发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种整体尺寸较小，成本较低的智能LED灯电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能LED灯电路，包括整流电路、LED发光电路、智能通信模块和稳压电路，所述的整流电路具有第一交流端、第二交流端、正输出端和负输出端，所述的整流电路用于将其第一交流端和第二交流端接入的交流电压转换为直流电压在其正输出端和负输出端之间输出，所述的LED发光电路具有正极和负极，所述的LED发光电路的正极和负极之间具有发光电压阈值，当所述的LED发光电路的正极和负极之间接入的电压小于发光电压阈值时，所述的LED发光电路不会发光，并且没有电流流过，当所述的LED发光电路的正极和负极之间有电流流过并发光时，其正极和负极之间的电压大于等于发光阈值电压，并且其发光强度和驱动其发光的直流电流大小成正比，所述的智能模块电路具有正极、负极、PWM端和输出端，所述的稳压电路具有第一输入端、第二输入端、控制端、输出端和负极，所述的稳压电路的第一输入端和第二输入端分别用于接入外部电压，当其控制端接入1电平时，所述的稳压电路将其第一输入端接入的电压转换为直流电压在其输出端输出，当其控制端接入0电平时，所述的稳压电路将其第二输入端接入的电压转换为直流电压在其输出端输出，并且所述的稳压电路的第二输入端输入的功率保持不变，不随其输出端输出的电流或功率的波动而变化，所述的智能通信模块能够在外部控制信号控制下或者按照其内部预先设定的规则，在其PWM端输出相应的PWM信号，并在其输出端输出与该PWM信号对应的电平信号(1电平或者0电平)，所述的智能LED灯电路还包括PWM恒流电路，所述的PWM恒流电路采用内部具有高频变压器的开关型恒流输出电路实现，所述的PWM恒流电路具有正极、负极、正输出端、负输出端、PWM控制端、第一电压端和第二电压端，所述的PWM恒流电路具有两个工作模式：恒流输出模式和恒压输出模式，所述的PWM恒流电路具有PWM信号阈值区间，所述的PWM恒流电路的PWM控制端用于接入所述的智能通信模块的PWM端输出的PWM信号，当所述的PWM恒流电路的PWM控制端接入的PWM信号的占空比大于PWM信号阈值区间的上限时，所述的PWM恒流电路为恒流输出模式，在恒流输出模式时，所述的PWM恒流电路将其正极和负极之间接入的直流电压转换为恒定电流，在其正输出端和负输出端之间输出，该恒定电流的大小和其PWM控制端接入的PWM信号成正比，并且其正输出端和负输出端之间输出的电压由外部连接电路的电压决定，与此同时，所述的智能通信模块的输出端输出0电平，当所述的PWM恒流电路的PWM控制端接入的PWM信号的占空比小于PWM信号阈值区间的下限时，所述的PWM恒流电路为恒压输出模式，在恒压输出模式时，所述的PWM恒流电路将其正极和负极之间接入的直流电压转换为恒定电压在其正输出端和负输出端之间输出，该恒定电压的大小预先设定，且小于发光电压阈值，与此同时，所述的智能通信模块的输出端输出1电平；所述的PWM恒流电路的第一电压端和第二电压端的电压均为所述的PWM恒流电路中高频变压器产生的感应电压，所述的PWM恒流电路的第一电压端的电压大于其第二电压端的电压，并且其第一电压端的电压、第二电压端的电压以及其正输出端和负输出端之间的电压，三者之间的比例大小保持不变；所述的PWM恒流电路的正极和所述的整流电路的正输出端连接，所述的PWM恒流电路的正输出端和所述的LED发光电路的正极连接，所述的PWM恒流电路的负输出端和所述的LED发光电路的负极连接，所述的智能通信模块的PWM端和所述的PWM恒流电路的PWM控制端连接，所述的智能通信模块的输出端和所述的稳压电路的控制端连接，所述的稳压电路的第一输入端和所述的PWM恒流电路的第一电压端连接，所述的稳压电路的第二输入端和所述的PWM恒流电路的第二电压端连接，所述的稳压电路的输出端和所述的智能通信模块的正极连接，所述的智能通信模块的负极、所述的稳压电路的负极、所述的PWM恒流电路的负极和所述的整流电路的负输出端连接；

当所述的整流电路的第一交流端和第二交流端之间接入市电交流电压时，所述的整流电路的正输出端和负输出端之间输出直流电压，所述的PWM恒流电路默认为恒压输出模式，其正输出端和负输出端输出的电压小于所述的LED发光电路的发光电压阈值，所述的LED发光电路不发光，与此同时，所述的PWM恒流电路的第一电压端和第二电压端分别输出对应的电压，所述的稳压电路默认为通过其第一输入端接入电压，然后在其输出端输出对应的直流电压为所述的智能通信模块供电，此时所述的智能通信模块进入正常工作状态，所述的智能通信模块按照接收到的外部控制信号或者内部预先设定的规则，设置其PWM端的PWM信号和其输出端的电平信号，从而控制所述的智能LED灯电路的状态；当所述的智能通信模块控制所述的智能LED灯电路为熄灯状态时，其PWM端输出的PWM信号的占空比小于PWM信号阈值区间的下限，并且其输出端的电平信号为1电平，此时所述的PWM恒流电路为恒压输出模式，所述的PWM恒流电路的正输出端和负输出端之间输出小于所述的LED发光电路的发光电压阈值的电压，所述的LED发光电路不发光，此时所述的稳压电路通过其第一输入端接入所述的PWM恒流电路的第一电压端的电压，并在其输出端输出所述的智能通信模块所需的工作电压，使所述的智能通信模块保持正常工作；当所述的智能通信模块控制所述的智能LED灯电路为亮灯状态时，其PWM端输出的PWM信号的占空比大于PWM信号阈值区间的上限，并且其输出端输出的电平信号为0电平，所述的PWM恒流电路为恒流输出模式，所述的PWM恒流电路在其正输出端和负输出端之间输出对应该PWM信号的直流电流，驱动所述的LED发光电路发光，所述的PWM恒流电路的正输出端和负输出端之间输出的电压为所述的LED发光电路的工作电压，此时所述的稳压电路通过其第二输入端接入所述的PWM恒流电路的第二电压端的电压，并在其输出端输出所述的智能通信模块所需的工作电压，使所述的智能通信模块保持正常工作，并提高所述的稳压电路的工作效率。

所述的稳压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一MOS管、第二MOS管和LDO集成电路，所述的第一电容、所述的第二电容和所述的第四电容均为电解电容，所述的第一二极管和所述的第二二极管均为整流二极管，所述的第三二极管和所述的第四二极管均为稳压二极管，所述的第一MOS管为PMOS管，所述的第二MOS管为NMOS管，所述的LDO集成电路具有输入脚、输出脚和接地脚，所述的第一二极管的正极为所述的稳压电路的第一输入端，所述的第二二极管的正极为所述的稳压电路的第二输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第三二极管的负极和第一MOS管的源极连接，所述的第一MOS管的漏极和所述的第二电阻的一端连接，所述的第一MOS光的栅极、所述的第三二极管的正极和所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端和所述的第二MOS管的漏极连接，所述的第二MOS管的栅极为所述的稳压电路的控制端，所述的第二二极管的负极、所述的第一电容的正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、所述的第二电阻的另一端、所述的第四二极管的负极、所述的第二电容的正极和所述的LDO集成电路的输入脚连接，所述的LDO集成电路的输出脚、所述的第三电容的一端和所述的第四电容的正极连接且其连接端为所述的稳压电路的输出端，所述的第一电容的负极、所述的第二电容的负极、所述的第三电容的另一端、所述的第四电容的负极、所述的第四二极管的正极、所述的第二MOS管的源极和所述的LDO集成电路的接地脚连接且其连接端为所述的稳压电路的负极。该稳压电路中，除了电容，其它元件容易设计到同一集成电路中，便于进一步减小空间和降低成本。

所述的PWM恒流电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、晶体管、第三MOS管、型号为SY5882的调光集成电路和高频变压器，所述的第十二电容为电解电容，所述的第六二极管为稳压二极管，所述的第五二极管、所述的第七二极管、所述的第八二极管和所述的第九二极管均为整流二极管，所述的第三MOS管为NMOS管，所述的高频变压器包括初级线圈、次级线圈、辅助线圈、第一线圈和第二线圈，所述的辅助线圈的一端、所述的第五二极管的正极和所述的第七电阻的一端连接，所述的第五二极管的负极和所述的第四电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端、所述的第五电阻的一端、所述的第五电容的一端和所述的晶体管的集电极连接，所述的第五电阻的另一端、所述的第六二极管的负极和所述的晶体管的基极连接，所述的晶体管的发射极和所述的第七二极管的正极连接，所述的第七二极管的负极、所述的第六电容的一端、所述的第六电阻的一端和所述的调光集成电路的第6脚连接，所述的第七电阻的另一端、所述的第八电阻的一端和所述的调光集成电路的第2脚连接，所述的调光集成电路的第7脚和所述的第九电容的一端连接，所述的调光集成电路的第1脚、所述的第十电容的一端和所述的第十一电容的一端连接，所述的第十一电容的另一端和所述的第十一电阻的一端连接，所述的调光集成电路的第5脚和所述的第十电阻的一端连接，所述的第十电阻的另一端和所述的第三MOS管的栅极连接，所述的第三MOS管的源极、所述的第十二电阻的一端和所述的调光集成电路的第3脚连接，所述的第三MOS管的漏极、所述的第八二极管的正极和所述的高频变压器的初级线圈的一端连接，所述的第八二极管的负极、所述的第八电容的一端和所述的第九电阻的一端连接，所述的高频变压器的初级线圈的另一端、所述的第九电阻的另一端、所述的第八电容的另一端、所述的第六电阻的另一端和所述的第七电容的一端连接且其连接端为所述的PWM恒流电路的正极，所述的第五电容的另一端、所述的第六电容的另一端、所述的第七电容的另一端、所述的第六二极管的正极、所述的高频变压器的辅助线圈的另一端、所述的高频变压器的第一线圈的一端、所述的第八电阻的另一端、所述的第十一电阻的另一端、所述的第十二电阻的另一端、所述的第九电容的另一端、所述的第十电容的另一端和所述的调光集成电路的第4脚连接且其连接端为所述的PWM恒流电路的负极，所述的高频变压器的第一线圈的另一端和所述的高频变压器的第二线圈的一端连接且其连接端为所述的PWM恒流电路的第二电压端，所述的高频变压器的第二线圈的另一端为所述的PWM恒流电路的第一电压端，所述的调光集成电路的第8脚为所述的PWM恒流电路的PWM控制端，所述的高频变压器的次级线圈的一端和所述的第九二极管的正极连接，第九二极管的负极、所述的第十二电容的正极和所述的第十三电阻的一端连接且其连接端为所述的PWM恒流电路的正输出端，所述的高频变压器的次级线圈的另一端、所述的第十二电容的负极和所述的第十三电阻的另一端连接且其连接端为所述的PWM恒流电路的负输出端。该PWM恒流电路中，根据调光集成电路实际参数，可将PWM信号阈值区间设定为2.5％-5.5％，在PWM控制端接入占空比大于5.5％的PWM信号时为恒流输出模式，在PWM控制端接入占空比小于2.5％时的PWM信号时，则为恒压输出模式，在实际应用中，在确定LED发光电路的工作在恒流输出模式时工作电压后，设置PWM恒流电路在恒压输出模式时在正输出端和负输出端之间输出的最小电压可接近LED发光电路的工作电压的1/3，远远小于LED发光电路的发光电压阈值。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过设置PWM恒流电路，PWM恒流电路采用内部具有高频变压器的开关型恒流输出电路实现，PWM恒流电路具有正极、负极、正输出端、负输出端、PWM控制端、第一电压端和第二电压端，PWM恒流电路具有两个工作模式：恒流输出模式和恒压输出模式，PWM恒流电路具有PWM信号阈值区间，PWM恒流电路的PWM控制端用于接入智能通信模块的PWM端输出的PWM信号，当PWM恒流电路的PWM控制端接入的PWM信号的占空比大于PWM信号阈值区间的上限时，PWM恒流电路为恒流输出模式，在恒流输出模式时，PWM恒流电路将其正极和负极之间接入的直流电压转换为恒定电流，在其正输出端和负输出端之间输出，该恒定电流的大小和其PWM控制端接入的PWM信号成正比，并且其正输出端和负输出端之间输出的电压由外部连接电路的电压决定，与此同时，智能通信模块的输出端输出0电平，当PWM恒流电路的PWM控制端接入的PWM信号的占空比小于PWM信号阈值区间的下限时，PWM恒流电路为恒压输出模式，在恒压输出模式时，PWM恒流电路将其正极和负极之间接入的直流电压转换为恒定电压在其正输出端和负输出端之间输出，该恒定电压的大小预先设定，且小于发光电压阈值，与此同时，智能通信模块的输出端输出1电平；PWM恒流电路的第一电压端和第二电压端的电压均为PWM恒流电路中高频变压器产生的感应电压，PWM恒流电路的第一电压端的电压大于其第二电压端的电压，并且其第一电压端的电压、第二电压端的电压以及其正输出端和负输出端之间的电压，三者之间的比例大小保持不变；PWM恒流电路的正极和整流电路的正输出端连接，PWM恒流电路的正输出端和LED发光电路的正极连接，PWM恒流电路的负输出端和LED发光电路的负极连接，智能通信模块的PWM端和PWM恒流电路的PWM控制端连接，智能通信模块的输出端和稳压电路的控制端连接，稳压电路的第一输入端和PWM恒流电路的第一电压端连接，稳压电路的第二输入端和PWM恒流电路的第二电压端连接，稳压电路的输出端和智能通信模块的正极连接，智能通信模块的负极、稳压电路的负极、PWM恒流电路的负极和整流电路的负输出端连接；当整流电路的第一交流端和第二交流端之间接入市电交流电压时，整流电路的正输出端和负输出端之间输出直流电压，PWM恒流电路默认为恒压输出模式，其正输出端和负输出端输出的电压小于LED发光电路的发光电压阈值，LED发光电路不发光，与此同时，PWM恒流电路的第一电压端和第二电压端分别输出对应的电压，稳压电路默认为通过其第一输入端接入电压，然后在其输出端输出对应的直流电压为智能通信模块供电，此时智能通信模块进入正常工作状态，智能通信模块按照接收到的外部控制信号或者内部预先设定的规则，设置其PWM端的PWM信号和其输出端的电平信号，从而控制智能LED灯电路的状态；当智能通信模块控制智能LED灯电路为熄灯状态时，其PWM端输出的PWM信号的占空比小于PWM信号阈值区间的下限，并且其输出端的电平信号为1电平，此时PWM恒流电路为恒压输出模式，PWM恒流电路的正输出端和负输出端之间输出小于LED发光电路的发光电压阈值的电压，LED发光电路不发光，此时稳压电路通过其第一输入端接入PWM恒流电路的第一电压端的电压，并在其输出端输出智能通信模块所需的工作电压，使智能通信模块保持正常工作；当智能通信模块控制智能LED灯电路为亮灯状态时，其PWM端输出的PWM信号的占空比大于PWM信号阈值区间的上限，并且其输出端输出的电平信号为0电平，PWM恒流电路为恒流输出模式，PWM恒流电路在其正输出端和负输出端之间输出对应该PWM信号的直流电流，驱动LED发光电路发光，PWM恒流电路的正输出端和负输出端之间输出的电压为LED发光电路的工作电压，此时稳压电路通过其第二输入端接入PWM恒流电路的第二电压端的电压，并在其输出端输出智能通信模块所需的工作电压，使智能通信模块保持正常工作，并提高稳压电路的工作效率，由此本发明采用具有恒压输出模式和恒流输出模式这两个工作模式的PWM恒流电路取代现有的恒流变换电路，通过PWM信号的占空比大小控制PWM恒流电路的工作模式，在恒压输出模式时PWM恒流电路的正输出端和负输出端之间的输出电压低于LED发光电路的发光电压阈值，控制熄灯状态，PWM恒流电路为恒流输出模时，控制为亮灯状态，此时因为稳压电路接入的功率保持不变，稳压电路恒功率接入，不随智能通信模块的功耗波动而变化，所以即使智能通信模块在收发通信信号时，其消耗功率产生变化，不会影响稳压电路输入功率的变化，这样不会产生PWM恒流电路在正输出端和负输出端输出的电流变化，使LED发光电路的发光强度保持不变的状态，不会出现闪烁，稳压电路根据PWM恒流电路的工作模式进行输入电压换挡，在恒流输出模式和恒压输出模式的输入电压相差较大，使稳压电路在亮灯状态时具有较高效率，从而能够采用更为简单的稳压电路替换掉结构替换当前采用开关降压的辅助电源，从PWM恒流电路处获得电压、输出恒压或者恒流，减小了智能LED灯电路的整体尺寸，降低了智能LED灯电路的成本。