本實用新型屬于電子照明電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種能夠不再只匹配一種LED燈具的選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源。
背景技術(shù):
在黨中央提出科學(xué)發(fā)展觀,走可持續(xù)發(fā)展道路以來,各地競相發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè),在一些老工業(yè)基地提出轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展。從上述數(shù)據(jù)顯示,為了真正實現(xiàn)節(jié)能減排的低碳經(jīng)濟,我們在做好開源的同時,也要做好節(jié)流項目。照明節(jié)能一直以來都處在被遺忘的角落。近年來隨著傳統(tǒng)化石能源儲量的減少,開發(fā)成本的提高,耗能第二大戶的照明市場才逐漸受到關(guān)注。LEDlight emitting diode被稱為是最有潛力的新型光源,一些發(fā)達國家,像歐洲、美國和日本的LED照明產(chǎn)值超過了幾百億,我國像背光照明,景觀燈,信號指示燈等LED已經(jīng)占據(jù)半壁江山。20世紀70年代LED技術(shù)進步最快,LED的光效已經(jīng)達到1lm/W,發(fā)光顏色也擴展到紅、綠、黃三種顏色。20世紀80年代早期利用AlInGaP開發(fā)的紅光LED光效已經(jīng)達到10lm/W。這一技術(shù)的進步使LED能夠應(yīng)用于室外各種信息的發(fā)布以及汽車信號燈。同時也促進了第一代高亮度LED的誕生。90年代早期,第一只藍光LED產(chǎn)生后,LED可以產(chǎn)生出任何顏色的可見光,為白光LED照明邁出重要的一步。之后的LED發(fā)展不再是單純的顏色拓展,還有亮度的提高,它的發(fā)展遵循摩爾定律,每隔18個月亮度就會提高一倍。近些年LED市場規(guī)模快速提升,更為重要的是,LED的應(yīng)用除了可以用于照明之外,還有景觀裝飾、信號指示、汽車車燈、手機、液晶顯示屏等領(lǐng)域,并隨著這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而逐步壯大。其他行業(yè)LED的占有率也有一定的提高,這些意味著LED能夠與現(xiàn)有光源需求產(chǎn)業(yè)迅速契合,成為LED產(chǎn)業(yè)新的增長點。
由于LED自身特點,電網(wǎng)不能直接向LED供電,需要一個電源來把電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電源。向LED供電電源設(shè)計時需要注意:LED是單向?qū)щ娖骷?,需要直流電流或者單向脈沖供電。LED的伏安特性是非線性的,流過LED的電壓與電流不成正比。LED的PN結(jié)是負溫度系數(shù),溫度升高時勢壘電勢會降低,供電源須采取限流措施,限制LED因為溫度升高促進電流過大而燒壞LED芯片。流過LED的電流與光通量比值也非是線性關(guān)系,當(dāng)電流超過額定值時,電流值越大,光通量反而越低。所以電源應(yīng)該提供恒定電流,使光通量最大。
LED驅(qū)動電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比例,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電能轉(zhuǎn)換裝置,實質(zhì)就是一種利用儲能元件不斷儲能和釋放的振蕩電路。顧名思義,就是電路工作在開關(guān)狀態(tài),閉合開關(guān)電能就通過,斷開開關(guān)電能就停止通過,這里所說的開關(guān)不同于我們常見的開關(guān),它是利用脈沖控制的電子器件,LED驅(qū)動電源里有的采用可控硅,有的采用開關(guān)管,這兩個元器件性能差不多,都是靠基極、控制極上加上脈沖信號來完成導(dǎo)通和截止的,脈沖信號正半周到來,控制極上電壓升高,開關(guān)管或可控硅就導(dǎo)通,將電網(wǎng)交流電經(jīng)過整流、濾波后輸出的直流電壓,通過開關(guān)變壓器傳到次級,再通過變壓比將電壓升高或降低,供各個電路工作。振蕩脈沖負半周到來,電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來的設(shè)置電壓,電源調(diào)整管截止,直流輸出電源被關(guān)斷,開關(guān)變壓器次級沒電壓,這時各電路所需的工作電壓,就靠次級本路整流后的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時,重復(fù)上一個過程。因此每種參數(shù)固定的LED產(chǎn)品通常都只能夠使用一套固定的驅(qū)動電源,這樣無形的限制了LED的使用范圍和種類,也提高了LED電源的生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種能夠不再只匹配一種LED燈具的選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源,包括電磁干擾保護電路1、雷擊保護電路2、開關(guān)電路3、第一供應(yīng)電壓電路4、第一過壓過溫保護電路5、主輸出濾波電路6、0-10V調(diào)光電路7、第二過壓過溫保護電路8、電流調(diào)整回路9、第三過壓過溫保護電路10、啟動電路11、脈寬調(diào)制電路12,所述的電磁干擾保護電路將交直流電源的電信號的電磁干擾濾除后依次通過雷擊保護電路和啟動電路傳送至脈寬調(diào)制電路,脈寬調(diào)制電路對接收到的電信號進行調(diào)制后經(jīng)過連通的開關(guān)電路傳送至第一供應(yīng)電壓電路分壓,經(jīng)過分壓后的電信號分別傳送給電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路,電流調(diào)整回路為選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源提供控制回路,主輸出濾波電路將電信號傳送給選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源的輸出端,其特征在于:脈寬調(diào)制電路的輸入端與電磁干擾保護電路的輸出端連接,脈寬調(diào)制電路的輸出端與第二跳線J2的接地端連接,第二跳線的另一端分別連接啟動電路和雷擊保護電路的輸出端,第一過壓過溫保護電路連接在第一供應(yīng)電壓電路和主輸出濾波電路之間,第二過壓過溫保護電路連接在電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路之間,第三過壓過溫保護電路連接在電流調(diào)整回路和脈寬調(diào)制電路之間。
所述的脈寬調(diào)制電路的輸入端并聯(lián)有第一電容C68和第一電阻R112,第一電阻的一端通過的第一二極管D33的陽極,第一二極管D33的陰極與第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一端連接,第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的另一端與第一電阻的另一端連接,同時第一電阻的另一端接地端PGND;第一二極管的陰極連接第一運算放大器IC7的反向端,第一運算放大器的正向端分別連接第三電阻R108、第四電阻R140和第三電容C63的一端連接,第三電阻的另一端連接第二二極管的陽極,第二二極管的陰極分別連接開關(guān)電路的輸入端、接型場效應(yīng)管Q26的柵極、第四電阻R116的一端和第一運算放大器的輸出端連接,第一運算放大器的輸出端與第三過壓過溫保護電路的輸入端連接,第三電容C63的另一端連接第二跳線的接地端和正電源端,第二跳線的另一端與MP4404芯片IC1的第三引腳,MP4404芯片的第一引腳和第四引腳與啟動電路的輸入端連接,第八引腳與啟動電路輸出端連接,MP4404芯片的第七引腳與開關(guān)電路連接,MP4404芯片的第六引腳與接地端連接。
所述的電流調(diào)整回路的第二運算放大器IC3B的輸出端通過分壓電阻與第一光電耦合器IC2連接,第二運算放大器的同向端分別通過分壓電阻與第二過壓過溫保護電路和第一跳線J1的第二端連接,第一跳線J1的第二端與第三過壓過溫保護電路的第二光電耦合器IC4連接,第二運算放大器的反向端通過分壓電阻與主輸出濾波電路的輸出端連接。
所述的電磁干擾保護電路的輸入端為同名端雙繞組變壓器L2,同名端雙繞組變壓器的同名端分別與WHT直流源P2和BLK交流電源P1連接,同名端雙繞組變壓器與同名端對應(yīng)的兩端分別連接有一組并聯(lián)在一起的兩個電感電路,同時,同名端雙繞組變壓器與同名端對應(yīng)的兩端通過一個電感串聯(lián)在一起,并聯(lián)在一起的兩個電感電路的輸出端連接雷擊保護電路的輸入端。
所述的雷擊保護模塊的第一壓敏電阻MV1的一端連接開關(guān)電路的輸入端,第一壓敏電阻另一端連接啟動電路的輸入端和第五二極管D15的陽極,第五二極管D15的陽極的陰極連接極性電容C25的正極,極性電容的負極連接開關(guān)電路的輸入端,第五二極管還并聯(lián)一組串聯(lián)在一起的電阻電路。
本實用新型的有益效果在于:通過2個跳線線路圖上J1/J2控制輸出的電流電壓,當(dāng)J1/J2沒有時,可以得到較大的電流電壓的輸出,當(dāng)J1/J 2存在時,得到較小的電流電壓。J1跳線改變了次級端電流檢測參考電壓,從而實現(xiàn)電壓電流的轉(zhuǎn)變J2跳線改變了初級端培增器,從而得到LED更好的光的品質(zhì)。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電磁干擾保護電路。
圖3為雷擊保護電路。
圖4為開關(guān)電路。
圖5為第一供應(yīng)電壓電路。
圖6為第一過壓過溫保護電路。
圖7為主輸出濾波電路。
圖8為0-10V調(diào)光電路。
圖9為第二過壓過溫保護電路。
圖10為電流調(diào)整回路。
圖11為第三過壓過溫保護電路。
圖12為啟動電路。
圖13為脈寬調(diào)制電路。
圖14為第一跳線電路。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。
如圖2-圖14所示,因為本實用新型僅在原有已知電路的基礎(chǔ)上重新設(shè)計修改了調(diào)光電路,因此此處對其他常規(guī)電路結(jié)構(gòu)不做贅述,其他電路都是本領(lǐng)域已知的比較成熟的電路形式,只要能夠達到這些已知電路的功能,均可做適當(dāng)替換。
如圖1-14所示,一種選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源,包括電磁干擾保護電路1、雷擊保護電路2、開關(guān)電路3、第一供應(yīng)電壓電路4、第一過壓過溫保護電路5、主輸出濾波電路6、0-10V調(diào)光電路7、第二過壓過溫保護電路8、電流調(diào)整回路9、第三過壓過溫保護電路10、啟動電路11、脈寬調(diào)制電路12,所述的電磁干擾保護電路將交直流電源的電信號的電磁干擾濾除后依次通過雷擊保護電路和啟動電路傳送至脈寬調(diào)制電路,脈寬調(diào)制電路對接收到的電信號進行調(diào)制后經(jīng)過連通的開關(guān)電路傳送至第一供應(yīng)電壓電路分壓,經(jīng)過分壓后的電信號分別傳送給電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路,電流調(diào)整回路為選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源提供控制回路,主輸出濾波電路將電信號傳送給選擇性電流輸出LED驅(qū)動電源的輸出端,脈寬調(diào)制電路的輸入端與電磁干擾保護電路的輸出端連接,脈寬調(diào)制電路的輸出端與第二跳線J2的接地端連接,第二跳線的另一端分別連接啟動電路和雷擊保護電路的輸出端。驅(qū)動電源,顧名思義就是電路工作在開關(guān)狀態(tài),閉合開關(guān)電能就通過,斷開開關(guān)電能就停止通過,本發(fā)明所說的驅(qū)動電源不同于我們常見的開關(guān),它是利用脈沖控制的電子器件,驅(qū)動電源里有的采用可控硅,有的采用開關(guān)管,這兩個元器件性能差不多,都是靠基極、控制極上加上脈沖信號來完成導(dǎo)通和截止的,脈沖信號正半周到來,控制極上電壓升高,開關(guān)管或可控硅就導(dǎo)通,將電網(wǎng)交流電經(jīng)過整流、濾波后輸出的直流電壓,通過開關(guān)變壓器傳到次級,再通過變壓比將電壓升高或降低,供各個電路工作。振蕩脈沖負半周到來,電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來的設(shè)置電壓,電源調(diào)整管截止,直流輸出電源被關(guān)斷,開關(guān)變壓器次級沒電壓,這時各電路所需的工作電壓,就靠次級本路整流后的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時,重復(fù)上一個過程。開關(guān)電源在控制開關(guān)狀態(tài)時,分為硬開關(guān)和軟開關(guān)。所謂的硬開關(guān)是指,流過開關(guān)管或可控硅的電流或其兩端的電壓不為零時,強制開通和關(guān)斷。
所述的脈寬調(diào)制電路的輸入端并聯(lián)有第一電容C68和第一電阻R112,第一電阻的一端通過的第一二極管D33的陽極,第一二極管D33的陰極與第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一端連接,第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的另一端與第一電阻的另一端連接,同時第一電阻的另一端接地端PGND;第一二極管的陰極連接第一運算放大器IC7的反向端,第一運算放大器的正向端分別連接第三電阻R108、第四電阻R140和第三電容C63的一端連接,第三電阻的另一端連接第二二極管的陽極,第二二極管的陰極分別連接開關(guān)電路的輸入端、接型場效應(yīng)管Q26的柵極、第四電阻R116的一端和第一運算放大器的輸出端連接,第一運算放大器的輸出端與第三過壓過溫保護電路的輸入端連接,第三電容C63的另一端連接第二跳線的接地端和正電源端,第二跳線的另一端與MP4404芯片IC1的第三引腳,MP4404芯片的第一引腳和第四引腳與啟動電路的輸入端連接,第八引腳與啟動電路輸出端連接,MP4404芯片的第七引腳與開關(guān)電路連接,MP4404芯片的第六引腳與接地端連接。
脈寬調(diào)制技術(shù)PWM是電力電子中一種非常常用的控制技術(shù),PWM是利用周期性的脈沖來控制開關(guān)管的通斷,控制電路電壓在一個周期內(nèi)的有效值來達到調(diào)壓的目的。半導(dǎo)體開關(guān)器件和PWM控制技術(shù)構(gòu)成的PWM斬波器可以完成直流—直流變換、交流—直流變換、交流—交流變換、直流—交流變換。其中的DC/DC變換方法廣泛應(yīng)用于開關(guān)穩(wěn)壓電源、UPS以及異步電機調(diào)速領(lǐng)域。其基于的原理是沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在一階慣性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。沖量通常指的是所施加的窄脈沖的有效值,效果相同是指電路的輸出響應(yīng)波形相同或者是輸出曲線的面積相等。如果把個輸出波形利用傅里葉變換展開,則其低頻段非常相近,僅在高頻段略有差異。PWM控制的優(yōu)點是:當(dāng)負載為重負載時,對負載的跟隨性好控制效率高,而且產(chǎn)生噪聲頻率恒定,容易濾除。
所述的電流調(diào)整回路的第二運算放大器IC3B的輸出端通過分壓電阻與第一光電耦合器IC2連接,第二運算放大器的同向端分別通過分壓電阻與第二過壓過溫保護電路和第一跳線J1的第二端連接,第一跳線J1的第二端與第三過壓過溫保護電路的第二光電耦合器IC4連接,第二運算放大器的反向端通過分壓電阻與主輸出濾波電路的輸出端連接。
所述的電磁干擾保護電路的輸入端為同名端雙繞組變壓器L2,同名端雙繞組變壓器的同名端分別與WHT直流源P2和BLK交流電源P1連接,同名端雙繞組變壓器與同名端對應(yīng)的兩端分別連接有一組并聯(lián)在一起的兩個電感電路,同時,同名端雙繞組變壓器與同名端對應(yīng)的兩端通過一個電感串聯(lián)在一起,并聯(lián)在一起的兩個電感電路的輸出端連接雷擊保護電路的輸入端。
所述的雷擊保護模塊的第一壓敏電阻MV1的一端連接開關(guān)電路的輸入端,第一壓敏電阻另一端連接啟動電路的輸入端和第五二極管D15的陽極,第五二極管D15的陽極的陰極連接極性電容C25的正極,極性電容的負極連接開關(guān)電路的輸入端,第五二極管還并聯(lián)一組串聯(lián)在一起的電阻電路。
在實現(xiàn)具體功能的同時,為了使芯片不超過其額定參數(shù)工作,以保證其可靠性,避免因過熱而損壞,電路中需要附加一定的保護電路。一般來說,保護電路有兩種形式:一種是過流保護,它是當(dāng)流過開關(guān)管的峰值電流超過其額定電流值時,設(shè)法限制開關(guān)管的峰值電流,保證開關(guān)管的平均電流不會超過其額定值,使開關(guān)管不會因為過流而燒壞;另一種就是過熱保護,在電路中設(shè)計一個對溫度敏感的線性器件,通常這個器件設(shè)置于開關(guān)管的周圍,用以檢測開關(guān)管的溫度,當(dāng)開關(guān)管因為功耗過大而使溫度上升并超過額定工作溫度范圍時,測溫器件就會啟動保護電路使開關(guān)管的工作電流下降,這就限制了開關(guān)管的功耗,從而使得溫度可以逐漸下降,直到低于額定工作溫度某一個值時,保護電路失效,電路又恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。通常測溫器件在版圖設(shè)計時緊靠開關(guān)管,這樣可以直接快速的感知開關(guān)管的溫度,因為開關(guān)管是芯片工作時功耗的主要產(chǎn)生源,限制其功耗的大小就可以有效的保證整個芯片工作在額定溫度范圍內(nèi)。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。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、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。