CN207039977U - 一键切换七彩灯灯效的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一键切换七彩灯灯效的控制电路，LED灯负极经电阻R7后接方波输入端，LED灯正极接电源VCC；电源VCC输出端还经过串连的电阻R1、R2、R3、电容C1后接地，电阻R1两端接三极管Ⅰ的发射极与基极；电阻R2、R3公共端接三极管Ⅱ的集电极，电阻R3与电容C1公共端接按键KEY，按键KEY的另一端接在三极管Ⅱ基极，三极管Ⅱ基极经电阻R5接三极管Ⅰ集电极以及电阻R6,电阻R6另一端接三极管Ⅲ基极，三极管Ⅲ的集电极经滤波电容C2后接LED灯与电阻R7公共端，利用按键KEY的通断状态，控制灯效驱动电路与电容C2负端的电压变化，实现LED灯负极的PWM波与模拟电压的切换，从而切换灯光效果以及亮度，提高产品的多样性，且使用常用元器件搭载电路，简单方便。

Description

一键切换七彩灯灯效的控制电路

技术领域

本实用新型涉及LED应用领域，特别涉及一键切换七彩灯灯效的电路。

背景技术

在电子产品的应用中，使用两脚七彩灯来提升产品的灯光效果，七彩灯包含驱动芯片和RGB三灯芯，七彩灯的工作方式是通过驱动芯片驱动RGB三灯芯，每过一段时间改变一次颜色，实现七彩发光效果，在发光过程中正极断电或负极电压较高，此时驱动芯片就会复位，驱动芯片就会重新从上电时的第一个颜色开始工作，如果直接使用方波驱动七彩灯且周期小于七彩灯颜色变化周期，会使七彩灯在方波的一个周期里复位一次，即每次还未变色就复位一次，此时的七彩灯工作为单色灯，常见的应用方案是将七彩灯的正极接电源，负极接限流电阻的一端，限流电阻的另一端接地，在上电后，七彩灯会按照驱动芯片的灯效变换灯光颜色，此应用方案不能控制七彩灯的亮度且无法控制七彩灯的灯光效果。

实用新型内容

本专利申请提供了一键切换七彩灯灯效的控制电路，利用RC滤波的特性将占空比可变的方波转换成电压可变的模拟电压，控制七彩变化灯效，且七彩灯亮度随方波的占空比变化而变化，本实用新型采用以下技术方案：包括：按键KEY、三极管Ⅰ、三极管Ⅱ、三极管Ⅲ、LED灯、滤波电容C2以及方波输入端，LED灯负极经电阻R7后接方波输入端，LED灯正极接电源VCC；电源VCC输出端还经过串连的电阻R1、R2、R3、电容C1后接地，电阻R1两端接三极管Ⅰ的发射极与基极；电阻R2、R3公共端接三极管Ⅱ的集电极，电阻R3与电容C1公共端接按键KEY，按键KEY的另一端接在三极管Ⅱ基极，三极管Ⅱ基极经电阻R5接三极管Ⅰ集电极以及电阻R6,电阻R6另一端接三极管Ⅲ基极，三极管Ⅲ的集电极经滤波电容C2后接LED灯与电阻R7公共端。

优选的，三极管Ⅱ为NPN型，三极管Ⅱ的基极与发射极之间连接接地电阻R4。

优选的，三极管Ⅰ为PNP型，三极管Ⅰ的发射极接电阻R1的高电位点。

优选的，三极管Ⅲ选用NPN型，三极管Ⅲ的发射极接地、集电极接滤波电容C2的阴极。

优选的，方波输入端为MCU或波形发生器。

本实用新型的有益效果：本专利申请利用按键KEY的通断状态，控制灯效驱动电路与电容C2负端的电压变化，实现LED灯负极的PWM波与模拟电压的切换，从而切换灯光效果以及亮度，提高产品的多样性，且使用常用元器件搭载电路，简单方便。

附图说明

图1为本专利申请本专利申请的结构原理图。

具体实施方式

本专利包括有：LED灯、滤波电容C2、方波输入端以及灯效驱动电路，LED灯正极接电源VCC，LED灯负极经电阻R7后接占空比可变的方波输入端，且负极与电阻R7接点处通过导线接在电容C2的正极，构成RC滤波电路，利用RC滤波特性将PWM波转换为电压可变的模拟电压，实现LED灯光亮度的变化，电容C2的负极接可控的灯效驱动电路，通过控制电容C2的负极高低电压实现RC滤波工作、失效状态的切换，实现灯效的变化。

其中，方波输入端为MCU或波形发生器，利用MCU输出PWM波已属于现有技术，如DSP、51单片机，还可以采用一些电路如555电路输出PWM波，由于PWM波的产生已属于现有技术，故不做冗余介绍。

其中，LED灯包含驱动芯片和RGB三灯芯，LED灯供电后，内部的驱动芯片就可驱动RGB三灯芯，实现七彩灯光效果，对于利用驱动芯片驱动RGB三灯芯也属于现有技术，本文不作冗余介绍。

上述可控的灯效驱动电路包括有：按键KEY、PNP型的三极管Ⅰ、NPN型的三极管Ⅱ、NPN型的三极管Ⅲ、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1，电源VCC通过导线依次经过电阻R1、R2、R3、电容C1后接地，三极管Ⅰ的发射极接在电阻R1与电源VCC接点处、基极接在电阻R1、R2的公共点、集电极接电阻R5、R6，上电后，三极管Ⅰ处于截止状态，电源VCC对电容C1进行充电。

电阻R6的另一端接三极管Ⅲ的基极，三极管Ⅲ的发射极接地、集电极接电容C2的负极，上电时，三极管Ⅰ截止、三极管Ⅲ截止，电容C2的负极相当于悬空，七彩灯的负极为方波，即为单色工作灯效。

三极管Ⅱ集电极接电阻R2、R3的公共点、基极接按键KEY以及电阻R5的另一端、发射极与基极还接在接地电阻R4的两端，按键KEY的另一端接电阻R3与电容C1的公共点，当上电且按键KEY未接通时，三极管Ⅱ的基极、发射极接地，三极管Ⅱ也为截止，电容C1处于持续充电状态直至电容电荷充满；而当上电且按键KEY按下一次后，即按键KEY先接通短时间后断开，按键KEY接通时电容C1瞬间放电，三极管Ⅱ的基极电压瞬间升高使三极管Ⅱ导通，三极管Ⅰ基极电压瞬间拉低满足导通条件，所以三极管Ⅰ瞬间导通，同时，三极管Ⅰ的集电极电压瞬间升高，电阻R4、R5串联分压升高，且电阻R3与按键KEY的接通不会将三极管II的基极电压降到阈值以下，此时三极管Ⅱ的基极保持为高电平，三极管Ⅱ常导通；按键KEY断开后，电阻R4分压使三极管II的基极电压保持为高电平，三极管I、三极管II仍然为导通状态，三极管Ⅲ的基极电压一直为高电平，三极管Ⅲ导通，从而使电容C2的负极导通到地，利用RC滤波的特性将占空比可变的方波（PWM波）转换成电压可变的模拟电压，LED灯的负极为该模拟电压，转换的模拟电压电平不会太高所以不会使七彩灯复位，七彩灯有七彩变化灯效且亮度随方波的占空比变化而变化，即为七彩工作灯效。

七彩工作灯光效果下，电容C1两端电压为低电平，再次按下一次按键KEY后，即按键KEY先接通短时间后断开。按键KEY接通后，由于电容C1两端电压不能突变的特性，三极管Ⅱ的基极电压瞬间下降到阈值电压以下，三极管II瞬间截止；三极管Ⅰ的基极电压上升为电源电压VCC，三极管Ⅰ截止；由于有下拉电阻R4，电容C1此时无法充电，三极管II的基极电压在阈值电压以下，三极管II常截止；三极管Ⅲ的基极电压就会被电阻R4、R5拉到阈值以下，三极管Ⅲ截止；按键KEY断开后，三极管I、三极管II、三极管III仍然保持截止状态。电容C2的负极相当于悬空，RC滤波功能失效，LED灯的负极为方波，七彩LED灯内部的驱动芯片会在方波电平为高电平（即七彩灯的负极为高电平）时，由于正负端工作电压压差过低无法正常工作而复位；方波电平为低电平时，LED灯内部的驱动芯片驱动第一个工作颜色周期亮；从而使七彩灯变为单色灯且亮度随方波的占空比变化而变化，即为单色工作灯效。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切灯效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一键切换七彩灯灯效的控制电路，包括：按键KEY、三极管Ⅰ、三极管Ⅱ、三极管Ⅲ、LED灯、滤波电容C2以及方波输入端，其特征在于：LED灯负极经电阻R7后接方波输入端，LED灯正极接电源VCC；电源VCC输出端还经过串连的电阻R1、R2、R3、电容C1后接地，电阻R1两端接三极管Ⅰ的发射极与基极；电阻R2、R3公共端接三极管Ⅱ的集电极，电阻R3与电容C1公共端接按键KEY，按键KEY的另一端接在三极管Ⅱ基极，三极管Ⅱ基极经电阻R5接三极管Ⅰ集电极以及电阻R6,电阻R6另一端接三极管Ⅲ基极，三极管Ⅲ的集电极经滤波电容C2后接LED灯与电阻R7公共端。

2.根据权利要求1所述的一键切换七彩灯灯效的控制电路，其特征在于：三极管Ⅱ为NPN型，三极管Ⅱ的基极与发射极之间连接接地电阻R4。

3.根据权利要求2所述的一键切换七彩灯灯效的控制电路，其特征在于：三极管Ⅰ为PNP型，三极管Ⅰ的发射极接电阻R1的高电位点。

4.根据权利要求1所述的一键切换七彩灯灯效的控制电路，其特征在于：三极管Ⅲ选用NPN型，三极管Ⅲ的发射极接地、集电极接滤波电容C2的阴极。

5.根据权利要求1所述的一键切换七彩灯灯效的控制电路，其特征在于：方波输入端为MCU或波形发生器。