本發(fā)明涉及一種照明燈飾變頻LED電源，特別是一種變頻調(diào)整功率LED電源。

背景技術(shù)：

城市道路的LED路燈數(shù)量巨大，如何在提供有效照明的情況下降低路燈的能耗已經(jīng)成為路燈節(jié)能改造項(xiàng)目的重大難題。目前的路燈一般采用時(shí)控、光控或傳感器等方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，有些路燈也具備局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程控制功能，但這些路燈的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，故障也高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電子元器件少，電路結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，功耗小的三態(tài)變頻LED電源輸出功率控制電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種三態(tài)變頻LED電源輸出功率控制電路，包括變頻控制模塊，所述變頻控制模塊設(shè)置有用于連接變頻LED驅(qū)動(dòng)電源中IC芯片U1的變頻控制端正極LED+、變頻控制端負(fù)極LED-和用于連接外部中央控制器的開燈控制信號(hào)輸入端LDRV及高亮控制信號(hào)輸入端MDRV，所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV接收到中央控制器發(fā)送的開燈控制信號(hào)后，所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源低功率輸出，與變頻LED驅(qū)動(dòng)電源連接的LED負(fù)載低亮度照明，所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV接收到中央控制器發(fā)送的高亮控制信號(hào)后，所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源高功率輸出，LED負(fù)載高亮度照明。

所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源還設(shè)置有零線端N、火線端L、地線端G、12V輸出正極端DC+和負(fù)極端DC-。

所述變頻控制模塊包括：

PWM發(fā)生電路：包括單片機(jī)U6，所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV、高亮控制信號(hào)輸入端MDRV與所述單片機(jī)U6的輸入端相連，所述單片機(jī)U6設(shè)置有PWM信號(hào)輸出端。

變頻驅(qū)動(dòng)電路：包括相位轉(zhuǎn)換晶體管。

光電耦合器U5：輸入端通過電阻R11接所述PWM信號(hào)輸出端，輸出端接所述相位轉(zhuǎn)換晶體管的控制端，并在所述電阻R11和光電耦合器U5的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電阻R36。

所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV接收到中央控制系統(tǒng)發(fā)送的高亮控制信號(hào)后N秒內(nèi)，所述PWM信號(hào)輸出端輸出的PWM信號(hào)逐漸由低占空比變化到高占空比，使所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源輸出功率逐漸升高；所述高亮控制信號(hào)消失后M秒內(nèi)，所述PWM信號(hào)輸出端輸出的PWM信號(hào)逐漸由高占空比變化到低占空比，使所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源輸出功率逐漸降低以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

所述單片機(jī)U6的型號(hào)為PIC12F1822，所述單片機(jī)U6的VSS端接公共地；所述單片機(jī)U6的RA0端分兩路，一路通過電阻R23接電源VCC，另一路通過電阻R28接公共地；所述單片機(jī)U6的RA1端分兩路，一路通過電阻R24接電源VCC，另一路通過電阻R27接公共地；所述單片機(jī)U6的PWM/RA2為所述PWM信號(hào)輸出端；所述單片機(jī)U6的VDD端接電源VCC；所述單片機(jī)U6的RA5端分兩路，一路通過電阻R25接公共地，另一路接所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV；所述單片機(jī)U6的RA4端分兩路，一路通過電阻R26接公共地，另一路接所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV；所述單片機(jī)U6的RA3端分兩路，一路通過電阻R21接電源VCC，另一路通過電容C16接公共地。

第一種電路中，采用交流電源AC供電；所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1；所述交流電源AC依次通過電阻R15、整流二極管D7接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間并聯(lián)有電容EC2和穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極依次串聯(lián)有電阻R32、二極管D4、電阻R33、電阻R34和電阻R35，所述電阻R35的另一端接公共地；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+；所述電阻R32與二極管D4的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z2；所述電阻R33和電阻R34的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C10；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C9。

第二種電路中，采用交流電源AC供電；所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1，所述交流電源AC依次通過電阻R15、整流二極管D7接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間并聯(lián)有電容EC2和穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極與公共地之間連接有電阻R35，所述電阻R35與三極管Q1的集電極的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+。

第三種電路中，采用直流電源DC供電；所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1，所述直流電源DC通過電阻R15接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述電阻R15與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述電阻R15與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極依次串聯(lián)有電阻R32、二極管D4、電阻R33、電阻R34和電阻R35，所述電阻R35的另一端接公共地；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+；所述電阻R32與二極管D4的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z2；所述電阻R33和電阻R34的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C10；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C9。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的PWM發(fā)生電路連接有開燈控制信號(hào)輸入端LDRV、高亮控制信號(hào)輸入端MDRV，PWM發(fā)生電路根據(jù)外部中央控制器輸入的開燈控制信號(hào)和高亮控制信號(hào), 改變輸出PWM信號(hào)的占空比，調(diào)整變頻LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出功率，使LED負(fù)載低功率低亮度運(yùn)行或高功率高亮度運(yùn)行，并能夠?qū)崿F(xiàn)燈光逐漸變化的軟啟動(dòng)，具有電子元器件少，電路結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，功耗小等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的電路原理圖；

圖2是PWM發(fā)生電路圖；

圖3是變頻驅(qū)動(dòng)電路的第一種實(shí)施方式電路圖；

圖4是變頻驅(qū)動(dòng)電路的第二種實(shí)施方式電路圖；

圖5是變頻驅(qū)動(dòng)電路的第三種實(shí)施方式電路圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖5，一種三態(tài)變頻LED電源輸出功率控制電路（三態(tài)指熄滅、低亮度運(yùn)行、高亮度運(yùn)行三種工作狀態(tài)），包括變頻控制模塊，所述變頻控制模塊設(shè)置有用于連接變頻LED驅(qū)動(dòng)電源中IC芯片U1（IC芯片U1的型號(hào)為BP3318）的變頻控制端正極LED+、變頻控制端負(fù)極LED-和用于連接外部中央控制器的開燈控制信號(hào)輸入端LDRV及高亮控制信號(hào)輸入端MDRV。

所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源還設(shè)置有零線端N、火線端L、地線端G、12V輸出正極端DC+和負(fù)極端DC-，零線端N、火線端L用于連接市電的零線和火線，地線端G為接保護(hù)地線，12V輸出正極端DC+和負(fù)極端DC-（公共地）為外部的設(shè)備如雷達(dá)傳感器、紅外傳感器和攝像頭燈等提供12VDC工作電源。

所述變頻控制模塊包括PWM發(fā)生電路、變頻驅(qū)動(dòng)電路和光電耦合器U5。PWM發(fā)生電路包括單片機(jī)U6，所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV、高亮控制信號(hào)輸入端MDRV與所述單片機(jī)U6的輸入端相連，所述單片機(jī)U6設(shè)置有PWM信號(hào)輸出端。變頻驅(qū)動(dòng)電路包括相位轉(zhuǎn)換晶體管，調(diào)整光電耦合器U5產(chǎn)生的相位差，所述變頻控制端正極LED+與所述相位轉(zhuǎn)換晶體管的輸出端相連，所述變頻控制端負(fù)極LED-接公共地。光電耦合器U5輸入端通過電阻R11接所述PWM信號(hào)輸出端，輸出端接所述相位轉(zhuǎn)換晶體管的控制端（三極管的基極、場(chǎng)效應(yīng)管的柵極），并在所述電阻R11和光電耦合器U5的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電阻R36。電阻R11為限流電阻，電阻R36為下拉電阻，在PWM信號(hào)消失及在PWM信號(hào)低電平時(shí)段拉低光電耦合器U5輸入端的電壓。

所述單片機(jī)U6的型號(hào)為PIC12F1822，所述單片機(jī)U6的VSS端接公共地；所述單片機(jī)U6的RA0端分兩路，一路通過電阻R23接電源VCC，另一路通過電阻R28接公共地；所述單片機(jī)U6的RA1端分兩路，一路通過電阻R24接電源VCC，另一路通過電阻R27接公共地；所述單片機(jī)U6的PWM/RA2為所述PWM信號(hào)輸出端；所述單片機(jī)U6的VDD端接電源VCC；所述單片機(jī)U6的RA5端分兩路，一路通過電阻R25接公共地，另一路接所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV；所述單片機(jī)U6的RA4端分兩路，一路通過電阻R26接公共地，另一路接所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV；所述單片機(jī)U6的RA3端分兩路，一路通過電阻R21接電源VCC，另一路通過電容C16接公共地（圖2中A端與圖3至圖5中的A端相連）。

電源VCC為直流5V電源，電阻R23、電阻R24為上拉電阻，電阻R27、電阻R28、電阻R25、電阻R26為下拉電阻，電阻R21與電容C16構(gòu)成復(fù)位電路。

變頻驅(qū)動(dòng)電路的第一種實(shí)施方式參見圖3，采用交流電源AC供電。所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1，所述交流電源AC依次通過電阻R15、整流二極管D7接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間并聯(lián)有電容EC2和穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極依次串聯(lián)有電阻R32、二極管D4、電阻R33、電阻R34和電阻R35，所述電阻R35的另一端接公共地；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+；所述電阻R32與二極管D4的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z2；所述電阻R33和電阻R34的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C10；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C9。

輸入的12V交流電通過電阻R15限流后再通過整流二極管D7整流（半波整流），輸入到三極管Q1的發(fā)射極，PWM發(fā)生電路產(chǎn)生的方波電壓加載到光電耦合器U5的輸入端。當(dāng)PWM發(fā)生電路的方波信號(hào)為高電平時(shí)，電阻R30的電壓被拉低，三極管Q1飽和導(dǎo)通，信號(hào)輸入給IC芯片U1，變頻LED驅(qū)動(dòng)電源輸出電流，給LED負(fù)載提供工作電流，LED負(fù)載點(diǎn)亮。當(dāng)PWM發(fā)生電路的方波信號(hào)為低電平時(shí)，三極管Q1截止，無高電平脈沖信號(hào)輸入給IC芯片U1，變頻LED驅(qū)動(dòng)電源也沒有電流輸出，LED負(fù)載熄滅。電容EC2為濾波電容，穩(wěn)壓二極管Z1、穩(wěn)壓二極管Z2對(duì)三極管Q1兩側(cè)的電壓起到穩(wěn)壓保護(hù)作用。電阻R15、電阻R32為限流電阻，二極管D4起到反向隔離作用，防止負(fù)載電流、電容C9、電容C10的電流倒灌，電阻R33和電容C10構(gòu)成一級(jí)積分電路，電阻R34和電容C9構(gòu)成二級(jí)積分電路，將PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成線性直流信號(hào)，通過直流信號(hào)調(diào)整變頻LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出功率。電阻R35為放電電阻，在三極管Q1截止后，電容C9、電容C10和電阻R35構(gòu)成放電回路。

所述開燈控制信號(hào)輸入端LDRV接收到中央控制器發(fā)送的開燈控制信號(hào)后，所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源低功率輸出，LED負(fù)載低亮度照明，所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV接收到中央控制器發(fā)送的高亮控制信號(hào)后，所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源高功率輸出，LED負(fù)載高亮度照明，開燈控制信號(hào)輸入端LDRV沒有開燈控制信號(hào)輸入時(shí)，無論高亮控制信號(hào)輸入端MDRV是否收到高亮控制信號(hào)，變頻控制模塊關(guān)閉輸出，LED負(fù)載熄滅。

通過中央控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)燈控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)白天LED負(fù)載熄滅，傍晚，中央控制系統(tǒng)輸出開燈控制信號(hào)與高亮控制信號(hào)，LED負(fù)載在人們出行的繁忙時(shí)段，高亮度照明，保障良好的照明亮度。在繁忙時(shí)段之后，中央控制系統(tǒng)關(guān)閉高亮控制信號(hào)（高亮控制信號(hào)輸入端MDRV沒有信號(hào)輸入），LED負(fù)載低亮度照明，節(jié)約電源。

當(dāng)傳感器（傳感器與中央控制器連接，安裝在各路燈處等）探測(cè)到有人或物體在其探測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)或識(shí)別有人在其探測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)時(shí)，中央控制系統(tǒng)輸出高亮控制信號(hào)，三態(tài)變頻LED電源輸出信號(hào)給IC芯片U1，IC芯片U1控制變頻LED驅(qū)動(dòng)電源高功率輸出，LED負(fù)載高亮照明；當(dāng)傳感器探測(cè)到人離開其探測(cè)范圍或物體靜止不動(dòng)時(shí)，中央控制系統(tǒng)關(guān)閉高亮控制信號(hào)，三態(tài)變頻控制電路輸出信號(hào)給IC芯片U1，IC芯片U1控制變頻LED驅(qū)動(dòng)電源低功率輸出，低亮度照明。

所述高亮控制信號(hào)輸入端MDRV接收到中央控制系統(tǒng)發(fā)送的高亮控制信號(hào)后N秒（本實(shí)施例中為3秒，可以根據(jù)需要做調(diào)整）內(nèi)，所述PWM信號(hào)輸出端輸出的PWM信號(hào)逐漸由低占空比變化到高占空比，使所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源輸出功率逐漸升高；所述高亮控制信號(hào)消失后M秒（本實(shí)施例中為3秒，可以根據(jù)需要做調(diào)整）內(nèi)，所述PWM信號(hào)輸出端輸出的PWM信號(hào)逐漸由高占空比變化到低占空比，使所述變頻LED驅(qū)動(dòng)電源輸出功率逐漸降低，實(shí)現(xiàn)燈光逐漸變化的軟啟動(dòng)。

變頻驅(qū)動(dòng)電路的第二種實(shí)施方式參見圖4，采用交流電源AC供電，所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1，所述交流電源AC依次通過電阻R15、整流二極管D7接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述整流二極管D7與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間并聯(lián)有電容EC2和穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極與公共地之間連接有電阻R35，所述電阻R35與三極管Q1的集電極的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+。

第二種電路與第一種電路的電路工作原理相同，只是少了穩(wěn)壓二極管Z2、由電阻R33和電容C10構(gòu)成的一級(jí)積分電路和由電阻R34和電容C9構(gòu)成的二級(jí)積分電路，使電路結(jié)構(gòu)更加簡單，但省略這些電路后，其相應(yīng)的功能也就消失，適應(yīng)PWM信號(hào)直接控制輸出功率，可以根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求選用。

變頻驅(qū)動(dòng)電路的第三種實(shí)施方式參見圖5，采用直流電源DC供電；所述相位轉(zhuǎn)換晶體管為PNP型三極管Q1，所述直流電源DC通過電阻R15接所述三極管Q1的發(fā)射極；所述三極管Q1的基極分兩路，一路通過電阻R30接所述光電耦合器U5，另一路通過電阻R31接所述電阻R15與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)；所述電阻R15與所述三極管Q1的發(fā)射極的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z1；所述三極管Q1的集電極依次串聯(lián)有電阻R32、二極管D4、電阻R33、電阻R34和電阻R35，所述電阻R35的另一端接公共地；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)接所述變頻控制端正極LED+；所述電阻R32與二極管D4的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有穩(wěn)壓二極管Z2；所述電阻R33和電阻R34的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C10；所述電阻R34和電阻R35的結(jié)點(diǎn)與公共地之間連接有電容C9。

第三種電路的工作原理和第一種電路相同，由于采用直流電源供電，也就省略了整流二極管D7、電容EC2。

本發(fā)明的PWM發(fā)生電路根據(jù)外部中央控制器輸入的開燈控制信號(hào)和高亮控制信號(hào), 改變輸出PWM信號(hào)的占空比，調(diào)整變頻LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出功率，使LED負(fù)載低功率低亮度運(yùn)行或高功率高亮度運(yùn)行，并能夠?qū)崿F(xiàn)燈光逐漸變化的軟啟動(dòng)，具有電子元器件少，電路結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，功耗小等優(yōu)點(diǎn)。

目前常用的相位轉(zhuǎn)換晶體管有NPN型三極管、PNP型三極管、N型場(chǎng)效應(yīng)管、P型場(chǎng)效應(yīng)管等，在本發(fā)明中，這些晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)下，可以使用不同類型的器件代換，專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的前提下，所做的電子元器件或電路直接替換或等同變化，均仍屬于本發(fā)明創(chuàng)造涵蓋的范圍之內(nèi)。