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低電壓調(diào)光電源的制作方法

文檔序號(hào):12023284閱讀:552來(lái)源:國(guó)知局
低電壓調(diào)光電源的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及電源領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種低電壓調(diào)光電源。



背景技術(shù):

隨著電源技術(shù)的發(fā)展,電源被運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。而在交通燈領(lǐng)域中,目前所使用的交通燈均為高壓交流(85-264V AC)輸入,存在一定的用電安全隱患,同時(shí),當(dāng)輸入電壓過(guò)高時(shí),會(huì)損壞交通燈,以及由于現(xiàn)有的交通燈無(wú)亮度調(diào)節(jié)功能,當(dāng)在夜晚或者外部光線較弱的環(huán)境中需要降低交通燈發(fā)光亮度時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn),即不節(jié)能也不環(huán)保。

故需開(kāi)發(fā)一種低電壓輸入及發(fā)光亮度可調(diào)的電源。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型提供了一種用于低交流電輸入、降低了用電安全隱患的、且交通燈發(fā)光亮度可調(diào)的低能耗的低電壓調(diào)光電源,解決了現(xiàn)有的交通燈的高壓交流輸入存在安全隱患的、且交通燈發(fā)光亮度不可調(diào)的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種低電壓調(diào)光電源,其包括:

EMI濾波電路,用于對(duì)低壓交流電進(jìn)行濾波處理,并輸出第一電壓;

PFC電路模塊,連接于所述EMI濾波電路;用于接收所述第一電壓,并輸出高電壓的第二電壓;

DC-DC電路模塊,連接于所述PFC電路模塊;用于將所述第二電壓轉(zhuǎn)化為低電壓的第三電壓,并給恒流可調(diào)光電路供電;

低電壓?jiǎn)?dòng)電路,用于給所述PFC電路模塊和DC-DC電路模塊供電;

交流電采樣電路,用于對(duì)交流電的進(jìn)行采樣;

調(diào)光信號(hào)輸出電路,連接于所述交流電采樣電路;用于接收所述交流電采樣電路輸出的采樣信號(hào),并輸出相應(yīng)的調(diào)光信號(hào);

所述恒流可調(diào)光電路,連接于所述調(diào)光信號(hào)輸出電路和DC-DC電路模塊;用于接收所述調(diào)光信號(hào),并輸出相應(yīng)的恒定電流;

所述EMI濾波電路包括保險(xiǎn)絲、壓敏電阻、高壓薄膜電容、第一電感;其中,所述保險(xiǎn)絲連接于交流電火線的輸出端,所述壓敏電阻和所述高壓薄膜電容并聯(lián)連接于火線和零線之間,所述第一電感連接于所述高壓薄膜電的兩端。

在本實(shí)用新型中,所述DC-DC電路模塊包括連接于所述PFC電路模塊輸出端的芯片控制電路、連接于所述芯片控制電路的鉗位電路、連接于所述芯片控制電路的第一整流濾波電路、連接于所述第一整流濾波電路的芯片保護(hù)電路、連接于所述芯片控制電路的第二整流濾波電路、連接于所述第二整流濾波電路的輸出反饋電路、以及連接于所述芯片控制電路、所述芯片保護(hù)電路和所述輸出反饋電路的OB5269芯片;

所述芯片控制電路包括第二MOS管、第三十二電阻以及具有原繞組、第一副繞組和第二副繞組的變壓器,所述原繞組的輸入端連接于所述PFC電路模塊的輸出端,所述原繞組的輸出端連接于所述第二MOS管的輸入端,所述第二MOS管的控制端連接于所述OB5269芯片的DRV腳,所述第二MOS管的輸出端連接于接地的所述第三十二電阻,所述第三十二電阻通過(guò)第十三電容連接于所述OB5269芯片的CS腳;

所述鉗位電路包括第十電容、第二十二電阻、第二十三電路和第四二極管,所述第二十二電阻和第二十三電阻串聯(lián),并與所述第十電容并聯(lián)形成一并聯(lián)組合;所述第四二極管的輸入端連接于所述原繞組的輸出端,所述第四二極管的輸出端連接于所述并聯(lián)組合的一端,所述原繞組的輸入端連接于所述并聯(lián)組合的另一端;

所述第一整流濾波電路包括第六二極管和第十五電容,所述第六二極管的輸入端連接于第一副繞組的正極端,所述第六二極管的輸出端通過(guò)第二十四電阻連接于所述第十五電容的正極,所述第十五電容的負(fù)極連接于所述第一副繞組的負(fù)極端;

所述芯片保護(hù)電路包括第四穩(wěn)壓二極管、第二十六電阻、第十一電容和第四三極管,所述第四穩(wěn)壓二極管的輸入端連接于所述第十五電容的正極,所述第四穩(wěn)壓二極管的輸出端通過(guò)串聯(lián)的所述第二十六電阻和第十一電容接地,且所述第四穩(wěn)壓二極管的輸出端通過(guò)所述第二十六電阻連接于第四三極管的基極,所述第四三極管的集電極連接于所述OB5269芯片的RT腳,所述第四三極管的發(fā)射極接地;

所述第二整流濾波電路包括第八二極管和第十八電容,所述第八二極管的輸入端連接于所述第二副繞組的正極端,所述第十八電容的正極連接于所述第八二極管的輸出端,所述第十八電容的負(fù)極連接于所述第二副繞組的負(fù)極端;

所述輸出反饋電路包括光耦、第四十二電阻、第四十三電阻、可控精密穩(wěn)壓源,所述光耦的發(fā)光二極管的輸入端連接于所述第二副繞組的正極端,所述光耦的發(fā)光二極管的輸出端連接于所述可控精密穩(wěn)壓源的陰極,所述光耦的光敏三極管的集電極連接于所述OB5269芯片的FB腳,所述光耦的光敏三極管的發(fā)射極接地;所述可控精密穩(wěn)壓源的陽(yáng)極接地且所述可控精密穩(wěn)壓源的陽(yáng)極和參考極之間連接著所述第四十三電阻,所述可控精密穩(wěn)壓源的參考極和所述第二整流濾波電路的輸出端之間連接著所述第四十二電阻。

在本實(shí)用新型中,所述OB5269芯片的RT腳通過(guò)第二十七電阻接地,所述OB5269芯片的GND腳接地,所述OB5269芯片的VDD腳通過(guò)第三整流濾波電路連接于第三二極管的輸出端;所述第十五電容的正極連接于第一穩(wěn)壓二極管的輸入端。

在本實(shí)用新型中,所述交流電采樣電路包括第三十四電阻、第三十六電阻、電流互感器和LM358運(yùn)算放大器;

所述電流互感器正極輸入端通過(guò)所述第三十四電阻連接于交流電火線,所述電流互感器的正極輸出端通過(guò)所述第三十六電阻連接于所述調(diào)光信號(hào)輸出電路,且所述電流互感器的正極輸出端連接于所述LM358運(yùn)算放大器的IN1-腳,所述電流互感器的負(fù)極輸出端連接于所述LM358運(yùn)算放大器的IN1+腳,且所述LM358運(yùn)算放大器的IN1-腳和OUT1腳之間連接于所述第三十六電阻,所述LM358運(yùn)算放大器的VCC腳通過(guò)第五穩(wěn)壓二極管連接于所述DC-DC電路模塊的輸出端。

在本實(shí)用新型中,所述調(diào)光信號(hào)輸出電路包括L7805穩(wěn)壓芯片、PIC16F1823芯片、第一隔離二極管、第二隔離二極管、第四十九電阻和第五十電阻;

所述L7805穩(wěn)壓芯片的輸入腳連接于所述DC-DC電路模塊的輸出端,所述L7805穩(wěn)壓芯片的輸出腳連接于所述PIC16F1823芯片的VDD腳,所述PIC16F1823芯片的VSS腳通過(guò)所述第五十電阻連接于所述第二隔離二極管的輸入端,所述PIC16F1823芯片的8腳連接于所述交流電采樣電路的輸出端,所述PIC16F1823芯片的9腳通過(guò)第一隔離二極管連接于所述恒流可調(diào)光電路的信號(hào)接收端,所述PIC16F1823芯片的14腳通過(guò)串聯(lián)的所述第四十九電阻和所述第二隔離二極管連接于所述恒流可調(diào)光電路的信號(hào)接收端。

在本實(shí)用新型中,所述恒流可調(diào)光電路包括PT4115芯片、第四十四電阻、第四十五電阻和第四電感;

所述第四十四電阻和第四十五電阻并聯(lián)形成一電阻組合,所述電阻組合連接在所述PT4115芯片的VIN腳和CSN腳之間,所述PT4115芯片的VIN腳連接于所述DC-DC電路模塊的輸出端,所述PT4115芯片的DIM腳連接于所述調(diào)光信號(hào)輸出電路的信號(hào)輸出端,所述PT4115芯片的SW腳連接于所述第四電感和第九二極管之間,所述第九二極管的輸出端連接于所述電阻組合和所述PT4115芯片的CSN腳之間以及連接于所述電阻組合和所述PT4115芯片的VIN腳之間。

在本實(shí)用新型中,所述低電壓?jiǎn)?dòng)電路包括所述第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管、第一三級(jí)管、第二三級(jí)管和所述第三二極管;

其中,所述PFC電路模塊的輸出端通過(guò)第十八電阻連接于所述第二穩(wěn)壓二極管的輸入端,所述第二穩(wěn)壓二極管的輸出端接地,所述PFC電路模塊的輸出端通過(guò)第十九電阻連接于所述第二三極管的集電極,所述第二三極管的基極連接于所述第二穩(wěn)壓二極管的輸入端,第二三極管的發(fā)射極連接于所述第三二極管的輸入端,所述第三二極管的輸出端連接于所述DC-DC電路模塊,且所述第三二極管的輸出端連接于所述PFC電路模塊;

所述第一三極管的集電極連接于所述第二三極管的基極,所述第一三極管的發(fā)射極接地,所述第一三極管的基極通過(guò)第十七電阻連接于所述第一穩(wěn)壓二極管的輸出端,所述第一穩(wěn)壓二極管的輸入端連接于所述DC-DC電路模塊。

在本實(shí)用新型中,所述PFC電路模塊包括連接于所述EMI濾波電路的全橋整流電路、連接于所述全橋整流電路的π型濾波電路、連接于所述π型濾波電路的輸入采樣電路、連接于所述π型濾波電路的升壓電路、連接于所述升壓電路的輸出采樣電路、以及連接于所述輸入采樣電路、所述升壓電路和所述輸出采樣電路的L6562芯片;

所述輸入采樣電路包括第四電阻、第五電阻、第六電阻和第三電容,串聯(lián)的所述第四電阻和第五電阻的一端連接于所述π型濾波電路,另一端通過(guò)并聯(lián)的所述第六電阻和第三電容連接于所述L6562芯片的MULT腳;

所述升壓電路包括第三電感、第二二極管、第一MOS管、第十三電阻和第九電容,所述第三電感的輸入端連接于所述π型濾波電路,所述第二二極管的輸入端連接于所述第三電感的輸出端,所述第二二極管的輸出端連接于所述第九電容,所述第一MOS管的輸入端連接于所述第三電感的輸出端,所述第一MOS管的控制端連接于所述L6562芯片的GD腳,所述第一MOS管的輸出端連接于接地的所述第十三電阻,且所述第十三電阻通過(guò)第八電容連接于所述L6562芯片的CS腳;

所述輸出采樣電路包括第十四電阻、第十五電阻和第十六電阻,串聯(lián)的所述第十四電阻和第十五電阻的一端連接于第二二極管的輸出端,串聯(lián)的所述第十四電阻和第十五電阻的另一端連接于所述L6562芯片的INV腳和接地的所述第十六電阻;

所述L6562芯片的VCC腳通過(guò)第四電容和第五電容連接于所述第三二極管的輸出端。

實(shí)施本實(shí)用新型的低電壓調(diào)光電源,具有以下有益效果:第一,通過(guò)低交流電壓的輸入設(shè)置,降低了使用電時(shí)的安全隱患;第二,通過(guò)交流電采樣電路、調(diào)光信號(hào)輸出電路和恒流可調(diào)光電路的設(shè)置,使得交通燈的發(fā)光亮度可調(diào),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能低能耗的效果,另外交流電采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)光信號(hào)輸出電路和恒流可調(diào)光電路的處理使得電路的輸出電流的穩(wěn)定性更高;第三,通過(guò)低電壓?jiǎn)?dòng)電路的設(shè)置,縮短了本實(shí)用新型的啟動(dòng)時(shí)間;第四,通過(guò)EMI濾波電路的設(shè)置,保護(hù)了本實(shí)用新型的安全,避免了后續(xù)電路被損壞。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,附圖中:

圖1是本實(shí)用新型的一種低電壓調(diào)光電源的優(yōu)選實(shí)施例的電路流程示意圖;

圖2是本實(shí)用新型的一種低電壓調(diào)光電源的優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是圖2中的交流電采樣電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是圖2中的調(diào)光信號(hào)輸出電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是圖2中的恒流可調(diào)光電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是圖2中的低電壓?jiǎn)?dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是圖2中的PFC電路模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是圖2中的EMI濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9是圖2中的DC-DC電路模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1和圖2所示,圖1是本實(shí)用新型的一種低電壓調(diào)光電源的電路流程示意圖;圖2是本實(shí)用新型的一種低電壓調(diào)光電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖;一種低電壓調(diào)光電源100包括EMI濾波電路10、PFC電路模塊20、DC-DC電路模塊30、低電壓?jiǎn)?dòng)電路40、交流電采樣電路50、調(diào)光信號(hào)輸出電路60和恒流可調(diào)光電路70。

EMI濾波電路10用于對(duì)低壓交流電進(jìn)行濾波處理,并輸出第一電壓;PFC電路模塊20連接于EMI濾波電路10,其用于接收第一電壓,并輸出高電壓的第二電壓;DC-DC電路模塊30連接于PFC電路模塊20,其用于將第二電壓轉(zhuǎn)化為低電壓的第三電壓,并給恒流可調(diào)光電路70供電;低電壓?jiǎn)?dòng)電路40用于給PFC電路模塊20和DC-DC電路模塊30供電;交流電采樣電路50用于對(duì)交流電的進(jìn)行采樣;調(diào)光信號(hào)輸出電路60連接于交流電采樣電路50,其用于接收交流電采樣電路50輸出的采樣信號(hào),并輸出相應(yīng)的調(diào)光信號(hào);恒流可調(diào)光電路70連接于調(diào)光信號(hào)輸出電路60和DC-DC電路模塊30,其用于接收調(diào)光信號(hào),并輸出相應(yīng)的恒定電流。

本實(shí)用新型主要用于給負(fù)載供電,該負(fù)載在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中為交通燈,且本優(yōu)選實(shí)施例的輸入電壓相較于現(xiàn)有的交通燈的輸入電壓較低,本優(yōu)選實(shí)施例的輸入電壓為低壓交流電電壓,可選的,為20V-50V,而現(xiàn)有的交通燈的輸入電壓為85V-264V AC。因此,顯而易見(jiàn)的,本實(shí)用新型起到大大降低了交通燈的使用安全隱患的效果。

本實(shí)用新型給負(fù)載供電的流程是:低壓交流電壓經(jīng)過(guò)EMI濾波電路10濾波處理后轉(zhuǎn)化為第一電壓;第一電壓再通過(guò)PFC電路模塊20中的全橋整流濾波變成直流電壓,PFC電路將該直流電壓進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)化為第二電壓;第二電壓流入后面的DC-DC電路模塊30且經(jīng)DC-DC電路模塊30中的第二整流濾波電路34后得到一穩(wěn)定、平穩(wěn)的第三電壓;該第三電壓經(jīng)過(guò)后面的恒流可調(diào)光電路70后給電源所帶的負(fù)載提供恒定的電流。

本優(yōu)選實(shí)施例的輸入電壓信號(hào)采樣、信號(hào)處理、調(diào)光信號(hào)輸出以及調(diào)光的流程是:交流輸入電壓經(jīng)交流電采樣電路50后變成幅值很小的采樣電壓,該采樣電壓被送入調(diào)光信號(hào)輸出電路60,判斷出交流輸入電壓的大小,再根據(jù)輸入電壓的大小輸出調(diào)光信號(hào)到恒流可調(diào)光電路70,恒流可調(diào)光電路70對(duì)整個(gè)電源的輸出電流進(jìn)行控制,從而改變交通燈的發(fā)光亮度。

請(qǐng)參照?qǐng)D3,在本實(shí)用新型中,交流電采樣電路50包括第三十四電阻R34、第三十六電阻R36、電流互感器W1和LM358運(yùn)算放大器U3;

電流互感器W1正極輸入端AC+通過(guò)第三十四電阻R34連接于交流電火線L,電流互感器W1的正極輸出端OUT+通過(guò)第三十六電阻R36連接于調(diào)光信號(hào)輸出電路60的信號(hào)輸入端S,且電流互感器W1的正極輸出端OUT+連接于LM358運(yùn)算放大器U3的IN1-腳,電流互感器W1的負(fù)極輸出端OUT-連接于LM358運(yùn)算放大器U3的IN1+腳,且LM358運(yùn)算放大器U3的IN1-腳和OUT1腳之間連接于第三十六電阻R36,LM358運(yùn)算放大器U3的VCC腳通過(guò)第五穩(wěn)壓二極管ZD5連接于DC-DC電路模塊30的輸出端LED+。

在本交流電采樣電路50中,輸入交流電經(jīng)過(guò)限流電阻(第三十四電阻R34)到電流互感器W1,輸入電流大小為Vin/R34,電流波形為與輸入電壓同相位的正弦波。在電流互感器W1的輸出端會(huì)感應(yīng)出與輸入端一樣的電流,大小為Vin/R34,該電流通過(guò)第三十六電阻R36后轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),該電壓信號(hào)即為采樣電壓并從LM358運(yùn)算放大器U3的OUT1腳輸出進(jìn)入調(diào)光信號(hào)輸出電路60的信號(hào)輸入端S,電壓大小為Vin/R34*R36。

其中,電流互感器W1的型號(hào)為ZMPT107,在交流電采樣電路50中,由于電流互感器W1的高壓隔離,提高了采樣的安全性。另外,在交流電采樣電路50中,除了LM358運(yùn)算放大器U3外,未使用其他易受溫度影響的元器件,因此,采樣電路受溫度影響小,同時(shí),采用的為精密的電流互感器W1(ZMPT107),保證了采樣的準(zhǔn)確性;另一方面,當(dāng)采樣輸出的電壓范圍要求比較大,輸出電壓超過(guò)了電流互感器W1的飽和電壓時(shí)需要使用LM358運(yùn)算放大器U3對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行放大,使用此種電路采樣精度高,帶載能力強(qiáng)。

請(qǐng)參照?qǐng)D4,在本實(shí)用新型中,調(diào)光信號(hào)輸出電路60包括L7805穩(wěn)壓芯片U5、PIC16F1823芯片U6、第一隔離二極管D10、第二隔離二極管D11、第四十九電阻R49和第五十電阻R50;

L7805穩(wěn)壓芯片U5的輸入腳連接于DC-DC電路模塊30的輸出端LED+,L7805穩(wěn)壓芯片U5的輸出腳連接于PIC16F1823芯片U6的VDD腳(1腳),PIC16F1823芯片U6的VSS腳(2腳)通過(guò)第五十電阻R50連接于第二隔離二極管D11的輸入端,PIC16F1823芯片U6的8腳連接于交流電采樣電路50的輸出端,PIC16F1823芯片U6的9腳通過(guò)第一隔離二極管D10連接于恒流可調(diào)光電路70的信號(hào)接收端DIM,PIC16F1823芯片U6的14腳通過(guò)串聯(lián)的第四十九電阻R49和第二隔離二極管D11連接于恒流可調(diào)光電路70的信號(hào)接收端DIM。

需要說(shuō)明的是,PIC16F1823芯片U6的8腳為調(diào)光信號(hào)輸出電路60的信號(hào)輸入端S。

采樣電壓被送到PIC16F1823芯片U6的8腳,接收到的采樣電壓大小經(jīng)過(guò)PIC16F1823芯片U6的內(nèi)部設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較來(lái)確定調(diào)光信號(hào)的輸出;L7805穩(wěn)壓芯片U5為PIC16F1823芯片U6的正常工作提供穩(wěn)定的5V電壓;第一隔離二極管D10和第二隔離二極管D11為防止調(diào)光信號(hào)之間的相互干擾。

請(qǐng)參照?qǐng)D5,在本實(shí)用新型中,恒流可調(diào)光電路70包括PT4115芯片U4、第四十四電阻R44、第四十五電阻R45和第四電感L4;

第四十四電阻R44和第四十五電阻R45并聯(lián)形成一電阻組合,該電阻組合連接在PT4115芯片U4的VIN腳和CSN腳之間,PT4115芯片U4的VIN腳連接于DC-DC電路模塊30的輸出端LED+,PT4115芯片U4的DIM腳連接于調(diào)光信號(hào)輸出電路的信號(hào)輸出端,PT4115芯片U4的SW腳連接于第四電感L4和第九二極管D9之間,第九二極管D9的輸出端連接于電阻組合和PT4115芯片U4的CSN腳之間以及連接于電阻組合和PT4115芯片U4的VIN腳之間。

需要說(shuō)明的是,PT4115芯片U4的DIM腳為恒流可調(diào)光電路70的信號(hào)接收端DIM,恒流可調(diào)光電路70輸出穩(wěn)定的電流為負(fù)載交通燈供電。本優(yōu)選實(shí)施例的輸出電流是受PT4115芯片U4的DIM腳的電壓控制。

具體的,通過(guò)交流采樣電路50采樣得到的電壓信號(hào)與PIC16F1823芯片U6內(nèi)部設(shè)定的電壓值比較,例如當(dāng)交流電輸入電壓低于20V AC或者高于50V AC時(shí),PIC16F1823芯片U6輸出的調(diào)光信號(hào)Vdim<0.3V,恒流可調(diào)光電路70沒(méi)有電流輸出;當(dāng)交流電輸入電壓在20-38V AC時(shí),PIC16F1823芯片U6的14腳輸出高電平5V,5V電壓通過(guò)第四十九電阻R49、第五十電阻R50分壓后得到調(diào)光信號(hào)(Vdim為1.25V),此時(shí)恒流可調(diào)光電路70輸出電流約為300mA,當(dāng)交流電輸入電壓在38-50V AC時(shí),PIC16F1823芯片U6的9腳輸出調(diào)光信號(hào)(Vdim≈5.0V大于2.5V),恒流可調(diào)光電路70輸出電流為最大值約為600mA。因此,只要調(diào)光信號(hào)輸出電路60給到不同的調(diào)光電壓值到DIM腳,就可以控制整個(gè)電源的輸出電流值的大小,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光的功能。另外,恒流可調(diào)光電路70輸出電流值的大小以及調(diào)光信號(hào)輸出電路60調(diào)光電壓的范圍均可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行設(shè)置。

因此,通過(guò)調(diào)光信號(hào)輸出電路60和恒流可調(diào)光電路70對(duì)采樣信號(hào)的二級(jí)處理,使得本實(shí)用新型輸出給負(fù)載的電流更為穩(wěn)定;相對(duì)于現(xiàn)有的對(duì)采樣信號(hào)的一級(jí)處理而言,一級(jí)處理會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,就是當(dāng)輸入電壓不穩(wěn)時(shí),比如輸入電壓在調(diào)光電壓臨界值38V上下小范圍波動(dòng)的時(shí)候,那么輸出給負(fù)載的輸出電流就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象。而本實(shí)用新型的二級(jí)處理,便不會(huì)出現(xiàn)上述的現(xiàn)象,使得輸出電路的穩(wěn)定性更高。

請(qǐng)參照?qǐng)D6,在本實(shí)用新型中,低電壓?jiǎn)?dòng)電路40包括第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第一三級(jí)管Q3、第二三級(jí)管Q4和第三二極管D3;

其中,PFC電路模塊20的輸出端PFC通過(guò)第十八電阻R18連接于第二穩(wěn)壓二極管ZD2的輸入端,第二穩(wěn)壓二極管ZD2的輸出端接地,PFC電路模塊的輸出端PFC通過(guò)第十九電阻R19連接于第二三極管Q4的集電極,第二三極管Q4的基極連接于第二穩(wěn)壓二極管ZD2的輸入端,第二三極管Q4的發(fā)射極連接于第三二極管D3的輸入端,第三二極管D3的輸出端連接于DC-DC電路模塊20,且第三二極管D3的輸出端連接于PFC電路模塊20;

第一三極管Q3的集電極連接于第二三極管Q4的基極,第一三極管Q3的發(fā)射極接地,第一三極管Q3的基極通過(guò)第十七電阻R17連接于第一穩(wěn)壓二極管ZD1的輸出端,第一穩(wěn)壓二極管ZD1的輸入端連接于DC-DC電路模塊30。

低電壓?jiǎn)?dòng)電路40的工作原理是:通電后PFC電路模塊20過(guò)來(lái)的PFC電壓通過(guò)第十八電阻R18使第二穩(wěn)壓二極管ZD2導(dǎo)通,此時(shí)第二穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極電壓為第二穩(wěn)壓二極管ZD2的穩(wěn)壓值,此電壓加在第二三極管Q4的基極,使第二三極管Q4導(dǎo)通,第二三極管Q4導(dǎo)通后PFC電壓通過(guò)啟動(dòng)電阻(第十九電阻R19),第二三極管Q4、第三二極管D3給PFC電路模塊20的L6562芯片U1和DC-DC電路模塊30的OB5269芯片供電,由于第十九電阻R19取值較小,所以本實(shí)用新型可以快速啟動(dòng)。

另外,當(dāng)本實(shí)用新型正常工作后,DC-DC電路模塊30的供電電壓上升,使得連接點(diǎn)Vcc、連接點(diǎn)PFC Vcc電壓上升,該電壓用于維持本實(shí)用新型及PFC電路模塊20的正常工作,同時(shí),該電壓會(huì)通過(guò)第一穩(wěn)壓二極管ZD1使第一三極管Q3飽和導(dǎo)通,第一三極管Q3飽和導(dǎo)通后其集電極與發(fā)射極之間的電壓Vce≈0.1V,從而拉低第二三極管Q4基極電壓,使第二三極管Q4關(guān)斷,第二三極管Q4關(guān)斷后啟動(dòng)電阻(第十九電阻R19)上沒(méi)有電流流過(guò),無(wú)能量的消耗。故,低電壓?jiǎn)?dòng)電路40既能達(dá)到快速啟動(dòng)的效果,又不會(huì)增加額外的功耗。

請(qǐng)參照?qǐng)D7,在本實(shí)用新型中,PFC電路模塊20包括連接于EMI濾波電路10的全橋整流電路21、連接于全橋整流電路21的π型濾波電路22、連接于π型濾波電路22的輸入采樣電路23、連接于π型濾波電路22的升壓電路24、連接于升壓電路24的輸出采樣電路25、以及連接于輸入采樣電路23、升壓電路24和輸出采樣電路25的L6562芯片U1;

輸入采樣電路23包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻56和第三電容C3,串聯(lián)的第四電阻R4和第五電阻R5的一端連接于π型濾波電路22,另一端通過(guò)并聯(lián)的第六電阻R6和第三電容C3連接于L6562芯片U1的MULT腳(3腳);

升壓電路24包括第三電感L3、第二二極管D2、第一MOS管Q1、第十三電阻R13和第九電容C9,第三電感L3的輸入端連接于π型濾波電路22,第二二極管D2的輸入端連接于第三電感L3的輸出端,第二二極管D2的輸出端連接于第九電容C9,第一MOS管Q1的輸入端連接于第三電感L3的輸出端,第一MOS管Q1的控制端連接于L6562芯片U1的GD腳(7腳),第一MOS管Q1的輸出端連接于接地的第十三電阻R13,且第十三電阻R13通過(guò)第八電容C8連接于L6562芯片U1的CS腳(4腳),第九電容C9是電解電容;

輸出采樣電路25包括第十四電阻R14、第十五電阻R15和第十六電阻R16,串聯(lián)的第十四電阻R14和第十五電阻R15的一端連接于第二二極管D2的輸出端,串聯(lián)的第十四電阻R14和第十五電阻R15的另一端連接于L6562芯片U1的INV腳(1腳)和接地的第十六電阻R16;

L6562芯片U1的VCC腳(8腳)通過(guò)第四電容C4和第五電容C5連接于第三二極管D3的輸出端,第四電容C4是電解電容。

FPC電路模塊20的工作原理是:第三電感L3的輔助繞組用于獲得過(guò)零信號(hào),當(dāng)通過(guò)第三電感L3上的電壓反向并且通過(guò)第三電感的電流變?yōu)?時(shí),L6562芯片U1的GD腳(7腳)輸出高電平,高電平經(jīng)過(guò)第十一電阻R11導(dǎo)通第一MOS管Q1,此時(shí),第三電感L3上的電流又會(huì)線性上升進(jìn)行存儲(chǔ)能量;

由輸入采樣電路23中的第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6組合采樣得到輸入電壓值,由輸出采樣電路25中的第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16組合采樣得到輸出電壓值,采樣得到的兩個(gè)電壓值通過(guò)L6562芯片U1內(nèi)部運(yùn)算會(huì)得到一個(gè)參考電壓值(此參考電壓波形為與輸入電壓類似的饅頭波),此參考電壓值與電阻R13上采樣得到的電壓值進(jìn)行比較,當(dāng)?shù)谑娮鑂13上的電壓達(dá)到參考電壓值,L6562芯片U1的GD(7腳)輸出低電平,低電平通過(guò)第九電阻和第一二極管D1拉低第一MOS管Q1柵極電壓,第一MOS管Q1會(huì)被關(guān)斷,此時(shí)第三電感L3存儲(chǔ)的能量以及第一電壓整流濾波后的電能疊加后通過(guò)第九電容C9濾波后供給后面的電路,C9電容正端的電壓為遠(yuǎn)高于輸入電壓的穩(wěn)定直流電;

另外,PFC電路模塊20為功率因素校正電路,該電路可以提高本實(shí)用新型的功率因素值,提高本實(shí)用新型對(duì)電網(wǎng)的利用率,同時(shí)減小電流諧波,減小整個(gè)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的污染。

請(qǐng)參照?qǐng)D9,在本實(shí)用新型中,DC-DC電路模塊30包括連接于PFC電路模塊20輸出端PFC的芯片控制電路31、連接于芯片控制電路31的鉗位電路32、連接于芯片控制電路31的第一整流濾波電路、連接于第一整流濾波電路的芯片保護(hù)電路33、連接于芯片控制電路31的第二整流濾波電路34、連接于第二整流濾波電路34的輸出反饋電路35、以及連接于芯片控制電路31、芯片保護(hù)電路33和輸出反饋電路35的OB5269芯片U2;

芯片控制電路31包括第二MOS管Q2、第三十二電阻R32以及具有原繞組TA、第一副繞組TB和第二副繞組TC的變壓器,原繞組TA的輸入端連接于PFC電路模塊20的輸出端PFC,原繞組TA的輸出端連接于第二MOS管Q2的輸入端,第二MOS管Q2的控制端連接于OB5269芯片U2的DRV腳(5腳),第二MOS管Q2的輸出端連接于接地的第三十二電阻R32,第三十二電阻R32通過(guò)第十三電容C13連接于OB5269芯片U2的CS腳(3腳);

鉗位電路32包括第十電容C10、第二十二電阻R22、第二十三電路R23和第四二極管D4,第二十二電阻R22和第二十三電阻R23串聯(lián),并與第十電容C10并聯(lián)形成一并聯(lián)組合;第四二極管D4的輸入端連接于原繞組TA的輸出端,第四二極管D4的輸出端連接于并聯(lián)組合的一端,原繞組TA的輸入端連接于并聯(lián)組合的另一端;

第一整流濾波電路包括第六二極管D6和第十五電容C15,第六二極管D6的輸入端連接于第一副繞組TB的正極端,第六二極管D6的輸出端通過(guò)第二十四電阻R24連接于第十五電容C15的正極,第十五電容C15的負(fù)極連接于第一副繞組TB的負(fù)極端;

芯片保護(hù)電路33包括第四穩(wěn)壓二極管ZD4、第二十六電阻R26、第十一電容C11和第四三極管Q6,第四穩(wěn)壓二極管ZD4的輸入端連接于第十五電容C15的正極,第四穩(wěn)壓二極管ZD4的輸出端通過(guò)串聯(lián)的第二十六電阻R26和第十一電C11容接地,且第四穩(wěn)壓二極管ZD4的輸出端通過(guò)第二十六電阻R26連接于第四三極管Q6的基極,第四三極管Q6的集電極連接于OB5269芯片U2的RT腳(1腳),第四三極管Q6的發(fā)射極接地;

第二整流濾波電路34包括第八二極管D8和第十八電容C18,第八二極管D8的輸入端連接于第二副繞組TC的正極端,第十八電容C18的正極連接于第八二極管D8的輸出端,第十八電容C18的負(fù)極連接于第二副繞組TC的負(fù)極端;

輸出反饋電路35包括光耦、第四十二電阻R42、第四十三電阻R43、可控精密穩(wěn)壓源Q8,光耦的發(fā)光二極管Q7A的輸入端連接于第二副繞組TC的正極端,光耦的發(fā)光二極管Q7A的輸出端連接于可控精密穩(wěn)壓源Q8的陰極,光耦的光敏三極管Q7B的集電極連接于OB5269芯片U2的FB腳(2腳),光耦的光敏三極管Q7B的發(fā)射極接地;可控精密穩(wěn)壓源Q8的陽(yáng)極接地且可控精密穩(wěn)壓源Q8的陽(yáng)極和參考極之間連接著第四十三電阻R43,可控精密穩(wěn)壓源Q8的參考極和第二整流濾波電路34的輸出端(第十八電容C18D的正極)之間連接著第四十二電阻R42;

OB5269芯片U2的RT腳通過(guò)第二十七電阻R27接地,OB5269芯片U2的GND腳接地,OB5269芯片U2的VDD腳(6腳)通過(guò)第三整流濾波電路36連接于第三二極管D3的輸出端;第十五電容C15的正極連接于第一穩(wěn)壓二極管ZD1的輸入端。

第一整流濾波電路的輸出端與第三整流濾波電路36的輸入端之間設(shè)置有第三三級(jí)管Q5,第三三級(jí)管Q5的發(fā)射極連接于第五二極管D5的輸入端,第三三級(jí)管Q5的基極通過(guò)第二十五電阻R25連接于第十五電容C15的正極,第三三級(jí)管Q5的集電極通過(guò)第二十四電阻R24連接于第六二極管D6的輸出端。

DC-DC電路模塊30主要將PFC電路模塊20輸出的穩(wěn)定高電壓的直流電轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定輸出的低壓直流。

工作原理:當(dāng)電路正常工作時(shí),第二MOS管Q2受OB5269芯片U2的控制,當(dāng)?shù)诙﨧OS管Q2導(dǎo)通時(shí),PFC電壓通過(guò)變壓器原繞組TA、第二MOS管Q2、取樣電阻(第三十二電阻R32)到地,變壓器的原繞組TA儲(chǔ)存能量。當(dāng)OB5269芯片U2關(guān)閉第二MOS管Q2后,原繞組TA釋放能量,同時(shí)變壓器的第二副繞組TC產(chǎn)生感應(yīng)電壓,此感應(yīng)電壓通過(guò)第二整流濾波電路34整流濾波后形成穩(wěn)定的直流輸出,給恒流可調(diào)光電路70提供能量;另外當(dāng)原繞組TA釋放能量的同時(shí),變壓器的第一副繞組TB同樣產(chǎn)生感應(yīng)電壓,該感應(yīng)電壓通過(guò)第一整流濾波電路,一是輸送至低壓?jiǎn)?dòng)電路40的第一穩(wěn)壓二極管ZD1;二是,通過(guò)導(dǎo)通的第三三極管Q5輸送至PFC電路模塊20的VCC腳,為L(zhǎng)6562芯片U1供電;三是,通過(guò)導(dǎo)通的第三三極管Q5輸送至第三整流濾波電路36,并經(jīng)過(guò)第三整流濾波電路36輸送至OB5269芯片U2的VDD腳(6腳),為OB5269芯片U2供電。

具體的,本實(shí)用新型正常工作的某個(gè)周期,OB5269芯片U2的DRV腳(5腳)輸出高電平使第二MOS管Q2導(dǎo)通,此時(shí)變壓器的原繞組TA上的電流成線性上升,電流上升會(huì)導(dǎo)致第三十二電阻R32上的電壓升高,當(dāng)?shù)谌娮鑂3上的電壓達(dá)到OB5269芯片U2內(nèi)部參考電壓值時(shí),OB5269芯片U2的DRV腳(5腳)輸出低電平將第二MOS管Q2關(guān)斷,此時(shí)原繞組TA分別通過(guò)第一副繞組TB和第二副繞組TC向相應(yīng)的副邊傳輸能量,副邊電壓上升,輸出電壓Vo增大。當(dāng)R43*Vo/(R42+R43)>2.5V時(shí),可控精密穩(wěn)壓源Q8導(dǎo)通,同時(shí)光耦的發(fā)光二極管Q7A被導(dǎo)通,導(dǎo)通后光耦的內(nèi)部發(fā)光二極管Q7A發(fā)光,被其內(nèi)部的光敏三極管Q7B接收到,光敏三極管Q7B導(dǎo)通,光敏三極管Q7B導(dǎo)通后OB5269芯片U2的FB腳(2腳)電壓降低且低于OB5269芯片U2的參考電壓值,此時(shí)OB5269芯片U2的DRV腳(5腳)輸出高電平將第二MOS管Q2導(dǎo)通。OB5269芯片U2重復(fù)上述動(dòng)作,使本實(shí)用新型有穩(wěn)定的電壓輸出。

另外,鉗位電路32的作用是當(dāng)?shù)诙﨧OS管Q2關(guān)斷時(shí)用于抑制由于變壓器漏感等產(chǎn)生的尖峰電壓,從而保護(hù)第二MOS管Q2;芯片保護(hù)電路33的作用是對(duì)OB5269芯片U2實(shí)行過(guò)壓保護(hù)的,具體的,當(dāng)輸出電壓升高,會(huì)導(dǎo)致第一副繞組TB上的電壓升高,第一副繞組TB上的電壓升高后VCC連接點(diǎn)的電壓會(huì)升高,當(dāng)VCC連接點(diǎn)的電壓升高到使第四穩(wěn)壓二極管ZD4、第四三極管Q6導(dǎo)通,當(dāng)?shù)谒娜龢O管Q6被飽和導(dǎo)通時(shí),第四三極管Q6的C、E極間電壓約為0.1V,從而將OB5269芯片U2的RT端電壓拉低,OB5269芯片U2會(huì)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),停止工作,從而達(dá)到過(guò)壓保護(hù)的功能。

變壓器的第一副繞組TB為PFC電路模塊20和DC-DC電路模塊30提供正常的工作電壓,變壓器的第二副繞組TC為交流電采樣電路50、調(diào)光信號(hào)輸出電路60和恒流可調(diào)光電路70供電。

請(qǐng)參照?qǐng)D8,在本實(shí)用新型中,EMI濾波電路10包括保險(xiǎn)絲F1、壓敏電阻VDR、高壓薄膜電容CX1、第一電感L1;

其中,保險(xiǎn)絲F1連接于交流電火線L,壓敏電阻VDR和高壓薄膜電容CX1并聯(lián)連接于火線L和零線N之間,第一電感L1連接于高壓薄膜電CX1的兩端。

其中,保險(xiǎn)絲F1和壓敏電阻VDR組成的輸入保護(hù)電路是當(dāng)后面電路出現(xiàn)故障或者輸入電壓出現(xiàn)異常時(shí)可以保護(hù)其他設(shè)備不至于被損壞。EMI濾波電路10的作用是抑制交流電網(wǎng)中的高頻對(duì)設(shè)備的影響;同時(shí)抑制設(shè)備對(duì)交流電網(wǎng)的干擾。

本實(shí)用新型給負(fù)載供電的流程是:低壓交流電壓經(jīng)過(guò)EMI濾波電路10濾波處理后轉(zhuǎn)化為第一電壓;第一電壓再通過(guò)PFC電路模塊20中的全橋整流濾波變成直流電壓,PFC電路將該直流電壓進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)化為第二電壓;第二電壓流入后面的DC-DC電路模塊30且經(jīng)DC-DC電路模塊30中的第二整流濾波電路34后得到一穩(wěn)定、平穩(wěn)的第三電壓;該第三電壓經(jīng)過(guò)后面的恒流可調(diào)光電路70后給電源所帶的負(fù)載提供恒定的電流。

其中,低電壓?jiǎn)?dòng)電路40為PFC電路模塊20和DC-DC電路模塊30的工作供電,由于低電壓?jiǎn)?dòng)電路40中的第十九電阻R19取值較小,所以本實(shí)用新型可以快速啟動(dòng)。另外,當(dāng)本實(shí)用新型正常工作后,第二三極管Q4關(guān)斷,第二三極管Q4關(guān)斷后啟動(dòng)電阻(第十九電阻R19)上沒(méi)有電流流過(guò),無(wú)能量的消耗。故,低電壓?jiǎn)?dòng)電路40既能達(dá)到快速啟動(dòng)的效果,又不會(huì)增加額外的功耗。

本實(shí)用新型的輸入電壓信號(hào)采樣、信號(hào)處理、調(diào)光信號(hào)輸出以及調(diào)光的流程是:交流輸入電壓經(jīng)交流電采樣電路50后變成幅值很小的采樣電壓,該采樣電壓被送入調(diào)光信號(hào)輸出電路60,判斷出交流輸入電壓的大小,再根據(jù)輸入電壓的大小輸出調(diào)光信號(hào)到恒流可調(diào)光電路70,恒流可調(diào)光電路70對(duì)整個(gè)電源的輸出電流進(jìn)行控制,從而改變交通燈的發(fā)光亮度。

其中,通過(guò)調(diào)光信號(hào)輸出電路60和恒流可調(diào)光電路70對(duì)采樣信號(hào)的二級(jí)處理,使得本實(shí)用新型輸出給負(fù)載的電流更為穩(wěn)定;相對(duì)于現(xiàn)有的對(duì)采樣信號(hào)的一級(jí)處理而言,一級(jí)處理會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,就是當(dāng)輸入電壓不穩(wěn)時(shí),比如輸入電壓在調(diào)光電壓臨界值38V上下小范圍波動(dòng)的時(shí)候,那么輸出給負(fù)載的輸出電流就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象。而本實(shí)用新型的二級(jí)處理,便不會(huì)出現(xiàn)上述的現(xiàn)象,使得輸出電路的穩(wěn)定性更高。

實(shí)施本實(shí)用新型的低電壓調(diào)光電源,具有以下有益效果:第一,通過(guò)低交流電壓的輸入設(shè)置,降低了使用電時(shí)的安全隱患;第二,通過(guò)交流電采樣電路、調(diào)光信號(hào)輸出電路和恒流可調(diào)光電路的設(shè)置,使得交通燈的發(fā)光亮度可調(diào),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能低能耗的效果,另外交流電采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)光信號(hào)輸出電路和恒流可調(diào)光電路的處理使得電路的輸出電流的穩(wěn)定性更高;第三,通過(guò)低電壓?jiǎn)?dòng)電路的設(shè)置,縮短了本實(shí)用新型的啟動(dòng)時(shí)間。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

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