一種led驅動電源的輸入保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED驅動電源的輸入保護電路。
【背景技術】
[0002]LED驅動電源，特別是大功率驅動電源大都是開關電源制作的恒流、恒壓電源。當輸入電壓低于其工作電壓的下限時或電壓偏高時，會引起開關電源管的電流增大，造成電源故障；目前過壓保護常用的方法分為以下兩個大類:第一類，如圖1所示，目前市面上常規(guī)LED照明電源輸入過壓保護電路都是通過接入壓敏電阻(MOV)或瞬變電壓抑制二極管(TVS)等元器件來實現的(圖一)。這類電路的保護原理是當即電壓超過MOV，TVS正常工作電壓后對能量進行泄放，長此以往元器件將很快損耗直至損壞，這類保護電路屬于有損保護，使得電路無法在電壓正常后自動恢復。同時會對供電線路產生大電流沖擊，增加了線路的安全隱患。第二類，用電壓比較器檢測輸入電壓的變化，通過繼電器或可控硅來切斷高電壓輸出。這類保護電路的因過壓閥值相對固定致使通用性較差。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對現有技術的不足，提出一種LED驅動電源的輸入保護電路，設置在LED驅動電源與交流輸入之間，保護LED驅動電源免受電網欠壓、過壓電壓的沖擊。
[0004]一種LED驅動電源的輸入保護電路，包括變壓器、整流橋、MCU處理單元以、繼電器及取樣電路；
[0005]所述變壓器的輸入端與市電相連，所述變壓器、整流橋以及MCU處理單元依次相連；
[0006]所述繼電器的輸入端受控于所述MCU處理單元，輸出端與市電相連；
[0007]所述MCU處理單元集成有AD轉換模塊；
[0008]所述取樣電路的一端與整流橋的輸出端相連，另一端與所述AD轉換模塊相連。
[0009]在整流橋與MCU處理單元之間設置有穩(wěn)壓芯片。
[0010]所述穩(wěn)壓芯片為型號為HT7327的穩(wěn)壓芯片。
[0011]還包括雙向可控硅以及光電耦合器；
[0012]所述光電耦合器的輸入端受控于MCU處理單元的PWM GP1端口，輸出端與雙向可控硅的導通角控制端相連；
[0013]所述雙向可控硅的一端與繼電器的活動端相連，另一端與MCU處理單元的輸出端相連。
[0014]還包括與所述MCU處理單元相連的數據存儲單元。
[0015]還包括與所述MCU處理單元相連的顯示單元。
[0016]所述MCU 處理單元為 STM32F103MCU。
[0017]所述變壓器為380V/12V變壓器。
[0018]有益效果
[0019]本實用新型公開了一種LED驅動電源的輸入保護電路，包括變壓器、整流橋、MCU處理單元以、繼電器及取樣電路；所述變壓器的輸入端與市電相連，所述變壓器、整流橋以及MCU處理單元依次相連；所述繼電器的輸入端受控于所述MCU處理單元，輸出端與市電相連；所述MCU處理單元集成有AD轉換模塊；所述取樣電路的一端與整流橋的輸出端相連，另一端與所述AD轉換模塊相連。該保護電路結構簡單，可實現欠壓、過壓保護，保護動作時不增加線路負載，不造成自身的損毀；當電壓偏高時，限制輸出電壓(PWM方式)，以保證LED驅動電源工作在最佳狀況；當供電電壓恢復正常后，保護電路自行恢復正常供電狀況；可根據受保護電器的特性，方便地設定欠壓、限壓、過壓閥值；可方便接入LED智能控制系統(tǒng)、物聯網系統(tǒng)，從而實現遙感、遙測、遙控；采用大容量非易失性FLASH存儲器保存設定值，記錄非正常供電的時段和時長。其保存的數據可在本地利用上位機(計算機、PDA等移動設備)來讀取，或通過智能控制系統(tǒng)、物聯網系統(tǒng)遠程讀??；具有成本低(無任何非標定制器件)、自身寬電壓適應范圍、可靠性高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]圖1為現有技術中的保護電路結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型的結構框圖；
[0022]圖3為本實用新型的實例電路示意圖；
[0023]圖4為實例中變壓器及穩(wěn)壓芯片連接示意圖；
[0024]圖5為實例中取樣電路示意圖；
[0025]圖6為實例中繼電器連接示意圖；
[0026]圖7為實例中雙向可控硅連接示意圖；
[0027]圖8為實例中存儲單元連接示意圖；
[0028]圖9為實例中顯示單元連接示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0030]如圖2和圖3所示，一種LED驅動電源的輸入保護電路，包括變壓器、整流橋、MCU處理單元以、繼電器及取樣電路；
[0031]所述變壓器的輸入端與市電相連，所述變壓器、整流橋以及MCU處理單元依次相連；
[0032]所述繼電器的輸入端受控于所述MCU處理單元，輸出端與市電相連；
[0033]所述MCU處理單元集成有AD轉換模塊；
[0034]所述取樣電路的一端與整流橋的輸出端相連，另一端與所述AD轉換模塊相連。
[0035]本實例中MCU處理單元選用STM32F103MCU。
[0036]取樣電路如圖5所示；繼電器連接示意圖如圖6所示，3.MCU(STM32F103)檢測到電壓在設定電壓范圍內時，通過GP1端口給出高電平，QU Q2導通，繼電器Kl吸合，AC輸出端L與輸入端接通，正常供電。反之，繼電器Kl失電，AC輸出端L與輸入端斷開，完成欠壓、過壓保護動作。
[0037]在整流橋與MCU處理單元之間設置有穩(wěn)壓芯片。
[0038]所述穩(wěn)壓芯片為型號為HT7327的穩(wěn)壓芯片。
[0039]如圖4所示，380V/12V用于220V線路中，有效保障保護電路在寬電壓范圍正常工作，其工作電壓范圍為AC 94?380V，極限范圍AC94?400V。當電網電壓在94?380V時，該變壓器副邊輸出電壓為2.96?12V。低壓差低功耗穩(wěn)壓芯片HT7327可有效在此電壓范圍內提供穩(wěn)定的2.7V VCC電壓，從而保障MCU(STM32F103)的工作電壓(2.5?3.3V)。
[0040]還包括雙向可控硅以及光電耦合器；
[0041]所述光電耦合器的輸入端受控于MCU處理單元的PWM GP1端口，輸出端與雙向可控硅的導通角控制端相連；
[0042]所述雙向可控硅的一端與繼電器的活動端相連，另一端與MCU處理單元的輸出端相連。
[0043]如圖7所示，當MCU(STM32F103)檢測到電壓在設定電壓范圍內但超過負載最佳工作電壓時，根據采樣電壓值計算出PWM的占空比，通過PWM GP1端口給出PWM信號，控制雙向可控硅的導通角，從而有效控制輸出電壓的有效值，保證負載工作在最佳電壓點。是否需要啟動這一功能，視負載需求或用戶需求設定是否開啟。不開啟時雙向可控硅全導通。
[0044]還包括與所述MCU處理單元相連的數據存儲單元。
[0045]如圖8所示，該保護電路默認欠壓保護閥值為94V，過壓保護閥值為265V，最佳工作電壓220V，不進入PWM工作方式。當需要更改時，通過上位機(計算機、PDA等移動設備)或智能控制系統(tǒng)、物聯網系統(tǒng)經Pl與MCU的串行通行口連接，可以方便的對以上參數進行修改。默認值、修改后的參數通過MCU的SPI端口寫到非易失性存儲器U2中。
[0046]當電網電壓超出上下閥值時，MCU將內部的實時時鐘數據、電壓值、起始時間、結束時間等數據寫入U2中，同時向并口發(fā)送這些數據以便遠程告警提示并作出相應動作。
[0047]還包括與所述MCU處理單元相連的顯示單元。
[0048]如圖9所示，當保護電路處于欠壓保護、過壓保護、限壓輸出工作狀態(tài)時，裝置本地端可通過三色指示燈直觀地觀察到。
【主權項】
1.一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，包括變壓器、整流橋、MCU處理單元以、繼電器及取樣電路； 所述變壓器的輸入端與市電相連，所述變壓器、整流橋以及MCU處理單元依次相連； 所述繼電器的輸入端受控于所述MCU處理單元，輸出端與市電相連； 所述MCU處理單元集成有AD轉換模塊； 所述取樣電路的一端與整流橋的輸出端相連，另一端與所述AD轉換模塊相連。2.根據權利要求1所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，在整流橋與MCU處理單元之間設置有穩(wěn)壓芯片。3.根據權利要求2所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓芯片為型號為HT7327的穩(wěn)壓芯片。4.根據權利要求1所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，還包括雙向可控硅以及光電耦合器； 所述光電耦合器的輸入端受控于MCU處理單元的PWM GP1端口，輸出端與雙向可控硅的導通角控制端相連； 所述雙向可控硅的一端與繼電器的活動端相連，另一端與MCU處理單元的輸出端相連。5.根據權利要求1所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，還包括與所述MCU處理單元相連的數據存儲單元。6.根據權利要求1所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，還包括與所述MCU處理單元相連的顯示單元。7.根據權利要求1-6任一項所述的一種LED驅動電源的輸入保護電路，其特征在于，所述MCU處理單元為STM32F103 MCU。
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED驅動電源的輸入保護電路，包括變壓器、整流橋、MCU處理單元以、繼電器及取樣電路；該保護電路結構簡單，可實現欠壓、過壓保護，保護動作時不增加線路負載，不造成自身的損毀；當電壓偏高時，限制輸出電壓，以保證LED驅動電源工作在最佳狀況；當供電電壓恢復正常后，保護電路自行恢復正常供電狀況；可根據受保護電器的特性，方便地設定欠壓、限壓、過壓閥值；可方便接入LED智能控制系統(tǒng)、物聯網系統(tǒng)，從而實現遙感、遙測、遙控；采用大容量非易失性FLASH存儲器保存設定值，記錄非正常供電的時段和時長。具有成本低、自身寬電壓適應范圍、可靠性高等優(yōu)點。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN204652757
【申請?zhí)枴緾N201520392770
【發(fā)明人】劉立明, 趙靜, 黃少華
【申請人】城光（湖南）節(jié)能環(huán)保服務股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月9日