本發(fā)明涉及一種控制裝置，具體是一種智能LED驅(qū)動控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，要求電子元器件的供電電源越來越苛刻。一般元器件供電都是直接從市電中獲得，但由于電網(wǎng)的輸入阻抗呈容性，而大量整流電路造成電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)輸入電壓與輸入電流間存在較大相位差，輸入電流呈脈沖狀，諧波分量很高，嚴重干擾電力系統(tǒng)。據(jù)了解現(xiàn)階段一般電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)約為0.65，因此，高效率利用能源，提高電源功率因數(shù)已刻不容緩。

近年來，半導體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明領(lǐng)域。按固體發(fā)光物理學原理，發(fā)光效率能接近100%，具有工作電壓低、耗電量小、響應(yīng)時間短、發(fā)光效率高、抗沖擊、使用壽命長、光色純、性能穩(wěn)定可靠及成本低等優(yōu)點。隨著LED價格的不斷降低，發(fā)光亮度的不斷提高，半導體光源在照明領(lǐng)域中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景，大功率LED燈有節(jié)能高效等諸多優(yōu)點，很有發(fā)展前景?，F(xiàn)在市場上存在各種各樣的LED驅(qū)動電路，而且很少帶有功率因數(shù)校正的功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種采用主動式PFC的智能LED驅(qū)動控制裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種智能LED驅(qū)動控制裝置，包括控制器、比較器、觸摸屏模塊、電流電壓采樣模塊、PFC控制器模塊、升壓電路和整流電路，所述控制器分別連接過流保護驅(qū)動模塊、觸摸屏模塊、比較器、升壓電路和電壓電流采樣模塊，比較器還連接電壓電流采樣模塊，電壓電流采樣模塊還分別連接隔離變壓器、整流電路和過流保護模塊，過流保護模塊還連接過流保護驅(qū)動模塊另一端，所述隔離變壓器還連接自耦變壓器，自耦變壓器還連接交流AC，所述升壓電路還分別連接電壓電流采樣模塊和PFC控制電路，電壓電流采樣模塊還分別連接PFC控制模塊另一端和負載；所述PFC控制模塊包括PFC控制器、電阻R0、電阻R1、電容C1、電感L和二極管D1，所述電容C1分別連接升壓電路、電感L和PFC控制器的輸入電壓采樣端，電感L另一端分別連接二極管D2正極、二極管D1正極和PFC功率管VT引腳1，PFC功率管VT引腳2分別連接電阻R0、電容C2和電阻R2并接地，電阻R0另一端分別連接電容C1另一端、整流橋Q輸出端V-和PFC控制器的電流采樣端，所述二極管D2負極連接接地二極管D3負極，所述二極管D1負極分別連接電容C2另一端、電阻R1和電壓電流采樣模塊，電阻R1另一端分別連接電阻R2另一端和PFC控制器的輸出電壓采樣端，PFC控制器的開關(guān)控制端連接PFC功率管VT引腳3。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述控制器采用MSP430F449。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述比較器采用雙路比較器LM393。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述負載為LED燈。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述PFC控制器采用UCC28019。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述二極管D3為穩(wěn)壓二極管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明系統(tǒng)采用相位差測量法，即分別對隔離變壓器副邊檢測的電壓、電流信號先經(jīng)比較器整形，然后通過計算得到電壓電流的相位差，再送入控制器進行余弦運算，即可得到系統(tǒng)的功率因數(shù)，通過等精度法測相，可達到很高精度，從而能使LED的功率因數(shù)校正效果好，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低。

附圖說明

圖1為智能LED驅(qū)動控制裝置的電路結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為智能LED驅(qū)動控制裝置中PFC控制模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1~2，本發(fā)明實施例中，一種智能LED驅(qū)動控制裝置，包括控制器、比較器、觸摸屏模塊、電流電壓采樣模塊、PFC控制器模塊、升壓電路和整流電路，所述控制器分別連接過流保護驅(qū)動模塊、觸摸屏模塊、比較器、升壓電路和電壓電流采樣模塊，比較器還連接電壓電流采樣模塊，電壓電流采樣模塊還分別連接隔離變壓器、整流電路和過流保護模塊，過流保護模塊還連接過流保護驅(qū)動模塊另一端，所述隔離變壓器還連接自耦變壓器，自耦變壓器還連接交流AC，所述升壓電路還分別連接電壓電流采樣模塊和PFC控制電路，電壓電流采樣模塊還分別連接PFC控制模塊另一端和負載；所述PFC控制模塊包括PFC控制器、電阻R0、電阻R1、電容C1、電感L和二極管D1，所述電容C1分別連接升壓電路、電感L和PFC控制器的輸入電壓采樣端，電感L另一端分別連接二極管D2正極、二極管D1正極和PFC功率管VT引腳1，PFC功率管VT引腳2分別連接電阻R0、電容C2和電阻R2并接地，電阻R0另一端分別連接電容C1另一端、整流橋Q輸出端V-和PFC控制器的電流采樣端，所述二極管D2負極連接接地二極管D3負極，所述二極管D1負極分別連接電容C2另一端、電阻R1和電壓電流采樣模塊，電阻R1另一端分別連接電阻R2另一端和PFC控制器的輸出電壓采樣端，PFC控制器的開關(guān)控制端連接PFC功率管VT引腳3。所述控制器采用MSP430F449。所述比較器采用雙路比較器LM393。所述負載為LED燈。所述PFC控制器采用UCC28019。所述二極管D3為穩(wěn)壓二極管。

本發(fā)明采用MSP430F449為控制和運算核心，通過等精度測相法測量出系統(tǒng)的功率因數(shù)，PFC控制模塊則以UCC28019為核心，利用硬件電路形成閉環(huán)反饋電路，實時監(jiān)測輸出電壓、電流，MSP430F449提供信號驅(qū)動過流保護驅(qū)動模塊的繼電器以及采樣和顯示電壓電流，利用觸摸屏選擇各種功能，觸摸屏實時顯示各操作數(shù)據(jù)，人機界面友好。

通過控制器實時采樣輸出電流，當電流過大時單片機控制過流保護驅(qū)動模塊的繼電器使其斷開，系統(tǒng)斷電；當故障排除后測得電流值小于預(yù)定值時控制器再次發(fā)指令使繼電器閉合，電路重新正常工作。

系統(tǒng)采用相位差測量法，即分別對隔離變壓器副邊檢測的電壓、電流信號先經(jīng)比較器整形，然后通過計算得到電壓電流的相位差，再送入控制器進行余弦運算，即可得到系統(tǒng)的功率因數(shù)。通過等精度法測相，可達到很高精度，從而能很好滿足系統(tǒng)要求。

選用CCM模式PFC控制器UCC28019實現(xiàn)最終的功率因數(shù)校正，該器件采用軟啟動機制，動態(tài)響應(yīng)良好，結(jié)合外圍電路可實現(xiàn)輸入欠壓保護，開環(huán)保護，輸出過壓保護，軟過流控制(SOC)和峰值電流限制等功能。

圖2中，L為PFC電感，D1為PFC二極管，C1為市電濾波電容，VT為PFC功率管，R0為市電電流采樣電阻，PFC控制電路輸入的市電電流采樣電壓為負值，R1、R2為直流電壓采樣電阻，PFC控制電路通過對市電輸入電壓、直流輸出電壓和電路電流采樣值的分析，輸出控制信號，控制PFC功率管的占空比，從而達到校正電路PFC的目的。

當VT飽和導通時，相當于將L右端接地，這時將有較大電流iPFC流過L，但由于L的電感特性，iPFC只能逐漸增大，隨后VT截止關(guān)閉，電感L中的能量維持iPFC電流繼續(xù)流動，經(jīng)D1對C1充電，并供給負載，使iPFC逐漸減小，受PFC控制電路的控制，PFC開關(guān)管不斷反復(fù)開、閉，在負載兩端生成輸出電壓。

如果PFC開關(guān)管VT導通時間較長，L中電流較大，L中積蓄的能量較多，則當VT截止時L中維持的電流就較大。反之，若VT導通時間較短，則L中積蓄的能量就較少，當VT截止時L維持的電流也較小?？梢娍刂芕T開通時間的長短，即可控制電路中電流的大小，所以只要按照輸入電壓的規(guī)律來控制PFC開關(guān)管的開通與截止，就可以使輸入電流與輸入電壓很好的同頻同相，提高電路的輸入功率因數(shù)。

當VT開通時，L兩端的電壓極性為左正右負。此時D1正端為低，處于截止狀態(tài)，C2兩端的電壓不會經(jīng)VT瀉放。而當VT截止時，L兩端電壓極性反轉(zhuǎn)，為左負右正，此時L兩端的感生電壓與整流橋Q的輸出電壓相串聯(lián)，通過D1對C1充電，結(jié)果C1兩端的電壓高于整流器輸出的電壓，因此此PFC電路還具有升壓功能。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。