CN103051049B - Led驱动电源断电后自动启动备用电源的方法 - Google Patents
Led驱动电源断电后自动启动备用电源的方法 Download PDFInfo
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Abstract
LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路，本驱动电源可使用三种供电方式：交流90V～264V、直流12V～24V和内置蓄电池，内部由MCU控制，使得在外部交流或直流输入发生连接或者断开瞬间状态转换时，自动激活并点亮LED灯，在外部交流电源或直流供电时，满载驱动LED工作。当没有外部电源供电，只有内置蓄电池供电时，本LED驱动电源采取半负载模式驱动LED工作，延长内置电池的工作时间，可以维持照明达数小时之久。本LED驱动电源用一个自复式开关来控制LED灯的开关，当LED灯亮的时候，按一下开关，LED灯会熄灭，当LED灯熄灭的时候，按一下开关，LED灯会点亮。本发明使用范围更广，更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明的驱动电源及控制电路，特别涉及LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路。
背景技术
现有的LED照明的驱动电源及控制电路，都没有同时用交流电源、外部直流电源和蓄电池同时为LED灯组供电的。
广大使用者都盼望市场推出同时用交流电源、外部直流电源和蓄电池同时为LED灯组供电的LED照明的驱动电源及控制电路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路。
本LED 驱动电源是可使用三种供电方式：交流90V～264V、直流12V～24V 和内置蓄电池的LED 驱动电源，本驱动电源内部由MCU 控制，使得在外部交流或直流输入发生连接或者断开瞬间状态转换时，自动激活并点亮LED 灯，在外部交流电源或直流供电时，满载驱动LED 工作。
当没有外部电源供电，只有内置蓄电池供电时，本LED 驱动电源采取半负载模式驱动LED 工作，延长内置电池的工作时间，这样可以维持照明达数小时之久。
本LED 驱动电源还可以用一个自复式开关来控制LED 灯的开关，当LED 灯亮的时候，按一下开关，LED 灯会熄灭，当LED 灯熄灭的时候，按一下开关，LED 灯会点亮。
本发明专利采用以下的技术方案来实现。
设计LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法，包括如下步骤：
A、首先设置一常规的开关电源单元,在开关电源单元的输出电路侧，由两电阻分压引出第一检测点VACIN；然后在输出二极管的阴极后面设置一连接点V3；开关电源单元的最终输出端为VO+；
B、然后设置一DC/DC转换单元，在DC/DC转换单元连接外部直流电源，在其输入端由电阻和稳压管的连接处引出第二检测点VDCIN；DC/DC转换单元的输出通过二极管连接V3；DC/DC转换单元中的芯片的一个控制输入端，连接一DCSW信号控制端；
C、然后设置一蓄电池，蓄电池的电源正极通过晶体管接在V1处；
D、然后设置一电池充电单元，在电池充电单元的电压引入端设置一晶体管作为输入的开关；晶体管受另一晶体管的控制，由该晶体管的栅极引入BATSW信号控制端；
E、然后，设置一升压LED驱动单元，在升压LED驱动单元的输出电路侧，在晶体管和电阻的连接处，设置一第四检测点LED_S_IN；然后在升压LED驱动单元的升压芯片的一个控制输入端，设置一PWM信号控制端；然后在升压LED驱动单元的入口处，设置一晶体管作为输入的开关；该晶体管受另一晶体管的控制，由另一晶体管的栅极引入LEDSW信号控制端；
F、然后设置一智能控制单元，将智能控制单元中的微处理器的第一输入引脚连接第一检测点VACIN；第二输入引脚连接第二检测点VDCIN；第三输入引脚连接第三检测点SW；第四输入引脚连接第四检测点LED_S_IN；第一输出引脚连接BATSW信号控制端；第二输出引脚连接DCSW信号控制端；第三输出引脚连接LEDSW信号控制端；第四输出引脚连接PWM信号控制端；
G、然后在智能控制单元中微处理器内的侦测模块检测第一检测点VACIN的电平状况；如果第一检测点VACIN为高电平，则侦测模块输出此信息到交/直流驱动选择模块,再通过DCSW信号控制端将DC/DC转换单元关断；同时，侦测模块还将高电平信息送到输出功率选择设定模块，由输出功率选择设定模块决定输出的PWM的信号是满载信号；升压LED驱动单元的PWM信号控制端所接收的是满载信号时，升压LED驱动单元输出为满负载电流；
H、当第一检测点VACIN为低电平时，而且第二检测点VDCIN也为高电平时，则侦测模块输出一个低电平信息到交/直流驱动选择模块,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元开通；
I、当第一检测点VACIN为低电平，而且第二检测点VDCIN也为低电平时，则侦测模块输出一个信息到交/直流驱动选择模块,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元关断，并自动导通Q2A晶体管,由蓄电池对升压LED驱动单元供电，同时，侦测模块还将低电平信息送到输出功率选择设定模块，由输出功率选择设定模块决定输出的PWM的信号是半负载信号；升压LED驱动单元输出为半负载电流；
J、当侦测模块侦测到第三检测点SW为低电平时，再查看第四检测点LED_S_IN的当前状况，是高电平还是低电平；如果原来点燃LED灯组时第四检测点LED_S_IN为高电平，此时侦测模块输出一低电平信号给手动管理模块，由手动管理模块通过LEDSW信号控制端将升压LED驱动单元关断；反之，则将升压LED驱动单元开通；
K、当侦测模块侦测到第一检测点VACIN或第二检测点VDCIN为高电平时，说明已经有外部电源供电，此时回步骤G；如果是只有外部直流恢复供电，则回到步骤H；
L、当已经有外部电源供电时，智能控制单元输出一使能信号到BATSW信号控制端，开通电池充电单元，给蓄电池充电。
所述开关电源单元的输出VO+和蓄电池的正极输出连接处，有二极管以及晶体管互相隔离。
如上述方法所述的LED驱动电源断电后自动启动备用电源的电路， 所述电路包括：
一开关电源单元，从交流电源取电，输出端为VO+；在其输出电路中，设置一第一检测点VACIN；
一DC/DC转换单元，从外部直流电源取电，输出端与开关电源单元的输出端VO+连接，由二极管和另一二极管彼此隔离；在DC/DC转换单元的输入电路中，设置一第二检测点VDCIN；还设置一DCSW信号控制端来控制本单元的开启和关断；
一蓄电池；蓄电池的电源正极通过Q2A晶体管接在VO+处；
一升压LED驱动单元，由VO+处取电，一个输入控制端接受LEDSW信号控制决定输入的通断；另一个输入控制端接受PWM信号控制决定输出电压的高低；
一电池充电单元，从VO+处取电，对蓄电池进行充电；充电单元本身的BATSW信号控制端受外来信号控制；
一智能控制单元；从开关电源单元的输出和DC/DC转换单元输出的连接点处取电；智能控制单元中的微处理器的第一输入引脚连接第一检测点VACIN；第二输入引脚连接第二检测点VDCIN；第三输入引脚连接第三检测点SW；第四输入引脚连接第四检测点LED_S_IN；第一输出引脚连接BATSW信号控制端；第二输出引脚连接DCSW信号控制端；第三输出引脚连接LEDSW信号控制端；第四输出引脚连接PWM信号控制端；
一手动开关，其连接微处理器的第三输入引脚处为第三检测点SW。
所述开关电源单元的输出VO+和蓄电池的正极输出连接处，有二极管以及Q2A晶体管互相隔离。
所述第四检测点LED_S_IN接在Q10晶体管的漏极和电阻的连接处，Q10晶体管的源极与微处理器的电源正极连接，Q10晶体管的栅极接于LED灯组供电电源的LED-之处。
与现有技术相比较，本发明使用范围更广，更加方便。
附图说明
图1是本发明LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路中开关电源单元的电原理图；
图2是本发明LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路中智能控制单元、升压LED驱动单元、电池充电单元的电原理图；
图3是本发明LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路中DC/DC转换单元的电原理图；
图4是本发明LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路电路和模块的电原理方块图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法和电路，现结合图1～图4具体说明。
实施LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法。
包括如下步骤：
A、首先设置一常规的开关电源单元,在开关电源单元的输出电路侧，由两电阻分压引出第一检测点VACIN；然后在输出二极管的阴极后面设置一连接点V3；开关电源单元的最终输出端为VO+；
B、然后设置一DC/DC转换单元，在DC/DC转换单元连接外部直流电源，在其输入端由电阻和稳压管的连接处引出第二检测点VDCIN；DC/DC转换单元的输出通过二极管连接V3；DC/DC转换单元中的芯片的一个控制输入端，连接一DCSW信号控制端；
C、然后设置一蓄电池，蓄电池的电源正极通过晶体管接在V1处；
D、然后设置一电池充电单元，在电池充电单元的电压引入端设置一晶体管作为输入的开关；晶体管受另一晶体管的控制，由该晶体管的栅极引入BATSW信号控制端；
E、然后，设置一升压LED驱动单元，在升压LED驱动单元的输出电路侧，在晶体管和电阻的连接处，设置一第四检测点LED_S_IN；然后在升压LED驱动单元的升压芯片的一个控制输入端，设置一PWM信号控制端；然后在升压LED驱动单元的入口处，设置一晶体管作为输入的开关；该晶体管受另一晶体管的控制，由另一晶体管的栅极引入LEDSW信号控制端；
F、然后设置一智能控制单元，将智能控制单元中的微处理器的第一输入引脚连接第一检测点VACIN；第二输入引脚连接第二检测点VDCIN；第三输入引脚连接第三检测点SW；第四输入引脚连接第四检测点LED_S_IN；第一输出引脚连接BATSW信号控制端；第二输出引脚连接DCSW信号控制端；第三输出引脚连接LEDSW信号控制端；第四输出引脚连接PWM信号控制端；
G、然后在智能控制单元中微处理器内的侦测模块检测第一检测点VACIN的电平状况；如果第一检测点VACIN为高电平，则侦测模块输出此信息到交/直流驱动选择模块,再通过DCSW信号控制端将DC/DC转换单元关断；同时，侦测模块还将高电平信息送到输出功率选择设定模块，由输出功率选择设定模块决定输出的PWM的信号是满载信号；升压LED驱动单元的PWM信号控制端所接收的是满载信号时，升压LED驱动单元输出为满负载电流；
H、当第一检测点VACIN为低电平时，而且第二检测点VDCIN也为高电平时，则侦测模块输出一个低电平信息到交/直流驱动选择模块,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元开通；
I、当第一检测点VACIN为低电平，而且第二检测点VDCIN也为低电平时，则侦测模块输出一个信息到交/直流驱动选择模块,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元关断，并自动导通Q2A晶体管,由蓄电池对升压LED驱动单元供电，同时，侦测模块还将低电平信息送到输出功率选择设定模块，由输出功率选择设定模块决定输出的PWM的信号是半负载信号；升压LED驱动单元输出为半负载电流；
J、当侦测模块侦测到第三检测点SW为低电平时，再查看第四检测点LED_S_IN的当前状况，是高电平还是低电平；如果原来点燃LED灯组时第四检测点LED_S_IN为高电平，此时侦测模块输出一低电平信号给手动管理模块，由手动管理模块通过LEDSW信号控制端将升压LED驱动单元关断；反之，则将升压LED驱动单元开通；
K、当侦测模块侦测到第一检测点VACIN或第二检测点VDCIN为高电平时，说明已经有外部电源供电，此时回步骤G；如果是只有外部直流恢复供电，则回到步骤H；
L、当已经有外部电源供电时，智能控制单元输出一使能信号到BATSW信号控制端，开通电池充电单元，给蓄电池充电。
所述开关电源单元12的输出VO+和蓄电池的正极输出连接处，有二极管D5以及晶体管Q2A互相隔离。
设计LED驱动电源断电后自动启动备用电源的电路， 所述电路包括：
一开关电源单元12，从交流电源取电，输出端为VO+；在其输出电路中，设置一第一检测点VACIN；
一DC/DC转换单元15，从外部直流电源取电，输出端与开关电源单元12的输出端VO+连接，由二极管D9和二极管D3彼此隔离；在DC/DC转换单元15的输入电路中，设置一第二检测点VDCIN；还设置一DCSW信号控制端来控制本单元的开启和关断；
一蓄电池；蓄电池的电源正极通过晶体管Q2A接在VO+处；
一升压LED驱动单元13，由VO+处取电，一个输入控制端接受LEDSW信号控制决定输入的通断；另一个输入控制端接受PWM信号控制决定输出电压的高低；
一电池充电单元14，从VO+处取电，对蓄电池进行充电；充电单元本身的BATSW信号控制端受外来信号控制；
一智能控制单元11；从开关电源单元12的输出和DC/DC转换单元15输出的连接点处取电；智能控制单元11中的微处理器U9的第一输入引脚连接第一检测点VACIN；第二输入引脚连接第二检测点VDCIN；第三输入引脚连接第三检测点SW；第四输入引脚连接第四检测点LED_S_IN；第一输出引脚连接BATSW信号控制端；第二输出引脚连接DCSW信号控制端；第三输出引脚连接LEDSW信号控制端；第四输出引脚连接PWM信号控制端；
一手动开关16，其连接微处理器U9的第三输入引脚处为第三检测点SW。
所述开关电源单元12的输出VO+和蓄电池的正极输出连接处，有二极管D5以及晶体管Q2A互相隔离。
所述第四检测点LED_S_IN接在晶体管Q10的漏极和电阻R51的连接处，晶体管Q10的源极与微处理器U9的电源正极连接，晶体管Q10的栅极接于LED灯组17供电电源的LED-之处。
本发明的具体实施方式不止上述，本发明所例举的实施例并非对自己的限定，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A、首先设置一常规的开关电源单元（12）,在开关电源单元（12）的输出电路侧，由电阻R20和R21分压引出第一检测点VACIN；然后在输出二极管D3的阴极后面设置一连接点V3；开关电源单元（12）的最终输出端为VO+；
B、然后设置一DC/DC转换单元（15），DC/DC转换单元（15）连接外部直流电源，在其输入端由电阻R61和稳压管ZD1的连接处引出第二检测点VDCIN；DC/DC转换单元（15）的输出通过二极管D9连接V3；DC/DC转换单元（15）中的芯片U7的一个控制输入端，连接DCSW信号控制端；
C、然后设置一蓄电池，蓄电池的电源正极通过晶体管Q2A接在V1处；
D、然后设置一电池充电单元（14），在电池充电单元（14）的电压引入端设置一晶体管Q3作为输入的开关；晶体管Q3受晶体管Q5的控制，由晶体管Q5的栅极引入BATSW信号控制端；
E、然后，设置一升压LED驱动单元（13），在升压LED驱动单元（13）的输出电路侧，在晶体管Q10和电阻R51 的连接处，设置一第四检测点LED_S_IN；然后在升压LED驱动单元（13）的升压芯片U5的一个控制输入端，设置一PWM信号控制端；然后在升压LED驱动单元（13）的入口处，设置一晶体管Q2B作为输入的开关；晶体管Q2B受晶体管Q4的控制，由晶体管Q4的栅极引入LEDSW信号控制端；
F、然后设置一智能控制单元（11），将智能控制单元（11）中的微处理器U9的第一输入引脚连接第一检测点VACIN；第二输入引脚连接第二检测点VDCIN；第三输入引脚连接第三检测点SW；第四输入引脚连接第四检测点LED_S_IN；第一输出引脚连接BATSW信号控制端；第二输出引脚连接DCSW信号控制端；第三输出引脚连接LEDSW信号控制端；第四输出引脚连接PWM信号控制端；
G、然后在智能控制单元（11）中微处理器U9内的侦测模块（111）检测第一检测点VACIN的电平状况；如果第一检测点VACIN为高电平，则侦测模块（111）输出此信息到交/直流驱动选择模块（113）,再通过DCSW信号控制端将DC/DC转换单元（15）关断；同时，侦测模块（111）还将高电平信息送到输出功率选择设定模块（112），由输出功率选择设定模块（112）决定输出的PWM的信号是满载信号；升压LED驱动单元（13）的PWM信号控制端所接收的是满载信号时，升压LED驱动单元（13）输出为满载电流；
H、当第一检测点VACIN为低电平时，而且第二检测点VDCIN也为高电平时，则侦测模块（111）输出一个低电平信息到交/直流驱动选择模块（113）,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元（15）开通；
I、 当第一检测点VACIN为低电平，而且第二检测点VDCIN也为低电平时，则侦测模块（111）输出一个信息到交/直流驱动选择模块（113）,由DCSW信号控制端将DC/DC转换单元（15）关断，并自动导通Q2A,由蓄电池对升压LED驱动单元（13）供电，同时，侦测模块（111）还将低电平信息送到输出功率选择设定模块（112），由输出功率选择设定模块（112）决定输出的PWM的信号是半负载信号；升压LED驱动单元（13）输出为半负载电流；
J、 当侦测模块（111）侦测到第三检测点SW为低电平时，再查看第四检测点LED_S_IN的当前状况，是高电平还是低电平；如果原来点燃LED灯组（17）时第四检测点LED_S_IN为高电平，此时侦测模块（111）输出一低电平信号给手动管理模块（115），由手动管理模块（115）通过LEDSW信号控制端将升压LED驱动单元（13）关断；反之，则将升压LED驱动单元（13）开通；
K、当侦测模块（111）侦测到第一检测点VACIN或第二检测点VDCIN为高电平时，说明已经有外部电源供电，此时回步骤G；如果是只有外部直流恢复供电，则回到步骤H；
L、当已经有外部电源供电时，智能控制单元（11）输出一使能信号到BATSW信号控制端，开通电池充电单元（14），给蓄电池充电。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电源断电后自动启动备用电源的方法，其特征在于：
所述开关电源单元（12）的输出VO+和蓄电池的正极输出连接处，有二极管D5以及晶体管Q2A互相隔离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and circuit for automatically starting standby power after outage of LED (Light Emitting Diode) drive power Effective date of registration: 20191125 Granted publication date: 20140903 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: FUHUA ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2019440000232 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220824 Granted publication date: 20140903 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: FUHUA ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2019440000232 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: The method of automatically starting the backup power supply after the power failure of the LED driving power supply Effective date of registration: 20220830 Granted publication date: 20140903 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: FUHUA ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022980014007 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |