本實(shí)用新型屬于電子照明電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種能夠不再只匹配一種LED燈具的選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù):
在黨中央提出科學(xué)發(fā)展觀(guān),走可持續(xù)發(fā)展道路以來(lái),各地競(jìng)相發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè),在一些老工業(yè)基地提出轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展。從上述數(shù)據(jù)顯示,為了真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的低碳經(jīng)濟(jì),我們?cè)谧龊瞄_(kāi)源的同時(shí),也要做好節(jié)流項(xiàng)目。照明節(jié)能一直以來(lái)都處在被遺忘的角落。近年來(lái)隨著傳統(tǒng)化石能源儲(chǔ)量的減少,開(kāi)發(fā)成本的提高,耗能第二大戶(hù)的照明市場(chǎng)才逐漸受到關(guān)注。LEDlight emitting diode被稱(chēng)為是最有潛力的新型光源,一些發(fā)達(dá)國(guó)家,像歐洲、美國(guó)和日本的LED照明產(chǎn)值超過(guò)了幾百億,我國(guó)像背光照明,景觀(guān)燈,信號(hào)指示燈等LED已經(jīng)占據(jù)半壁江山。20世紀(jì)70年代LED技術(shù)進(jìn)步最快,LED的光效已經(jīng)達(dá)到1lm/W,發(fā)光顏色也擴(kuò)展到紅、綠、黃三種顏色。20世紀(jì)80年代早期利用AlInGaP開(kāi)發(fā)的紅光LED光效已經(jīng)達(dá)到10lm/W。這一技術(shù)的進(jìn)步使LED能夠應(yīng)用于室外各種信息的發(fā)布以及汽車(chē)信號(hào)燈。同時(shí)也促進(jìn)了第一代高亮度LED的誕生。90年代早期,第一只藍(lán)光LED產(chǎn)生后,LED可以產(chǎn)生出任何顏色的可見(jiàn)光,為白光LED照明邁出重要的一步。之后的LED發(fā)展不再是單純的顏色拓展,還有亮度的提高,它的發(fā)展遵循摩爾定律,每隔18個(gè)月亮度就會(huì)提高一倍。近些年LED市場(chǎng)規(guī)模快速提升,更為重要的是,LED的應(yīng)用除了可以用于照明之外,還有景觀(guān)裝飾、信號(hào)指示、汽車(chē)車(chē)燈、手機(jī)、液晶顯示屏等領(lǐng)域,并隨著這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而逐步壯大。其他行業(yè)LED的占有率也有一定的提高,這些意味著LED能夠與現(xiàn)有光源需求產(chǎn)業(yè)迅速契合,成為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
由于LED自身特點(diǎn),電網(wǎng)不能直接向LED供電,需要一個(gè)電源來(lái)把電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電源。向LED供電電源設(shè)計(jì)時(shí)需要注意:LED是單向?qū)щ娖骷?,需要直流電流或者單向脈沖供電。LED的伏安特性是非線(xiàn)性的,流過(guò)LED的電壓與電流不成正比。LED的PN結(jié)是負(fù)溫度系數(shù),溫度升高時(shí)勢(shì)壘電勢(shì)會(huì)降低,供電源須采取限流措施,限制LED因?yàn)闇囟壬叽龠M(jìn)電流過(guò)大而燒壞LED芯片。流過(guò)LED的電流與光通量比值也非是線(xiàn)性關(guān)系,當(dāng)電流超過(guò)額定值時(shí),電流值越大,光通量反而越低。所以電源應(yīng)該提供恒定電流,使光通量最大。
LED驅(qū)動(dòng)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比例,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電能轉(zhuǎn)換裝置,實(shí)質(zhì)就是一種利用儲(chǔ)能元件不斷儲(chǔ)能和釋放的振蕩電路。顧名思義,就是電路工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),閉合開(kāi)關(guān)電能就通過(guò),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)電能就停止通過(guò),這里所說(shuō)的開(kāi)關(guān)不同于我們常見(jiàn)的開(kāi)關(guān),它是利用脈沖控制的電子器件,LED驅(qū)動(dòng)電源里有的采用可控硅,有的采用開(kāi)關(guān)管,這兩個(gè)元器件性能差不多,都是靠基極、控制極上加上脈沖信號(hào)來(lái)完成導(dǎo)通和截止的,脈沖信號(hào)正半周到來(lái),控制極上電壓升高,開(kāi)關(guān)管或可控硅就導(dǎo)通,將電網(wǎng)交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波后輸出的直流電壓,通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器傳到次級(jí),再通過(guò)變壓比將電壓升高或降低,供各個(gè)電路工作。振蕩脈沖負(fù)半周到來(lái),電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來(lái)的設(shè)置電壓,電源調(diào)整管截止,直流輸出電源被關(guān)斷,開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)沒(méi)電壓,這時(shí)各電路所需的工作電壓,就靠次級(jí)本路整流后的濾波電容放電來(lái)維持。待到下一個(gè)脈沖的周期正半周信號(hào)到來(lái)時(shí),重復(fù)上一個(gè)過(guò)程。因此每種參數(shù)固定的LED產(chǎn)品通常都只能夠使用一套固定的驅(qū)動(dòng)電源,這樣無(wú)形的限制了LED的使用范圍和種類(lèi),也提高了LED電源的生產(chǎn)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠不再只匹配一種LED燈具的選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源,包括電磁干擾保護(hù)電路1、雷擊保護(hù)電路2、開(kāi)關(guān)電路3、第一供應(yīng)電壓電路4、第一過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路5、主輸出濾波電路6、0-10V調(diào)光電路7、第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路8、電流調(diào)整回路9、第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路10、啟動(dòng)電路11、脈寬調(diào)制電路12,所述的電磁干擾保護(hù)電路將交直流電源的電信號(hào)的電磁干擾濾除后依次通過(guò)雷擊保護(hù)電路和啟動(dòng)電路傳送至脈寬調(diào)制電路,脈寬調(diào)制電路對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后經(jīng)過(guò)連通的開(kāi)關(guān)電路傳送至第一供應(yīng)電壓電路分壓,經(jīng)過(guò)分壓后的電信號(hào)分別傳送給電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路,電流調(diào)整回路為選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源提供控制回路,主輸出濾波電路將電信號(hào)傳送給選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出端,其特征在于:脈寬調(diào)制電路的輸入端與電磁干擾保護(hù)電路的輸出端連接,脈寬調(diào)制電路的輸出端與第二跳線(xiàn)J2的接地端連接,第二跳線(xiàn)的另一端分別連接啟動(dòng)電路和雷擊保護(hù)電路的輸出端,第一過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路連接在第一供應(yīng)電壓電路和主輸出濾波電路之間,第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路連接在電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路之間,第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路連接在電流調(diào)整回路和脈寬調(diào)制電路之間。
所述的脈寬調(diào)制電路的輸入端并聯(lián)有第一電容C68和第一電阻R112,第一電阻的一端通過(guò)的第一二極管D33的陽(yáng)極,第一二極管D33的陰極與第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一端連接,第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的另一端與第一電阻的另一端連接,同時(shí)第一電阻的另一端接地端PGND;第一二極管的陰極連接第一運(yùn)算放大器IC7的反向端,第一運(yùn)算放大器的正向端分別連接第三電阻R108、第四電阻R140和第三電容C63的一端連接,第三電阻的另一端連接第二二極管的陽(yáng)極,第二二極管的陰極分別連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端、接型場(chǎng)效應(yīng)管Q26的柵極、第四電阻R116的一端和第一運(yùn)算放大器的輸出端連接,第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路的輸入端連接,第三電容C63的另一端連接第二跳線(xiàn)的接地端和正電源端,第二跳線(xiàn)的另一端與MP4404芯片IC1的第三引腳,MP4404芯片的第一引腳和第四引腳與啟動(dòng)電路的輸入端連接,第八引腳與啟動(dòng)電路輸出端連接,MP4404芯片的第七引腳與開(kāi)關(guān)電路連接,MP4404芯片的第六引腳與接地端連接。
所述的電流調(diào)整回路的第二運(yùn)算放大器IC3B的輸出端通過(guò)分壓電阻與第一光電耦合器IC2連接,第二運(yùn)算放大器的同向端分別通過(guò)分壓電阻與第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路和第一跳線(xiàn)J1的第二端連接,第一跳線(xiàn)J1的第二端與第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路的第二光電耦合器IC4連接,第二運(yùn)算放大器的反向端通過(guò)分壓電阻與主輸出濾波電路的輸出端連接。
所述的電磁干擾保護(hù)電路的輸入端為同名端雙繞組變壓器L2,同名端雙繞組變壓器的同名端分別與WHT直流源P2和BLK交流電源P1連接,同名端雙繞組變壓器與同名端對(duì)應(yīng)的兩端分別連接有一組并聯(lián)在一起的兩個(gè)電感電路,同時(shí),同名端雙繞組變壓器與同名端對(duì)應(yīng)的兩端通過(guò)一個(gè)電感串聯(lián)在一起,并聯(lián)在一起的兩個(gè)電感電路的輸出端連接雷擊保護(hù)電路的輸入端。
所述的雷擊保護(hù)模塊的第一壓敏電阻MV1的一端連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端,第一壓敏電阻另一端連接啟動(dòng)電路的輸入端和第五二極管D15的陽(yáng)極,第五二極管D15的陽(yáng)極的陰極連接極性電容C25的正極,極性電容的負(fù)極連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端,第五二極管還并聯(lián)一組串聯(lián)在一起的電阻電路。
本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)2個(gè)跳線(xiàn)線(xiàn)路圖上J1/J2控制輸出的電流電壓,當(dāng)J1/J2沒(méi)有時(shí),可以得到較大的電流電壓的輸出,當(dāng)J1/J 2存在時(shí),得到較小的電流電壓。J1跳線(xiàn)改變了次級(jí)端電流檢測(cè)參考電壓,從而實(shí)現(xiàn)電壓電流的轉(zhuǎn)變J2跳線(xiàn)改變了初級(jí)端培增器,從而得到LED更好的光的品質(zhì)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為電磁干擾保護(hù)電路。
圖3為雷擊保護(hù)電路。
圖4為開(kāi)關(guān)電路。
圖5為第一供應(yīng)電壓電路。
圖6為第一過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路。
圖7為主輸出濾波電路。
圖8為0-10V調(diào)光電路。
圖9為第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路。
圖10為電流調(diào)整回路。
圖11為第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路。
圖12為啟動(dòng)電路。
圖13為脈寬調(diào)制電路。
圖14為第一跳線(xiàn)電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
如圖2-圖14所示,因?yàn)楸緦?shí)用新型僅在原有已知電路的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)修改了調(diào)光電路,因此此處對(duì)其他常規(guī)電路結(jié)構(gòu)不做贅述,其他電路都是本領(lǐng)域已知的比較成熟的電路形式,只要能夠達(dá)到這些已知電路的功能,均可做適當(dāng)替換。
如圖1-14所示,一種選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源,包括電磁干擾保護(hù)電路1、雷擊保護(hù)電路2、開(kāi)關(guān)電路3、第一供應(yīng)電壓電路4、第一過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路5、主輸出濾波電路6、0-10V調(diào)光電路7、第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路8、電流調(diào)整回路9、第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路10、啟動(dòng)電路11、脈寬調(diào)制電路12,所述的電磁干擾保護(hù)電路將交直流電源的電信號(hào)的電磁干擾濾除后依次通過(guò)雷擊保護(hù)電路和啟動(dòng)電路傳送至脈寬調(diào)制電路,脈寬調(diào)制電路對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后經(jīng)過(guò)連通的開(kāi)關(guān)電路傳送至第一供應(yīng)電壓電路分壓,經(jīng)過(guò)分壓后的電信號(hào)分別傳送給電流調(diào)整回路和主輸出濾波電路,電流調(diào)整回路為選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源提供控制回路,主輸出濾波電路將電信號(hào)傳送給選擇性電流輸出LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出端,脈寬調(diào)制電路的輸入端與電磁干擾保護(hù)電路的輸出端連接,脈寬調(diào)制電路的輸出端與第二跳線(xiàn)J2的接地端連接,第二跳線(xiàn)的另一端分別連接啟動(dòng)電路和雷擊保護(hù)電路的輸出端。驅(qū)動(dòng)電源,顧名思義就是電路工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),閉合開(kāi)關(guān)電能就通過(guò),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)電能就停止通過(guò),本發(fā)明所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)電源不同于我們常見(jiàn)的開(kāi)關(guān),它是利用脈沖控制的電子器件,驅(qū)動(dòng)電源里有的采用可控硅,有的采用開(kāi)關(guān)管,這兩個(gè)元器件性能差不多,都是靠基極、控制極上加上脈沖信號(hào)來(lái)完成導(dǎo)通和截止的,脈沖信號(hào)正半周到來(lái),控制極上電壓升高,開(kāi)關(guān)管或可控硅就導(dǎo)通,將電網(wǎng)交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波后輸出的直流電壓,通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器傳到次級(jí),再通過(guò)變壓比將電壓升高或降低,供各個(gè)電路工作。振蕩脈沖負(fù)半周到來(lái),電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來(lái)的設(shè)置電壓,電源調(diào)整管截止,直流輸出電源被關(guān)斷,開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)沒(méi)電壓,這時(shí)各電路所需的工作電壓,就靠次級(jí)本路整流后的濾波電容放電來(lái)維持。待到下一個(gè)脈沖的周期正半周信號(hào)到來(lái)時(shí),重復(fù)上一個(gè)過(guò)程。開(kāi)關(guān)電源在控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí),分為硬開(kāi)關(guān)和軟開(kāi)關(guān)。所謂的硬開(kāi)關(guān)是指,流過(guò)開(kāi)關(guān)管或可控硅的電流或其兩端的電壓不為零時(shí),強(qiáng)制開(kāi)通和關(guān)斷。
所述的脈寬調(diào)制電路的輸入端并聯(lián)有第一電容C68和第一電阻R112,第一電阻的一端通過(guò)的第一二極管D33的陽(yáng)極,第一二極管D33的陰極與第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的一端連接,第二電阻R126和第二電容C57的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的另一端與第一電阻的另一端連接,同時(shí)第一電阻的另一端接地端PGND;第一二極管的陰極連接第一運(yùn)算放大器IC7的反向端,第一運(yùn)算放大器的正向端分別連接第三電阻R108、第四電阻R140和第三電容C63的一端連接,第三電阻的另一端連接第二二極管的陽(yáng)極,第二二極管的陰極分別連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端、接型場(chǎng)效應(yīng)管Q26的柵極、第四電阻R116的一端和第一運(yùn)算放大器的輸出端連接,第一運(yùn)算放大器的輸出端與第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路的輸入端連接,第三電容C63的另一端連接第二跳線(xiàn)的接地端和正電源端,第二跳線(xiàn)的另一端與MP4404芯片IC1的第三引腳,MP4404芯片的第一引腳和第四引腳與啟動(dòng)電路的輸入端連接,第八引腳與啟動(dòng)電路輸出端連接,MP4404芯片的第七引腳與開(kāi)關(guān)電路連接,MP4404芯片的第六引腳與接地端連接。
脈寬調(diào)制技術(shù)PWM是電力電子中一種非常常用的控制技術(shù),PWM是利用周期性的脈沖來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的通斷,控制電路電壓在一個(gè)周期內(nèi)的有效值來(lái)達(dá)到調(diào)壓的目的。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件和PWM控制技術(shù)構(gòu)成的PWM斬波器可以完成直流—直流變換、交流—直流變換、交流—交流變換、直流—交流變換。其中的DC/DC變換方法廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源、UPS以及異步電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域。其基于的原理是沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在一階慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同。沖量通常指的是所施加的窄脈沖的有效值,效果相同是指電路的輸出響應(yīng)波形相同或者是輸出曲線(xiàn)的面積相等。如果把個(gè)輸出波形利用傅里葉變換展開(kāi),則其低頻段非常相近,僅在高頻段略有差異。PWM控制的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)負(fù)載為重負(fù)載時(shí),對(duì)負(fù)載的跟隨性好控制效率高,而且產(chǎn)生噪聲頻率恒定,容易濾除。
所述的電流調(diào)整回路的第二運(yùn)算放大器IC3B的輸出端通過(guò)分壓電阻與第一光電耦合器IC2連接,第二運(yùn)算放大器的同向端分別通過(guò)分壓電阻與第二過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路和第一跳線(xiàn)J1的第二端連接,第一跳線(xiàn)J1的第二端與第三過(guò)壓過(guò)溫保護(hù)電路的第二光電耦合器IC4連接,第二運(yùn)算放大器的反向端通過(guò)分壓電阻與主輸出濾波電路的輸出端連接。
所述的電磁干擾保護(hù)電路的輸入端為同名端雙繞組變壓器L2,同名端雙繞組變壓器的同名端分別與WHT直流源P2和BLK交流電源P1連接,同名端雙繞組變壓器與同名端對(duì)應(yīng)的兩端分別連接有一組并聯(lián)在一起的兩個(gè)電感電路,同時(shí),同名端雙繞組變壓器與同名端對(duì)應(yīng)的兩端通過(guò)一個(gè)電感串聯(lián)在一起,并聯(lián)在一起的兩個(gè)電感電路的輸出端連接雷擊保護(hù)電路的輸入端。
所述的雷擊保護(hù)模塊的第一壓敏電阻MV1的一端連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端,第一壓敏電阻另一端連接啟動(dòng)電路的輸入端和第五二極管D15的陽(yáng)極,第五二極管D15的陽(yáng)極的陰極連接極性電容C25的正極,極性電容的負(fù)極連接開(kāi)關(guān)電路的輸入端,第五二極管還并聯(lián)一組串聯(lián)在一起的電阻電路。
在實(shí)現(xiàn)具體功能的同時(shí),為了使芯片不超過(guò)其額定參數(shù)工作,以保證其可靠性,避免因過(guò)熱而損壞,電路中需要附加一定的保護(hù)電路。一般來(lái)說(shuō),保護(hù)電路有兩種形式:一種是過(guò)流保護(hù),它是當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)管的峰值電流超過(guò)其額定電流值時(shí),設(shè)法限制開(kāi)關(guān)管的峰值電流,保證開(kāi)關(guān)管的平均電流不會(huì)超過(guò)其額定值,使開(kāi)關(guān)管不會(huì)因?yàn)檫^(guò)流而燒壞;另一種就是過(guò)熱保護(hù),在電路中設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)溫度敏感的線(xiàn)性器件,通常這個(gè)器件設(shè)置于開(kāi)關(guān)管的周?chē)靡詸z測(cè)開(kāi)關(guān)管的溫度,當(dāng)開(kāi)關(guān)管因?yàn)楣倪^(guò)大而使溫度上升并超過(guò)額定工作溫度范圍時(shí),測(cè)溫器件就會(huì)啟動(dòng)保護(hù)電路使開(kāi)關(guān)管的工作電流下降,這就限制了開(kāi)關(guān)管的功耗,從而使得溫度可以逐漸下降,直到低于額定工作溫度某一個(gè)值時(shí),保護(hù)電路失效,電路又恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。通常測(cè)溫器件在版圖設(shè)計(jì)時(shí)緊靠開(kāi)關(guān)管,這樣可以直接快速的感知開(kāi)關(guān)管的溫度,因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管是芯片工作時(shí)功耗的主要產(chǎn)生源,限制其功耗的大小就可以有效的保證整個(gè)芯片工作在額定溫度范圍內(nèi)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。