本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置，特別是一種led驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中l(wèi)ed照明基本采用恒流驅(qū)動(dòng)方式。為了更好地發(fā)揮led照明節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，在led驅(qū)動(dòng)器中加入調(diào)光功能是大勢(shì)所趨。通常，led驅(qū)動(dòng)器的調(diào)光方式有3種：可控硅調(diào)光、模擬調(diào)光、pwm調(diào)光。每種調(diào)光方式都有其優(yōu)點(diǎn)及局限性。pwm調(diào)光是使開(kāi)關(guān)電路以相對(duì)于人眼識(shí)別能力來(lái)說(shuō)足夠高的頻率工作，通過(guò)設(shè)置周期和占空比來(lái)改變輸出電流平均值，其輸出電流只有兩種狀態(tài)：最大額定工作電流和零電流。模擬調(diào)光是通過(guò)改變輸出電流的幅值來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，可控硅調(diào)光是通過(guò)調(diào)節(jié)電源的輸出功率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。pwm調(diào)光可以保證led的色溫恒定，驅(qū)動(dòng)器的效率較高，并且能夠進(jìn)行精確控制，但其缺點(diǎn)是需要mcu控制器，成本高昂。模擬調(diào)光相對(duì)pwm調(diào)光電路簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，但會(huì)使led色溫發(fā)生變化，同時(shí)效率低、輸出電流精度不易調(diào)節(jié)、調(diào)光范圍有限。可控硅調(diào)光是利用現(xiàn)有的可控硅調(diào)光器，通過(guò)改變可控硅的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)輸出功率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光，其優(yōu)點(diǎn)是不用改變?cè)腥展鉄粽{(diào)光設(shè)備，但是缺點(diǎn)更嚴(yán)重：其會(huì)嚴(yán)重降低驅(qū)動(dòng)器效率及功率因數(shù)，同時(shí)也會(huì)使led產(chǎn)生閃爍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種led驅(qū)動(dòng)裝置。

一種led驅(qū)動(dòng)裝置，包括依次連接的輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉(zhuǎn)換模塊3、可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4、和led光源模塊5，還包括無(wú)線(xiàn)通信模塊6，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊6輸出不同的pwm波至所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的使能端，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4根據(jù)所述pwm波調(diào)節(jié)流經(jīng)所述led光源模塊5的電流。

可選的，還包用于檢測(cè)流經(jīng)所述led光源模塊5電流的檢測(cè)模塊，所述檢測(cè)模塊與led光源檢測(cè)模塊5連接，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4根據(jù)所述pwm波和所述檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流，調(diào)節(jié)流經(jīng)所述led光源模塊5的電流。

可選的，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊6與遠(yuǎn)端上位機(jī)通過(guò)zigbee無(wú)線(xiàn)通信連接，接收上位機(jī)的控制指令，根據(jù)該指令調(diào)節(jié)流經(jīng)所述led光源模塊5的電流。

可選的，所述輸入濾波模塊1由連接于電源進(jìn)線(xiàn)中的電感l(wèi)1、電容c1、電感l(wèi)2和電容c2組成，電容c1、c2跨接于電源進(jìn)線(xiàn)上，電感l(wèi)1、l2連接于電容c1、c2之間，形成ii形濾波模塊1。

可選的，所述dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸入端通過(guò)電阻r9與r10組成電阻分壓器對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣，dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端通過(guò)電阻r7與r8組成電阻分壓器對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，dc轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)采樣得到的輸入電壓和輸出電壓，調(diào)節(jié)dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸出。

可選的，所述dc轉(zhuǎn)換模塊3包括apfc電路，所述apfc電路包括連接于直流母線(xiàn)間的開(kāi)關(guān)管和輸出電容，升壓二極管串接于開(kāi)關(guān)管和升壓電容之間的直流母線(xiàn)上。

可選的，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4包括驅(qū)動(dòng)芯片、驅(qū)動(dòng)半橋和濾波電路，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接驅(qū)動(dòng)半橋，驅(qū)動(dòng)半橋經(jīng)濾波電路連接所述led光源模塊5。

可選的，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述led光源模塊5的兩端并聯(lián)有由電阻rov1與電阻rov2串聯(lián)組成的分壓電路，電阻rov1與電阻rov2的連接點(diǎn)通過(guò)電容cen和穩(wěn)壓二極管dov與驅(qū)動(dòng)芯片的使能管腳連接，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊6的pwm輸出端也接于驅(qū)動(dòng)芯片的使能管腳。

可選的，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4具有上限門(mén)限電壓和下限門(mén)限電壓，當(dāng)可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的輸入電壓大于上限門(mén)限電壓時(shí)，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4進(jìn)入禁能狀態(tài)，停止給led光源模塊5提供電流；可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4輸入電壓小于下限門(mén)限電壓時(shí)，所述可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4進(jìn)入正常工作模式。

本發(fā)明的有益效果是：采用pwm方式實(shí)現(xiàn)燈具的無(wú)極調(diào)光控制，具有功率因數(shù)高、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明部分模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明無(wú)線(xiàn)通信模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的led驅(qū)動(dòng)裝置包括輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉(zhuǎn)換模塊3、可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4、led光源模塊5和無(wú)線(xiàn)通信模塊6，輸入濾波模塊1采用emi濾波器。led燈具電源輸入220vac/50hz的市電，通過(guò)emi濾波器抑制模塊對(duì)電網(wǎng)的輻射干擾之后，經(jīng)過(guò)橋式整流模塊2將ac變換為dc，變換后的dc經(jīng)過(guò)dc轉(zhuǎn)換模塊3輸出兩路直流，其中一路給無(wú)線(xiàn)通信模塊6供電，另一路給可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4供電；無(wú)線(xiàn)通信模塊6以cc2530為核心，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊6可以將所有的led燈具組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)led燈都是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都有單獨(dú)且唯一的網(wǎng)絡(luò)id。燈具通過(guò)cc2530無(wú)線(xiàn)模塊接受調(diào)光控制命令后，通過(guò)輸出不同的pwm來(lái)調(diào)節(jié)可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)led光源模塊5的調(diào)光控制。

輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉(zhuǎn)換模塊3的具體電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，市電通過(guò)輸入濾波模塊1及橋式整流模塊2輸出脈動(dòng)電壓，輸入濾波模塊1由連接于電源進(jìn)線(xiàn)中的電感l(wèi)1、電容c1、電感l(wèi)2和電容c2組成，電容c1、c2跨接于電源進(jìn)線(xiàn)上，電感l(wèi)1、l2連接于電容c1、c2之間，由此形成了ii形emi濾波模塊，通過(guò)該濾波模塊可以對(duì)電網(wǎng)的輻射干擾進(jìn)行抑制。濾波模塊1的輸出接整流模塊2的輸入端，整流模塊采用h橋整流電路，采用可控或不可控整流電路均可，在本發(fā)明的實(shí)施例中由4個(gè)不可控二極管組成不可控的h橋整流模塊，通過(guò)整流模塊2將交流電整流成直流。在整流模塊輸出的正負(fù)母線(xiàn)之間連接有平滑電容c3，通過(guò)電容可以對(duì)整流輸出的直流進(jìn)行平滑。整流模塊2的輸出連接dc轉(zhuǎn)換模塊3，dc轉(zhuǎn)換模塊3以l6561為核心。dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸入端通過(guò)電阻r9與r10組成電阻分壓器進(jìn)行采樣，電阻r9與r10串聯(lián)于正負(fù)直流母線(xiàn)之間，ic1的3腳與r9、r10的連接點(diǎn)相連，電阻分壓器進(jìn)行采樣后經(jīng)ic1的3腳被其內(nèi)部乘法器檢測(cè)；dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端通過(guò)電阻r7與r8組成電阻分壓器進(jìn)行采樣，電阻r7與r8串聯(lián)于正負(fù)直流母線(xiàn)之間，ic1的1腳與r7、r8的連接點(diǎn)相連，電阻分壓器進(jìn)行采樣后經(jīng)ic1的1腳被其內(nèi)部無(wú)差放大器檢測(cè)。本發(fā)明采取單級(jí)反激式apfc電路，這種方式的apfc電路工作于電流臨界導(dǎo)通工作模式，apfc電路的輸入電容的容量很小(即交流輸入市電整流輸出濾波電容容量很小)，因此apfc電路的輸入電壓最大值很接近于交流輸入市電電壓整流后輸出電壓的峰值。該電路的功率因數(shù)一般大于0.92，可以很好地滿(mǎn)足有關(guān)emc和thd的技術(shù)要求。在輸出重負(fù)載的應(yīng)用場(chǎng)合，該電路可以得到較高的工作效率，一般工作效率接近90％，工作于電流臨界導(dǎo)通工作模式可以使apfc功率開(kāi)關(guān)管mosfet的導(dǎo)通損耗比較小，有利于減少散熱器的體積。apfc電路包括mos1、二極管d1和電容c7，在c7兩端得直流輸出電壓，在dc轉(zhuǎn)換模塊3中升壓電感繞組t1串聯(lián)于正直流母線(xiàn)上，通過(guò)升壓電感繞組t1的電流，被其副繞組感測(cè)，經(jīng)ic1的5腳輸入到內(nèi)部的零電流檢測(cè)器。開(kāi)關(guān)管mos1與電阻r6串聯(lián)連接于正負(fù)直流母線(xiàn)之間，流過(guò)開(kāi)關(guān)管mos1的電流在r6上轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)ic1的4腳輸入到內(nèi)部的電流感測(cè)器。ic1內(nèi)部乘法器的輸出，決定ic14腳的門(mén)限。當(dāng)ic1的7腳上的pwm輸出驅(qū)動(dòng)mos1導(dǎo)通時(shí)，升壓二極管d1截止，通過(guò)t1的電流全部流經(jīng)mos1。當(dāng)mos截止時(shí)，d1導(dǎo)通。ic1控制的結(jié)果，使整流二極管導(dǎo)通角幾乎為180°，交流輸入電流連續(xù)流動(dòng)，且時(shí)刻跟蹤交流輸入電壓瞬時(shí)變化軌跡，并與交流輸入電壓保持同相位，呈正弦波形，將線(xiàn)路功率因數(shù)提高到0.99以上。與此同時(shí)，pfc升壓變換器充當(dāng)高功率因數(shù)開(kāi)關(guān)電源。交流輸入電壓在175～265v范圍變化時(shí)，總能輸出400v的穩(wěn)定電壓。

圖3為可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的電路結(jié)構(gòu)圖，dc轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端連接可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的輸入端，可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4以irs2541(ic2)為核心，irs2541的1腳與2腳間連接有電容cvcc1，cvcc1與啟動(dòng)電阻rs1串聯(lián)后與正直流母線(xiàn)連接，可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊4的輸出管腳lo與ho分別連接開(kāi)關(guān)m2、m1，m1與m2可以采用mos開(kāi)關(guān)管，m1與m2串聯(lián)于正負(fù)直流母線(xiàn)間，由m1與m2組成驅(qū)動(dòng)半橋，半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與led光源模塊5連接，在圖3中m1與m2的連接點(diǎn)為半橋的輸出端，其通過(guò)電感與電容組成的濾波電路(電感l(wèi)1與電容cout)與led光源模塊5連接。電路通過(guò)啟動(dòng)電阻rs1對(duì)ic2引腳vcc上的電容cvcc1充電。當(dāng)cvcc1上電壓超過(guò)vcc導(dǎo)通門(mén)限時(shí)，ic2啟動(dòng)，lo(5腳)置高，ho(7腳)置低，并于保持一段預(yù)定時(shí)間，驅(qū)動(dòng)半橋低端開(kāi)關(guān)m2導(dǎo)通，vcc電壓則通過(guò)自舉二極管dboot對(duì)電容cboot充電，建立vbs懸浮電壓給高壓側(cè)供電，當(dāng)cboot充上電壓達(dá)到ic2內(nèi)部高端驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通門(mén)限電平時(shí)，ic2啟動(dòng)觸發(fā)按照調(diào)節(jié)輸出電流恒定的要求，通過(guò)輸出電流檢測(cè)反饋來(lái)控制ho和lo高低狀態(tài)。ic2引腳vcc上的偏置則由輸出電壓vout通過(guò)電阻rs2提供。led光源模塊5通過(guò)反饋電壓檢測(cè)電阻rc5接地，電阻rc5的另一端通過(guò)電阻rf連接于ic2的引腳ifb上，當(dāng)ic2引腳ifb上的反饋電壓vifb低于0.5v的門(mén)限時(shí)，ho置高，lo置低，則m1導(dǎo)通，半橋輸出電流通過(guò)led，負(fù)載從直流電壓線(xiàn)上吸收電流，輸出電感l(wèi)1和電容cout存儲(chǔ)能量，vifb開(kāi)始增加，一旦vifb升高到0.5v以上，控制環(huán)在延遲thooff后，關(guān)斷ho，則m1截止，再經(jīng)dt(死區(qū)時(shí)間)之后，lo開(kāi)啟，m2則導(dǎo)通，輸出電感l(wèi)1和電容cout中的儲(chǔ)能則釋放，led中仍有電流通過(guò)，且vifb開(kāi)始減小。而當(dāng)vifb再次降低到0.5v以下時(shí)，控制環(huán)在延遲thoon后，開(kāi)啟ho，則m1導(dǎo)通，再經(jīng)dt(死區(qū)時(shí)間)之后，lo關(guān)斷，m2則截止，從而達(dá)到穩(wěn)定平均電流的目的。

請(qǐng)參閱圖4，無(wú)線(xiàn)通信模塊6一方面具有與上位機(jī)的zigbee無(wú)線(xiàn)通信功能，另一方面可以通過(guò)輸出pwm波來(lái)控制驅(qū)動(dòng)模塊4從而實(shí)現(xiàn)對(duì)led光源的pwm驅(qū)動(dòng)。無(wú)線(xiàn)通信模塊6以cc2530為核心，cc2530是用于ieee802.15.4、zigbee和rf4ce應(yīng)用的一個(gè)真正的片上系統(tǒng)(soc)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。cc2530結(jié)合了領(lǐng)先的rf收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051cpu，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8-kbram和許多其他強(qiáng)大的功能。cc2530有四種不同的閃存版本：cc2530f32/64/128/256，分別具有32/64/128/256kb的閃存。cc2530具有不同的運(yùn)行模式，使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間短進(jìn)一步確保了低能源消耗。cc2530f256結(jié)合了德州儀器的業(yè)界領(lǐng)先的黃金單元zigbee協(xié)議棧(z-stacktm)，提供了一個(gè)強(qiáng)大和完整的zigbee解決方案。

無(wú)線(xiàn)通信模塊6的pwm輸出端與可調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊的控制管腳(使能管腳)連接，圖3中irs2541芯片(驅(qū)動(dòng)芯片)使能引腳enn的門(mén)限電壓上限是vennth+，當(dāng)enn引腳輸入電壓超過(guò)vennth+時(shí)，芯片進(jìn)入禁能狀態(tài)，電路停止給負(fù)載提供電流。當(dāng)引腳enn上輸入電壓小于下限電壓vennth-時(shí)，芯片重新進(jìn)入正常工作模式。因此電路在enn引腳上輸入一個(gè)不變頻率和變化占空比的脈沖信號(hào)，則可以實(shí)現(xiàn)led的亮度pwm調(diào)節(jié)。具體而言，在led光源模塊5的兩端并聯(lián)有由電阻rov1與rov2串聯(lián)組成的分壓電路，rov1與rov2的連接點(diǎn)通過(guò)電容cen和穩(wěn)壓二極管dov驅(qū)動(dòng)芯片的使能管腳連接，無(wú)線(xiàn)通信模塊6的pwm輸出端也接于驅(qū)動(dòng)芯片的使能管腳。流過(guò)led平均電流和pwm占空比之間存在線(xiàn)性關(guān)系，pwm占空比越大，光輸出則越小，亮度也就越暗。如占空比為20％，led光輸出則為最大值的80％。irs2541芯片的芯片使能引腳enn的門(mén)限電壓為2.5v左右，一方面避免門(mén)限電壓太低，使外部噪聲信號(hào)導(dǎo)致芯片禁能；另一方面適合微控制器的輸出pwm信號(hào)對(duì)芯片進(jìn)行使能控制。外部的pwm使能控制信號(hào)頻率一般在數(shù)khz，頻率太低將造成led閃爍現(xiàn)象。本電路的enn使能控制信號(hào)由cc2530無(wú)線(xiàn)模塊提供。cc2530模塊接收系統(tǒng)調(diào)光信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的pwm脈沖信號(hào)輸入到enn引腳，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的使能控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)led陣列電流，從而實(shí)現(xiàn)燈具的無(wú)極調(diào)光控制。

在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。