專利名稱：一種寬電壓范圍可調(diào)光led恒流源驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明領(lǐng)域中的一種LED光源驅(qū)動(dòng)器，尤其涉及一種寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在全球能源緊缺及國家大力倡導(dǎo)節(jié)能降耗的背景下，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，其具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小、發(fā)光效率高等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于家用照明、道路照明、城市夜景等照明場合。[0003] LED光源采用恒流源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，目前市場上的驅(qū)動(dòng)器技術(shù)還存在缺陷，表現(xiàn)為輸入電壓范圍窄、通用性差、使用變壓器造成體積大且顯得笨重，有的為恒壓型驅(qū)動(dòng)器，導(dǎo)致一顆LED短路而損壞一串LED燈珠，工程維護(hù)成本高，維護(hù)工作量較大，且都不具備根據(jù)環(huán)境光線調(diào)節(jié)LED亮度的功能，造成能量的很大浪費(fèi)。這些不僅不利于LED光源的推廣應(yīng)用，也未能挖掘節(jié)能降耗的最大潛力。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中LED驅(qū)動(dòng)器存在的缺陷而提出一種寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器。 本實(shí)用新型的寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)包括電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路、MCU控制電路、溫度補(bǔ)償電路和可調(diào)光恒流源電路，其中電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路和溫度補(bǔ)償電路的輸出端均連接MCU控制電路的輸入端，MCU控制電路的P麗輸出端連接可調(diào)光恒流源電路的輸入端，電壓識(shí)別電路和可調(diào)光恒流源電路均接入輸入電壓，光線補(bǔ)償電路的輸入端連接光敏器件，溫度補(bǔ)償電路的輸入端連接熱敏電阻，可調(diào)光恒流源電路的輸出端連接LED光源。[0006] 本實(shí)用新型具有如下有益效果 1、寬范圍電壓輸入能力可以省掉變壓器等器件，成本低，體積??；兼容市電系統(tǒng)與直流電系統(tǒng)；外接M0SFET電路，可根據(jù)負(fù)載功耗靈活配置MOSFET，且線路板熱處理方便，散熱良好，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 2、直流18V-450V或交流110V/220V輸入電壓范圍可使恒流源小巧靈活且通用性強(qiáng)。[0009] 3、光線補(bǔ)償功能可根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)弱自動(dòng)無閃爍調(diào)整LED光亮度，在白天光線強(qiáng)烈時(shí)，減小輸出電流降低LED亮度，節(jié)能效果明顯，與無光線補(bǔ)償全功率工作比較可有效節(jié)約能源20% -30%。 4、溫度補(bǔ)償功能可減小散熱器體積并使LED穩(wěn)定工作在正常的溫度范圍，延長使用壽命，減小了成本及工程維護(hù)量。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。[0012] 圖2是本實(shí)用新型中可調(diào)光恒流源電路原理圖。 圖3(a)是本實(shí)用新型中溫度補(bǔ)償電路原理圖；圖3(b)是本實(shí)用新型中MCU控制 電路原理圖；圖3(c)是本實(shí)用新型中光線補(bǔ)償電路原理圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括電壓識(shí)別 電路、光線補(bǔ)償電路、MCU控制電路、溫度補(bǔ)償電路和可調(diào)光恒流源電路，其中電壓識(shí)別電 路、光線補(bǔ)償電路和溫度補(bǔ)償電路的輸出端均連接MCU控制電路的輸入端，MCU控制電路的 P麗輸出端連接可調(diào)光恒流源電路的輸入端，電壓識(shí)別電路和可調(diào)光恒流源電路均接入直 流18V-450V或交流110V/220V輸入電壓，光線補(bǔ)償電路的輸入端連接光敏器件，溫度補(bǔ)償 電路的輸入端連接熱敏電阻，可調(diào)光恒流源電路的輸出端連接LED光源。 可調(diào)光恒流源電路采用效率最高達(dá)90%專業(yè)恒流源芯片PT4107，直流電與交流 電通用，通過P麗信號(hào)可控制通過LED電流從O到正常電流狀態(tài)，即LED亮度可從暗到正常 亮度無閃爍調(diào)節(jié)；光線補(bǔ)償電路通過光敏器件采集環(huán)境光線，根據(jù)光線強(qiáng)弱調(diào)節(jié)LED亮度； 溫度補(bǔ)償電路在使用中加上散熱處理，并通過溫度反饋調(diào)整P麗信號(hào)使LED工作在正常的 溫度范圍，防止LED燈因過量發(fā)熱導(dǎo)致性能下降及失效；MCU控制電路根據(jù)采集的環(huán)境光 線、溫度等信息調(diào)節(jié)輸出的PWM信號(hào)占空比，調(diào)節(jié)LED光亮度。 可調(diào)光恒流源電路如圖2所示，因?yàn)橛姓鳂駾l，所以電源VI輸出交流電或直流 電都可以正常工作，且對于直流電沒有正負(fù)之分；U1為專業(yè)恒流源芯片PT4107，通過改變 電阻R2可設(shè)置開關(guān)管Ql開關(guān)頻率，最高工作頻率可達(dá)lMHz，可使外部電感和濾波電容體積 減小、效率提高；熱敏電阻NTC用來檢測恒流源開關(guān)管Q1的工作溫度，當(dāng)溫度達(dá)到上限值時(shí) 可自動(dòng)斷開，整個(gè)回路停止工作，起保護(hù)Q1作用；開關(guān)管Q1的1腳連接恒流源芯片U1的驅(qū) 動(dòng)腳，在on-time即Ql導(dǎo)通時(shí)間段，電感Ll進(jìn)行能量蓄存，在off-time即Ql關(guān)斷時(shí)間段 儲(chǔ)存在電感L1中的能量經(jīng)過快恢復(fù)二極管D2放電維持LED工作；電阻R3用來設(shè)定回路電 流，當(dāng)輸入電壓變高時(shí)，R3分得電壓高于250mV，Ul增加開關(guān)管Ql驅(qū)動(dòng)信號(hào)off-time時(shí)間 即增加Ql關(guān)斷時(shí)間減少Ll的蓄能時(shí)間，從而使輸出電流穩(wěn)定在設(shè)定的回路電流處；電位器 PR可對輸出電流進(jìn)行微調(diào)，可提高輸出電流的精確度最高達(dá)5% 。 溫度補(bǔ)償電路、MCU控制電路、光線補(bǔ)償電路如圖3所示，圖中MCU芯片U2采用帶 ADC采樣及P麗輸出功能芯片STC12C5602AD， MCU的9腳與11腳為高頻P麗信號(hào)輸出腳， 連接圖2中Ul的EN端進(jìn)行無閃爍調(diào)光；光線補(bǔ)償電路中采用太陽能電池板等光敏器件對 光線進(jìn)行采集，經(jīng)過電阻Rll、 R12分壓，將ADOPT接至MCU的19腳；溫度補(bǔ)償電路中電阻 R16、 R17為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，用來采集LED工作溫度，TEMPI與TEMP2分別連接MCU的 16腳與17腳。采集來的光線、溫度模擬量通過MCU的ADC轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，根據(jù)光 線強(qiáng)弱將P麗輸出分為5檔輸出，光線最暗時(shí)以100%占空比P麗信號(hào)輸出，隨著光線增強(qiáng) 以8%為步伐減小P麗信號(hào)占空比，最小為60%占空比信號(hào)來驅(qū)動(dòng)可調(diào)光恒流源電路工作， 此時(shí)LED功率損耗為100%驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作時(shí)的一半，在這5檔輸出期間，MCU不斷采集LED 的工作溫度，當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，MCU將在每檔基礎(chǔ)上以1 %步伐減小P麗信號(hào)占空比，反 之則增加1%，使LED工作在最佳溫度環(huán)境的前提下發(fā)光效率最大化，這不僅延長了 LED的 工作壽命，同時(shí)也降低了散熱器體積及成本。
權(quán)利要求一種寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器，其特征在于包括電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路、MCU控制電路、溫度補(bǔ)償電路和可調(diào)光恒流源電路，其中電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路和溫度補(bǔ)償電路的輸出端均連接MCU控制電路的輸入端，MCU控制電路的PWM輸出端連接可調(diào)光恒流源電路的輸入端，電壓識(shí)別電路和可調(diào)光恒流源電路均接入輸入電壓，光線補(bǔ)償電路的輸入端連接光敏器件，溫度補(bǔ)償電路的輸入端連接熱敏電阻，可調(diào)光恒流源電路的輸出端連接LED光源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述可調(diào)光恒流源電路采用直流電與交流電通用的恒流源芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種寬電壓范圍可調(diào)光LED恒流源驅(qū)動(dòng)器，屬于照明領(lǐng)域的LED光源驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)包括電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路、MCU控制電路、溫度補(bǔ)償電路和可調(diào)光恒流源電路，其中電壓識(shí)別電路、光線補(bǔ)償電路和溫度補(bǔ)償電路的輸出端均連接MCU控制電路的輸入端，MCU控制電路的PWM輸出端連接可調(diào)光恒流源電路的輸入端，電壓識(shí)別電路和可調(diào)光恒流源電路均接入直流或交流輸入電壓，光線補(bǔ)償電路連接光敏器件，溫度補(bǔ)償電路連接熱敏電阻，可調(diào)光恒流源電路的輸出端連接LED光源。本實(shí)用新型成本低、體積小，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，延長了LED的使用壽命。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK201479432SQ2009202346
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者何朝陽, 朱忠偉, 王勇 申請人:江蘇銀佳企業(yè)集團(tuán)有限公司