專利名稱：一種led路燈驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明燈具技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
目前城市道路兩邊路燈的啟閉是由管理部門通過人工管理開關(guān)的方式進(jìn)行的。但是，在季節(jié)的變化中，隨著天氣的晴陰雨雪，云層狀況，光線的情況是不一樣的，光線在城市的各個(gè)區(qū)域也是不一樣的，這時(shí)，手動(dòng)控制就會(huì)比較困難，路燈啟閉的準(zhǔn)確度會(huì)受到影響的，使得路燈的利用效率降低。此外，目前一般的路燈本身是不能根據(jù)道路的使用情況進(jìn)行光亮度的調(diào)節(jié)的，其使用效果會(huì)受到一定的影響。大功率LED照明器件的出現(xiàn)使路燈的照明狀況有了很大的提高。相比較傳統(tǒng)的高壓鈉燈，LED燈具有耗電少、光效高、壽命長、無污染的優(yōu)點(diǎn)，如果能與高效驅(qū)動(dòng)電源結(jié)合起來，其使用效果會(huì)有更大的提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，為目前使用的LED路燈提供一種高效的驅(qū)動(dòng)電源，使LED燈路耗電少、光效高、壽命長的優(yōu)點(diǎn)能更好地發(fā)揮，并能結(jié)合LED路燈的智能化控制，使之亮度調(diào)節(jié)方便，節(jié)能效果更好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，為一種基于峰值檢測原理的恒流源電路，其特征是，包括恒壓開關(guān)電源電路、恒流輸出電路、單片機(jī)控制器、溫度保護(hù)和PWM調(diào)理電路，交流電源經(jīng)過恒壓開關(guān)電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機(jī)控制器的一端連接外設(shè)的傳感器，其另一端通過溫度保護(hù)P麗調(diào)理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路設(shè)有輸出端短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)的電路，恒流輸出電路將電壓源轉(zhuǎn)化為恒定直流輸出。所述恒壓開關(guān)電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關(guān)電源電路。所述恒流輸出電路采用了 L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)電路，利用芯片L6562A的峰值電流檢測功能，設(shè)計(jì)出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。本實(shí)用新型的恒流控制原理為電壓源正極連接LED負(fù)載后串接電感、NMOS開關(guān)管、電流采樣電阻后連接至電壓源負(fù)極，LED負(fù)載兩測并聯(lián)濾波電容，在電源正極和電感末端連接續(xù)流二極管，二極管負(fù)極接電源正極。其工作過程為通過控制NMOS開關(guān)管的導(dǎo)通， 同時(shí)采樣流過NMOS開關(guān)管的電流，當(dāng)電源達(dá)到一定值時(shí)，關(guān)斷NMOS管，由于電感作用會(huì)電流會(huì)繼續(xù)流過二極管，同時(shí)電流逐漸減小，電感電動(dòng)勢也同時(shí)減小，當(dāng)減小至0時(shí)，再次導(dǎo)通NMOS開關(guān)管，周而復(fù)始。經(jīng)過與負(fù)載并聯(lián)的電容濾波，負(fù)載電流保持恒定，為NMOS關(guān)斷電流的一半。由于恒流電路是基于電流峰值檢測工作的，輸出端的短路不會(huì)對(duì)電路造成任何損壞。采用芯片L6562A給NMOS開關(guān)管加控制電壓使之導(dǎo)通，由于電感作用，電感上的電流直線上升，由芯片L6562A進(jìn)行電流與控制電壓的比較檢測，當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，關(guān)斷 NM0S，此時(shí)，電感產(chǎn)生電動(dòng)勢，由二極管進(jìn)行續(xù)流，電感上的電流直線下降，當(dāng)電感電流下降至0時(shí)，其電感電動(dòng)勢也變?yōu)?，再次使NMOS導(dǎo)通，以此往復(fù)循環(huán)。這此過程中，電感的電流在0 —最大值一 0 —最大值…這樣的折線變化，由電容濾波，在負(fù)載上得到的平均電流就是最大電流的一半；當(dāng)電容取值足夠大時(shí)，充電放電引起的電壓波動(dòng)也會(huì)足夠小。本實(shí)用新型采用倒置式NMOS恒流源使用NMOS開關(guān)管，同時(shí)和電流采樣電阻連接在負(fù)載下端，以控制靠近電源負(fù)極的器件的方式實(shí)現(xiàn)低壓控制高壓，形成恒流；因此，控制電路不需要承擔(dān)較高電壓。本實(shí)用新型對(duì)電路保護(hù)的過程為溫度控制的帶死區(qū)的負(fù)反饋，溫度升高時(shí)，熱敏電阻值減小，NMOS管控制電壓升高超過起始導(dǎo)通電壓時(shí)導(dǎo)通，恒流控制電壓減小時(shí)，輸出電流減小，發(fā)熱減小，使得溫度在溫度保護(hù)電路的控制下達(dá)到平衡；可通過計(jì)算溫度控制點(diǎn)和熱敏電阻的參數(shù)得到控制電路的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的準(zhǔn)確保護(hù)。本實(shí)用新型通過單片機(jī)控制器連接傳感器(包括光照傳感器、車輛感應(yīng)傳感器)、 進(jìn)行功能的設(shè)定，可根據(jù)光線強(qiáng)弱、道路的使用情況對(duì)LED路燈實(shí)現(xiàn)智能化控制。本實(shí)用新型一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的積極效果是確保對(duì)LED路燈電源的恒流控制，控制電路不需要承擔(dān)較高電壓，安全可靠；可幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈的智能化控制。

附圖1為本實(shí)用新型一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的電路構(gòu)成框圖；附圖2為恒壓開關(guān)電源電路圖；附圖3為恒流輸出電路圖；附圖4為溫度保護(hù)、PWM調(diào)理電路圖；附圖5為單片機(jī)控制器電路圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖給出本實(shí)用新型一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的具體實(shí)施方式
，但是，本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。參見附圖1，一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，包括恒壓開關(guān)電源電路、恒流輸出電路、單片機(jī)控制器、溫度保護(hù)和PWM調(diào)理電路，交流電源通過恒壓開關(guān)電源電路連接至恒流輸出電路，單片機(jī)控制器的一端連接外設(shè)的傳感器，其另一端通過溫度保護(hù)PWM調(diào)理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路再輸出恒定直流，用于驅(qū)動(dòng)LED路燈。參見附圖2，所述的恒壓開關(guān)電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關(guān)電源電路。輸入交流電壓經(jīng)過Jl連接器輸入，經(jīng)過C15、C16、C19、T2濾波，然后經(jīng)過07、08、09、010橋式整流，再經(jīng)過021、1^1、022的π式濾波器，輸入到變壓器、同時(shí)經(jīng)過 R8、R7、R5、R6分壓連接到控制芯片L6562A第3腳峰值比較輸入端。L6562A通過控制NMOS 開關(guān)管Ql的打開、同時(shí)檢測流過電流檢測電阻R21、R22、R23的電流，當(dāng)達(dá)到輸入腳3的比較值時(shí)關(guān)斷NM0S，此時(shí)進(jìn)行隔離變壓器Tl對(duì)NMOS開關(guān)管Ql導(dǎo)通期間保存的能量進(jìn)行反激釋放，在Tl的5 — 6腳、12 — 10腳、7 — 10腳間輸出脈沖電壓，電壓值跟線圈的匝數(shù)成比例，分別經(jīng)二級(jí)管D1、D2、D5后由電容濾波得到直流電壓，同時(shí)Tl的第5腳串聯(lián)R14后連接至U2 L6562A的第5腳，當(dāng)Tl能量釋放完畢時(shí)此腳電壓降為0，此時(shí)L6562A再次控制NMOS 開關(guān)管Ql的打開，以此循環(huán)。同時(shí)L65620A通過檢測R2、R3、R4分壓輸入到第1腳的電壓值來進(jìn)行穩(wěn)壓，當(dāng)檢測到電壓低時(shí)允許Ql工作，過高時(shí)禁止Ql工作實(shí)現(xiàn)。Tl的5 — 6腳、 12 - 10腳、7 — 10腳3組輸出也按匝數(shù)比形成相應(yīng)的直流穩(wěn)壓值。其中5 — 6腳輸出給 U2供電、并作為輸出電壓的反饋，12 - 10腳輸出給隔離測的電路供電，7 - 10腳輸出一個(gè)較高的直流電壓作為恒流輸出電路的電源驅(qū)動(dòng)、此輸出電壓根據(jù)實(shí)際LED負(fù)載的串接數(shù)量確定一個(gè)最大值。參見附圖3，所述恒流輸出電路采用L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)電路，利用芯片L6562A 的峰值電流檢測功能，設(shè)計(jì)出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。lout+、Iout-為恒流電源驅(qū)動(dòng)輸出端，電壓源正極連接負(fù)載后串接電感L2、NMOS開關(guān)管Q2、電流采樣電阻R37、R38后連接至電壓源負(fù)極，負(fù)載兩測并聯(lián)有濾波電容C27，在電源正極和電感末端連接續(xù)流二極管 D11，二極管負(fù)極接電源正極。R32、R33跨接在Q2兩測，中間點(diǎn)經(jīng)以6、1 36連接至控制芯片 U3 L6562A的零電壓檢測第5腳。Con為電壓源輸入端連接至U3的峰值比較輸入第3腳， U3的第7腳經(jīng)R30連接至Q2控制腳。R27、M8的比例提供電流檢測的放大系數(shù)，似9的電阻用于狀態(tài)的啟動(dòng)激活，取值IM歐以上。L2、Q2、R37、R38及電流檢測關(guān)斷的控制方式，保證了電路輸出的抗短路能力，在外部懸空、短路和超負(fù)荷負(fù)載的情況下均不會(huì)出現(xiàn)損壞和異常。恒流輸出電路將電壓源轉(zhuǎn)化為恒定直流輸出，驅(qū)動(dòng)大功率LED路燈；通過改變Con輸入到U3的峰值檢測比較電壓實(shí)現(xiàn)輸出電流的連續(xù)可調(diào)，即實(shí)現(xiàn)路燈亮度的連續(xù)可調(diào)。附圖4為溫度保護(hù)、PWM調(diào)理電路。U4A為運(yùn)算放大器，PWM脈沖信號(hào)經(jīng)R39、C28 濾波后得到反映占空比大小的直流電壓，連接至U4A的同相輸入端第3腳，經(jīng)電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)理后輸出至恒流輸出電路的控制信號(hào)Con。PTCl為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，用于溫度保護(hù)，5V電源經(jīng)PTCl與R43分壓后連接至NMOS管Q3控制腳1腳，在溫度較低時(shí)PTCl阻值較大，R43 的分壓很小，Q3不導(dǎo)通，溫度升高時(shí)，熱敏電阻值減小，R43分壓升高至達(dá)到Q3的導(dǎo)通電壓時(shí)Q3開始導(dǎo)通，控制電壓減小，恒流輸出電流減小，發(fā)熱減小，使得溫度在溫度保護(hù)電路的控制下達(dá)到平衡；可通過計(jì)算溫度控制點(diǎn)和熱敏電阻的參數(shù)并結(jié)合Q3起始導(dǎo)通電壓值得到控制電路的參數(shù)，設(shè)定在溫度達(dá)到一定值時(shí)啟動(dòng)保護(hù)，并在一定溫度下達(dá)到平衡，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的準(zhǔn)確保護(hù)。附圖5為單片機(jī)控制器電路。本電路使用了 STC11F04E芯片，使用其他單片機(jī)的控制原理均與此無實(shí)質(zhì)差異。利用單片機(jī)一個(gè)IO 口 P3. 7輸出不同占空比的PWM方波連接至PWM調(diào)理電路控制恒流電路輸出的電流。通過在J3連接器上連接通信傳輸單元可實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的組網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制、通過在J2、J4連接器上連接車輛、光照傳感器，可實(shí)現(xiàn)按光照度和車流量的路燈亮度智能控制。
權(quán)利要求1.一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，為一種基于峰值檢測原理的恒流源電路，其特征在于，包括恒壓開關(guān)電源電路、恒流輸出電路、單片機(jī)控制器、溫度保護(hù)和PWM調(diào)理電路，交流電源經(jīng)過恒壓開關(guān)電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機(jī)控制器的一端連接外設(shè)的傳感器，其另一端通過溫度保護(hù)PWM調(diào)理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路設(shè)有輸出端短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)的電路，恒流輸出電路將電壓源轉(zhuǎn)化為恒定直流輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述恒壓開關(guān)電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關(guān)電源電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述恒流輸出電路采用了 L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)電路，利用芯片L6562A的峰值電流檢測功能，設(shè)計(jì)出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，是一種LED路燈驅(qū)動(dòng)電源，包括恒壓開關(guān)電源電路、恒流輸出電路、單片機(jī)控制器、溫度保護(hù)和PWM調(diào)理電路；交流電源經(jīng)過恒壓開關(guān)電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機(jī)控制器的一端連接外設(shè)的傳感器，其另一端通過溫度保護(hù)PWM調(diào)理電路連接到恒流輸出電路；恒壓開關(guān)電源電路使用了隔離反激式功率因素校正開關(guān)電源電路，恒流輸出電路設(shè)有自動(dòng)保護(hù)電路，其將電壓源轉(zhuǎn)化為恒定直流輸出，驅(qū)動(dòng)大功率LED路燈；通過改變輸入到L6562A的峰值檢測比較電壓實(shí)現(xiàn)輸出電流的連續(xù)可調(diào)；本實(shí)用新型的積極效果是確保對(duì)LED路燈電源的恒流控制，可幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈的智能化控制。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202103892SQ201120069300
公開日2012年1月4日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者徐安成, 范志杰, 趙學(xué)明, 陳漫紅, 高軍 申請人:上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心, 上海致達(dá)智利達(dá)系統(tǒng)控制有限責(zé)任公司