一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于增加電壓電流檢測(cè)電路和電壓電流處理電路，電壓電流檢測(cè)電路用于采樣LED的工作電流；電壓電流處理電路內(nèi)設(shè)有電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控LED的工作電流；輸出電壓控制模塊控制開啟時(shí)輸出電壓緩慢上升，當(dāng)電流監(jiān)控電路監(jiān)控到LED流過電流時(shí)輸出當(dāng)前輸出電壓為L(zhǎng)ED的調(diào)光起始電壓信號(hào)，對(duì)應(yīng)為L(zhǎng)ED調(diào)光最低亮度。恒壓調(diào)光電源可適應(yīng)不同類型的LED燈珠或模組，使LED恒壓調(diào)光電源直接從LED最低調(diào)光到最亮調(diào)光范圍變化，極大的增加恒壓調(diào)光電源對(duì)LED的適配性，擴(kuò)大LED的調(diào)光范圍；解決了由于LED燈珠本身開啟電壓差異造成的調(diào)光范圍變窄與驅(qū)動(dòng)電源無法匹配的技術(shù)難題。
【專利說明】
一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及LED照明領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED的節(jié)能效果顯著，越來越多的裝飾用途的用戶采用LED燈具替換以前的鹵素?zé)艟?，鹵素?zé)舻墓╇姙楹銐弘娫?，加上大家?jīng)常用到的燈條、因?yàn)檫B接長(zhǎng)度不冋、必須使恒壓供電，為營(yíng)造氣氛，采用業(yè)界通用的調(diào)光接口設(shè)置不同照明場(chǎng)景，適應(yīng)不同的裝飾需求。由于為恒壓電源，只能通過調(diào)節(jié)電壓的變化來調(diào)節(jié)燈具的發(fā)光亮度，營(yíng)造不同的氛圍。由于LED的特性，電壓低于正向壓降，內(nèi)部載流子停止注入，停止發(fā)光;所以作為恒壓調(diào)光的產(chǎn)品在電壓低于LED的串聯(lián)最小正向壓降后調(diào)光會(huì)沒有實(shí)際調(diào)光動(dòng)作，意思是說:LED的調(diào)光范圍變窄，不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)都可調(diào)。由于不同的LED燈具的串聯(lián)最小正向壓降存在一定的離散性，因此不同的LED燈具的有效調(diào)光的起始電壓是不同的。因此廠家在出廠前必須根據(jù)不同的LED燈具的串聯(lián)最小正向壓設(shè)定其其不同的起始電壓。目前，行業(yè)內(nèi)做恒壓LED調(diào)光電源的廠家采用都是通過可調(diào)電位器或按鈕調(diào)節(jié)到最小亮度點(diǎn)，此方法實(shí)際上也是減小調(diào)光范圍。需要每臺(tái)靠人工調(diào)整，因此一致性較差，施工及調(diào)試成本變高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是由于不同LED的開啟電壓存在差異，每個(gè)燈具的恒壓調(diào)光電源的初始化電壓都不同，都需要單獨(dú)調(diào)整的問題;及如何解決電源開啟時(shí)對(duì)LED電流沖擊大的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于增加電壓電流檢測(cè)電路和電壓電流處理電路，電壓電流處理電路和電壓電流檢測(cè)電路相連接，電壓電流檢測(cè)電路用于采樣LED的工作電流，電壓電流處理電路用于對(duì)采樣到的LED的工作電流進(jìn)行處理；電壓電流處理電路內(nèi)設(shè)有電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控LED的工作電流;輸出電壓控制模塊控制開啟時(shí)輸出電壓緩慢上升，當(dāng)電流監(jiān)控電路監(jiān)控到LED流過電流時(shí)，輸出當(dāng)前LED兩端的輸出電壓為L(zhǎng)ED的調(diào)光起始電壓信號(hào)，對(duì)應(yīng)當(dāng)前LED為調(diào)光最低亮度。
[0005]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于包括整流濾波電路、PFC校正電路、DC-DC變換電路、電壓電流檢測(cè)電路、電壓電流處理電路、光耦反饋環(huán)路電路、輸出整流濾波電路和輔助電源供電電路，所述電壓電流檢測(cè)電路通過與待驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載串聯(lián)的取樣電路進(jìn)行電流采樣，電壓電流處理電路輸出控制光耦反饋環(huán)路電路，光耦反饋環(huán)路電路與DC-DC變換電路的反饋端相連接，所述電流監(jiān)控電路采用比較器模塊實(shí)現(xiàn)，用于比較判斷LED負(fù)載電流是否超過預(yù)先設(shè)置值。
[0006]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于電壓電流檢測(cè)電路中的取樣電路中的電流傳感器采用電阻、二極管、MOSFET、B JT或電流互感器。
[0007]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于所述比較器模塊為運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器一輸入端接預(yù)先設(shè)定的參考起始電壓，另一輸入端接電壓電流檢測(cè)電路的取樣電路輸出端，運(yùn)算放大器的輸出端與光耦反饋環(huán)路電路相連。
[0008]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括調(diào)光接口電路，調(diào)光接口電路實(shí)現(xiàn)外部輸入的調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)壓信號(hào)輸入到電壓電流處理電路，電壓電流處理電路根據(jù)調(diào)壓信號(hào)調(diào)整輸出控制光耦反饋環(huán)路電路。
[0009]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于所述比較器模塊為單片機(jī)，電壓電流檢測(cè)電路的電壓輸出端與電壓電流處理電路中單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣輸入端相連，所述單片機(jī)將模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣的電壓信號(hào)同預(yù)先存儲(chǔ)的參考起始電壓進(jìn)行比較，并記錄電壓信號(hào)達(dá)到參考起始電壓時(shí)所控制光耦反饋環(huán)路電路的PWM信號(hào)的占空比。
[0010]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括調(diào)光接口電路，調(diào)光接口電路實(shí)現(xiàn)外部輸入的調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)壓信號(hào)輸入到電壓電流處理電路中單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣輸入端，電壓電流處理電路根據(jù)調(diào)壓信號(hào)調(diào)整PWM信號(hào)的輸出占空比控制光耦反饋環(huán)路。
[0011]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括限壓用的普通二極管，所述限壓用的普通二極管與取樣電路并聯(lián)。
[0012]所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括使用受外部控制的開關(guān)型器件，所述開關(guān)型器件與取樣電路并聯(lián)，還包括保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路和電壓跟隨電路，電壓跟隨電路的輸入端與電流檢測(cè)電阻相接，輸出端與保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)輸入端相接，保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路的正輸入端與開關(guān)型器件的設(shè)置允許導(dǎo)通壓降用的參考電壓相接。
[0013]實(shí)施本實(shí)用新型具有如下有益效果:使得調(diào)光電源在開啟的瞬間自適應(yīng)到LED的最小正向工作電流，然后保持最小正向工作電流不變，LED的自適應(yīng)正向工作電流可以通過外部硬件設(shè)置或通過軟件內(nèi)部調(diào)整，可以適應(yīng)不同類型的LED燈珠或模組，極大的增加電源的適配性，使電源更具智能化，通用化；由于采用自適應(yīng)電路結(jié)構(gòu)，整個(gè)調(diào)光過程不會(huì)影響LED的調(diào)光范圍，完美的解決恒壓LED調(diào)光電源由于LED燈珠本身開啟電壓造成的調(diào)光范圍變窄的技術(shù)難題。通過控制調(diào)光電源開啟時(shí)輸出電壓緩慢上，也防止了開機(jī)瞬間負(fù)載LED兩端高壓的沖擊，對(duì)負(fù)載LED也起到了保護(hù)作用，延長(zhǎng)了負(fù)載LED的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1是調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源的方框圖，
[0015]圖2是調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源控制端的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]圖1是調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源的方框圖，由整流濾波電路1、PFC校正電路2、DC-DC變換電路3、輸出整流濾波電路4、光耦反饋環(huán)路電路5、電壓電流處理電路6、輔助供電電路7、電壓電流檢測(cè)電路8、調(diào)光接口電路9組成;其中輔助供電電路7提供光耦反饋環(huán)路電路5、電壓電流處理電路6、調(diào)光接口電路9所需的電源;光耦反饋環(huán)路電路5把電壓電流處理電模塊路6輸出的的反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC-DC變換電路3的控制信號(hào)，控制輸出整流濾波電路4的輸出的電壓與電流恒定，調(diào)光接口電路9實(shí)現(xiàn)外部輸入的調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入到電壓電流處理電路6，電壓電流檢測(cè)電路8實(shí)現(xiàn)輸出整流濾波電路4的電壓電流監(jiān)測(cè)，把電壓電流信號(hào)實(shí)時(shí)反饋到電壓電流處理電路6，電壓電流處理電路6再通過光耦反饋環(huán)路5控制DC-DC變換電路3的輸出脈寬信號(hào)，從而控制DC-DC變換電路3的工作過程，保持輸出整流濾波4的電壓電流的穩(wěn)定，形成開關(guān)電源的閉環(huán)控制。電壓電流檢測(cè)電路8采用與LED串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)輸出整流濾波電路4的電壓電流監(jiān)控，當(dāng)調(diào)光電源初始上電時(shí)，控制輸出整流濾波電路4輸出的電壓逐步上升，當(dāng)輸出的電壓低于LED的最低導(dǎo)通電壓時(shí)，LED為不導(dǎo)通狀態(tài)，電壓電流檢測(cè)電路8采樣到的電流為O ；控制輸出整流濾波電路4輸出的電壓逐步上升，當(dāng)輸出的電壓大于LED的最低導(dǎo)通電壓時(shí)，LED為導(dǎo)通狀態(tài)，電壓電流檢測(cè)電路8采樣到LED流過電流，當(dāng)該電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，控制輸出整流濾波電路4的輸出電壓停止上升，該時(shí)刻的輸出整流濾波電路4的輸出電壓為該調(diào)光電源的調(diào)光起始電壓。實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)適應(yīng)LED負(fù)載，自動(dòng)尋找調(diào)光起始電壓的目的。
[0018]圖2是調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源控制端的原理圖，其中LED按照極性正確的接到DC+端時(shí)，電流由DC+流過LED，通過電流檢測(cè)電阻R6流到電源的回路地，當(dāng)電流檢測(cè)電阻R6流過電流時(shí)，由于電阻有限流作用，在電流檢測(cè)電阻6端會(huì)產(chǎn)生電壓，此電壓隨著流過電流檢測(cè)電阻R6的電流變化而變化，當(dāng)電流檢測(cè)電阻R6的兩端產(chǎn)生的電壓大于所并聯(lián)二極管Dl的正向壓降時(shí)，電流由并聯(lián)二極管Dl旁路，從而限制電流檢測(cè)電阻R6的功耗，提高電源的效率；當(dāng)電流檢測(cè)電阻R6檢測(cè)到電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)送入比較運(yùn)算電路U3-B的正端，U3-B組成電壓跟隨器，作為電壓檢測(cè)阻抗變換用，U3-B的輸出端連接到U3-C的反向輸入端，U3-C的正端連接設(shè)置好的LED最低正向電流參考電壓，U3-C作比較放大器使用，當(dāng)電流檢測(cè)電阻R6檢測(cè)到電壓信號(hào)增大，比例運(yùn)算放大器U3-C的輸出電壓變低，U3-C的輸出端通過隔離二極管D3連接可編程控制三端穩(wěn)壓電路U2得控制端，控制由可編程三端穩(wěn)壓電路U2組成的穩(wěn)壓檢測(cè)電路的穩(wěn)壓值，當(dāng)電流檢測(cè)電阻R6檢測(cè)到電壓信號(hào)信號(hào)與U3-C的正端連接設(shè)置好的LED最低正向電流參考電壓接近的時(shí)候，可編程三端穩(wěn)壓電路U2組成的穩(wěn)壓檢測(cè)電路的穩(wěn)壓值即為調(diào)光初始電壓并保持此電壓。電阻Rl 1、電阻Rl2、電阻Rl3、電容C4和MCUU4的ADl腳組成調(diào)光接口電路，當(dāng)調(diào)光接口電路的調(diào)光控制電壓端接入電壓調(diào)光信號(hào)以后，相當(dāng)于在Rl2、Rl3電阻串聯(lián)后的2端引腳接入一個(gè)可變電阻，使接入到M⑶U4的ADI腳的電壓隨著調(diào)光控制電壓端接入電壓調(diào)光信號(hào)的變化而變化，MCU U4的ADI輸入腳內(nèi)置有AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將接入到MCU U4的ADl腳的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成MCU U4能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，MCU U4內(nèi)部有設(shè)計(jì)好的運(yùn)算邏輯函數(shù)的程序，控制MCU U4的PWM弓丨腳輸出脈寬信號(hào)從最小亮度的脈寬到最大亮度的脈寬變化;在U4MCU的P麗引腳輸出對(duì)應(yīng)脈沖寬度的PffM電壓信號(hào)，經(jīng)過由R9、C3、R8、C2組成的積分電路濾波成直流電壓加到比較運(yùn)算放大器U3-A的正端，控制由可編程三端穩(wěn)壓電路U2組成的穩(wěn)壓檢測(cè)電路的穩(wěn)壓值，從而控制由光耦控制的DC-DC變換電路3的工作，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)調(diào)光。
[0019]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于增加電壓電流檢測(cè)電路和電壓電流處理電路，電壓電流處理電路和電壓電流檢測(cè)電路相連接，電壓電流檢測(cè)電路用于采樣LED的工作電流，電壓電流處理電路用于對(duì)采樣到的LED的工作電流進(jìn)行處理；電壓電流處理電路內(nèi)設(shè)有電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控LED的工作電流;輸出電壓控制模塊控制開啟時(shí)輸出電壓緩慢上升，當(dāng)電流監(jiān)控電路監(jiān)控到LED流過電流時(shí)，輸出當(dāng)前LED兩端的輸出電壓為L(zhǎng)ED的調(diào)光起始電壓信號(hào)，對(duì)應(yīng)當(dāng)前LED為調(diào)光最低亮度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于包括整流濾波電路、PFC校正電路、DC-DC變換電路、電壓電流檢測(cè)電路、電壓電流處理電路、光耦反饋環(huán)路電路、輸出整流濾波電路和輔助電源供電電路，所述電壓電流檢測(cè)電路通過與待驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載串聯(lián)的取樣電路進(jìn)行電流采樣，電壓電流處理電路輸出控制光耦反饋環(huán)路電路，光耦反饋環(huán)路電路與DC-DC變換電路的反饋端相連接，所述電流監(jiān)控電路采用比較器模塊實(shí)現(xiàn)，用于比較判斷LED負(fù)載電流是否超過預(yù)先設(shè)置值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于電壓電流檢測(cè)電路中的取樣電路中的電流傳感器采用電阻、二極管、MOSFET、BJT或電流互感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于所述比較器模塊為運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器一輸入端接預(yù)先設(shè)定的參考起始電壓，另一輸入端接電壓電流檢測(cè)電路的取樣電路輸出端，運(yùn)算放大器的輸出端與光耦反饋環(huán)路電路相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括調(diào)光接口電路，調(diào)光接口電路實(shí)現(xiàn)外部輸入的調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)壓信號(hào)輸入到電壓電流處理電路，電壓電流處理電路根據(jù)調(diào)壓信號(hào)調(diào)整輸出控制光耦反饋環(huán)路電路。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于所述比較器模塊為單片機(jī)，電壓電流檢測(cè)電路的電壓輸出端與電壓電流處理電路中單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣輸入端相連，所述單片機(jī)將模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣的電壓信號(hào)同預(yù)先存儲(chǔ)的參考起始電壓進(jìn)行比較，并記錄電壓信號(hào)達(dá)到參考起始電壓時(shí)所控制光耦反饋環(huán)路電路的PWM信號(hào)的占空比。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括調(diào)光接口電路，調(diào)光接口電路實(shí)現(xiàn)外部輸入的調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)壓信號(hào)輸入到電壓電流處理電路中單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣輸入端，電壓電流處理電路根據(jù)調(diào)壓信號(hào)調(diào)整PWM信號(hào)的輸出占空比控制光耦反饋環(huán)路。8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括限壓用的普通二極管，所述限壓用的普通二極管與取樣電路并聯(lián)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)光起始電壓自適應(yīng)的恒壓調(diào)光電源，其特征在于還包括使用受外部控制的開關(guān)型器件，所述開關(guān)型器件與取樣電路并聯(lián)，還包括保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路和電壓跟隨電路，電壓跟隨電路的輸入端與電流檢測(cè)電阻相接，輸出端與保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)輸入端相接，保護(hù)用開關(guān)型器件的驅(qū)動(dòng)電路的正輸入端與開關(guān)型器件的設(shè)置允許導(dǎo)通壓降用的參考電壓相接。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK205566720SQ201620161343
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日
【發(fā)明人】楊超, 鄒高迪
【申請(qǐng)人】深圳邁睿智能科技有限公司