一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈的制作方法
【專利摘要】一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，本發(fā)明涉及電源設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)LED驅(qū)動(dòng)模組及LED本體高耗能，存在大量余留電荷，不能夠及時(shí)處理過(guò)沖信號(hào)且開(kāi)關(guān)損耗嚴(yán)重等技術(shù)問(wèn)題。該發(fā)明主要包括第一脈寬控制器，用于控制電源占空比；第二脈寬控制器，用于控制余留電荷泄放和切斷空載電源；第一場(chǎng)效應(yīng)管，接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘且導(dǎo)通或關(guān)閉電源；降壓調(diào)制電路，具有泄放電路結(jié)構(gòu)，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘且補(bǔ)償或泄放第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源；第二場(chǎng)效應(yīng)管，受控于降壓調(diào)制電路且與第一場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成降壓開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明用于信息發(fā)布智能終端功耗消減。
【專利說(shuō)明】
一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電源設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全國(guó)用電量及電力負(fù)荷增長(zhǎng)較快，每年有多個(gè)地方出現(xiàn)不同程度的缺電甚至拉閘限電現(xiàn)象。因此節(jié)約照明用電對(duì)節(jié)能減排，低碳環(huán)保具有重要意義?，F(xiàn)有的電源，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，由于依靠下位電路通電檢測(cè)，依然會(huì)通過(guò)數(shù)字隔離器向下位驅(qū)動(dòng)電路輸出少量電能，其調(diào)制電路使之處于未完全關(guān)斷狀態(tài)，造成電能浪費(fèi)，不僅如此，余留電荷積累在調(diào)制電路中，在下次開(kāi)啟電源時(shí)，開(kāi)通瞬間的沖擊電荷幅值很高，與余留電荷疊加后，容易損壞電路元件(如下位電路的LCD屏幕，出現(xiàn)畫(huà)面抖動(dòng))；現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有設(shè)置反饋式過(guò)沖保護(hù)；緩沖電路可分為開(kāi)通緩沖電路和關(guān)斷緩沖電路。開(kāi)通緩沖電路利用電感與器件串聯(lián)來(lái)抑制器件的電流上升率，利用的是電感電流不能突變的原理。但是開(kāi)通緩沖電感會(huì)在器件有關(guān)斷動(dòng)作時(shí)時(shí)產(chǎn)生關(guān)斷尖峰電壓，造成器件過(guò)壓，所以開(kāi)通緩沖電路相對(duì)用得較少。關(guān)斷緩沖電路最基本的思想是利用電容電壓不能突變的原理減小器件瞬時(shí)電壓變化和抑制尖峰電壓，同時(shí)也可以減小器件的開(kāi)關(guān)損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)LED驅(qū)動(dòng)模組及LED本體高耗能高耗能，存在大量余留電荷，不能夠及時(shí)處理過(guò)沖信號(hào)且開(kāi)關(guān)損耗嚴(yán)重等技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，包括電源和下位電路，還包括第一脈寬控制器，用于控制電源占空比；第二脈寬控制器，用于控制余留電荷泄放和切斷空載電源；第一場(chǎng)效應(yīng)管，接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘且導(dǎo)通或關(guān)閉電源；降壓調(diào)制電路，具有泄放電路結(jié)構(gòu)，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘且補(bǔ)償或泄放第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源;第二場(chǎng)效應(yīng)管，受控于降壓調(diào)制電路且與第一場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成降壓開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu);數(shù)字隔離器，隔離降壓調(diào)制電路和下位電路。
[0006]上述方案中，所述的降壓調(diào)制電路，包括電感，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源且輸出第二調(diào)制電源至數(shù)字隔離器;第一電容，濾除第二調(diào)制電源的高頻周期噪聲或短促毛刺;第二電容，與電感、第一電容構(gòu)成π型濾波結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償?shù)谝徽{(diào)制電源;第三場(chǎng)效應(yīng)管，用于關(guān)閉電源時(shí)泄放電荷，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘且泄放或維持第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源，參考時(shí)鐘與占空比調(diào)制時(shí)鐘同步;第四場(chǎng)效應(yīng)管，用于泄放結(jié)寄生電容電荷，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘;泄放開(kāi)關(guān)三極管，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘，受控于第四場(chǎng)效應(yīng)管且控制第二場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通或截止。
[0007]上述方案中，所述的電源，包括交流電源和全波整流橋。
[0008]上述方案中，所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管，依次通過(guò)第一二極管、RC濾波器接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘。實(shí)現(xiàn)了與不同電源的頻率匹配，特別是為了符號(hào)部分DC-DC電源的頻率匹配特性。
[0009]上述方案中，還包括齊納二極管，其低電極連接至電感;光耦器，其發(fā)光管高電極連接齊納二極管的高電極且光敏管反饋由齊納二極管受反向過(guò)沖輸出的擊穿信號(hào)至第一脈寬控制器和第二脈寬控制器。實(shí)現(xiàn)了過(guò)沖信號(hào)反饋，由第一脈寬控制器和第二脈寬控制器及時(shí)觸發(fā)電源主動(dòng)關(guān)斷與電路電荷泄放，從而保護(hù)電路元件。
[0010]上述方案中，還包括第二二極管和第三二極管，其低電極均連接至第三場(chǎng)效應(yīng)管且高電極接地。用于形成電勢(shì)差，驅(qū)動(dòng)泄放電荷。
[0011]上述方案中，所述的數(shù)字隔離器選用為ADUM1100型號(hào)隔離器;所述的下位電路，包括LED驅(qū)動(dòng)器和LED陣列;所述的LED驅(qū)動(dòng)器選為ssl2102t型號(hào)驅(qū)動(dòng)芯片;所述的LED陣列，其總功率小于60瓦特。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0013]在下位電路或電源關(guān)閉時(shí)，利用了同步反相時(shí)鐘信號(hào)對(duì)調(diào)制電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了在關(guān)斷瞬間對(duì)輸入電源截止并泄放回路電荷;輸出的調(diào)制電源噪聲低，穩(wěn)定性好;提供了過(guò)沖保護(hù);LED及其驅(qū)動(dòng)模組功率消耗低；具有較高的電源適配特性和通用性;利用關(guān)斷緩沖電路原理，以接近無(wú)源的能量消耗實(shí)現(xiàn)對(duì)器件瞬時(shí)電壓變化的控制和尖峰電壓的抑制，提高了器件的能量利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的電路不意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明無(wú)源緩沖電路的實(shí)施例電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]實(shí)施例1
[0019]第一脈寬控制器，用于控制電源占空比；第二脈寬控制器，用于控制余留電荷泄放和切斷空載電源;第一場(chǎng)效應(yīng)管Q3，接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘且導(dǎo)通或關(guān)閉電源；降壓調(diào)制電路，具有泄放電路結(jié)構(gòu)，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘且補(bǔ)償或泄放第一場(chǎng)效應(yīng)管Q3輸出的第一調(diào)制電源;第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2，受控于降壓調(diào)制電路且與第一場(chǎng)效應(yīng)管Q3構(gòu)成降壓開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu);數(shù)字隔離器，隔離降壓調(diào)制電路和下位電路。
[0020]所述的降壓調(diào)制電路，包括電感LI，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管Q3輸出的第一調(diào)制電源且輸出第二調(diào)制電源至數(shù)字隔離器;第一電容Cl，濾除第二調(diào)制電源的高頻周期噪聲或短促毛刺;第二電容C3，與電感L1、第一電容Cl構(gòu)成JT型濾波結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償?shù)谝徽{(diào)制電源;第三場(chǎng)效應(yīng)管Q5，用于關(guān)閉電源時(shí)泄放電荷，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘且泄放或維持第一場(chǎng)效應(yīng)管Q3輸出的第一調(diào)制電源;第四場(chǎng)效應(yīng)管Q4，用于泄放結(jié)寄生電容電荷，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘;泄放開(kāi)關(guān)三極管Q6，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘，受控于第四場(chǎng)效應(yīng)管Q4且控制第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通或截止。
[0021]實(shí)施例2
[0022]在下位電路用電態(tài)時(shí)，電源選用交流電，第二脈寬控制器輸出低電控制時(shí)鐘，三極管Q6不導(dǎo)通且場(chǎng)效應(yīng)管Q2截止，若第一脈寬控制器輸出低電參考時(shí)鐘且輸出高電占空比調(diào)制時(shí)鐘，場(chǎng)效應(yīng)管Q5截止，場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，下位電路通過(guò)數(shù)字隔離器獲得穩(wěn)定的直流電源，電容Cl、電容C3為滿電荷狀態(tài);在下位電路斷電瞬間，第一脈寬控制器立刻同步反相占空比調(diào)制時(shí)鐘、參考時(shí)鐘，場(chǎng)效應(yīng)管Q3截止，第二脈寬控制器輸出高電控制時(shí)鐘，三極管Q6、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、場(chǎng)效應(yīng)管Q4和場(chǎng)效應(yīng)管Q5導(dǎo)通，且場(chǎng)效應(yīng)管Q4導(dǎo)通需要相比第一脈寬控制器輸出發(fā)生同步反相快，它們對(duì)回路電荷、結(jié)電容進(jìn)行快速泄放，泄放周期可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，但場(chǎng)效應(yīng)管Q4需要最后關(guān)斷。
[0023]實(shí)施例3
[0024]所述的LED陣列，包括本體，漫射罩，反射板和帶有LED的板，所述反射板由多個(gè)部分反射板組成，所述部分反射板由空氣間隙隔開(kāi)，傾斜地分布在所述本體和所述漫射罩之間的空間內(nèi)，與所述本體呈不同的角度。所述部分反射板相對(duì)于所述本體傾斜不同的角度T，所述角度γ滿足條件8° < γ <50°，從而消除LED燈的耀眼效應(yīng)，防止由于本發(fā)明燈光耀眼而對(duì)道路中行人行車造成威脅，同時(shí)簡(jiǎn)化燈的設(shè)計(jì)。
[0025]實(shí)施例4
[0026]所述的無(wú)源緩沖電路，具體應(yīng)用至之前提到的所述緩沖器U9-U12內(nèi)部電路中；具體地，由電容C3、C4，二極管以及電感L1、L2組成。在復(fù)位信號(hào)VT表現(xiàn)為低電期間，電容C4被充電至電源電壓Ud，由于負(fù)載電流經(jīng)續(xù)流，C3上的電壓為零。當(dāng)復(fù)位信號(hào)VT開(kāi)通時(shí)，電容C4經(jīng)L2、VD和C3放電，將C4中的儲(chǔ)能轉(zhuǎn)存儲(chǔ)到C3和L4中。當(dāng)C4放電到電壓為零時(shí)，由于二極管的存在，L2中的儲(chǔ)能繼續(xù)轉(zhuǎn)移到C3中，L2的放電回路為VD1、C3。當(dāng)L2中的電流衰減至零時(shí)，電容C4上的儲(chǔ)能全部轉(zhuǎn)移到電容C3上。當(dāng)復(fù)位信號(hào)VT再一次關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電壓從Ud變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，C3通過(guò)VDl、R1和LI放電，使C3的儲(chǔ)能送往負(fù)載，直到C3電壓為零。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，包括電源和下位電路，其特征在于，還包括 第一脈寬控制器，用于控制電源占空比； 第二脈寬控制器，用于控制余留電荷泄放和切斷空載電源； 第一場(chǎng)效應(yīng)管，接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘且導(dǎo)通或關(guān)閉電源； 降壓調(diào)制電路，具有泄放電路結(jié)構(gòu)，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘且補(bǔ)償或泄放第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源； 第二場(chǎng)效應(yīng)管，受控于降壓調(diào)制電路且與第一場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成降壓開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu)； 數(shù)字隔離器，隔離降壓調(diào)制電路和下位電路； 數(shù)字隔離器選用為ADUM1100型號(hào)隔離器； 所述的下位電路，包括依次連接的復(fù)位電路、LED驅(qū)動(dòng)器和LED陣列； 所述的LED驅(qū)動(dòng)器選為ssl2102t型號(hào)驅(qū)動(dòng)芯片； 所述的復(fù)位電路，包括無(wú)源緩沖電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其特征在于，所述的降壓調(diào)制電路，包括 電感，接收第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源且輸出第二調(diào)制電源至數(shù)字隔離器； 第一電容，濾除第二調(diào)制電源的高頻周期噪聲或短促毛刺； 第二電容，與電感、第一電容構(gòu)成π型濾波結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償?shù)谝徽{(diào)制電源； 第三場(chǎng)效應(yīng)管，用于關(guān)閉電源時(shí)泄放電荷，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘且泄放或維持第一場(chǎng)效應(yīng)管輸出的第一調(diào)制電源； 第四場(chǎng)效應(yīng)管，用于泄放結(jié)寄生電容電荷，接收第二脈寬控制器輸出的控制時(shí)鐘； 泄放開(kāi)關(guān)三極管，接收第一脈寬控制器輸出的參考時(shí)鐘，受控于第四場(chǎng)效應(yīng)管且控制第二場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通或截止。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其特征在于，所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管，依次通過(guò)第一二極管、RC濾波器接收第一脈寬控制器輸出的占空比調(diào)制時(shí)鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其特征在于，還包括 齊納二極管，其低電極連接至電感； 光耦器，其發(fā)光管高電極連接齊納二極管的高電極且光敏管反饋由齊納二極管受反向過(guò)沖輸出的擊穿信號(hào)至第一脈寬控制器和第二脈寬控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其特征在于，還包括第二二極管和第三二極管，其低電極均連接至第三場(chǎng)效應(yīng)管且高電極接地。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)位電路的低功耗智能交通燈，其特征在于，所述的LED陣列，其總功率小于60瓦特。
【文檔編號(hào)】H02M1/34GK106056942SQ201610511310
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】張岱, 齊弘文
【申請(qǐng)人】成都融創(chuàng)智谷科技有限公司