LED变色灯原理说明

LED变色灯是一种新型灯泡它的外形与一般乳白色白炽灯泡相同但点亮后会自动按一定的时间间隔变色循环地发出青黄绿紫蓝红白色光它适用于家庭生日派对节日聚会过节过年给节日添加欢乐气氛也可用于娱乐场所及作广告灯等该变色灯泡的特点是节能耗电约1W寿命长使用方便价格便宜变色的光学原理变色灯是由红R绿G蓝B三基色LED组成的双色LED是我们十分熟悉的一般由红光LED及绿光LED组成它可以单独发出红光或绿光若红光及绿光同时亮点时红绿两种光混合成橙黄色变色灯的变色原理如图1所示三种基色LED分别点亮两个LED时它可以发出黄紫青色如红蓝两LED点亮时发出紫色光若红绿蓝三种LED同时点亮时它会产生白光如果有电路能使红绿蓝光LED分别两两点亮单独点亮及三基色LED同时点亮则能按图1的情况发出七种不同颜色的光来LED变色灯的结构框图如图2所示它由电容降压式稳压电源LED控制器及GRB三基色LED阵列组成由于这三部分都要装入灯头内所以其电源采用电容器降压全波整流及稳压二极管稳压的简单电路变色灯的结构框图电源输出15V电压供LED阵列输出146V供LED控制器控制器的输出端123中有一个是低电平时如1为低电平则绿色LED亮若三个输出端都是低电平时则发出白光绿红蓝光LED都亮LED控制器是变色灯的关键它是由CD4060来承担的先介绍一下CD4060CD4060简介CD4060是4000系列CMOS器件中的一种是14位二进制计数器它内部有两反相器外接两个电阻及一个电容就可组成振荡器作为时钟发生器输入时钟脉冲时下降沿输出端输出记数脉冲它有一个复位端Reset当复位端为高电平时所有输出端都是低电平如表1所示CD4060为16管脚DIP封装各管脚排列如图3所示其中Clockin是时钟脉冲输入Clockout1及Clockout2是时钟脉冲输出相位差180Reset是复位输入端高电平有效Q4Q14是二进制记数脉冲输出端Vdd为电源正端318VVss为电源负端LED变色灯的电路如图所示它由电源部分变色控制部分及三基色LED阵列组成现分别介绍其工作原理1电源部分由降压电容C2全波整流D2D5及稳压二极管D4组成的电容降压式电路是很典型的ACDC转换电路经15V的稳压二极管稳压后严格地说是被限幅后作为驱动LED阵列的电源经D1C1滤波后约145V的电压供CD4060及复位的电压高电平与电容C2并联的电阻R4是断开电源后C2上的电荷经R4放电防止灯头上带电这种电源的特点是当负载的电压远小于220V时负载上电流IL69CC为降压电容单位为uFIL的单位为mA例如C047uF时流过负载的电流约324mA并且这个电流是比较稳定的另外这种电源尺寸小占空间小其缺点是对市电是不隔离的要求封闭在灯头内并有良好的绝缘2变色控制部分变色控制部分由二进制记数器CD4060承担时钟脉冲信号不采用一般的振荡器电路CD4060内部有两个反相器外接两个电阻一个电容即可组成振荡器而在电源电路中串接R3在R3上的50Hz交流电压经R5C3组成的微分电路形成尖脉冲作为时钟脉冲信号在输出记数脉冲中选择Q8Q9Q10三端与LED负极连接当记数脉冲输出低电平时相应的LED串被点亮Q8Q9Q10的输出时序如图5所示50Hz的周期为002sQ8的周期为512sQ9的周期为1024sQ10的周期为2048shtt