該發(fā)明涉及一種大功率led驅(qū)動(dòng)電路,特別是涉及一種寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
現(xiàn)有大功率led燈,尤其是在影視行業(yè)中專業(yè)的大于200w的大功率led攝像燈中,直流供電的電壓都在26v到36v范圍;交流供電一部分是單220v,110v;也有110v到22v寬范圍交流輸入驅(qū)動(dòng)的,但是電源體積重量超大,不易攜帶和布置,造成使用不方便。
在行業(yè)中專業(yè)的攝像機(jī)供電系統(tǒng)都是12v,而且專業(yè)的攝像機(jī)所標(biāo)配的鋰電池以及所標(biāo)配的電源適配器也都是12v的系統(tǒng),因此如果用現(xiàn)有的大功率led攝像燈,都要重新購(gòu)置非專業(yè)攝像機(jī)標(biāo)配12v的電池和適配器;即使用標(biāo)配的電池也會(huì)存在電池的輸出功率小而功率led燈功率大的問(wèn)題。同時(shí)生活中有大量的48v電動(dòng)車電池,這種電池存量大,性能穩(wěn)定,價(jià)格也非常低,可以隨時(shí)隨地方便的取用,但是它不能跟現(xiàn)有36v供電led燈供電,也很不方便。
現(xiàn)有的專業(yè)大功率led攝像燈燈體和供電電源,特別是供電電源部分非常笨重,很不便攜,特別是室外拍攝中,搬運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)布置都需要很大的人力物力財(cái)力。大功率led燈的超低靜音風(fēng)機(jī)散熱功能的應(yīng)用會(huì)使led燈既能保持大功率工作,光照衰減更慢,壽命更長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中,大功率led攝像燈仍需改進(jìn)的問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠的寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是,提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路:含有取電模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊、開關(guān)模塊、led燈供電模塊、色溫調(diào)節(jié)模塊、led燈組、led燈過(guò)熱保護(hù)模塊和led燈過(guò)流保護(hù)模塊,取電模塊通過(guò)導(dǎo)線將電能供給亮度調(diào)節(jié)模塊,亮度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)調(diào)節(jié)電流來(lái)控制通過(guò)led燈供電模塊電流的大小,led燈供電模塊依次串聯(lián)色溫調(diào)節(jié)模塊和led燈組,led燈供電模塊并聯(lián)有l(wèi)ed燈過(guò)熱保護(hù)模塊和led燈過(guò)流保護(hù)模塊。
優(yōu)選地,所述取電模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊的路數(shù)為n路,其中3≤n≤10,其中每一路的取電模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊串聯(lián)后,其亮度調(diào)節(jié)模塊的輸出端均并聯(lián)連接在led燈供電模塊的輸入端。
優(yōu)選地,所述取電模塊含有第一路直流取電模塊、第二路直流取電模塊和交流取電模塊,其中第一路直流取電模塊含有直流取電接口j1、儲(chǔ)能電感l(wèi)1和濾波電容c1,直流取電接口j1和濾波電容c1并列后,濾波電容c1的正極再和儲(chǔ)能電感l(wèi)1串聯(lián),儲(chǔ)能電感l(wèi)1的另一端為直流取電模的正極,直流濾波電容c1的負(fù)極為直流取電模的負(fù)極;第二路直流取電模塊含有直流取電接口j2、儲(chǔ)能電感l(wèi)2和濾波電容c5,直流取電接口j2和濾波電容c5并列后,直流濾波電容c5的正極再和儲(chǔ)能電感l(wèi)2串聯(lián),儲(chǔ)能電感l(wèi)2的另一端為第二路直流取電模的正極,直流濾波電容c5的負(fù)極為直流取電模的負(fù)極;交流取電模塊含有交流取電接口j3、熱敏電阻rt1、熔斷器f1、濾波電感l(wèi)3、交流濾波電容c10、整流橋bd1和直流濾波電容c11,交流取電接口j3依次串聯(lián)熱敏電阻rt1、濾波電感l(wèi)3、整流橋bd1的交流輸入端和熔斷器f1后形成回路,直流濾波電容c11并聯(lián)在整流橋bd1的直流輸出端。
優(yōu)選地,所述亮度調(diào)節(jié)模塊含有第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊、第一路pwm控制芯片、第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊、第二路pwm控制芯片、交流側(cè)電流調(diào)節(jié)模塊和交流側(cè)pwm控制芯片,第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊含有場(chǎng)效應(yīng)管q1、場(chǎng)效應(yīng)管q2、續(xù)流二極管d1、第一路pwm控制芯片和pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊,續(xù)流二極管d1的正極和場(chǎng)效應(yīng)管q1的d極分別連接取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q1的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q2的d極,續(xù)流二極管d1的負(fù)極為第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊的正極輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管q2的s極通過(guò)導(dǎo)線連接第一路取電模塊的負(fù)極;第一路pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z2的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q1的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q1的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c3后再連接第一路取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接第一路取電模塊的負(fù)極;第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊含有場(chǎng)效應(yīng)管q7、場(chǎng)效應(yīng)管q8、續(xù)流二極管d3、第二路pwm控制芯片和pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊,續(xù)流二極管d3的正極和場(chǎng)效應(yīng)管q7的d極分別連接取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q7的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q8的d極,續(xù)流二極管d3的負(fù)極為第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊的正極輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管q8的s極通過(guò)導(dǎo)線連接第二路取電模塊的負(fù)極;第二路pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z2的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q7的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q7的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c8后再連接第二路取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接第二路取電模塊的負(fù)極;交流電流調(diào)節(jié)模塊含有穩(wěn)壓二極管z4、光耦合器u5、場(chǎng)效應(yīng)管q9和場(chǎng)效應(yīng)管q10、電阻r17、續(xù)流二極管d4和儲(chǔ)能電感l(wèi)4,穩(wěn)壓二極管z4的正極串聯(lián)光耦合器u5的輸出端、電阻r17后接入交流取電模塊的負(fù)極,穩(wěn)壓二極管z4的負(fù)極接入交流取電模塊的負(fù)極,場(chǎng)效應(yīng)管q9的d極串聯(lián)續(xù)流二極管d4的正極后,續(xù)流二極管d4的負(fù)極連接交流取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q9的d極和各路直流電流調(diào)節(jié)模塊和交流電流調(diào)節(jié)模塊的負(fù)極之間串聯(lián)有儲(chǔ)能電感l(wèi)4,場(chǎng)效應(yīng)管q9的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q10的d極,場(chǎng)效應(yīng)管q10的s極通過(guò)導(dǎo)線連接交流取電模塊的負(fù)極,場(chǎng)效應(yīng)管q10的g極通過(guò)導(dǎo)線連接在光耦合器u5和電阻r17的連接點(diǎn)上;交流側(cè)pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z4的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q9的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q9的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c13后再連接交流取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接交流取電模塊的負(fù)極。
優(yōu)選地,所述pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊含有電阻r3、可調(diào)電阻rw1、電阻r11、電阻r12和運(yùn)算放大器u2a,其中電阻r11、可調(diào)電阻rw1的兩個(gè)靜觸點(diǎn)和電阻r12依次串聯(lián)后,電阻r11的一端接在穩(wěn)壓二極管z2的正極,電阻r12的一端接在各路直流取電模塊的負(fù)極,動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線連接在運(yùn)算放大器u2a的正相輸入端,運(yùn)算放大器u2a的反相輸入端串聯(lián)采樣電阻r14后,分別接入交流電流調(diào)節(jié)模塊的地和電阻r12的低電位點(diǎn),運(yùn)算放大器u2a的輸出端串聯(lián)電阻r3后,分別接入場(chǎng)效應(yīng)管q2的g極和場(chǎng)效應(yīng)管q8的g極,運(yùn)算放大器u2a的輸出端依次串聯(lián)電阻r15、光耦合器u5的輸入端后,接入各路直流取電模塊的負(fù)極。
優(yōu)選地,所述led燈供電模塊含有濾波電容c9、兩組并聯(lián)的led燈組和采樣電阻r14,其中兩組led燈組串聯(lián)采樣電阻r14后和濾波電容c9并聯(lián),其中濾波電容c9的正極連接在續(xù)流二極管d1和d3的負(fù)極上接入直流取電模塊的正極,濾波電容c9的負(fù)極連接在各路直流電流調(diào)節(jié)模塊和交流電流調(diào)節(jié)模塊的負(fù)極上。
優(yōu)選地,所述色溫調(diào)節(jié)模塊含有色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6、色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)分壓電阻r8和r13、雙聯(lián)電阻器rw2,其中兩組led燈組并聯(lián)后的兩個(gè)輸出端子、分別通過(guò)導(dǎo)線連接在色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的d極,色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的s極均通過(guò)導(dǎo)線連接采樣電阻r14的高電位一端,色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)分壓電阻r8、雙聯(lián)電阻器rw2的兩個(gè)靜觸頭和驅(qū)動(dòng)分壓電阻r13依次串聯(lián)后,并聯(lián)在濾波電容c2的正極和采樣電阻r14高電位一端,其中濾波電容c2和采樣電阻r14互相串聯(lián),雙聯(lián)電阻器rw2的動(dòng)觸頭通過(guò)導(dǎo)線分別連接色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的g極。
優(yōu)選地,所述led燈過(guò)熱保護(hù)模塊含有限流電阻r1、限流電阻r2、限流電阻r4、穩(wěn)壓二極管z1和z3風(fēng)機(jī)mg1、風(fēng)機(jī)溫控開關(guān)st1、二極管d5,其中限流電阻r1、限流電阻r2、場(chǎng)效應(yīng)管q4依次串聯(lián)后電阻r1的一端接入led燈組的高電位,場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極接入pwm控制芯片vcc管腳,其中穩(wěn)壓二極管z1和z3依次串聯(lián)后,穩(wěn)壓二極管z1的正極連接限流電阻r2的高電位,穩(wěn)壓二極管z3的負(fù)極連接場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極,風(fēng)機(jī)溫控開關(guān)st1和風(fēng)機(jī)mg1依次串聯(lián)后,并聯(lián)在限流電阻r2的高電位和場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極,其中l(wèi)ed燈組的高電位串聯(lián)電阻r4和二極管d5后接入場(chǎng)效應(yīng)管q4的g極。
優(yōu)選地,所述led燈過(guò)流保護(hù)模塊含有電阻r4、電阻r5、運(yùn)算放大器u2b、驅(qū)動(dòng)三極管q3、電阻r6、電阻r7和穩(wěn)壓二極管z2,其中電阻r6和電阻r7串聯(lián)連接,電阻r7的低電位連接在取電模塊的負(fù)極,電阻r6的高電位連接在穩(wěn)壓二極管z3的負(fù)極,電阻r6的低電位連接在運(yùn)算放大器u2b的反相端,運(yùn)算放大器u2b的同相端串聯(lián)連接采樣電阻r14的高電位端,運(yùn)算放大器u2b的輸出端串聯(lián)電阻r5后和三極管q3的b極連接,三極管q3的c極接電阻r4和二極管d5的連接處,三極管q3的e極接穩(wěn)壓二極管z2的負(fù)極。
優(yōu)選地,所述開關(guān)模塊含有單刀雙擲開關(guān)s1,其中兩個(gè)靜觸點(diǎn)一個(gè)連接各路直流電流調(diào)節(jié)模塊中的pwm控制芯片的供電管腳vcc,另一個(gè)通過(guò)限流電阻r16后連接交流電流調(diào)節(jié)模塊中的pwm控制芯片的供電管腳vcc,動(dòng)觸點(diǎn)連接各路直流取電模塊的負(fù)極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)mp4000的采樣電壓,即調(diào)節(jié)采樣電阻來(lái)調(diào)節(jié)照度。用q2替代了采樣電阻,大電流通q2后,q2上有壓降u,把這個(gè)電壓反饋到mp4000的cs引腳,mp4000通過(guò)檢測(cè)這個(gè)電壓來(lái)改變輸出的電流,從而控制大功率led燈的亮度。最終調(diào)節(jié)輸出的電流應(yīng)用到led燈中,紋波很小,不會(huì)出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象,保證在專業(yè)攝像機(jī)在高速攝像時(shí)有很好的攝像效果,滿足專業(yè)攝像機(jī)高速攝像要求。
常用的調(diào)節(jié)采樣電阻的方法是:用一個(gè)大功率可調(diào)電位器,來(lái)調(diào)節(jié)電位器的阻值,大電流在電位器上產(chǎn)生一個(gè)可變的電壓;本發(fā)明是通過(guò)一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)配套的常用電位器,改變場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻,使場(chǎng)效應(yīng)管等效一個(gè)可變電阻,反饋給控制器一個(gè)可變電壓來(lái)調(diào)節(jié)電流。即在電路中用作采樣電阻的場(chǎng)效應(yīng)管q2和q8的導(dǎo)通電阻值可根據(jù)需要做相應(yīng)的調(diào)整,來(lái)控制整個(gè)電路的功率,同時(shí)也可以根據(jù)輸入電壓的高低來(lái)調(diào)整輸入功率的大小,可以做到輸入電壓低時(shí),控制在低功率輸入。能很大程度的節(jié)省空間,使設(shè)備實(shí)現(xiàn)便攜性,并且能以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)亮度的功能。
在用大于12v電壓的電池或電源如(24v、36v、48v)時(shí)如果功率足夠就可以用單路供電,如果不夠也可以用雙路供電。通過(guò)本發(fā)明方法調(diào)節(jié)led燈色溫,能在單路驅(qū)動(dòng)的情況下,同時(shí)連續(xù)調(diào)節(jié)兩組led燈泡,使色溫從單組的最低值到單組的最高值。這樣比用兩路驅(qū)動(dòng)節(jié)省了一半體積,材料,同時(shí),也不用大功率電位器來(lái)調(diào)節(jié);既省了空間也非常經(jīng)濟(jì)、可靠。
市場(chǎng)現(xiàn)有的散熱調(diào)節(jié)方式為:一種是采用價(jià)位高出普通風(fēng)機(jī)很高的靜音風(fēng)機(jī);一種采用普通的風(fēng)機(jī),噪音很大。本發(fā)明采用一種巧妙的電路,實(shí)現(xiàn)用普通軸流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作在超靜音狀態(tài),這種電路的主要部分與系統(tǒng)的其他部分共用,起到了節(jié)能功能,具有過(guò)熱,過(guò)流的保護(hù)功能。
風(fēng)機(jī)是用常規(guī)軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的超低靜音風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為節(jié)能、省料、節(jié)省空間的驅(qū)動(dòng)電路,風(fēng)機(jī)在led燈散熱器溫度過(guò)高、驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大,兩種條件同時(shí)存在才運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明所涉及的電路驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),可以使普通的風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作在超低靜音狀態(tài),既節(jié)省了有效的空間、能源以及原材料,也為企業(yè)節(jié)省了靜音風(fēng)機(jī)本身價(jià)位過(guò)高的經(jīng)濟(jì)壓力,從而具有節(jié)能、便攜、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)等各方面效益,超低靜音風(fēng)機(jī)散熱功能的應(yīng)用使led燈既能保持大功率工作,光照衰減更慢,壽命更長(zhǎng)。
本發(fā)明能很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中的諸多問(wèn)題,用很小的空間設(shè)計(jì)制造出寬電壓范圍直流輸入、色溫可調(diào)的大功率led燈,利用本發(fā)明所涉及的技術(shù)生產(chǎn)的led燈,驅(qū)動(dòng)電源很容易選取,完全可以在現(xiàn)有的電源中選擇,并且體積小和重量輕,做成產(chǎn)品后驅(qū)動(dòng)部分直接跟led燈是一體的,并且占用的體積重量都是整個(gè)燈的很小一部分。單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路部分,跟體積重量最小同類產(chǎn)品中相比,是同類產(chǎn)品的約1/4,甚至更小,擴(kuò)展的越多體積比越小。因此安裝方便,在運(yùn)輸布置上都有很大的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明將兩路直流升壓電路,一路寬范圍交流降壓驅(qū)動(dòng)回路,通過(guò)公共模塊有機(jī)結(jié)合到一起,形成一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體,電路精簡(jiǎn)可靠;輸出控制面板只有一個(gè)兩位開關(guān)圖中的s1,和兩個(gè)電位器旋鈕一個(gè)調(diào)照度一個(gè)調(diào)色溫,操作簡(jiǎn)單方便。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路中pwm控制芯片mp4000的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明寬電壓多路輸入的照度和色溫可調(diào)的led靜音驅(qū)動(dòng)電路作進(jìn)一步說(shuō)明:
mp4000推薦的調(diào)光方式是:mp4000可以使用外部變換的pwm信號(hào)來(lái)調(diào)整,也可以用一個(gè)變化的直流電壓來(lái)調(diào)整led的亮度。推薦用頻率為200hz-2mh的pwm信號(hào)連接到mp4000的pwm引腳上實(shí)現(xiàn),在4000的bos引腳上接一個(gè)300k的電阻連到gnd上,設(shè)置一個(gè)1.2伏的pwm參考電壓信號(hào),pwm高電平芯片工作,低電平芯片關(guān)閉。
直流電壓調(diào)整模式中,一個(gè)從0-2.4v的電壓輸入到dim腳,2.4伏極以上100%亮,120毫伏以下達(dá)到5%亮,用一個(gè)電容接到bos引腳和gnd引腳設(shè)置脈沖頻率如果沒(méi)有調(diào)光,懸空dim腳并把bos腳接到gnd上。
本發(fā)明給出的是通過(guò)調(diào)節(jié)mp4000的采樣電壓,即調(diào)節(jié)采樣電阻來(lái)調(diào)節(jié)照度的。圖上的q2即是替代的采樣電阻;大電流通q2后,q2上有壓降u,把這個(gè)電壓反饋到mp4000的cs引腳,mp4000通過(guò)檢測(cè)這個(gè)電壓來(lái)改變輸出的電流控制燈的亮度.
如圖所示,本實(shí)施例中含有取電模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊、開關(guān)模塊、led燈供電模塊、色溫調(diào)節(jié)模塊、led燈組、led燈過(guò)熱保護(hù)模塊和led燈過(guò)流保護(hù)模塊,取電模塊通過(guò)導(dǎo)線將電能供給亮度調(diào)節(jié)模塊,亮度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)調(diào)節(jié)電流來(lái)控制通過(guò)led燈供電模塊電流的大小,led燈供電模塊依次串聯(lián)色溫調(diào)節(jié)模塊和led燈組,led燈供電模塊并聯(lián)有l(wèi)ed燈過(guò)熱保護(hù)模塊和led燈過(guò)流保護(hù)模塊。
所述取電模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊的路數(shù)為n路,其中3≤n≤10,其中每一路的取電模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊串聯(lián)后,其亮度調(diào)節(jié)模塊的輸出端均并聯(lián)連接在led燈供電模塊的輸入端。
所述取電模塊含有第一路直流取電模塊、第二路直流取電模塊和交流取電模塊,其中第一路直流取電模塊含有直流取電接口j1、儲(chǔ)能電感l(wèi)1和濾波電容c1,直流取電接口j1和濾波電容c1并列后,濾波電容c1的正極再和儲(chǔ)能電感l(wèi)1串聯(lián),儲(chǔ)能電感l(wèi)1的另一端為直流取電模的正極,直流濾波電容c1的負(fù)極為直流取電模的負(fù)極;第二路直流取電模塊含有直流取電接口j2、儲(chǔ)能電感l(wèi)2和濾波電容c5,直流取電接口j2和濾波電容c5并列后,直流濾波電容c5的正極再和儲(chǔ)能電感l(wèi)2串聯(lián),儲(chǔ)能電感l(wèi)2的另一端為第二路直流取電模的正極,直流濾波電容c5的負(fù)極為直流取電模的負(fù)極;交流取電模塊含有交流取電接口j3、熱敏電阻rt1、熔斷器f1、濾波電感l(wèi)3、交流濾波電容c10、整流橋bd1和直流濾波電容c11,交流取電接口j3依次串聯(lián)熱敏電阻rt1、濾波電感l(wèi)3、整流橋bd1的交流輸入端和熔斷器f1后形成回路,直流濾波電容c11并聯(lián)在整流橋bd1的直流輸出端。
所述亮度調(diào)節(jié)模塊含有第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊、第一路pwm控制芯片、第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊、第二路pwm控制芯片、交流側(cè)電流調(diào)節(jié)模塊和交流側(cè)pwm控制芯片,第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊含有場(chǎng)效應(yīng)管q1、場(chǎng)效應(yīng)管q2、續(xù)流二極管d1、第一路pwm控制芯片和pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊,續(xù)流二極管d1的正極和場(chǎng)效應(yīng)管q1的d極分別連接取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q1的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q2的d極,續(xù)流二極管d1的負(fù)極為第一路直流電流調(diào)節(jié)模塊的正極輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管q2的s極通過(guò)導(dǎo)線連接第一路取電模塊的負(fù)極;第一路pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z2的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q1的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q1的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c3后再連接第一路取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接第一路取電模塊的負(fù)極;第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊含有場(chǎng)效應(yīng)管q7、場(chǎng)效應(yīng)管q8、續(xù)流二極管d3、第二路pwm控制芯片和pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊,續(xù)流二極管d3的正極和場(chǎng)效應(yīng)管q7的d極分別連接取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q7的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q8的d極,續(xù)流二極管d3的負(fù)極為第二路直流電流調(diào)節(jié)模塊的正極輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管q8的s極通過(guò)導(dǎo)線連接第二路取電模塊的負(fù)極;第二路pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z2的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q7的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q7的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c8后再連接第二路取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接第二路取電模塊的負(fù)極;交流電流調(diào)節(jié)模塊含有穩(wěn)壓二極管z4、光耦合器u5、場(chǎng)效應(yīng)管q9和場(chǎng)效應(yīng)管q10、電阻r17、續(xù)流二極管d4和儲(chǔ)能電感l(wèi)4,穩(wěn)壓二極管z4的正極串聯(lián)光耦合器u5的輸出端、電阻r17后接入交流取電模塊的負(fù)極,穩(wěn)壓二極管z4的負(fù)極接入交流取電模塊的負(fù)極,場(chǎng)效應(yīng)管q9的d極串聯(lián)續(xù)流二極管d4的正極后,續(xù)流二極管d4的負(fù)極連接交流取電模塊的正極,場(chǎng)效應(yīng)管q9的d極和各路直流電流調(diào)節(jié)模塊和交流電流調(diào)節(jié)模塊的負(fù)極之間串聯(lián)有儲(chǔ)能電感l(wèi)4,場(chǎng)效應(yīng)管q9的s極連接場(chǎng)效應(yīng)管q10的d極,場(chǎng)效應(yīng)管q10的s極通過(guò)導(dǎo)線連接交流取電模塊的負(fù)極,場(chǎng)效應(yīng)管q10的g極通過(guò)導(dǎo)線連接在光耦合器u5和電阻r17的連接點(diǎn)上;交流側(cè)pwm控制芯片的供電管腳vcc通過(guò)導(dǎo)線連接穩(wěn)壓二極管z4的正極,驅(qū)動(dòng)管腳drv通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q9的g極,采樣管腳cs通過(guò)導(dǎo)線連接場(chǎng)效應(yīng)管q9的s極,頻率設(shè)置管腳bos串聯(lián)頻率控制電容c13后再連接交流取電模塊的負(fù)極,備用管腳vs和接地管腳gnd均連接交流取電模塊的負(fù)極。
所述pwm控制芯片可調(diào)電阻模塊含有電阻r3、可調(diào)電阻rw1、電阻r11、電阻r12和運(yùn)算放大器u2a,其中電阻r11、可調(diào)電阻rw1的兩個(gè)靜觸點(diǎn)和電阻r12依次串聯(lián)后,電阻r11的一端接在穩(wěn)壓二極管z2的正極,電阻r12的一端接在各路直流取電模塊的負(fù)極,動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線連接在運(yùn)算放大器u2a的正相輸入端,運(yùn)算放大器u2a的反相輸入端串聯(lián)采樣電阻r14后,分別接入交流電流調(diào)節(jié)模塊的地和電阻r12的低電位點(diǎn),運(yùn)算放大器u2a的輸出端串聯(lián)電阻r3后,分別接入場(chǎng)效應(yīng)管q2的g極和場(chǎng)效應(yīng)管q8的g極,運(yùn)算放大器u2a的輸出端依次串聯(lián)電阻r15、光耦合器u5的輸入端后,接入各路直流取電模塊的負(fù)極。
所述led燈供電模塊含有濾波電容c9、兩組并聯(lián)的led燈組和采樣電阻r14,其中兩組led燈組串聯(lián)采樣電阻r14后和濾波電容c9并聯(lián),其中濾波電容c9的正極連接在續(xù)流二極管d1和d3的負(fù)極上接入直流取電模塊的正極,濾波電容c9的負(fù)極連接在各路直流電流調(diào)節(jié)模塊和交流電流調(diào)節(jié)模塊的負(fù)極上。
所述色溫調(diào)節(jié)模塊含有色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6、色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)分壓電阻r8和r13、雙聯(lián)電阻器rw2,其中兩組led燈組并聯(lián)后的兩個(gè)輸出端子、分別通過(guò)導(dǎo)線連接在色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的d極,色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的s極均通過(guò)導(dǎo)線連接采樣電阻r14的高電位一端,色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)分壓電阻r8、雙聯(lián)電阻器rw2的兩個(gè)靜觸頭和驅(qū)動(dòng)分壓電阻r13依次串聯(lián)后,并聯(lián)在濾波電容c2的正極和采樣電阻r14高電位一端,其中濾波電容c2和采樣電阻r14互相串聯(lián),雙聯(lián)電阻器rw2的動(dòng)觸頭通過(guò)導(dǎo)線分別連接色溫調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管q5和q6的g極。
所述led燈過(guò)熱保護(hù)模塊含有限流電阻r1、限流電阻r2、限流電阻r4、穩(wěn)壓二極管z1和z3風(fēng)機(jī)mg1、風(fēng)機(jī)溫控開關(guān)st1、二極管d5,其中限流電阻r1、限流電阻r2、場(chǎng)效應(yīng)管q4依次串聯(lián)后電阻r1的一端接入led燈組的高電位,場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極接入pwm控制芯片vcc管腳,其中穩(wěn)壓二極管z1和z3依次串聯(lián)后,穩(wěn)壓二極管z1的正極連接限流電阻r2的高電位,穩(wěn)壓二極管z3的負(fù)極連接場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極,風(fēng)機(jī)溫控開關(guān)st1和風(fēng)機(jī)mg1依次串聯(lián)后,并聯(lián)在限流電阻r2的高電位和場(chǎng)效應(yīng)管q4的s極,其中l(wèi)ed燈組的高電位串聯(lián)電阻r4和二極管d5后接入場(chǎng)效應(yīng)管q4的g極。
所述led燈過(guò)流保護(hù)模塊含有電阻r4、、電阻r5、運(yùn)算放大器u2b、驅(qū)動(dòng)三極管q3、電阻r6、電阻r7和穩(wěn)壓二極管z2,其中電阻r6和電阻r7串聯(lián)連接,電阻r7的低電位連接在取電模塊的負(fù)極,電阻r6的高電位連接在穩(wěn)壓二極管z3的負(fù)極,電阻r6的低電位連接在運(yùn)算放大器u2b的反相端,運(yùn)算放大器u2b的同相端串聯(lián)連接采樣電阻r14的高電位端,運(yùn)算放大器u2b的輸出端串聯(lián)電阻r5后和三極管q3的b極連接,三極管q3的c極接電阻r4和二極管d5的連接處,三極管q3的e極接穩(wěn)壓二極管z2的負(fù)極。
所述開關(guān)模塊含有單刀雙擲開關(guān)s1,其中兩個(gè)靜觸點(diǎn)一個(gè)連接各路直流電流調(diào)節(jié)模塊中的pwm控制芯片的供電管腳vcc,另一個(gè)通過(guò)限流電阻r16后連接交流電流調(diào)節(jié)模塊中的pwm控制芯片的供電管腳vcc,動(dòng)觸點(diǎn)連接各路直流取電模塊的負(fù)極。
本發(fā)明中包括兩路直流升壓變化器和一路寬范圍交流降壓變換器,輸出驅(qū)動(dòng)led燈組的電流可調(diào),并且可以調(diào)節(jié)兩組不同顏色的大功率led燈組,其中l(wèi)ed燈珠的數(shù)量不受附圖中顯示數(shù)量的限制,生產(chǎn)中可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行調(diào)整。led燈珠的連接形式包括串聯(lián)形式和并聯(lián)形式。
本發(fā)明包括兩個(gè)直流升壓模塊,一個(gè)交流降壓模塊,驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)模塊,超低靜音風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊,色溫調(diào)節(jié)模塊,大功率led燈模塊等幾個(gè)模塊組成。
直流升壓?jiǎn)卧?:包含直流輸入端子j1,電感l(wèi)1,電容c1、c2、c3、c4,二極管d1,穩(wěn)壓管z2,場(chǎng)效應(yīng)管q1、q2,u1控制芯片mp4000;其中l(wèi)1、q1、d1、u1、c4如圖所示組成升壓回路,q2是用作采樣電阻的場(chǎng)效應(yīng)管,z2、c2是主控芯片的穩(wěn)壓電源。u1的7腳連接10v電源,u1的1腳控制驅(qū)動(dòng)q1,u1的2腳節(jié)采樣場(chǎng)效應(yīng)管q2的d極,采樣場(chǎng)效應(yīng)管q2用驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)模塊輸出的可變電壓驅(qū)動(dòng),導(dǎo)通后ds等效為一個(gè)采樣電阻,u1采樣反饋后通過(guò)1腳來(lái)控制q1的通斷,從而在c4和d1連接處輸出恒定電流驅(qū)動(dòng)led燈組件,并且輸出電流可調(diào)。
直流升壓?jiǎn)卧?:結(jié)構(gòu)和原理和直流升壓?jiǎn)卧?相同,如果采用多路直流供電,直流升壓?jiǎn)卧貜?fù)布置即可。電路中公共部分也不會(huì)增多,驅(qū)動(dòng)電路擴(kuò)展性比較強(qiáng)大。
交流降壓模塊包括:交流輸入端子j3,熱敏電阻rt1,保險(xiǎn)管f1,電容c10,電感l(wèi)3,二極管橋bd1,電容c11,限流電阻r16,穩(wěn)壓管z3,電容c12,mp4000主控芯片u3,光耦u5,電阻r15、r17,電容c13,場(chǎng)效應(yīng)管q9、q10,二極管d4,電感l(wèi)4,電容c9;該模塊的電流調(diào)節(jié),采用直流電路的電流調(diào)節(jié)中的u2a輸出的電壓,通過(guò)光耦u5、電阻r15耦合,并從主控芯片的10v供電電源(u3的7腳)與光耦的輸出端相連經(jīng)r17,到主控芯片的10v電源地(u3的4腳),隨著u2a輸出的電壓的變化,在r17的高電位上得到一個(gè)可變的電壓,連接到q10的g端,驅(qū)動(dòng)q10導(dǎo)通,在q10的ds兩端就可等效一個(gè)隨著此驅(qū)動(dòng)電壓變化的電阻,u3的7腳連接10v電源,u3的1腳控制驅(qū)動(dòng)q9,u3的2腳節(jié)采樣場(chǎng)效應(yīng)管q10的d極,采樣場(chǎng)效應(yīng)管q10用驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)模塊輸出的可變電壓驅(qū)動(dòng),導(dǎo)通后ds等效一個(gè)采樣電阻,u3采樣反饋后通過(guò)1腳來(lái)控制q9的通斷,輸出可調(diào)電流。
交流模塊的輸出端與兩路直流輸出連接,三個(gè)電路統(tǒng)一到一個(gè)輸出端,同時(shí)連接其他公共部分模塊。本發(fā)明所采用的交流驅(qū)動(dòng)是降壓型非隔離型驅(qū)動(dòng)電路,具體在燈體上做了足夠的絕緣措施:1、輸出端led鋁基板組件中,鋁基板與散熱器間有絕緣導(dǎo)熱的硅膠板隔離;2、固定鋁基板與散熱器的螺釘用普通的絕緣離子隔離;3、散熱器與殼體是塑料絕緣;4、用于固定燈或直接手提用的u型架與燈體連接的鎖緊旋鈕螺釘注塑在塑料與外面完全隔離。
本發(fā)明所用的降壓型非隔離型驅(qū)動(dòng)電路電器方面的優(yōu)點(diǎn)在于:直接將交流電通過(guò)整流后來(lái)驅(qū)動(dòng)led燈組件,輸出電壓可以很高,輸入交流220v,輸出驅(qū)動(dòng)led燈的電壓可以達(dá)到200v,這樣就可以驅(qū)動(dòng)串聯(lián)數(shù)量更多的led燈珠,效率要比將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電源后再升壓變換成led驅(qū)動(dòng)電路至少高出一倍;第一,可以省去中間一級(jí)變化電路,可以不計(jì)中間電路的功率損耗;第二,200v左右的高電壓驅(qū)動(dòng)led燈要比幾十伏電壓驅(qū)動(dòng)led燈效率要高,因?yàn)橹灰祲壕鸵獡p耗能量,降的越多損耗的能量越大,功率越大損耗的能量也越大;第三,同樣數(shù)量的led燈,串聯(lián)多了,并聯(lián)就少,驅(qū)動(dòng)電流也會(huì)成倍減小,小電流驅(qū)動(dòng)要比大電流驅(qū)動(dòng)效率高。
因此,本發(fā)明所用的電路,在同樣的驅(qū)動(dòng)功率下,要比普通的電路效率高,效率高所產(chǎn)生的熱量就小,因而可以再很小體積內(nèi),用一般普通的器件就可以代替大功率器件完成大功率驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)led燈的功能。驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)模塊包括:r3、r11、r12、rw1、r14和運(yùn)放u2a組成,u2a為普通雙運(yùn)放芯片,r11、rw1、r12電阻串從10v到系統(tǒng)地連接,通過(guò)電位器的中間抽頭給運(yùn)放u2a同相端一個(gè)可變的電壓基準(zhǔn),u2a反相端連接輸出的采樣電阻r14的高電位端,u2a輸出端通過(guò)電阻r3驅(qū)動(dòng)第一路直流升壓?jiǎn)卧袌?chǎng)效應(yīng)管q2和第二路直流升壓?jiǎn)卧袌?chǎng)效應(yīng)管q8,這樣調(diào)節(jié)電位器rw1,就可以使場(chǎng)效應(yīng)管q2、q8的驅(qū)動(dòng)電壓改變,并且使整個(gè)電路的電流恒定,從而達(dá)到恒流驅(qū)動(dòng)的效果。
led燈過(guò)熱保護(hù)模塊中風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源如下設(shè)計(jì):電路中的pwm控制芯片所需要的10v電源本來(lái)是要單獨(dú)從輸入采取的,用一個(gè)限流電阻和一個(gè)穩(wěn)壓管以及濾波電容來(lái)組成的,本發(fā)明的取電方式是:通過(guò)輸出即大功率led的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)來(lái)取控制芯片的dc10v電源,此方法也就節(jié)省了另外單獨(dú)設(shè)計(jì)一路給ic芯片供電的電路。既節(jié)省了材料費(fèi)用也節(jié)省了能源的浪費(fèi)并且也節(jié)省了空間。在輸出端,led的電壓會(huì)在一個(gè)很小范圍內(nèi)變動(dòng)。此處常開的溫控開關(guān)是固定到led燈的散熱器上的,當(dāng)溫度升高到溫控開關(guān)的溫度時(shí)開關(guān)閉合,風(fēng)機(jī)接通運(yùn)轉(zhuǎn)。相反風(fēng)機(jī)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn);并且風(fēng)機(jī)兩端的電壓不會(huì)超出連個(gè)穩(wěn)壓管z1、z3的兩端的設(shè)計(jì)電壓,因此風(fēng)機(jī)也被控制在超低音運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
led燈過(guò)流保護(hù)模塊中n溝道的場(chǎng)效應(yīng)管q3的導(dǎo)通或截止,也根據(jù)整個(gè)led燈的驅(qū)動(dòng)電流大小來(lái)確定,驅(qū)動(dòng)電流大,led燈的發(fā)熱就高,需要散熱,q3截止,風(fēng)機(jī)兩端電壓為z1、z3的兩端電壓,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);相反led燈的驅(qū)動(dòng)電流小了,靠led燈的散熱器就能可靠地散熱,不需要風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
n溝道的場(chǎng)效應(yīng)管q4的導(dǎo)通或截止的實(shí)施電路是:由圖上的r4、d5、q3、r5、u2b、r6、r7幾個(gè)器件完成,r4從輸出的高電位連接取電后串聯(lián)d5以保證q4的導(dǎo)通,r14是整個(gè)電路的采樣電阻,u2b是普通的運(yùn)算放大器,r6、r7是通過(guò)ic電源10v上分壓基準(zhǔn)接u2b的反相端,u2b的同相端接電路的采樣r14的高端,r8聯(lián)接u2b的輸出驅(qū)動(dòng)三極管q3的b極,q3的c極接r4和d2的連接處,當(dāng)運(yùn)放u2b的反相端電壓低于采樣端電壓時(shí),此時(shí)led燈電流較大,運(yùn)放輸出端為高電平,驅(qū)動(dòng)q3導(dǎo)通,把驅(qū)動(dòng)q4的電壓為低電平,q4不導(dǎo)通,溫控開關(guān)st1閉合時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);相反,風(fēng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
色溫調(diào)節(jié)模塊包括:電阻r8、r13、場(chǎng)效應(yīng)管q5、q6、雙聯(lián)電位器rw2,q5、q6的d極分別連接兩組led燈的低電位連接,q5、q6的s極連接并連接到系統(tǒng)的采樣電阻r14上,q5的g極同雙聯(lián)電位器rw2中的一組中間抽頭連接,q6的g極同雙聯(lián)電位器rw2的另外一組中間抽頭連接,兩組電位器電阻體的兩端分別連接后高電位端和r8連接,低電位端同r13連接,r8的高電平端連10v電源,r13的低電平端連接q5、q6的s極;按上述的方法調(diào)節(jié)電位器,q5、q6ds上間的等效電阻大小隨著驅(qū)動(dòng)電壓的變化,壓降也隨之變化,這樣兩組led燈泡的電流也隨著改變,也就可以調(diào)節(jié)相應(yīng)的色溫并且是連續(xù)可調(diào)。
led燈組:led燈珠的多少根據(jù)整個(gè)燈亮度選定,led燈珠的串并聯(lián)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓電流范圍來(lái)組合;燈珠的色溫根據(jù)要求的輸出的色溫最低值選擇一種色溫的燈泡,要求的輸出的色溫最高值選擇一種色溫的燈泡,這樣兩種色溫的燈珠就可以在驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下調(diào)節(jié)亮度和色溫。