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一种集成多个LED发光电路的LED灯条及其驱动电路的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-22 15:03:45

本发明涉及led灯条,尤其是涉及一种集成多个led发光电路的led灯条及其驱动电路。

背景技术:

1、现有的具有调色功能的led灯通常需要包括二个或二个以上独立的led发光电路,这些led发光电路的发光颜色各不相同。这些led发光电路同时发光形成的混合光的颜色随着这些led发光电路的发光强度的比例变化而变化。每个led发光电路均具有正极和负极,当其正极和负极之间接入电流时,该led发光电路发光,且其发光强度和接入的电流大小成正比。当多个发光颜色各不相同的led发光电路在一起构成led发光模块工作时,要求能够独立地调节每个led发光电路的发光强度,此时每个led发光电路的正极和负极中的至少一个需要是独立的,没有和其它的led发光电路的正极或者负极连接。所以,由n个led发光电路构成的led发光模块至少具有设置n+1个电极将n个led发光电路的正极或者负极引出,n为大于等于2的整数。

2、现有的集成多个led发光电路的led灯条通常包括条状结构的基板以及设置在基板上的由多个发光颜色各不相同led发光电路构成的led发光模块,该led灯条至少具有n+1个电极,n+1个电极分别设置在基板的两端。

3、现有的集成多个led发光电路的led灯条的电极数量会随着其内led发光电路数量的增加而增加。较多数量的电极分布在基板两端,且任意两个电极均不能接触,由此导致在基板两端设置电极的加工工艺复杂度增加,加工效率较低,加工成本较高,甚至会出现不能加工的情况,而一旦出现不能加工情况,就需要增加基板宽度,导致成本进一步增加。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题之一是提供一种仅具有两个电极,能够避免因电极数量较多导致的加工工艺复杂度增加,加工效率降低以及加工成本增加问题的集成多个led发光电路的led灯条。

2、本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为:一种集成多个led发光电路的led灯条,包括条状结构的基板和设置在所述的基板上的发光颜色各不相同的n个led发光电路,n为大于等于2的整数,每个所述的led发光电路分别通过若干数量的led晶元串联形成,每个所述的led发光电路均具有正极和负极,当所述的led发光电路的正极和负极之间接入电流时,其内若干数量的led晶元均能够发光;将第d个led发光电路的工作电压记为vd,d=1,2,…,n,vp小于v(p+1),p=1,2,…,n-1;所述的基板的两端分别设置有一个电极,一个电极为所述的集成多个led发光电路的led灯条的正极,另一个电极为所述的集成多个led发光电路的led灯条的负极;所述的集成多个led发光电路的led灯条还包括集成电路晶元,所述的集成电路晶元为多路输出的线性恒流电路,具有n个输出端和一个负极,当所述的集成电路晶元的第k个输出端有电流流入时,其第k个输出端与其负极导通,其第1个输出端至第k-1个输出端均与其负极保持截止,k=2,…,n;所述的集成电路晶元的第d个输出端和第d个led发光电路的负极连接,n个led发光电路的正极与所述的集成多个led发光电路的led灯条的正极连接,所述的集成电路晶元的负极与所述的集成多个led发光电路的led灯条的负极连接。

3、所述的集成电路晶元还具有电流设置端,所述的集成多个led发光电路的led灯条还包括用于设置流入所述的集成电路晶元的各个输出端的电流大小的设置电阻,所述的设置电阻的一端和所述的集成电路晶元的电流设置端连接,所述的设置电阻的另一端连接所述的集成多个led发光电路的led灯条的负极。

4、所述的一种集成多个led发光电路的led灯条为rgbwc灯条,n=5,第1个led发光电路的发光颜色为红色,第2个led发光电路的发光颜色为绿色,第3个led发光电路的发光颜色为蓝色,第4个led发光电路的发光颜色为暖色白,第5个led发光电路的发光颜色为冷色白;所述的集成电路晶元采用型号为sm2255e的五段线性恒流集成电路的线性恒流晶元,所述的线性恒流晶元具有vin焊盘、d1焊盘、d2焊盘、d3焊盘、d4焊盘、rext焊盘和gnd焊盘,所述的线性恒流晶元的vin焊盘为所述的集成电路晶元的第1个输出端,所述的线性恒流晶元的d1焊盘为所述的集成电路晶元的第2个输出端,所述的线性恒流晶元的d2焊盘为所述的集成电路晶元的第3个输出端,所述的线性恒流晶元的d3焊盘为所述的集成电路晶元的第4个输出端,所述的线性恒流晶元的d4焊盘为所述的集成电路晶元的第5个输出端,所述的线性恒流晶元的gnd焊盘为所述的集成电路晶元的负极,所述的线性恒流晶元的rext焊盘为所述的集成电路晶元的电流设置端。

5、与现有技术相比,本发明的led灯条的优点在于分别通过若干数量的led晶元串联形成每个led发光电路,每个led发光电路均具有正极和负极,当led发光电路的正极和负极之间接入电流时,其内若干数量的led晶元均能够发光,将第d个led发光电路的工作电压记为vd,d=1,2,…,n,vp小于v(p+1),p=1,2,…,n-1;基板的两端分别设置有一个电极,一个电极为集成多个led发光电路的led灯条的正极,另一个电极为集成多个led发光电路的led灯条的负极;集成多个led发光电路的led灯条还包括集成电路晶元,集成电路晶元为多路输出的线性恒流电路,具有n个输出端和一个负极,当集成电路晶元的第k个输出端有电流流入时,其第k个输出端与其负极导通,其第1个输出端至第k-1个输出端均与其负极保持截止,k=2,…,n;集成电路晶元的第d个输出端和第d个led发光电路的负极连接,n个led发光电路的正极与集成多个led发光电路的led灯条的正极连接,集成电路晶元的负极与集成多个led发光电路的led灯条的负极连接;当集成多个led发光电路的led灯条的正极和负极之间加载的电压为v1时,集成电路晶元的第1个输出端与其负极导通,驱动第1个led发光电路发光,因为第2个led发光电路至第n个led发光电路的工作电压大于v1,此时即使集成电路晶元的第2个输出端至第n个输出端均与其负极导通,第2个led发光电路至第n个led发光电路也不能发光;当集成多个led发光电路的led灯条的正极和负极之间加载的电压为vq,且q为大于等于2且小于n的整数时,集成电路晶元的第q个输出端有电流流入,与其负极导通,驱动第q个led发光电路发光,集成电路晶元的第1个输出端至第q-1个输出端均与其负极保持截止,第1个led发光电路至第q-1个led发光电路均不能发光,第q+1个led发光电路至第n个led发光电路的工作电压均大于vq,即使集成电路晶元的第q+1个输出端至第n个输出端均与其负极导通,第q+1个led发光电路至第n个led发光电路也不能发光;当集成多个led发光电路的led灯条的正极和负极之间加载的电压为vn时,集成电路晶元的第n个输出端有电流流入,与其负极导通,驱动第n个led发光电路发光,集成电路晶元的第1个输出端至第n-1个输出端均与其负极保持截止,第1个led发光电路至第n-1个led发光电路不能发光;由此,本发明的集成多个led发光电路的led灯条仅具有正极和负极这两个电极,通过控制其正极和负极之间接入的电压大小以及接入时间就能够控制n个led发光电路独立发光及发光时间,从而对n个led发光电路的发光时间的比例进行控制,调整n个led发光电路的平均电流及发光强度,实现调色,由于仅需要设置两个电极,电极数量很少,故此能够降低在基板两端设置电极的加工工艺要求,提高加工效率,并降低加工成本,且其各个led发光电路的led晶元连接能够符合现有技术的压线连接工艺要求,不需要在基板上走线就能完成集成电路晶元、led晶元和电极之间的连接,方便进行大规模生产。

6、本发明所要解决的技术问题之二是提供一种集成多个led发光电路的led灯条的驱动电路。该驱动电路能够用于驱动仅具有两个电极的集成多个led发光电路的led灯条。

7、本发明解决上述技术问题之二所采用的技术方案为:一种集成多个led发光电路的led灯条的驱动电路,用于驱动所述的集成多个led发光电路的led灯条,具有正输出端和负输出端,所述的驱动电路的正输出端连接所述的集成多个led发光电路led灯条的正极,所述的驱动电路的负输出端连接所述的集成多个led发光电路led灯条的负极,所述的驱动电路的正输出端和负输出端之间能够周期性的输出n档电压,n档电压与n个led发光电路的工作电压一一对应。

8、所述的驱动电路包括多路恒压电源,n选一开关电路和开关控制电路,所述的多路恒压电源具有n个输出端和负极,所述的多路恒压电源的第s个输出端用于输出所述的集成多个led发光电路的led灯条的第s个led发光电路的工作电压vs,s=1,2,…,n;所述的n选一开关电路具有n个输入端、输出端、n个信号输入端和负极,所述的n选一开关电路的第s个输入端与其第s个信号输入端对应,所述的n选一开关电路的第s个信号输入端用于接入控制其第s个输入端与其输出端是否导通的电信号,所述的开关控制电路具有n个信号输出端和负极,所述的开关控制电路的第s个信号输出端用于输出控制所述的n选一开关电路的第s个输入端与其输出端是否导通的电信号;所述的多路恒压电源的第s个输出端和所述的n选一开关电路的第s个输入端连接,所述的n选一开关电路的第s个信号输入端和所述的开关控制电路的第s个信号输出端连接,所述的开关控制电路的负极、所述的n选一开关电路的负极和所述的多路恒压电源的负极连接。

9、所述的n选一开关电路包括n个开关单元,每个所述的开关单元均具有输入端、输出端、信号输入端和负极,所述的开关单元的信号输入端用于接入高电平1或者低电平0,当接入高电平1时,其输入端和输出端导通,当接入低电平0时,其输入端和输出端截止;第s个开关单元的输入端为所述的n选一开关电路的第s个输入端,第s个开关单元的信号输入端为所述的n选一开关电路的第s个信号输入端,n个开关单元的输出端连接在一起,且其连接端为所述的n选一开关电路的输出端,n个开关单元的负极连接在一起,且其连接端为所述的n选一开关电路的负极。

10、每个所述的开关单元均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第一三极管和第二三极管,所述的第一二极管为整流二极管,所述的第一电阻的一端为所述的开关单元的信号输入端,所述的第一电阻的另一端和所述的第一三极管的基极连接,所述的第一三极管的发射极为所述的开关单元的负极,所述的第一三极管的集电极和所述的第三电阻的一端连接,所述的第三电阻的另一端、所述的第二电阻的一端和所述的第二三极管的基极连接,所述的第二三极管的发射极和所述的第二电阻的另一端连接,且其连接端所述的开关单元的输入端,所述的第二三极管的集电极和所述的第一二极管的正极连接,所述的第一二极管的负极为所述的开关单元的输出端。

11、与现有技术相比,本发明的驱动电路的优点在于通过改变驱动电路的正输出端和负输出端之间输出各档电压的时间,就可以改变驱动n个led发光电路的平均电流的大小,就能设置集成多个led发光电路的led灯条的发光强度和发光颜色,实现调色,由此本发明的驱动电路能够用于驱动仅具有两个电极的集成多个led发光电路的led灯条,使得集成多个led发光电路的led灯条的电极数量能够减少至仅有两个,从而能够降低集成多个led发光电路的led灯条在基板两端设置电极的加工工艺复杂度,提高加工效率,并降低加工成本。

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