CN102026453A - 一种led电源调光控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED电源调光控制装置，整流电路通过滤波电路接至主控制器，用于为主控制器供电的辅助电源回路和LED可控硅调光控制电路分别连接至主控制器，主控制器通过次控制器接至LED，其中主控制器用于实现恒压或恒流控制及可控硅调光、模拟调光及PWM调光，次控制器用于进行电压或电流输出取样控制，模拟调光及PWM调光控制，温度实时监控电路与传感器实时监测电路分别通过微处理器连接至LED的正极。本发明集成度高，并可同时支持可控硅调光、模拟调光及PWM调光，可更有效实现LED光源的节能，减少损耗，通过温度实时监控电路降低工作温度及通过传感器实时监测电路减少外界环境变化对本发明装置产生的影响，使本发明装置更加稳定可靠。

Description

一种LED电源调光控制装置
技术领域
本发明涉及一种LED的驱动电路，尤其涉及一种可同时实现LED可控硅调光，模拟调光及PWM调光的驱动电路装置
背景技术
响应全球节能减排要求，现LED灯由于其具有节能、环保、寿命长、体积小等特点而被誉为绿色光源，取代其它灯源成为大势所趋。而如何更有效控制LED调光，将更好对应节能减排要求。目前市场的LED灯具很多，从他们的结构特点来看，一般不包括调光电路(如附图1所示)，节能性较差；或者采取某一种调光模式(例如可控硅调光或PWM调光)，这样的装置调光精度又满足不了人们的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种集成度高，价格低廉并可同时实现支持LED可控硅调光，模拟调光及PWM调光的装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED电源调光控制装置，包括：
一主控制器，用于实现恒压恒流控制及可控硅调光，模拟调光及PWM调光；
一LED可控硅调光控制电路；
一辅助电源回路，用于为主控制器供电；
一次控制器，用于进行电压/电流输出取样控制、模拟调光及PWM调光控制；
主控制器与所述LED可控硅调光控制电路、辅助电源回路及次控制器分别连接。
作为改进，本发明一种LED电源调光控制装置还包括一用于实现整流的整流电路和一用于实现滤波的滤波电路，所述整流电路通过滤波电路后与所述主控制器相连。
作为改进，本发明一种LED电源调光控制装置还包括微处理器、温度实时监控电路、传感器实时监测电路，所述温度实时监控电路与传感器实时监测电路分别通过微处理器连接至LED的正极，对本发明装置进行保护。其中所述微处理器为STM8S103F2单片机。
优选地，所述温度实时监控电路包括电阻R33、电容C19、热敏电阻NTC，电容C19与热敏电阻NTC并联后串接电阻R33，温度实时监控电路连接至微处理器的第19管脚。
优选地，传感器实时监测电路为传感器或红外信号接收器通过微处理器的第20管脚与微处理相连所形成。
作为改进，本发明一种LED电源调光控制装置还包括设于微处理器和LED之间的稳压电路。
优选地，所述主控制器为SSL2102芯片。
优选地，所述LED可控硅调光控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电阻R13，电阻R1和电容C1并联后一端接地，另一端分别通过电阻R3、电阻R4、电阻R13和电阻R11后接于所述SSL2102芯片的第1管脚，三极管Q1的发射极接于电阻R4和电阻R13之间，电阻R2跨接三极管Q1的基极和发射极，三极管Q1的基极通过电阻R9接至SSL2102芯片的第2管脚，三极管Q1的集电极经过电阻R10和电阻R12后接地。
优选地，所述辅助电源回路包括二极管D4、电阻R20、电容C7、稳压管D3。所述电容C7与所述稳压管D3并联后再与所述二极管D4和电阻R20串联。
优选地，所述次控制器包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、稳压管Z2、电阻R22、光电耦合器U1、N沟道增强场效应管Q2、电阻R28、芯片RT8455，芯片RT8455的端口“OVP”通过电阻R25和电阻R26接至芯片RT8455的端口“EN”，稳压管Z2和电阻R24接于电阻R25和电阻R26之间，芯片RT8455的端口“OPTO”通过电阻R22接至光电耦合器U1的发光二极管边，N沟道增强场效应管Q2的栅极接芯片RT8455的端口“GATE”、漏极接芯片RT8455的端口“LED”、源极接芯片RT8455的端口“SENSE”，N沟道增强场效应管Q2的源极通过电阻R28接地。
优选地，所述整流电路为全波桥式整流电路。
优选地，所述滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2，电容C4跨接于所述整流电路的交流电压输入端的两端，电感L1与电容C6以及电感L2与电容C5组成两级LC滤波电路。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明装置的电路集成度高，对应的成本就比较低，更重要的是本发明同时采用LED可控硅调光、模拟调光及PWM调光，可满足不同人群的调光精度需求，更有效实现节能，减少损耗。并通过温度实时监控电路降低工作温度及通过传感器实时监测电路减少外界环境变化对本发明装置产生的影响，使本发明装置稳定可靠。
附图说明
图1是现有的不支持调光LED电源电路的具体实施电路图；
图2是本发明实施例一种LED电源调光控制装置的结构示意图；
图3是本发明实施例一种LED电源调光控制装置的调光电路的具体实施电路图；
图4是本发明实施例一种LED电源调光控制装置保护电路的具体实施电路图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参照图2，本发明实施例具体包括主控制器，用于实现恒压恒流控制及可控硅调光，模拟调光及PWM调光；用于实现整流的整流电路和用于滤波的滤波电路；LED可控硅调光控制电路；辅助电源回路，用于为主控制器供电；次控制器，用于进行电压/电流输出取样控制，模拟调光及PWM调光控制。整流电路通过滤波电路接至主控制器，辅助电源回路与主控制器连接，LED可控硅调光控制电路连接至主控制器，主控制器通过次控制器接至LED，另外本发明还包括微处理器、温度实时监控电路、传感器实时监测电路，温度实时监控电路与传感器实时监测电路分别通过微处理器连接至LED的正极，对本发明装置进行保护。
参照图3，本发明实施例在调光电路的具体实施时，主控制器为控制器(或芯片)SSL2102。整流电路为全波整流电桥BG1。滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2，其中电容C4跨接于所述整流电路的交流电压输入端的两端，电感L1与电容C6以及电感L2与电容C5组成两级LC滤波电路。通电后，电压通过BG1全桥整流变为直流，然后经过电感L1，电容C6，电感L2，电容C5滤波。电容C5两端的高电压通过变压器初级线圈到控制器(或芯片)SSL2102的第16管脚，控制器(或芯片)SSL2102开始工作。
LED可控硅调光控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电阻R13，电阻R1和电容C1并联后一端接地，另一端分别通过电阻R3、电阻R4、电阻R13和电阻R11后接于控制器(或芯片)SSL2102的第1管脚，三极管Q1的发射极接于电阻R4和电阻R13之间，电阻R2跨接三极管Q1的基极和发射极，三极管Q1的基极通过电阻R9接至控制器(或芯片)SSL2102的第2管脚，三极管Q1的集电极经过电阻R10和电阻R12后接地。通过电阻R3串联电阻R4再与电阻R1分压，电容C1滤波后送入控制器(或芯片)SSL2102的第6管脚，控制器(或芯片)SSL2102的第9管脚检测可控硅导通角，以此控制器(或芯片)SSL2102通过控制输出电流大小来实现可控硅调光控制。
辅助电源回路包括二极管D4、电阻R20、电容C7、稳压管D3，其中，电容C7与稳压管D3并联后再与二极管D4和电阻R20串联。正常工作后，由辅助绕组通过电阻R20，二极管D4及电容C7，稳压管D3给控制器(或芯片)SSL2102供电。
进行电压/电流输出取样控制，模拟调光及PWM调光的次控制电路具体为：包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、稳压管Z2、电阻R22、光电耦合器U1、N沟道增强场效应管Q2、电阻R28、芯片RT8455，芯片RT8455的端口“OVP”通过电阻R25和电阻R26接至芯片RT8455的端口“EN”，稳压管Z2和电阻R24接于电阻R25和电阻R26之间，芯片RT8455的端口“OPTO”通过电阻R22接至光电耦合器U1的发光二极管边，N沟道增强场效应管Q2的栅极接芯片RT8455的端口“GATE”、漏极接芯片RT8455的端口“LED”、源极接芯片RT8455的端口“SENSE”，N沟道增强场效应管Q2的源极通过电阻R28接地。通过芯片RT8455的端口“LED”进行电压钳位，电流内部可通过电阻R24，电阻R25设置芯片RT8455的端口“OVP”的输出电压OVP点设定最高输出电压，以此来实现恒压控制。通过检测电阻R28压降与芯片RT8455内部比较器进行比较，通过光电耦合器U1发光二极管边和控制器(或芯片)SSL2102设定占空比从而进行恒流。恒流大小可通过选择电阻R28大小进行选择，由公式I＝0.25/R28来选定所需恒定电流的大小。模拟调光及PWM调光控制过程：通过芯片RT8455的第6管脚、芯片RT8455的第8管脚检测模拟或PWM调光信号，从而控制输出电流大小。
参照图4，本发明实施例的保护电路在具体实施时，微型处理器为单片机STM8S103F2。温度实时监控电路包括电阻R33、电容C19、热敏电阻NTC，电容C19与热敏电阻NTC并联后串接电阻R33，串联处通过微处理器的第19脚相连接。当此LED电源调光控制装置工作温度超过预设值时，微处理器的第16脚DIM将输出控制信号改变系统工作状态进而降低系统的工作温度。传感器实时监测电路各种传感器或红外信号接收器(如：光电感应传感器、声控传感器、红外信号解码器等)，通过微处理器的第20脚SENSOR连接至微处理器，当外界环境的变化会触发这些传感器产生线性，传送给单片机，然后经过单片机内部的算法得出相应的控制信号通过16脚DIM输出，来改变系统工作状态，满足用户对调光的要求。稳压电路设置于微处理器和LED正极之间，包括电阻R30、电阻R31、电阻R32、三极管Q3、稳压管U4、电容C18，三极管Q3的集电极连接LED的正极，电阻R30跨接于三极管Q3的基极与集电极之间，电阻R31与电阻R32串联后与电容C18并联，稳压管U4的正极接三极管Q3的基极，负极接于电阻R31与电阻R32之间。稳压电路提供稳定的5V工作电压给微处理器，保证微处理器正常工作。
本发明采用控制器(或芯片)SSL2102、芯片RT8455及保护电路即可实现同时支持可控硅调光、模拟调光及PWM调光，更有效的控制LED节能。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种LED电源调光控制装置，其特征在于，包括：
一主控制器，用于实现恒压或恒流控制及可控硅调光、模拟调光及PWM调光；
一LED可控硅调光控制电路；
一辅助电源回路，用于为主控制器供电；
一次控制器，用于进行电压或电流输出取样控制，模拟调光及PWM调光控制；
所述主控制器与所述LED可控硅调光控制电路、所述辅助电源回路及所述次控制器分别连接。
2.如权利要求1所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，还包括一用于实现整流的整流电路和一用于实现滤波的滤波电路，所述整流电路通过滤波电路后与所述主控制器相连。
3.如权利要求2所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2，电容C4跨接于所述整流电路的交流电压输入端的两端，电感L1与电容C6以及电感L2与电容C5组成两级LC滤波电路。
4.如权利要求1所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，还包括微处理器、温度实时监控电路、传感器实时监测电路，所述温度实时监控电路与传感器实时监测电路分别通过微处理器连接至LED的正极。
5.如权利要求4所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述微处理器为STM8S103F2单片机。
6.如权利要求4所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述温度实时监控电路包括电阻R33、电容C19、热敏电阻NTC，电容C19与热敏电阻NTC并联后串接电阻R33。
7.如权利要求1所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述主控制器为SSL2102芯片。
8.如权利要求7所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述LED可控硅调光控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C1、电阻R13，电阻R1和电容C1并联后一端接地，另一端分别通过电阻R3、电阻R4、电阻R13和电阻R11后接于所述SSL2102芯片的第1管脚，三极管Q1的发射极接于电阻R4和电阻R13之间，电阻R2跨接三极管Q1的基极和发射极，三极管Q1的基极通过电阻R9接至SSL2102芯片的第2管脚，三极管Q1的集电极经过电阻R10和电阻R12后接地。
9.如权利要求1所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述辅助电源回路包括二极管D4、电阻R20、电容C7、稳压管D3，所述电容C7与所述稳压管D3并联后再与所述二极管D4和电阻R20串联。
10.如权利要求1所述的一种LED电源调光控制装置，其特征在于，所述次控制器包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、稳压管Z2、电阻R22、光电耦合器U1、N沟道增强场效应管Q2、电阻R28、芯片RT8455，芯片RT8455的端口“OVP”通过电阻R25和电阻R26接至芯片RT8455的端口“EN”，稳压管Z2和电阻R24接于电阻R25和电阻R26之间，芯片RT8455的端口“OPTO”通过电阻R22接至光电耦合器U1的发光二极管边，N沟道增强场效应管Q2的栅极接芯片RT8455的端口“GATE”、漏极接芯片RT8455的端口“LED”、源极接芯片RT8455的端口“SENSE”，N沟道增强场效应管Q2的源极通过电阻R28接地。
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