这一问题，在某个LED灯坏掉后，主控制器控制该LED灯对应的开关电路接通，则该LED灯被短接，整个串联LED灯组可正常工作。

进一步，串联LED灯组中每个LED灯的工作参数不尽相同，但基于多个LED灯串联连接，每个LED灯的电流是相同的，这就会导致有些LED灯的亮度不符合设计需求，例如串联LED灯中LED灯的亮度不统一，影响视觉效果。本实施例解决了这一问题，本实施例中主控制器通过控制开关电路的通断频率和/或通断时间，实现对应LED灯的通断控制，从而实现串联LED灯组中某个LED灯的亮度控制。

作为选择，本实施例中串联LED灯组中每个LED灯还可以为LED阵列，即LED灯包括至少两个LED，至少两个LED之间进行并联连接和/或串联连接，将至少两个LED之间进行并联连接和/或串联连接作为一个整体与开关电路并联连接。

作为选择，本实施例中主控电路和多个开关开路为一体式集成芯片或一体式集成电路。

本实施例为串联LED灯组中每个LED设置独立的开关电路，实现对每个LED的独立控制，且该开关电路在LED损坏时可提供备用旁路，保证整个串联LED灯组能正常工作。

实施例

在上述实施例的基础上，为实时了解每个LED灯的工作状态，在本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，主控制器分别连接每个LED灯的两端，通过采集LED灯两端的电压信号获知对应LED灯的工作状态。获取LED灯的工作状态后，主控制器根据预设控制算法控制开关电路的通断状态，实现智能控制。例如当某个LED灯的两端的电压压降为0V时，说明该LED灯损坏，此时主控制器控制损坏LED灯对应的开关电路接通，则可恢复整个串联LED灯组的正常工作。

作为选择，为实现远程控制串联LED灯组，本实施例的控制电路还包括用于发送主控制器采集的LED灯两端的电压信号的通信模块，例如将采集的LED灯两端的电压信号发送至远程控制终端或服务器。通信模块可选用有线通信模块或无线通信模块，无线通信模块包括但不限于2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、蓝牙模块、WIFI模块等。

进一步，该通信模块连接主控制器，该通信模块还用于接收外部发送的用于控制开关电路通断状态的控制指令，通信模块将接收到的控制指令传输至主控制器。主控制器接收到控制指令后，根据控制指令控制开关电路的通断状态。

实施例

在上述实施例的基础上，参考图3和图4在本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中，供电电源包括电源控制器和恒流可调控制器，主控制器分别连接电源控制器和恒流可调控制器；串联LED灯组的两端分别连接电源控制器和恒流可调控制器，实现对串联LED灯组的供电调节。其中电源控制器和恒流可调控制器可参考现有技术，本实施例不再赘述。

实施例

参考图2和图4，在上述实施例的基础上，本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中控制电路还包括多个稳压管Z，每个LED灯对应一个稳压管Z；每个稳压管Z对应并联连接在一个LED灯的两端，稳压管Z的正极连接对应LED灯的负极，稳压管Z的负极连接对应LED灯的正极。或

参考图3，本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中控制电路还包括多个电阻R1，每个LED灯对应一个电阻R1；电阻R1对应并联连接在一个LED灯的两端。

本实施例中将稳压管Z或电阻R1作为串联LED灯组中每个LED灯的旁路，在某个LED灯损坏时，即可通过与其并联的稳压管Z或电阻R1继续保持整个串联LED灯组的连通。

实施例

在上述实施例的基础上，本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路提供三种开关电路的实现方式：

开关电路第一实现方式：参考图2，开关电路为MOS管Q1，MOS管Q1的源极和漏极分别连接LED灯的两端，MOS管Q1的栅极连接主控制器，主控制器控制MOS管Q1的通断。

开关电路第二实现方式：开关电路为三极管Q2，三极管Q2的集电极和发射极分别连接LED灯的两端，三极管Q2的基极连接主控制器，主控制器控制三极管Q2的通断。

开关电路第三实现方式：参考图3，开关电路为可控硅T，可控硅T的阳极和阴极分别连接LED灯的两端，可控硅T的控制极连接主控制器，主控制器控制可控硅T的通断。

以上三种开关电路的实施方式用于说明开关电路的实施示例，并不用于限定开关电路的实现方式，其他能够实现开关电路功能的单个元件或电路都属于本实施例的保护范围。

实施例

参考图2和图3，在上述实施例的基础上，本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路中控制电路还包括多个开关控制电路，每个开关电路对应一个开关控制电路，开关控制电路与开关电路一一对应连接；主控制器分别连接每个开关控制电路，通过开关控制电路控制对应开关电路的通断。

进一步，本实施例的开关控制电路包括：三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C，其中三极管Q5的基极连接主控制器，三极管Q5的发射极通过电阻R4接地，三极管Q5的发射极通过电容C接地，三极管Q5的集电极通过电阻R3分别连接三极管Q3的基极和三极管Q4的基极；三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极分别连接三极管Q3的发射极和开关电路；三极管Q3的基极通过电阻R2连接开关电路，三极管Q3的集电极连接开关电路。其中电阻R2和电阻R3为分压电阻。

本实施例的可独立控制串联LED灯组中单个LED的控制电路的控制过程包括：LED灯的点亮过程和LED灯的关断过程，以下分别进行说明：

LED灯的点亮过程为：供电电源为串联LED灯组供电，三极管Q5接收主控制器发送的高电平信号，三极管Q5导通，三极管Q4导通，三极管Q3不导通，则开关电路断开，即MOS管Q1断开，开关电路对应的LED灯点亮。

LED灯的关断过程为：供电电源为串联LED灯组供电，三极管Q5接收主控制器发送的低电平信号，三极管Q5不导通，三极管Q4不导通，三极管Q3导通，则开关电路接通，即MOS管Q1接通，开关电路对应的LED灯被短路关断。

本实施例为串联LED灯组中每个LED设置独立的开关电路，实现对每个LED的独立控制，且该开关电路在LED损坏时可提供备用旁路，保证整个串联LED灯组能正常工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。