一种发光风扇的控制电路以及发光风扇组件的制作方法

本发明涉及电路领域，特别是涉及一种发光风扇的控制电路以及发光风扇组件。

背景技术：

目前的发光风扇的控制电路控制多个风扇时，每个风扇的灯带控制电路接收主控电路发送的灯光模式指令后，根据各自的时钟控制每个风扇上设置的灯带产生同步变化的灯光，但是灯带控制电路运行一段时间后，由于时钟误差，将导致其所控制的灯带灯光变化不一致。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种发光风扇的控制电路以及发光风扇组件，能够解决现有技术中由于时钟误差导致灯光变化不一致的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种发光风扇的控制电路，用于控制至少两个风扇上所分别设置的灯带的发光状态，控制电路包括主控电路以及与主控电路耦接的至少两个灯带控制电路，至少两个灯带控制电路进一步分别耦接至少两个风扇中的对应一个风扇上的灯带，其中主控电路根据用户的发光设置指令向至少两个灯带控制电路持续且同步产生灯光控制指令，至少两个灯带控制电路根据所接收的灯光控制指令分别控制其所耦接的灯带进行同步发光。

其中，主控电路包括主控芯片，主控芯片根据用户的发光设置指令以数据包形式向至少两个灯带控制电路持续且同步发送用于表示灯带的当前发光状态的灯光控制指令，至少两个灯带控制电路分别对所接收到数据包进行解析后获得灯光控制指令，并根据灯光控制指令控制灯带的当前发光状态。

其中，主控电路进一步包括与主控芯片耦接的灯光设置按键和/或外部接口，其中灯光设置按键根据不同的按键状态产生相应的发光设置指令，外部接口用于从外部设备接收发光设置指令。

其中，主控电路进一步包括风扇调速电路，风扇调速电路耦接主控芯片和至少两个风扇，主控芯片根据用户的转速设置指令产生电压调节指令，并控制风扇调速电路调节至少两个风扇的驱动电压，进而调节风扇的转速。

其中，主控电路进一步包括与主控芯片耦接的转速设置按键和/或外部接口，其中转速设置按键根据不同的按键状态产生相应的转速设置指令，外部接口用于从外部设备接收转速设置指令。

其中，每一灯带控制电路至少包括灯带控制芯片和灯带开关电路，灯带开关电路耦接灯带控制芯片和与灯带控制电路对应的风扇上的灯带，其中，灯带控制芯片根据灯光控制指令产生相应的开关控制指令至灯带开关电路，进而通过灯带开关电路控制灯带的发光状态。

其中，每一灯带包括并联设置至少两条子灯带，每一子灯带进一步包括并联设置的至少两条不同颜色的发光支路，灯带开关电路包括分别耦接于子灯带的至少两个第一开关电路以及分别耦接于至少两条子灯带中的同一发光颜色的发光支路的至少两个第二开关电路，其中第一开关电路用于分别控制每一子灯带的发光状态，第二开关电路用于分别控制至少两条子灯带中的同一发光颜色的发光支路的发光状态。

其中，每一灯带控制电路进一步包括风扇调速电路，风扇调速电路耦接灯带控制芯片和灯带控制电路所对应的风扇，其中，主控芯片根据用户的转速设置指令产生电压调节指令，灯带控制芯片根据电压调节指令控制风扇调速电路调节其所耦接的风扇的驱动电压，进而调节风扇的转速；或者主控芯片将转速设置指令发送至灯带控制芯片，灯带控制芯片根据转速设置指令产生电压调节指令，并控制风扇调速电路调节其所耦接的风扇的驱动电压，进而调节风扇的转速。

其中，主控电路进一步包括指示灯，指示灯用于显示当前风扇的转速状态和/或灯带的发光状态。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种发光风扇组件，包括至少两个设置有灯带的风扇以及如上所述的发光风扇的控制电路。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种发光风扇的控制电路，根据用户的发光设置指令，主控电路向至少两个灯带控制电路持续且同步产生灯光控制指令，使得至少两个灯带控制电路不需要时钟电路，而是根据接收的用户的发光设置指令控制其所耦接的灯带进行同步发光，从而避免时钟误差导致的灯光变化不一致。

附图说明

图1是本发明发光风扇的控制电路第一实施方式的电路原理示意图；

图2是图1中主控电路的电路原理示意图；

图3是图1中灯带控制电路的电路原理示意图；

图4是图1中灯带控制电路和灯带的电路示意图；

图5是本发明发光风扇的控制电路第二实施方式的电路原理示意图；

图6是图5中风扇调速电路的电路示意图；

图7是本发明发光风扇的控制电路第三实施方式的电路原理示意图；

图8是本发明发光风扇组件一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明发光风扇的控制电路第一实施方式的电路原理示意图。如图1所示，本发明发光风扇的控制电路10用于控制至少两个风扇上所分别设置的灯带的发光状态。

其中，控制电路10包括主控电路101以及与主控电路101耦接的至少两个灯带控制电路102，至少两个灯带控制电路102进一步分别耦接至少两个风扇中的对应一个风扇上的灯带103；

主控电路101根据用户的发光设置指令向至少两个灯带控制电路102持续且同步产生灯光控制指令，至少两个灯带控制电路102根据所接收的灯光控制指令分别控制其所耦接的灯带103进行同步发光。

其中，用户的发光设置指令为预先设置的灯光变化模式指令，每个灯光变化模式指令关联相应的灯光控制指令；主控电路101根据用户的发光设置指令，持续产生相应的灯光控制指令，并且同步向耦接的至少两个灯带控制电路发送。

具体地，如图1所示，在一个应用例中，主控电路101耦接四个灯带控制电路102，每个灯带控制电路102对应耦接一个风扇上的灯带103。主控电路101根据用户的发光设置指令，例如呼吸模式指令，持续产生相应的灯光控制指令，并同时发送给其所耦接的四个灯光控制电路102，每个灯光控制电路102则根据接收到的灯光控制指令，控制其所耦接的灯带103进行同步发光。当然，在其他应用例中，灯光控制电路102可以是两个、三个、五个或者更多，此处不做具体限定。

在一个应用例中，结合图1和图2所示，主控电路101包括主控芯片1011，耦接至少两个灯带控制电路102。

具体地，主控芯片1011根据用户的发光设置指令以数据包形式向至少两个灯带控制电路102持续且同步发送用于表示灯带103的当前发光状态的灯光控制指令，至少两个灯带控制电路102分别对所接收到数据包进行解析后获得灯光控制指令，并根据灯光控制指令控制灯带103的当前发光状态。

其中，用户的发光设置指令为预先设置的指令，用于设置灯带103的灯光变化模式，例如呼吸、长亮或渐变色等模式。主控芯片1011根据用户的发光设置指令持续产生包括灯带103当前灯光状态的灯光控制指令，并以数据包形式持续且同步向至少两个灯带控制电路102发送，此处以四个灯带控制电路102为例；每个灯带控制电路102分别对接收到的数据包进行解析，获得灯光控制指令，并以该灯光控制指令控制其耦接的灯带103发光，以产生与该灯光控制指令中的灯带103的当前灯光状态相同的灯光。由于主控芯片1011持续且同步向每个灯带控制电路102发送数据包，每个灯带控制电路102同一时刻接收到的数据包相同，从而以相同的灯光控制指令控制灯带103发光，最终实现每个灯带103上的灯光变化同步。

进一步参阅图2，在另一个应用例中，主控电路101进一步包括与主控芯片1011耦接的灯光设置按键1012和/或外部接口1013，其中灯光设置按键1012根据不同的按键状态产生相应的发光设置指令，外部接口1013用于从外部设备接收发光设置指令。

例如，主控芯片1011耦接一个灯光设置按键1012，主控芯片1011中预先设置有七种灯光变化模式，包括星空、呼吸、长亮、渐变色模式等，每种灯光变化模式对应一个发光设置指令，用户长按该灯光设置按键1012一秒，可以切换一次灯光变化模式，即切换一次发光设置指令。当然，在其他应用例中，可以设置短按灯光设置按键1012的次数等其他按键状态对应不同的发光设置指令，也可以采用多个按键的按键状态的组合对应不同的发光设置指令，具体视用户需求设置，此处不做具体限定。

又例如，主控芯片1011耦接一外部接口1013，外部设备(例如电脑、手机等)通过该外部接口1013连接主控芯片1011，并可通过该外部接口1013向主控芯片1011发送发光设置指令。当然，在其他应用例中，主控芯片1011可以同时耦接灯光设置按键1012和外部接口1013，其中灯光设置按键1012和外部接口1013的控制优先级可以视用户需求而定，此处不做具体限定。

结合图2和图3所示，在一个应用例中，每一灯带控制电路102至少包括灯带控制芯片1021和灯带开关电路1022，灯带开关电路1022耦接灯带控制芯片1021和与灯带控制电路102对应的风扇上的灯带103，其中，灯带控制芯片1021根据灯光控制指令产生相应的开关控制指令至灯带开关电路1022，进而通过灯带开关电路1022控制灯带103的发光状态。

具体地，灯带控制芯片1021耦接主控芯片1011和灯带开关电路1022，用于从主控芯片1011获取灯光控制指令并产生相应的开关控制指令，此处开关控制指令为脉冲宽度调制指令，即pwm控制指令。灯带控制芯片1021将该pwm控制指令发送至灯带开关电路1022，通过灯带开关电路1022控制灯带103的发光状态。当然，在其他应用例中，开关控制指令也可以是其他类型的控制指令，此处不做具体限定。

结合图3和图4所示，每一灯带103包括并联设置至少两条子灯带1031，每一子灯带1031进一步包括并联设置的至少两条不同颜色的发光支路10311，灯带开关电路1022包括分别耦接于子灯带1031的至少两个第一开关电路10221以及分别耦接于至少两条子灯带1031中的同一发光颜色的发光支路10311的至少两个第二开关电路10222，其中第一开关电路10221用于分别控制每一子灯带1031的发光状态，第二开关电路10222用于分别控制至少两条子灯带1031中的同一发光颜色的发光支路10311的发光状态。

具体地，在上述应用例中，每一灯带103包括六条子灯带1031，每一子灯带1031进一步包括并联设置的三条不同颜色的发光支路10311，分别为r、g和b发光支路，即红、绿和蓝三色led灯组成的发光支路，如图4所示，每条发光支路10311包括同一种颜色的三个串联的发光二极管d3和一个串联于其中两个发光二极管d3之间的电阻r1；三条发光支路10311单独发光或者其发光的组合可以产生七种不同颜色的灯光，例如r和g发光支路一起发光会产生黄色灯光，r和b发光支路一起发光会产生紫色灯光。当然，在其他应用例中，r、g和b发光支路也可以由其他发光元件组成，此处不做具体限定。

其中，每一子灯带1031耦接一个第一开关电路10221，同一发光颜色的发光支路10311耦接一个第二开关电路10222，灯带控制芯片1021持续产生pwm控制指令，分别控制第一开关电路10221和第二开关电路10222，可以控制每一子灯带1031中每一发光支路10311的灯光亮暗和灯光亮度。

具体地，如图4所示，每个第一开关电路10221包括一个三极管q1，三极管q1的基极通过电阻r2连接于灯带控制芯片1021，集电极连接于子灯带1031的并联连接端a，发射极接地；每个第二开关电路10222包括两个三级管q2和q3，其中三极管q2的基极通过电阻r3连接于灯带控制芯片1021，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极通过电阻r4连接于三极管q3的基极，三极管q3的发射极连接于电源，并通过电阻r5与基极连接，三极管q3的集电极连接于一个发光支路10311；灯带控制芯片1021持续向三极管q1、q2的基极产生pwm控制指令，从而控制三极管q1、q2的导通与否，进而控制三极管q3的导通与否，即控制第一开关电路10221和第二开关电路10222，最终控制灯带103的发光状态。当然，在其他实施例中，第一开关电路10221和第二开关电路10222也可以采用其他类型的电路，此处不做具体限定。

上述实施方式中，根据用户的发光设置指令，主控电路向至少两个灯带控制电路持续且同步产生灯光控制指令，使得至少两个灯带控制电路不需要时钟电路，而是根据接收的用户的发光设置指令控制其所耦接的灯带进行同步发光，从而避免时钟误差导致的灯光变化不一致。

在其他实施方式中，主控电路还可以同时控制与其耦接的每一风扇的转速，使得每一风扇的转速同步。

具体请参阅图5，图5是本发明发光风扇的控制电路第二实施方式的电路原理示意图。图5与图1结构类似，此处不再赘述，不同之处在于，主控电路201进一步包括风扇调速电路2012，风扇调速电路2012耦接主控芯片2011和至少两个风扇202，主控芯片2011根据用户的转速设置指令产生电压调节指令，并控制风扇调速电路2012调节至少两个风扇202的驱动电压，进而调节风扇202的转速。

其中，用户的转速设置指令为预先设置的风扇档位指令，每个风扇档位指令关联相应的电压调节指令；主控芯片2011根据用户的转速设置指令产生相应的电压调节指令，并控制风扇调速电路2012同步调节风扇202的驱动电压，进而调节风扇202的转速。

具体地，结合图5和图6所示，在一个应用例中，主控芯片2011耦接风扇调速电路2012和四个风扇202，该风扇调速电路2012是pwm调速电路。如图6所示，风扇调速电路2012中，三极管q1的基极通过并联的电阻r1和电容c1与主控芯片2011连接，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极与三极管q2的基极连接，并且通过二极管d1分别与晶体管q3的栅极和三极管q2的发射极连接，三极管q2的基极还通过电阻r2与电源连接，电容c2连接于电源和地之间，三极管q2的集电极与晶体管q3的源极连接，晶体管q3的漏极分别与二极管d2的一端和电感l1的一端连接，二极管d2的另一端接地，电阻r3连接于三极管q2的集电极和电感l1的另一端之间，电感l的另一端还分别与电容c3的一端和电阻r4的一端连接，电容c3的另一端接地，电阻r4的另一端与并联的电阻r5和电容c4的一端连接，并联的电阻r5和电容c4的另一端接地，电阻r4的另一端还与主控芯片2011连接。

当用户的转速设置指令是低速档设置指令时，主控芯片2011产生相应的电压调节指令dc_pwm，例如dc_pwm控制指令的占空比为20％，则该风扇调速电路2012中的开关管q3的导通时间占比较低，电路中的平均输入阻抗较大，而电源电压固定(例如12v)，进而导致平均输出电压dc_0较低，即产生的风扇平均驱动电压dc_0较低，例如3v，从而调节风扇的转速为低速；当用户的转速设置指令为高速档或中速档设置指令时，电路原理与上述过程类似，此处不再重复。

如图5所示，主控芯片2011通过风扇调速电路2012调节风扇202的转速时，风扇202同时向主控芯片2011反馈实时转速；此外，如图6所示，风扇调速电路2012同时向主控芯片2011发送反馈电压dc_ac；主控芯片2011根据风扇202反馈的转速和反馈电压dc_ac进一步调整风扇202的驱动电压dc_0，从而实现风扇202的转速同步。

在另一个应用例中，如图5所示，主控电路201进一步包括与主控芯片2011耦接的转速设置按键2013和/或外部接口2014，其中转速设置按键2013根据不同的按键状态产生相应的转速设置指令，外部接口2014用于从外部设备接收转速设置指令。

例如，主控芯片2011耦接一个转速设置按键2013，主控芯片2011中预先设置有三个风扇档位，包括高速档、中速档和低速挡，每个风扇档位对应一个转速设置指令，用户短按该转速设置按键2013一次，可以切换一次风扇档位，即切换一次转速设置指令。当然，在其他应用例中，可以设置长按灯光设置按键2013一秒等其他按键状态对应不同的转速设置指令，也可以采用多个按键的按键状态的组合对应不同的转速设置指令，具体视用户需求设置，此处不做具体限定。

又例如，主控芯片2011耦接一外部接口2014，外部设备(例如电脑、手机等)通过该外部接口2014连接主控芯片2011，并可通过该外部接口2014向主控芯片2011发送转速设置指令。当然，在其他应用例中，主控芯片2011可以同时耦接转速设置按键2013和外部接口2014，其中转速设置按键2013和外部接口2014的控制优先级可以视用户需求而定，此处不做具体限定。

进一步参阅图5，在其他应用例中，主控电路201进一步包括指示灯2015，指示灯2015用于显示当前风扇202的转速状态和/或灯带203的发光状态。

具体地，主控电路201进一步包括两种指示灯2015a和2015b，其中指示灯2015a用于显示当前风扇202的转速状态，例如当前为低速档时指示灯2015a显示为绿色，高速挡时显示为红色；指示灯2015b亮表示当前灯带203正常发光，指示灯2015b不亮表示当前灯带203的不发光。当然，在其他实施方式中，指示灯2015也可以有更多种类型，此处不做具体限定。

本实施方式中，主控电路不仅可以控制与其耦接的每一风扇上设置的灯带同步发光，还可以同时控制与其耦接的每一风扇的转速，使得每一风扇的转速同步。

在其他实施方式中，主控电路可以通过灯带控制电路控制每一风扇的转速。

具体请参阅图7，图7是本发明发光风扇的控制电路第三实施方式的电路原理示意图。图7与图1结构类似，此处不再赘述，不同之处在于，每一灯带控制电路301进一步包括风扇调速电路3012，风扇调速电路3012耦接灯带控制芯片3011和灯带控制电路301所对应的风扇302。

在一个应用例中，主控芯片3013根据用户的转速设置指令产生电压调节指令，灯带控制芯片3011根据电压调节指令控制风扇调速电路3012调节其所耦接的风扇302的驱动电压，进而调节风扇302的转速。

其中，用户的转速设置指令为预先设置的风扇档位指令，每个风扇档位指令关联相应的电压调节指令。本实施方式中，用户的转速设置指令来源于与主控芯片3011耦接的转速设置按键3014和/或外部接口3015，其中转速设置按键3014根据不同的按键状态产生相应的转速设置指令，外部接口3015用于从外部设备接收转速设置指令。

具体地，如图7所示，风扇调速电路3012耦接四个风扇302，主控芯片3013根据用户的转速设置指令产生相应的电压调节指令，并将该电压调节指令发送至灯带控制芯片3011，通过灯带控制芯片3011控制风扇调速电路3012同步调节四个风扇302的驱动电压，进而调节风扇302的转速，最终实现四个风扇302转速同步。其中，该风扇调速电路3012可以参考图6所示的电路，此处不再赘述。

在另一个应用例中，主控芯片3013将转速设置指令发送至灯带控制芯片3011，灯带控制芯片3011根据转速设置指令产生电压调节指令，并控制风扇调速电路3012调节其所耦接的风扇302的驱动电压，进而调节风扇302的转速。

具体地，如图7所示，灯带控制芯片3011接收来自主控芯片3013的转速设置指令，产生相应的电压调节指令，并控制风扇调速电路3012调节与其耦接的四个风扇302的驱动电压，进而实现四个风扇302转速同步。其中，该风扇调速电路3012可以参考图6所示的电路，此处不再赘述。

进一步参阅图7，灯带控制芯片3011通过风扇调速电路3012调节风扇302的转速时，风扇302同时向灯带控制芯片3011反馈其实时转速，灯带控制芯片3011根据风扇302反馈的转速进一步调整风扇302的驱动电压，从而实现风扇302的转速同步。

本实施方式中，主控电路不仅可以控制与其耦接的每一风扇上设置的灯带同步发光，还可以通过灯带控制电路同时控制与其耦接的每一风扇的转速，使得每一风扇的转速同步。

请参阅图8，图8是本发明发光风扇组件一实施方式的结构示意图。如图8所示，本发明发光风扇组件80包括至少两个设置有灯带的风扇801以及发光风扇的控制电路802。其中，发光风扇的控制电路802可以参考本发明发光风扇的控制电路第一至第三任一种实施方式中的发光风扇的控制电路，此处不再重复。

本实施方式中，发光风扇组件通过发光风扇的控制电路，根据用户的发光设置指令，主控电路向至少两个灯带控制电路持续且同步产生灯光控制指令，使得至少两个灯带控制电路不需要时钟电路，而是根据接收的用户的发光设置指令控制其所耦接的灯带进行同步发光，从而避免时钟误差导致的灯光变化不一致。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。