[发明专利]基于电源线边沿信号控制的串并联混合彩灯装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED控制技术领域，具体涉及一种基于电源线边沿信号控制的串并联混合彩灯装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有发光效率高、可靠性高、寿命长等显著优点，尤其适合应用于LED装饰照明。LED圣诞灯一般由多颗LED通过串联、并联方式或串并联混合方式联结，是圣诞节、复活节等节日的主要装饰品，也是喜庆、娱乐、夜景照明的亮化装饰产品，具有广阔的市场。

一般情况下，LED并联方式由于电流大，导线等效电阻消耗较大电压，导致并联方式不适合连接数量较多的LED，比如1000颗以上LED的应用。

为了实现数量较多LED的应用，一般采用串并联混合模式，并通过控制电源通断实现闪烁。电源电压为36V或者60V时，当前LED串并联产品，都不能仅通过电源线与地线实现七彩色变化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电源线边沿信号控制的串并联混合彩灯装置。

一种基于电源线边沿信号控制的串并联混合彩灯装置，包括：

边沿信号发生器，用于生成边沿信号并将所述的边沿信号加载在电源线上输出；

若干LED模组，每个LED模组包括一个LED彩灯组和用于根据电源线输出的边沿信号驱动该LED彩灯组的LED驱动器；

所述若干LED模组通过串并联混合方式连接在所述电源线。

通过边沿信号发生器生成边沿信号并加载至电源线上输出，一方面为LED驱动器供电，另外，电源线输出的边沿信号还可以作为LED驱动器的控制信号，只通过电源线和地线就获得闪烁、颜色跳变、颜色逐渐增亮、颜色逐渐变暗以及流水灯等效果，可大大减少所需连线的数量。

串联方式连接的LED模组之间可以串联连接LED。在实际应用中也可以为LED模组和LED之间的串并联混合。本发明的基于电源线边沿信号控制的串并联混合彩灯装置不仅适用于LED模组之间的串并联混合连接，也适用于LED模组与LED之间以及LED之间的串并联混合连接。

所述的边沿信号发生器包括第一可控开关和分压控制电路，所述第一可控开关的输入端连接一直流电源，输出端接电源线，所述分压控制电路的控制信号输出端与第一可控开关的控制端连接用于控制第一可控开关的通断以生成边沿信号并加载在电源线上。

通过控制第一可控开关的通断，即可形成边沿信号，并加载至电源线上。本发明中当第一可控开关导通时，电源线上加载的边沿信号为高电平，当第一可控开关断开时，电源线上加载的边沿信号为低电平。

作为优选，所述直流电源电压大于5V。进一步，所述直流电源电压通常为12V、24V、36V或者60V。

作为优选，第一可控开关为P沟道场效应管，源极连接所述直流电源，漏极连接所述电源线，栅极连接所述分压控制电路的控制信号输出端。

当P沟道场效应管源极电压与栅极电压差大于P沟道场效应管导通阈值，P沟道场效应管导通；当P沟道场效应管源极电压与栅极电压差大于P沟道场效应管击穿电压时，P沟道场效应管被击穿。

本发明所述分压控制电路提供控制信号，通过控制P沟道场效应管栅极电压，实现作为第一可控开关的P沟道场效应管的通断控制，并使得作为第一可控开关的P沟道场效应管不被击穿。

作为优选，所述分压控制电路包括微处理器、第一电阻、第二电阻和第二可控开关，其中：

所述微处理器用于输出中间控制信号，所述微处理器最低电位端连接地；

所述第二可控开关的输入端连接通过依次串联的所述第一电阻和所述第二电阻与所述直流电源连接，输出端连接地，控制端与所述微处理器连接；

所述第一电阻和所述第二电阻的串联处作为分压控制电路的控制信号输出端以输出控制信号。

进一步，为降低成本，所述的微处理器可以为单片机。

当微处理器输出的中间控制信号为高电平时，第二可控开关导通，第二可控开关的等效电阻值约等于0，分压控制电路的控制信号输出端电压由第一电阻和第二电阻比值确定，分压控制电路的控制信号输出端电压与所述P沟道场效应管栅极电压的差大于所述P沟道场效应管导通阈值电压，所述P沟道场效应管导通；

反之，当微处理器输出的中间控制信号为低电平时，所述第二可控开关截止，第二可控开关的等效电阻值约等于无穷大，作为第一可控开关的P沟道场效应管源极电压与所述P沟道场效应管栅极电压的差小于所述P沟道场效应管导通阈值电压，所述P沟道场效应管截止。