專利名稱:一種基于燈光傳輸信號的led照明燈具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其包括有一整流濾波電路、一隔離變壓器、一LED燈串、一開關(guān)控制電路及一反饋電路，該基于燈光傳輸信號的LED照明燈具采用隔離變壓器將高壓直流電隔離轉(zhuǎn)換為更加安全的低壓直流電，再結(jié)合對LED燈串的恒壓、恒流控制，使得調(diào)制信號通過控制LED燈串的快速開關(guān)實現(xiàn)穩(wěn)定的光信號傳輸，此外，該照明燈具還具有響應(yīng)速度快、成本低、安全可靠、節(jié)能環(huán)保等效果。
【專利說明】—種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及照明燈具，尤其涉及一種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有燈具中，當(dāng)燈具的開關(guān)速度達到較高的頻率，連續(xù)的開關(guān)動作不會影響正常的照明使用，更不會對人體產(chǎn)生影響，由于人的肉眼余暉效應(yīng)無法感知其頻率變化，因而，通過對燈具的開關(guān)控制就能實現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)的功能，比如，開就代表“1”，關(guān)就代表“0”，以編碼0、1的各種組合構(gòu)成數(shù)據(jù)，但是，目前的白熾燈因為在亮滅的變化過程中非常容易被損壞，且亮滅變化動作太慢，因而不具備這種通信功能，此外，由于燈具在亮滅的交替變化條件下，需要恒流供電，而現(xiàn)有的燈具難以滿足在快速開關(guān)條件下達到恒流供電，進而難以取得光通信的效果。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于燈光傳輸信號，且在恒流供電的條件下實現(xiàn)快速開關(guān)，使得光信號穩(wěn)定傳輸且響應(yīng)速度快的LED照明燈具。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案。
[0005]一種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其包括有:一整流濾波電路，其包括有整流橋及濾波電容，所述濾波電容并聯(lián)于整流橋的輸出端；一隔離變壓器，其包括有初級繞組和第一次級繞組，所述整流橋的負極接地，其正極連接于初級繞組的第一端；一 LED燈串，所述第一次級繞組的一端接地，其另一端通過第一整流二極管而連接于LED燈串的正極，所述LED燈串的負極連接于第一 MOS管的漏極，所述第一 MOS管的柵極用于輸入調(diào)制信號，所述第一 MOS管的源極通過第一限流電阻接地；一開關(guān)控制電路，其包括有PWM芯片及第二MOS管，所述初級繞組的第一端通過串聯(lián)的兩個第一分壓電阻接地，兩個第一分壓電阻的連接點連接于PWM芯片的電源端，所述PWM芯片的驅(qū)動端連接于第二 MOS管的柵極，所述第二MOS管的漏極連接初級繞組的第二端，所述第二 MOS管的源極通過第二限流電阻接地，所述PWM芯片的采樣端通過第一采樣電阻連接于第二 MOS管的源極；一反饋電路，其包括有電流檢測芯片和光耦，所述電流檢測芯片的電流采樣端通過第二采樣電阻連接于第一 MOS管的源極，所述電流檢測芯片的電壓輸出端連接于光耦的發(fā)射管陰極，所述光耦的發(fā)射管陽極接高電位，所述光耦的接收管陽極連接于開關(guān)控制電路的反饋端，所述光耦的接收管陰極接地。
[0006]優(yōu)選地，所述隔離變壓器還包括有第二次級繞組，所述第二次級繞組的一端接地，其另一端通過第二整流二極管連接于PWM芯片的電源端。
[0007]優(yōu)選地，所述LED燈串的正極通過串聯(lián)的兩個第二分壓電阻接地，兩個第二分壓電阻的連接點還與電流檢測芯片的輸出端相連。
[0008]優(yōu)選地，所述整流橋交流側(cè)的火線上設(shè)有保險絲。
[0009]優(yōu)選地，所述整流橋交流側(cè)的火線和零線之間連接有安規(guī)電容。
[0010]本實用新型公開的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具中，整流濾波電路輸出的直流電壓傳輸至隔離變壓器的初級繞組，該整流濾波電路輸出的電壓還為PWM芯片提供電源，該PWM芯片通過控制第一 MOS管的通/斷使得隔離變壓器的初級繞組產(chǎn)生脈沖電壓，隔離變壓器的第一次級繞組隨之產(chǎn)生脈沖電壓，該脈沖電壓經(jīng)第一整流二極管整流后為LED燈串供電，同時，PWM芯片通過第一采樣電阻對初級繞組的電壓進行采樣、通過第二采樣電阻對LED燈串的電流進行采樣，再根據(jù)該采樣電壓和采樣電流控制其輸出信號的占空比，從而實現(xiàn)對LED燈串的恒壓、恒流控制，在滿足對LED燈串恒壓、恒流供電的條件下，使得第一 MOS管能夠?qū)ζ鋿艠O輸入的調(diào)制信號快速響應(yīng)，準確控制LED燈串的亮滅狀態(tài)和亮滅時長，從而有效傳輸燈光信號，達到良好的光通信功能。該照明燈具采用隔離變壓器將高壓直流電隔離轉(zhuǎn)換為更加安全的低壓直流電，再結(jié)合對LED燈串的恒壓、恒流控制，使得調(diào)制信號通過控制LED燈串的快速開關(guān)實現(xiàn)穩(wěn)定的光信號傳輸，此外，該照明燈具還具有響應(yīng)速度快、成本低、安全可靠、節(jié)能環(huán)保等效果。

【附圖說明】

[0011]圖1為本實用新型基于燈光傳輸信號的LED照明燈具的電路框圖。
[0012]圖2為整流濾波電路的原理圖。
[0013]圖3為隔離變壓器的原理圖。
[0014]圖4為LED燈串及第一 MOS管的電路原理圖。
[0015]圖5為開關(guān)控制電路的原理圖。
[0016]圖6為反饋電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作更加詳細的描述。
[0018]本實用新型公開了一種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，結(jié)合圖1至圖6所示，其包括有一整流濾波電路1、一隔離變壓器Tl、一 LED燈串2、一開關(guān)控制電路3及一反饋電路4，其中:
[0019]整流濾波電路I包括有整流橋U5及濾波電容C7，所述濾波電容C7并聯(lián)于整流橋U5的輸出端；
[0020]隔離變壓器Tl包括有初級繞組和第一次級繞組，所述整流橋U5的負極接地，其正極連接于初級繞組的第一端；
[0021 ] 所述第一次級繞組的一端接地，其另一端通過第一整流二極管D3而連接于LED燈串2的正極，所述LED燈串2的負極連接于第一 MOS管Ql的漏極，所述第一 MOS管Ql的柵極用于輸入調(diào)制信號，所述第一 MOS管Ql的源極通過第一限流電阻RlO接地；
[0022]開關(guān)控制電路3包括有PWM芯片Ul及第二 MOS管Q2，所述初級繞組的第一端通過串聯(lián)的兩個第一分壓電阻(R1、R3)接地，兩個第一分壓電阻的連接點連接于PWM芯片Ul的電源端，所述PWM芯片Ul的驅(qū)動端連接于第二 MOS管Q2的柵極，所述第二 MOS管Q2的漏極連接初級繞組的第二端，所述第二 MOS管Q2的源極通過第二限流電阻R5接地，所述PWM芯片Ul的采樣端通過第一采樣電阻R4連接于第二 MOS管Q2的源極；
[0023]反饋電路4包括有電流檢測芯片U2和光耦U3，所述電流檢測芯片U2的電流采樣端通過第二采樣電阻R9連接于第一 MOS管Ql的源極，所述電流檢測芯片U2的電壓輸出端連接于光耦U3的發(fā)射管陰極，所述光耦U3的發(fā)射管陽極接高電位，所述光耦U3的接收管陽極連接于開關(guān)控制電路3的反饋端，所述光耦U3的接收管陰極接地。
[0024]上述基于燈光傳輸信號的LED照明燈具中，整流濾波電路I輸出的直流電壓傳輸至隔離變壓器Tl的初級繞組，該整流濾波電路I輸出的電壓還為PWM芯片Ul提供電源，該PWM芯片Ul通過控制第一 MOS管Ql的通/斷使得隔離變壓器Tl的初級繞組產(chǎn)生脈沖電壓，隔離變壓器Tl的第一次級繞組隨之產(chǎn)生脈沖電壓，該脈沖電壓經(jīng)第一整流二極管D3整流后為LED燈串2供電，同時，PWM芯片Ul通過第一采樣電阻R4對初級繞組的電壓進行采樣、通過第二采樣電阻R9對LED燈串2的電流進行采樣，再根據(jù)該采樣電壓和采樣電流控制其輸出信號的占空比，從而實現(xiàn)對LED燈串2的恒壓、恒流控制，在滿足對LED燈串恒壓、恒流供電的條件下，使得第一 MOS管Ql能夠?qū)ζ鋿艠O輸入的調(diào)制信號快速響應(yīng)，準確控制LED燈串2的亮滅狀態(tài)和亮滅時長，從而有效傳輸燈光信號，達到良好的光通信功能。該照明燈具采用隔離變壓器Tl將高壓直流電隔離轉(zhuǎn)換為更加安全的低壓直流電，再結(jié)合對LED燈串的恒壓、恒流控制，使得調(diào)制信號通過控制LED燈串2的快速開關(guān)實現(xiàn)穩(wěn)定的光信號傳輸，此外，該照明燈具還具有響應(yīng)速度快、成本低、安全可靠、節(jié)能環(huán)保等效果。
[0025]本實施例中，所述隔離變壓器Tl還包括有第二次級繞組，所述第二次級繞組的一端接地，其另一端通過第二整流二極管Dl連接于PWM芯片Ul的電源端，燈具上電初始，PWM芯片Ul通過整流橋U5的輸出電壓供電，當(dāng)燈具進入工作狀態(tài)后，隔離變壓器Tl的第二次級繞組隨之產(chǎn)生脈動電壓，該脈動電壓經(jīng)第二整流二極管Dl整流后，對PWM芯片Ul進行低壓供電，使得本實用新型的安全性進一步提高。
[0026]作為一種優(yōu)選方式，所述LED燈串2的正極通過串聯(lián)的兩個第二分壓電阻(R7、R8)接地，兩個第二分壓電阻(R7、R8)的連接點還與電流檢測芯片U2的輸出端相連。該兩個第二分壓電阻(R7、R8)分壓后，為電流檢測芯片U2提供一個電壓環(huán)路檢測信號，當(dāng)輸出電壓達到預(yù)設(shè)恒壓點，電路進入恒壓控制模式，若未達到預(yù)設(shè)恒壓點，則通過檢測第一限流電阻RlO流過的電流，為電流檢測芯片U2提供一個電流環(huán)檢測信號，并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號給到光耦，光耦反饋信息給到PWM芯片Ul來調(diào)整高頻開關(guān)波形占空比，從而實現(xiàn)恒流恒壓控制。
[0027]本實施例中，所述整流橋U5交流側(cè)的火線上設(shè)有保險絲FSl，所述保險絲FSl在電路出現(xiàn)異常時能夠及時起到保護作用，所述整流橋U5交流側(cè)的火線和零線之間連接有安規(guī)電容Cl，用于濾除電網(wǎng)雜波。
[0028]本實用新型公開的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其采用隔離變壓器Tl將高壓直流電隔離轉(zhuǎn)換為更加安全的低壓直流電，再結(jié)合對LED燈串的恒壓、恒流控制，使得調(diào)制信號通過控制LED燈串2的快速開關(guān)實現(xiàn)穩(wěn)定的光信號傳輸，此外，該照明燈具還具有響應(yīng)速度快、成本低、安全可靠、節(jié)能環(huán)保等效果，此外，利用隔離變壓器Tl的第二次級繞組對PWM芯片Ul進行低壓供電，使得電路的安全性進一步提高。
[0029]以上所述只是本實用新型較佳的實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進等，均應(yīng)包含在本實用新型所保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于燈光傳輸信號的LED照明燈具,其特征在于包括有: 一整流濾波電路，其包括有整流橋及濾波電容，所述濾波電容并聯(lián)于整流橋的輸出端; 一隔離變壓器，其包括有初級繞組和第一次級繞組，所述整流橋的負極接地，其正極連接于初級繞組的第一端； 一 LED燈串，所述第一次級繞組的一端接地，其另一端通過第一整流二極管而連接于LED燈串的正極，所述LED燈串的負極連接于第一 MOS管的漏極，所述第一 MOS管的柵極用于輸入調(diào)制信號，所述第一 MOS管的源極通過第一限流電阻接地； 一開關(guān)控制電路，其包括有PWM芯片及第二 MOS管，所述初級繞組的第一端通過串聯(lián)的兩個第一分壓電阻接地，兩個第一分壓電阻的連接點連接于PWM芯片的電源端，所述PWM芯片的驅(qū)動端連接于第二MOS管的柵極，所述第二MOS管的漏極連接初級繞組的第二端，所述第二 MOS管的源極通過第二限流電阻接地，所述PWM芯片的采樣端通過第一采樣電阻連接于第二 MOS管的源極； 一反饋電路，其包括有電流檢測芯片和光耦，所述電流檢測芯片的電流采樣端通過第二采樣電阻連接于第一 MOS管的源極，所述電流檢測芯片的電壓輸出端連接于光耦的發(fā)射管陰極，所述光耦的發(fā)射管陽極接高電位，所述光耦的接收管陽極連接于開關(guān)控制電路的反饋端，所述光耦的接收管陰極接地。2.如權(quán)利要求1所述的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其特征在于，所述隔離變壓器還包括有第二次級繞組，所述第二次級繞組的一端接地，其另一端通過第二整流二極管連接于PWM芯片的電源端。3.如權(quán)利要求1所述的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其特征在于，所述LED燈串的正極通過串聯(lián)的兩個第二分壓電阻接地，兩個第二分壓電阻的連接點還與電流檢測芯片的輸出端相連。4.如權(quán)利要求1所述的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其特征在于，所述整流橋交流側(cè)的火線上設(shè)有保險絲。5.如權(quán)利要求1所述的基于燈光傳輸信號的LED照明燈具，其特征在于，所述整流橋交流側(cè)的火線和零線之間連接有安規(guī)電容。
【文檔編號】H05B37-02GK204272439SQ201420660209
【發(fā)明者】王興華 [申請人]深圳市九洲光電科技有限公司