Led照明用恒流電源變換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種能提供穩(wěn)定電流的LED照明用恒流電源變換器，其特征是它包括單片機，單片機連接有DAC轉換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機、LCD顯示電路連接，本實用新型將市電轉換成恒定要求的電流，可預置電流，10mA步進，可用于不同電流要求的LED照明燈，靈活性好，性能穩(wěn)定。
【專利說明】LED照明用恒流電源變換器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種照明供電裝置，具體地說是涉及一種LED照明用供電裝置，特別是涉及一種LED照明用恒流電源變換器。
【背景技術】
[0002]整個20世紀，愛迪生發(fā)明的白熾燈經(jīng)受住了時間的考驗，成為標準的的通用照明工具。但新的照明技術——尤其是發(fā)光二極管必將最終取代白熾燈和熒光燈。LED照明近幾年發(fā)展較快，在大功率照明市場使用LED越來越變?yōu)榭赡?，雖說還不是特別成熟，至少是大眾廣泛關心的話題之一，照明未來被LED光源取代將無可置疑。受世界經(jīng)濟影響，都在尋找未來的新的經(jīng)濟增長點，投資到LED方面的資金會越來越多，加速LED的進程是必然的。LED由于環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點，近年來在各行各業(yè)得以快速發(fā)展。LED的驅動電源也就自然成了業(yè)內(nèi)關注的熱點問題。
[0003]LED的學理名稱是正式發(fā)光二極管，是一種半導體固體發(fā)光器件，固體半導體芯片作為發(fā)光材料，透過環(huán)氧樹脂封裝，在半導體中通過載流子發(fā)生復合，放出過剩的能量而引起光子反射，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，直接發(fā)出紅，黃，綠，藍，青，橙，紫，白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明工具。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來，世界一些經(jīng)濟發(fā)達的國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。
[0004]在業(yè)界有人稱LED光源為長壽燈，意為永不熄滅的燈。由于LED體積小，響應快，壽命長，LED燈具有抗震動性好且小，可以提高汽車有限空間的利用率，尤其是在節(jié)能問題上，LED成為前照燈新光源的不二之選。目前石油價格飛速上漲，當我們在前照燈上使用普通燈泡時，每個所需的功率為55—60瓦，而使用LED后可能只要3— 5瓦，這樣就節(jié)省了許多能源的消耗。而LED燈具造型的多變不僅為前照燈的設計提供了更大的設計空間和自由度，甚至會導致汽車造型的變革，也就是可能會更具流線型，更新穎時尚。火熱的LED議題成為舉世焦點，未來，白熾燈一定會被LED取代掉。
[0005]理論上LED的使用壽命在10萬小時以上，但在實際應用過程中，由于驅動電源的設計及其驅動方式選擇不當，使LED極易損壞，隨著LED應用的日益廣泛，LED驅動電源在使用時，將越來越考慮其能否適合LED的性能要求。
[0006]0p07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性(雙電源供電)運算放大器集成電路。由于0P07具有非常低的輸入失調電壓(對于0P07A最大為25 μ V)，所以0Ρ07在很多應用場合不需要額外的調零措施。0Ρ07同時具有輸入偏置電流低(0Ρ07Α為±2ηΑ)和開環(huán)增益高(對于0Ρ07Α為300V/mV)的特點，這種低失調、高開環(huán)增益的特性使得0P07特別適用于高增益的測量設備和放大傳感器的微弱信號等方面。
[0007]lm7812是指三段穩(wěn)壓集成電路IC芯片元器件，適用于各種電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定性好、使用方便、輸出過流、過熱自動保護。三端穩(wěn)壓集成電路，顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，T0-220的標準封裝，也有l(wèi)m9013樣子的T0-92封裝。電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 XX系列和負電壓輸出的lm79 X X系列。用Im78/lm79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的lm78或lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7806表示輸出電壓為正6V，lm7909表示輸出電壓為負9V。lm7812則為三端固定正12V輸入的集成穩(wěn)壓器。因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的是提供一種能提供穩(wěn)定電流的LED照明用恒流電源變換器。
[0009]本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種LED照明用恒流電源變換器，它包括單片機，單片機連接有DAC轉換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機、IXD顯示電路連接。
[0010]本實用新型所述的壓控恒流源電路包括運算放大器、與運算放大器連接的擴流管，運算放大器與擴流管構成線性恒流電路，其電流輸出范圍為O?2000mA ;擴流管外接三端穩(wěn)壓集成電路。
[0011]本實用新型所述的擴流管為達林頓管TP122和TIP127構成的推挽式電路，兩管輪流導通；所述的運算放大器采用0P07芯片。
[0012]本實用新型所述的前置調整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容，市電經(jīng)變壓器、全橋電路、濾波電容與三端穩(wěn)壓集成電路連接。
[0013]本實用新型所述的單片機采用ATmegal28，有64個引腳，53個可編程I/O 口線，6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴展的Standby 模式。
[0014]本實用新型所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用LM7812，以驅動達林頓管TIP127。
[0015]本實用新型所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏，點陣顯示設定電流值、實測電流值。
[0016]本實用新型所述的電流采樣放大電路通過測量康錳銅電阻絲的兩端電壓來測量恒流源的輸出電流，同時將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機內(nèi)置DC輸入轉換器。
[0017]康錳銅電阻絲是電流測量中很常用取樣電阻，其特點在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過測試，在I Ω的康錳銅電阻絲上通過約2A電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會引起
0.02 Ω左右的阻值變化，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1Ω的康錳銅電阻絲約長lm，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快的散熱，進一步的減小溫度漂移帶來的影響。
[0018]由于采用上述技術方案，本實用新型較好的實現(xiàn)了發(fā)明目的，其將市電轉換成恒定要求的電流，可預置電流，IOmA步進，可用于不同電流要求的LED照明燈，靈活性好，性能穩(wěn)定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構原理示意框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]由圖1可知，一種LED照明用恒流電源變換器，它包括單片機，單片機連接有DAC轉換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機、LCD顯示電路連接。
[0022]本實用新型所述的壓控恒流源電路包括運算放大器、與運算放大器連接的擴流管，運算放大器與擴流管構成線性恒流電路，其電流輸出范圍為O?2000mA ;擴流管外接三端穩(wěn)壓集成電路。
[0023]本實用新型所述的擴流管為達林頓管TP122和TIP127構成的推挽式電路，兩管輪流導通；所述的運算放大器采用0P07芯片。
[0024]本實用新型所述的前置調整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容，市電經(jīng)變壓器、全橋電路、濾波電容與三端穩(wěn)壓集成電路連接。
[0025]本實用新型所述的單片機采用ATmegal28，有64個引腳，53個可編程I/O 口線，6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴展的Standby 模式。
[0026]本實用新型所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用LM7812，以驅動達林頓管TIP127。
[0027]本實用新型所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏，點陣顯示設定電流值、實測電流值。
[0028]本實用新型所述的電流采樣放大電路通過測量康錳銅電阻絲的兩端電壓來測量恒流源的輸出電流，同時將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機內(nèi)置DC輸入轉換器。
[0029]康錳銅電阻絲是電流測量中很常用取樣電阻，其特點在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過測試，在I Ω的康錳銅電阻絲上通過約2A電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會引起
0.02 Ω左右的阻值變化，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1Ω的康錳銅電阻絲約長lm，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快的散熱，進一步的減小溫度漂移帶來的影響。
[0030]本實用新型工作時，輔助電源電路給與其連接的DAC轉換電路、按鍵輸入電路、單片機、LCD顯示電路供電以提供基本工作電壓；單片機的數(shù)字信號經(jīng)DAC轉換電路進行數(shù)模轉換，調節(jié)產(chǎn)生O?IV電壓，分別線性對應成O?2A的電流，以控制壓控恒流源電路；市電經(jīng)變壓器轉變?yōu)榈碗妷?本實施例是將220V的市電變壓成20V)后，經(jīng)全橋電路整流后通過濾波電容(本實施例濾波電容為2個)進行濾波，再由三端穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)壓后送入壓控恒流源電路中的運算放大器，然后通過壓控恒流源電路中的擴流管對運算放大器輸出的較小電流進行擴流增大后，輸出給負載；同時，電流采樣放大電路通過測量壓控恒流源(即測量康錳銅電阻絲的兩端電壓)的輸出電流，并將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機的內(nèi)置ADC輸入轉換器；單片機將獲得的電平值進行處理后轉換為數(shù)字信號，送入LCD顯示電路中控制LCD12864液晶顯示屏進行顯示，即為壓控恒流源的實際電流輸出值；此時，可根據(jù)現(xiàn)實的實際電流輸出值，通過按鍵輸入電路進行設置調整。
【權利要求】
1.一種LED照明用恒流電源變換器，其特征是它包括單片機，單片機連接有DAC轉換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機、LCD顯示電路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的壓控恒流源電路包括運算放大器、與運算放大器連接的擴流管。
3.根據(jù)權利要求2所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的擴流管為達林頓管TP122和TIP127構成的推挽式電路；所述的運算放大器采用0P07芯片。
4.根據(jù)權利要求3所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的前置調整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容。
5.根據(jù)權利要求3所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的單片機采用ATmegal280
6.根據(jù)權利要求4所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的單片機采用ATmegal280
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用lm7812。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏。
9.根據(jù)權利要求7所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的LCD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏。
【文檔編號】H05B37/00GK203537599SQ201320704292
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】李加升, 彭藝佳 申請人:湖南城市學院