專利名稱：一種pwm調(diào)光led驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電源技術(shù)領域，具體涉及一種PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)能源日漸匱乏，環(huán)境問題日益嚴重，保護環(huán)境、節(jié)約能源已成共識。在照明領域中，人們一直都在尋求一種高發(fā)光效率、高顯色性、穩(wěn)定性高、無頻閃、長壽命且符合環(huán)保要求的新光源，并能達到提高工作效率，降低電能消耗、降低人工維護費用的作用，LED幾乎具備了作為照明光源的所有優(yōu)點。發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是一種能發(fā)光的半導體器件,其核心是PN結(jié)，具有普通二極管的電學特性，LED的光通量與流經(jīng)其電流成正比，正是因為這個特性，LED優(yōu)秀的調(diào)光效果是其他傳統(tǒng)照明所無法比擬，白熾燈等傳統(tǒng)照明燈具調(diào)光工作時會·降低其工作效率，而LED進行調(diào)光時，由于電路中電流減小，某些電阻成分的功耗會降低，進而提高發(fā)光效率。調(diào)光功能更是LED節(jié)能、長壽命、高可靠性等優(yōu)勢的充分體現(xiàn)，很多應用場合在大多數(shù)時候也不需要燈光處于全亮，可能半亮就夠，這樣至少可以節(jié)約50%的能源；調(diào)光可以延長LED的使用壽命，因為在低亮度下，LED的功耗和溫度都會降低，而溫度是影響電子元器件壽命的重要因素，特別是LED光源的燈與驅(qū)動器一體化的產(chǎn)品，調(diào)光可以延長整體燈的使用壽命，提高LED燈的可靠性。目前市場上采用比較多的調(diào)光方案是模擬調(diào)光和可控硅(TRAIC)調(diào)光，這兩種方案都有著其自身的缺陷，可控硅調(diào)光主要存在問題有LED燈會產(chǎn)生100Hz/120Hz的閃爍，無法達到0-100%調(diào)光，如果要去除閃爍需加額外的虛擬負載電路。由于在整流橋前面加上可控硅調(diào)光器，通過調(diào)節(jié)導通角來調(diào)節(jié)輸入功率，從而達到調(diào)光的目的，會使整個系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，同時產(chǎn)生較大的EMI問題。利用可控硅調(diào)光使驅(qū)動器整體效率降低。而模擬調(diào)光的缺點在于發(fā)出光線的色溫會隨著LED電流的某個函數(shù)發(fā)生變化，當LED的顏色至關重要，或特定LED的色溫在LED電流變化時發(fā)生很大改變的情況下，禁止通過模擬調(diào)光方式改變LED電流，從而改變LED亮度。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且可以調(diào)光的恒流LED驅(qū)動電路。本實用新型的目的在于提供一種寬電壓輸入，交流電壓輸入范圍為85V 264V，并采用PWM方式調(diào)光的LED驅(qū)動電路，用于為LED陣列點亮時提供恒定的電流，實現(xiàn)恒流控制。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，包括濾波電路、整流電路、功率因數(shù)校正及恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調(diào)光電路，其中所述濾波電路輸入端與交流輸入市電連接，所述濾波電路的輸出端與所述整流電路連接；所述整流電路的輸出端與所述功率因數(shù)校正及恒壓電路連接；所述功率因數(shù)校正及恒壓電路與所述降壓恒流電路連接；所述PWM調(diào)光電路的輸出端與所述降壓恒流電路連接，所述降壓恒流電路與LED陣列并接，所述降壓恒流電路產(chǎn)生恒定電流，點亮LED陣列并使其保持正常工作；所述PWM調(diào)光電路產(chǎn)生一定頻率的PWM調(diào)光方波，并可以調(diào)節(jié)輸出PWM方波的占空比，所述降壓恒流電路根據(jù)PWM方波的占空比調(diào)節(jié)其輸出恒定電流值的大小，以此實現(xiàn)LED調(diào)光。優(yōu)選地，所述功率因數(shù)校正及恒壓電路103采用意法半導體公司(ST)的PFC芯片L6562A，采用反激拓撲結(jié)構(gòu)，將boost功率因數(shù)校正電路與反激電路進行整合簡化，形成單級PFC反激恒壓電路。優(yōu)選地，所述PFC芯片L6562A工作在電流連續(xù)模式，采用峰值電流進行控制。優(yōu)選地，所述降壓恒流電路采用帶有PWM調(diào)光功能的芯片作為主控制芯片。優(yōu)選地，所述PWM調(diào)光電路選用帶有PWM發(fā)生器的單片機作為控制芯片。通過采用以上技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是(I)采用兩級模式單級PFC恒壓實現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換，然后再通過DC/DC降壓，實現(xiàn)恒流功能。提高驅(qū)動電源的可靠性。(2)功率因數(shù)校正采用工作在瞬時模式的單級PFC恒壓電路實現(xiàn)恒壓及高功率因數(shù)，降低了電路體積及成本，并且實現(xiàn)了電氣隔離。(3)采用后級PWM調(diào)光，實現(xiàn)了 LED亮度的調(diào)節(jié)，并且使得LED的色溫不會發(fā)生變化。

圖I是本實用新型實施例PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。相反，本實用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。參見圖I，本實用新型實施例的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路100包括濾波電路101、整流電路102、功率因數(shù)校正及恒壓電路103、降壓恒流電路104和PWM調(diào)光電路105，其中濾波電路101輸入端與交流輸入市電Vi連接，濾波電路101的輸出端與整流電路102連接；整流電路102的輸出端與功率因數(shù)校正及恒壓電路103連接；功率因數(shù)校正及恒壓電路103與降壓恒流電路104連接；PWM調(diào)光電路105的輸出端與降壓恒流電路104連接，降壓恒流電路104與LED陣列200并接，降壓恒流電路104產(chǎn)生恒定電流，點亮LED陣列200并使其保持正常工作；PWM調(diào)光電路105產(chǎn)生PWM調(diào)光方波，并可以調(diào)節(jié)輸出P麗方波的占空比，降壓恒流電路104根據(jù)PWM調(diào)光電路105輸入的PWM方波的占空比調(diào)節(jié)其輸出恒定電流值的大小，電流值大，LED陣列200的亮度高，相反電流小，LED陣列的亮度相應變低，以此實現(xiàn)LED調(diào)光；通過以上電路連接組成的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其工作過程如下交流市電Vi經(jīng)濾波電路101和整流電路102濾波整流后，通過功率因數(shù)校正及恒壓電路103實現(xiàn)功率因數(shù)校正以及完成DC/DC升壓變換，升壓后的電壓輸出給降壓恒流電路104，降壓恒流電路104輸出恒定電流信號，使得LED陣列200點亮并保持其正常工作，在LED陣列200正常工作以后，通過PWM調(diào)光電路105調(diào)節(jié)PWM占空比，調(diào)節(jié)降壓恒流電路104輸出的恒定電流值，進而調(diào)節(jié)LED陣列200的亮度。本實施例的濾波電路101由共模電感、共模電容、差模電容組成，用來濾除差模噪聲及共模噪聲，濾除來自電網(wǎng)噪聲對LED驅(qū)動電源的干擾以及LED驅(qū)動電源的產(chǎn)生的噪聲進入電網(wǎng)對電網(wǎng)中的其他用電設備產(chǎn)生影響。本實施例的整流電路102采用CBB電容，體積比普通整流濾波電容小很多，能夠減小體積，并且獲得較高的功率因數(shù)。 本實施例的功率因數(shù)校正及恒壓電路103采用工作于瞬時模式反激拓撲結(jié)構(gòu)，將升壓功率因數(shù)校正電路與反激電路進行整合簡化，形成單級PFC反激恒壓電路。該電路模塊有兩個控制環(huán)路電壓控制環(huán)路和電流控制環(huán)路。本實施例的功率因數(shù)校正及恒壓電路103采用意法半導體公司(ST)的L6562A，工作在電流連續(xù)模式，采用峰值電流進行控制，由于降壓拓撲結(jié)構(gòu)的電流連續(xù)模式的電感電流平均值即負載電流，只要電感電流峰值及電感電流紋波確定，即可得到恒定的輸出電流。本實施例的降壓恒流電路104控制芯片選擇帶有PWM調(diào)光功能的芯片。在PWM調(diào)光引腳上加載脈沖寬度可調(diào)的固定頻率的PWM信號，當PWM信號為高電平時，控制芯片工作，當PWM信號為低電平時，控制芯片失能，從而使得輸出電流被脈沖寬度可調(diào)PWM信號斬波。本實施例的降壓恒流電路104的輸出恒流值為額定電流與零電流之間，當PWM調(diào)光信號為100 %調(diào)光時，輸出恒流值為額定值，當PMW調(diào)光信號的占空比發(fā)生變化時，輸出恒流值的電流平均值也發(fā)生變化，由于LED亮度與流過LED中的平均電流成正比例關系，從而可以實現(xiàn)調(diào)光。本實施例的PWM調(diào)光電路105由ATmegal6單片機實現(xiàn)。ATmegal6調(diào)光電路通過調(diào)節(jié)電位器的旋鈕，經(jīng)過ATmegaie單片機的A/D轉(zhuǎn)換獲得一個電壓值，使用定時器0，工作在快速PWM模式。使用單片機外部16M晶振，輸出波形頻率為300Hz，通過A/D轉(zhuǎn)換獲得的電壓值來控制輸出比較寄存器OCRO的值，從而達到控制輸出的PWM波的占空比，實現(xiàn)調(diào)光的功效。本實施例的LED串200采用先串聯(lián)再并聯(lián)的模式，從而可以實現(xiàn)低壓輸出。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于，包括濾波電路、整流電路、功率因數(shù)校正及恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調(diào)光電路，其中所述濾波電路輸入端與交流輸入市電連接，所述濾波電路的輸出端與所述整流電路連接；所述整流電路的輸出端與所述功率因數(shù)校正及恒壓電路連接；所述功率因數(shù)校正及恒壓電路與所述降壓恒流電路連接；所述PWM調(diào)光電路的輸出端與所述降壓恒流電路連接，所述降壓恒流電路與LED陣列并接，所述降壓恒流電路產(chǎn)生恒定電流，點亮LED陣列并使其保持正常工作；所述PWM調(diào)光電路產(chǎn)生一定頻率的PWM調(diào)光方波，并可以調(diào)節(jié)輸出PWM方波的占空比，所述降壓恒流電路根據(jù)PWM方波的占空比調(diào)節(jié)其輸出恒定電流值的大小，以此實現(xiàn)LED調(diào)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正及恒壓電路采用意法半導體公司(ST)的PFC芯片L6562A，采用反激拓撲結(jié)構(gòu)，將升壓功率因數(shù)校正電路與反激電路進行整合簡化，形成單級PFC反激恒壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述PFC芯片L6562A·工作在電流連續(xù)模式，采用峰值電流進行控制?！?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述降壓恒流電路采用帶有PWM調(diào)光功能的芯片作為主控制芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述PWM調(diào)光電路選用帶有PWM發(fā)生器的單片機作為控制芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種PWM調(diào)光LED驅(qū)動電路，包括濾波電路、整流電路、功率因數(shù)校正及恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調(diào)光電路，其中濾波電路輸入端與交流輸入市電連接，濾波電路的輸出端與整流電路連接；整流電路的輸出端與功率因數(shù)校正及恒壓電路連接；功率因數(shù)校正及恒壓電路與降壓恒流電路連接；PWM調(diào)光電路的輸出端與降壓恒流電路連接，降壓恒流電路與LED陣列并接，降壓恒流電路產(chǎn)生恒定電流，點亮LED陣列并使其保持正常工作；PWM調(diào)光電路產(chǎn)生一定頻率的PWM調(diào)光方波，并可以調(diào)節(jié)輸出PWM方波的占空比，降壓恒流電路根據(jù)PWM方波的占空比調(diào)節(jié)其輸出恒定電流值的大小，電流值大，LED陣列的亮度高，相反電流小，LED陣列的亮度相應變低，以此實現(xiàn)LED調(diào)光。
文檔編號H05B37/02GK202603017SQ20122028060
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者吳雯雯 申請人:吳雯雯