本實用新型涉及LED驅(qū)動電源技術(shù)，尤其涉及一種可配置輸出電流的LED電源電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

對于現(xiàn)有的LED恒流驅(qū)動電源，其輸出電壓和電流僅能在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，當(dāng)用戶的LED負載電壓電流變化范圍較大時，用戶只能額外購買與負載電壓電流相匹配的電源，因此，為了滿足用戶這一需求，廠家們便需要生產(chǎn)不同電壓和電流的很多種規(guī)格的LED電源，提供給用戶選擇，但是這樣則會增加了廠家的備料成本，同時也增加了用戶的采購和維護成本，操作便利性低下。

為了解決上述問題，目前市場上有一種采用撥碼開關(guān)或跳線的方式調(diào)節(jié)恒流電路反饋電阻值來調(diào)節(jié)輸出電流的方法，然而撥碼開關(guān)的過電流能力有限，在長時間大電流通過撥碼開關(guān)時，撥碼開關(guān)則容易出現(xiàn)損壞，穩(wěn)定性和可靠性低下。若采用數(shù)字電位器替代所述的反饋電阻，由于反饋電阻阻值較小，阻值精度要求高，要求過電流要大，數(shù)字電位器很難滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性、靈活性高的可配置輸出電流的LED電源。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種可配置輸出電流的LED電源，其包括后級恒流驅(qū)動電路和基于微處理器的調(diào)光控制電路，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路的ADJ輸入端和PWM輸入端對應(yīng)連接。

進一步，其還包括前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路的第一電壓輸出端與后級恒流驅(qū)動電路的電壓輸入端連接，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路的第二電壓輸出端與基于微處理器的調(diào)光控制電路的電壓輸入端連接。

進一步，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路包括初級整流濾波電路、功率驅(qū)動電路、初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器、變壓器、次級整流濾波電路以及次級穩(wěn)壓電路，所述初級整流濾波電路的輸出端分別與功率驅(qū)動電路的第一輸入端以及初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器的第一輸入端連接，所述初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器的輸出端與功率驅(qū)動電路的第二輸入端連接；

所述變壓器的初級繞組與功率驅(qū)動電路的輸出端連接，所述變壓器的初級輔助繞組與初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器的第二輸入端連接，所述變壓器的次級繞組與次級整流濾波電路的輸入端連接，所述變壓器的次級輔助繞組與次級穩(wěn)壓電路的輸入端連接；

所述次級整流濾波電路的輸出端與后級恒流驅(qū)動電路的電壓輸入端連接，所述次級穩(wěn)壓電路的輸出端與基于微處理器的調(diào)光控制電路的電壓輸入端連接。

進一步，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路包括微處理器芯片以及數(shù)字DALI接口電路，所述微處理器芯片與數(shù)字DALI接口電路連接，所述微處理器芯片的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路的ADJ輸入端和PWM輸入端連接。

進一步，所述微處理器芯片通過光耦方式與數(shù)字DALI接口電路連接。

進一步，所述微處理器芯片中設(shè)有用于存儲配置參數(shù)的非易失性存儲器。

進一步，所述后級恒流驅(qū)動電路采用LED驅(qū)動控制器來實現(xiàn)。

進一步，所述后級恒流驅(qū)動電路包括恒流驅(qū)動芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及LED負載接口，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的ADJ輸出端經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與恒流驅(qū)動芯片的ADJ輸入端連接，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的PWM輸出端與恒流驅(qū)動芯片的PWM輸入端連接，所述恒流驅(qū)動芯片的輸出端與LED負載接口連接。

進一步，所述恒流驅(qū)動芯片采用型號為ZXLD1370或ZXLD1371的芯片來實現(xiàn)。

進一步，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括第二十一電阻、第二十二電容、第二十三電容、電壓跟隨器、第二十二電阻以及第二十四電容；

所述第二十一電阻的一端分別與第二十二電容的一端、第二十三電容的一端及電壓跟隨器的信號輸入端連接，所述電壓跟隨器的信號輸出端與第二十二電阻的一端連接，所述第二十二電阻的另一端分別與第二十四電容的一端及恒流驅(qū)動芯片的ADJ輸入端連接；

所述第二十二電容的另一端、第二十三電容的另一端及第二十四電容的另一端均接地。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的LED電源包括了后級恒流驅(qū)動電路和基于微處理器的調(diào)光控制電路，并且所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路的ADJ輸入端和PWM輸入端連接，由此可得，本實用新型的LED電源可通過微處理器根據(jù)配置參數(shù)輸出不同的ADJ信號和PWM信號從而使后級恒流驅(qū)動電路輸出不同的電流，這樣不僅能大幅度減少了電源的規(guī)格類型，減少電源的材料種類和備料成本，有效降低產(chǎn)品的庫存數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，而且其操作便利性、靈活性、穩(wěn)定性及精度高。另外，其還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

圖1是本實用新型一種可配置輸出電流的LED電源的電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1中前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路的一具體實施例電子電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中后級恒流驅(qū)動電路的一具體實施例電子電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中基于微處理器的調(diào)光控制電路的一具體實施例電子電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種可配置輸出電流的LED電源，其包括后級恒流驅(qū)動電路21和基于微處理器的調(diào)光控制電路22，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路22的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路21的ADJ輸入端和PWM輸入端連接。

對于上述LED電源，其工作原理為：所述調(diào)光控制電路22中的微處理器，其根據(jù)預(yù)存的配置參數(shù)輸出相對應(yīng)的ADJ信號和PWM信號至后級恒流驅(qū)動電路21，從而使后級恒流驅(qū)動電路21輸出相對應(yīng)的電流。對于所述的配置參數(shù)，其可通過將調(diào)光控制電路22中的微處理器與上位機通訊連接后，上位機將其傳輸至微處理器中。由此可得，配置參數(shù)不同，微處理器所輸出的ADJ信號和PWM信號便不相同，這樣便能使后級恒流驅(qū)動電路21所輸出的電流不同，因此，本實用新型的LED電源通過采用基于微處理器的調(diào)光控制電路22，便可實現(xiàn)輸出電流的調(diào)節(jié)控制，這不僅能夠減少了電源的規(guī)格類型，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，而且，其易于實現(xiàn)、結(jié)構(gòu)簡單，以及穩(wěn)定性和操作靈活性高，大大提高了用戶的操作體驗感和便利性。另，對于上述微處理器根據(jù)預(yù)存的配置參數(shù)輸出相對應(yīng)的ADJ信號和PWM信號這一技術(shù)手段，其可采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，因此此處并不做詳細闡述。

作為本實施例的優(yōu)選方式，其還包括前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10的第一電壓輸出端與后級恒流驅(qū)動電路21的電壓輸入端連接，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10的第二電壓輸出端與基于微處理器的調(diào)光控制電路22的電壓輸入端連接。所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10用于為后級恒流驅(qū)動電路21提供直流電壓，為基于微處理器的調(diào)光控制電路22提供工作電壓。

本實用新型一具體實施例

如圖1所示，一種可配置輸出電流的LED電源的電路結(jié)構(gòu)，其具體包括前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10、后級恒流驅(qū)動電路21和基于微處理器的調(diào)光控制電路22；

所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10的第一電壓輸出端與后級恒流驅(qū)動電路21的電壓輸入端連接，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10的第二電壓輸出端與基于微處理器的調(diào)光控制電路22的電壓輸入端連接；所述基于微處理器的調(diào)光控制電路22的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路21的ADJ輸入端和PWM輸入端連接。

對于上述的前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10、后級恒流驅(qū)動電路21和基于微處理器的調(diào)光控制電路22，它們的詳細闡述如下：

（1）、前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路

如圖2所示，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10為一個反激式原邊控制恒壓開關(guān)電源電路，其采用了反激式拓撲結(jié)構(gòu)和帶PFC調(diào)節(jié)的原邊PWM控制IC，即圖2中的U1，該U1可采用意法半導(dǎo)體（ST Microelectronics）公司 L656x系列IC，如 L6562來實現(xiàn)。

具體地，所述前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10具體包括初級整流濾波電路101、功率驅(qū)動電路102、初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103、變壓器104、次級整流濾波電路105以及次級穩(wěn)壓電路106，所述初級整流濾波電路101的輸出端與功率驅(qū)動電路102的第一輸入端以及初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的第一輸入端連接，所述初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的輸出端與功率驅(qū)動電路102的第二輸入端連接；

所述變壓器104的初級繞組Np與功率驅(qū)動電路102的輸出端連接，所述變壓器104的初級輔助繞組Na與初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的第二輸入端連接，所述變壓器104的次級繞組Ns與次級整流濾波電路105的輸入端連接，所述變壓器104的次級輔助繞組Na2與次級穩(wěn)壓電路106的輸入端連接；

所述次級整流濾波電路105的輸出端與后級恒流驅(qū)動電路21的電壓輸入端連接，所述次級穩(wěn)壓電路106的輸出端與基于微處理器的調(diào)光控制電路22的電壓輸入端連接。如圖2所示，前級AC/DC恒壓開關(guān)電源電路10輸出的主電壓VDD，即直流電壓，提供給后級恒流驅(qū)動電路21，而輸出的輔助電壓VCC提供給調(diào)光控制電路22。

如圖2所示，對于上述的初級整流濾波電路101，其包括整流橋B1、濾波電容C1，所述整流橋B1的輸出端通過濾波電容C1與功率驅(qū)動電路102的第一輸入端以及初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的第一輸入端連接。由此可得，所述初級整流濾波電路101的工作原理為：所述整流橋B1的輸入端接入交流信號，該交流信號經(jīng)過整流濾波后，得到直流高壓電平VDC，而該高壓電平VDC連接到初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103和功率驅(qū)動電路102。

如圖2所示，對于上述的初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103，其包括PFC/PWM控制IC（帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制芯片）U1、VDC電壓經(jīng)過電阻R1、R2、R3分壓和C2濾波后連接到U1的MULT腳；VDC電壓經(jīng)過R4、R6降壓后連接到U1的Vcc腳，給U1提供電壓，C4連接U1的Vcc和初級地GND，起到濾波作用；電阻R8連接變壓器的初級輔助繞組Na和U1的ZCD腳，作為次級輸出電壓的反饋，初級輔助繞組Na同時連接雙管封裝開關(guān)二極管Q2，并且Q2的一端連接U1的Vcc，給U1提供穩(wěn)定電壓，另一端連接電阻R13和R14,反饋電壓經(jīng)過R13、R14分壓后連接電阻R15，R15另一端連接U1的INV腳，芯片U1的COMP腳與INV之間連接有并聯(lián)連接的電阻R16和電容C8。

如圖2所示，對于上述的功率驅(qū)動電路102，其為LED電源的變壓器104的初級繞組Np提供高頻功率驅(qū)動，而快速恢復(fù)二極管D1、電阻R7和電容C3組成變壓器104初級繞組Np的鉗位電路，MOSFET開關(guān)管Q1的柵極G連接電阻R9和二極管D2，電阻R9和二極管D2再連接上述控制芯片U1輸出腳GD，電阻R10、R11、R12和C7組成電流反饋檢測電路，電阻R12的大小決定變壓器104初級端的電流大小，電阻R12端的反饋電壓經(jīng)過電阻R11后連接到U1的CS端。由此可得，所述功率驅(qū)動電路102主要包括鉗位電路、MOSFET開關(guān)管，所述初級整流濾波電路101的輸出端與鉗位電路的輸入端連接，所述鉗位電路的輸出端與變壓器104的初級繞組Np連接，所述初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的GD輸出端通過MOSFET開關(guān)管與鉗位電路連接。另外優(yōu)選地，功率驅(qū)動電路102還包括電流反饋檢測電路，所述電流反饋檢測電路的輸入端與MOSFET開關(guān)管連接，電流反饋檢測電路的輸出端與初級帶PFC調(diào)節(jié)的PWM控制器103的CS輸入端連接。

如圖2所示，所述變壓器104包括有初級繞組Np、次級繞組Ns、初級輔助繞組Na、次級輔助繞組Na2。所述初級繞組Np和次級繞組Ns的圈數(shù)比例可決定LED電源輸出電壓的大小，而初級輔助繞組Na給上述控制芯片U1提供約15V工作電壓，次級輔助繞組Na2輸出約8V的電壓，給后級調(diào)光控制電路22提供工作電壓。

如圖2所示，次級整流濾波電路105由二極管D3、電容C9、電容C10組成，次級繞組Ns輸出的信號依次經(jīng)過二極管D3整流和電容C9、C10濾波后，輸出直流電壓VDD。

如圖2所示，所述次級穩(wěn)壓電路106包括二極管D4、電容C11、穩(wěn)壓芯片U2及電容C12，變壓器104的次級輔助繞組Na2輸出的信號依次經(jīng)過二極管D4整流和電容C11濾波后，輸出直流電壓Vcc1；而電壓Vcc1依次經(jīng)過穩(wěn)壓芯片U2穩(wěn)壓和經(jīng)電容C12濾波后，得到穩(wěn)定的DC5V電壓輸出，即標(biāo)識為Vcc2。

（2）、后級恒流驅(qū)動電路

所述后級恒流驅(qū)動電路21接收調(diào)光控制電路22的模擬調(diào)光電平ADJ和PWM信號；該模擬調(diào)光電平ADJ用于控制恒流驅(qū)動電路21輸出電流大小，而PWM信號用于調(diào)整恒流驅(qū)動電路21輸出電壓的脈沖寬度。在本實施例中，所述后級恒流驅(qū)動電路21采用LED驅(qū)動控制器來實現(xiàn)。

如圖3所示，所述后級恒流驅(qū)動電路包括恒流驅(qū)動芯片U4、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及LED負載接口，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的ADJ輸出端經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與恒流驅(qū)動芯片U4的ADJ輸入端連接，所述基于微處理器的調(diào)光控制電路的PWM輸出端與恒流驅(qū)動芯片U4的PWM輸入端連接，所述恒流驅(qū)動芯片U4的輸出端與LED負載接口連接；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括第二十一電阻R21、第二十二電容C22、第二十三電容C23、電壓跟隨器U3、第二十二電阻R22以及第二十四電容C24；

所述第二十一電阻R21的一端分別與第二十二電容C22的一端、第二十三電容C23的一端及電壓跟隨器U3的信號輸入端連接，所述電壓跟隨器U3的信號輸出端與第二十二電阻R22的一端連接，所述第二十二電阻R22的另一端分別與第二十四電容C24的一端及恒流驅(qū)動芯片U4的ADJ輸入端連接；

所述第二十二電容C22的另一端、第二十三電容C23的另一端及第二十四電容C24的另一端均接地。

對于上述的恒流驅(qū)動芯片U4，其可采用Diodes Incorporated公司生產(chǎn)的型號為ZXLD1370或ZXLD1371的芯片來實現(xiàn)的，是一種降壓/升壓/降升壓模式的高精度LED驅(qū)動控制器；當(dāng)采用ZXLD1370芯片時，其ADJ端輸入125mV至2.50V的電壓，則可以設(shè)定輸出電流為最大值的10%到200%；當(dāng)采用ZXLD1371芯片時，其ADJ端輸入125mV至1.25V的電壓，則可以設(shè)定輸出電流為最大值的10%到100%。

本實用新型的調(diào)光控制電路22輸出兩組PWM信號，一組PWM信號為ADJ，ADJ信號經(jīng)過電阻R21、電容C22、電容C23組成的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進行數(shù)模變換，轉(zhuǎn)換成直流模擬電平，模擬電平經(jīng)過放大器U3組成的跟隨器電路后，連接電阻R22和電容C24，再連接到U4的ADJ端，調(diào)光控制電路22的ADJ輸出端輸出0%-100%占空比的PWM信號。當(dāng)U4采用ZXLD1371時，如ADJ輸入端電壓在125mV—1.25V之間變化時，后級恒流驅(qū)動電路21輸出電流值將可以在100mA—1000mA之間變化。所述調(diào)光控制電路22輸出的另一組PWM信號，直接連接U4的PWM腳，用于調(diào)節(jié)恒流驅(qū)動輸出的開通或關(guān)閉，起到對驅(qū)動的LED調(diào)光作用。

另外具體地，如圖3所示，恒流驅(qū)動芯片U4的GI腳連接ADJ腳，TADJ腳連接REF腳，VAUX腳連接電源端VCC1和電容C21的一端，電容C21的另一端接地，VCC1約DC15V；恒流驅(qū)動芯片U4的電源輸入腳VIN連接到LED驅(qū)動電源端VDD，VIN腳同時連接電流采樣電阻R23，電阻R23的另一端連接LED負載的正極LED+和U4的ISM腳，恒流驅(qū)動芯片U4的GATE腳連接MOSFET管Q21的柵極G，MOSFET管Q21的源極S連接電源地GND，MOSFET管Q21的漏極連接電感L1的一端和二極管D21的正極，電感L1的另一端連接LED負載的負極LED-；二極管D21的負極連接電源端VDD。恒流驅(qū)動芯片U4的SGND、PGND端連接電源地GND，恒流驅(qū)動芯片U4的SHP端連接電容C25的一端，電容C25的另一端連接電源地GND。

（3）、基于微處理器的調(diào)光控制電路

所述調(diào)光控制電路22包括微處理器芯片U6以及數(shù)字DALI接口電路，所述微處理器芯片U6與數(shù)字DALI接口電路連接，所述微處理器芯片U6的ADJ輸出端和PWM輸出端分別與后級恒流驅(qū)動電路21的ADJ輸入端和PWM輸入端連接；

所述微處理器芯片U6通過光耦方式與數(shù)字DALI接口電路連接；

所述微處理器芯片U6中設(shè)有用于存儲配置參數(shù)的非易失性存儲器。

對于微處理器芯片U6，其通過數(shù)字DALI接口電路，接收上位機的控制指令，所述的控制指令用于電源工作參數(shù)的配置；而微處理器芯片U6根據(jù)該配置參數(shù)，從而輸出相應(yīng)的ADJ模擬調(diào)光電平和PWM信號到后級恒流驅(qū)動電路21，用于調(diào)光控制。如圖4所示，微處理器芯片U6的PWM1端輸出PWM信號，PWM2端作為ADJ輸出端輸出ADJ信號，所述ADJ用于設(shè)定恒流驅(qū)動電路21的電流值， PWM信號用于控制恒流驅(qū)動電路21的輸出開關(guān)，實現(xiàn)恒流驅(qū)動電路21所輸出的電壓脈沖寬度的調(diào)整。

如圖4所示，數(shù)字DALI接口電路的控制信號連接到微處理器芯片U6的P32、P33端口，數(shù)字DALI接口電路包括光耦U7、U8，電阻R36、R37、R38、R39、R40、R41，電容C31、C32，穩(wěn)壓二極管D31、雙向TVS二極管D32、整流橋B2、PNP三極管Q32、Q33，MOSFET管Q31；

其中，光耦U7、U8起到接口電平的隔離作用；PNP三極管Q32、Q33、電阻R39、R40組成一個恒流源電路，當(dāng)DALI總線上位機發(fā)出指令時，上位機DALI接口的MOSFET管導(dǎo)通，總線形成電流回路，DALI接口的接收光耦U8發(fā)光二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通電流約2mA，微處理器芯片U6的P32腳出現(xiàn)低電平，觸發(fā)外部中斷來接收一幀DALI指令；當(dāng)微處理器芯片U6需要向DALI總線發(fā)送信號時，在P33腳輸出的高電平，光耦U7初級發(fā)光二極管導(dǎo)通，次級三極管的集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，電容C31存儲的電量驅(qū)動MOSFET管Q31導(dǎo)通，使DALI總線形成電流回路，完成一個脈沖信號的傳輸過程。另外，由于微處理器芯片U6具有用于存儲配置參數(shù)的非易失性存儲器，因此，當(dāng)下一次電源開啟時，可將記錄在微處理器芯片U6中的的配置參數(shù)作為控制參數(shù)。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。