CN103561503A - 一种适用于ac切相调光的led驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于AC切相调光的LED驱动电源，包括导通角检测模块、导通角信号传输网络、反馈信号传输网络、输出电流调整模块、功率变换线路、输出电流采样以及导通角信号调理模块；导通角检测模块连接输入端，并顺序连接导通角信号传输网络、导通角信号调理模块；输出电流调整模块的输入端与导通角信号调理模块、输出电流采样连接，输出电流调整模块的输出端与反馈信号传输网络连接；反馈信号传输网络与功率变换线路连接；输出电流采样与功率变换线路连接。本发明解决了传统LED切相调光电源输入端串联切相调光器工作不能达到最大电流和导通角度过小时LED出现灯光闪烁的问题。
Description
技术领域
本发明属于可调光LED驱动电源，尤其涉及一种适用于AC切相调光的LED驱动电源。
背景技术
LED是一种性能优良的显示器件，具有寿命长、节能、高亮度、多种发光颜色、响应速度快和驱动电压低等优点。在节约能源的同时还可以调节LED发光强度，改变发光颜色，实现多种显示效果。现在大量运用于城市亮化、建筑景观照明、舞台灯设计等领域。
在LED的AC切相调光运用中，由于调光器本身的原因，在调光器的导通角最大的时候，调光器输出的切相电源并不能达到完全导通，并且市面的不同调光器其最大导通角不尽相同，如此导致了传统LED切相调光电源输入端串联切相调光器工作并不能达到最大输出电流。而导通角度过小时LED往往出现灯光闪烁的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于AC切相调光的LED驱动电源，通过解决以上问题，增强LED可调光电源的市场适应能力。
本发明的技术方案如下：
一种适用于AC切相调光的LED驱动电源，包括导通角检测模块、导通角信号传输网络、反馈信号传输网络、输出电流调整模块、功率变换线路、输出电流采样以及导通角信号调理模块；
导通角检测模块连接输入端，并顺序连接导通角信号传输网络、导通角信号调理模块；输出电流调整模块的输入端与导通角信号调理模块、输出电流采样连接，输出电流调整模块的输出端与反馈信号传输网络连接；反馈信号传输网络与功率变换线路连接；输出电流采样与功率变换线路连接；
导通角检测模块对切相之后的输入电源采样，检测输入电源的导通角，通过导通角信号传输网络将导通角信息传输给导通角信号调理模块，经过导通角信号调理模块调理后的信号传输给输出电流调整模块，输出电流调整模块输出电流信息和调理后的导通角信息产生反馈信号，通过反馈信号传输网络、功率变换线路控制驱动电源的输出电流。
其进一步的技术方案为：
所述导通角检测模块包括三极管及其周边的第一电阻、第二电阻；所述导通角信号传输网络包括第一光耦及其周边的第三电阻、第四电阻及电容；所述反馈信号传输网络包括第二光耦及其周边电阻；所述输出电流调整模块包括第二运算放大器及其周边的第九电阻、第十一电阻；所述功率变换线路包括PWM控制器及其周边的MOS管、变压器、二极管、电容；所述输出电流采样包括采样电阻；所述导通角信号调理模块包括第一运算放大器及其周边的第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻。
所述第一电阻和第二电阻对整流后的输入电压分压，并控制三极管的开通和关断，从而控制第一光耦的通断，在第一光耦的e极形成和导通角相关的电平信号，通过第五电阻连接到所述导通角信号调理模块；导通角信号调理模块为第六电阻和第七电阻的连接点同时接在第一运算放大器的反相端，第一运算放大器的同相端接第一基准电压；第一运算放大器的输出通过第九电阻和第二运算放大器的反向输入端连接，第二运算放大器的反向输入端同时通过第十一电阻和采样电阻连接，第二运算放大器的同相输入端连接第二基准电压。
当输入电源的导通角大于第一数值时，输出电流保持最大并且不随着导通角的增加而增加；当输入电源的导通角小于第二数值时，输出电流保持最小并且不会随着导通角的减小而减小。
本发明的有益技术效果是：
当输入电源的导通角大于某数值1时，本发明的输出电流保持最大，并且不随着导通角的增加而增加；当输入电源的导通角小于某数值2时，本发明的输出电流保持最小，并且不会随着导通角的减小而减小。本发明解决了传统LED切相调光电源输入端串联切相调光器工作不能达到最大电流和导通角度过小时LED出现灯光闪烁的问题。
附图说明
图1是本发明的硬件电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明由导通角检测模块A、导通角信号传输网络B、反馈信号传输网络C、输出电流调整模块D、功率变换线路E、输出电流采样F和导通角信号调理模块G组成。此外还有整流及EMI滤波电路。导通角检测模块A对切相之后的电源采样，检测输入电源的导通角，并通过导通角信号传输网络B将导通角信息传输给导通角信号调理模块G，调理后的信号再传输给输出电流调整模块D，输出电流调整模块D通过综合分析输出电流信息和调理后的导通角信息产生反馈信号，通过反馈信号传输网络C、功率变换线路E控制驱动电源的输出电流。
如图1所示，本发明的硬件结构主要包括三极管Q1、运算放大器OP1、运算放大器OP2、PWM控制器IC1、光耦OPTO1、光耦OPTO2和采样电阻RS1。其中，三极管Q1及其周边的电阻R1、R2构成导通角检测模块A；光耦OPTO1及其周边的电阻R3、R4及电容C1构成导通角信号传输网络B；光耦OPTO2及其周边电阻构成反馈信号传输网络C；运算放大器OP2及其周边电阻R9、R11构成输出电流调整模块D；PWM控制器IC1及其周边的MOS管Q2、变压器、二极管、电容构成功率变换线路E；采样电阻RS1构成输出电流采样F；运算放大器OP1及其周边的电阻R5、R6、R7、R8构成导通角信号调理模块G。
导通角检测模块A的电阻R1和电阻R2对整流及EMI滤波电路整流后的输入电压分压，并控制三极管Q1的开通和关断，从而控制光耦OPTO1的通断，在光耦OPTO1的e极形成和导通角相关的电平信号。导通角信号调理模块G为电阻R6和电阻R7连接点同时接在运算放大器OP1的反相端，运算放大器OP1的同相端接一基准电压VREF1。运算放大器OP1的输出通过电阻R9和运算放大器OP2的反向输入端连接，运算放大器OP2的反向输入端同时通过电阻R11和采样电阻RS1连接，运算放大器OP2的同相输入端连接基准电压VREF2。上述在光耦OPTO1的e极形成的和导通角相关的电平信号，经过滤波通过电阻R5连接到上述的导通角信号调理模块G、输出电流调整模块D和反馈信号传输网络C，控制驱动电源的输出电流。通过导通角信号调理模块G对导通角信号的调理，使调光器小于某值时使输出电流维持在较小水平，导通角大于某值时时输出电流最大。
本发明在使用输入AC切相调光器时，三极管Q1根据输入端的导通角控制光耦OPTO1的开关，当输入被切相低于某电压Vs时，三极管Q1关断，光耦OPTO1导通；当输入电压未被切相且高于Vs时，三极管Q1导通，光耦OPTO1关断，如此形成和输入端导通角成反比的PWM信号。该信号通过光耦OPTO1传输并通过滤波线路滤波之后传输到运算放大器OP1的反相输入端，运算放大器OP1调理后输出到运算放大器OP2的反相输入端，运算放大器OP2的反相输入端同时通过采样电阻RS1采集输出电流大小，运算放大器OP2的同相输入端接到电流基准VREF2，运算放大器OP2和补偿网络根据此三个信号做出反馈，并通过电流反馈网络将反馈信息传输给PWM控制器IC1，从而实现使用AC切相调光。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适用于AC切相调光的LED驱动电源，其特征在于：包括导通角检测模块、导通角信号传输网络、反馈信号传输网络、输出电流调整模块、功率变换线路、输出电流采样以及导通角信号调理模块；
导通角检测模块连接输入端，并顺序连接导通角信号传输网络、导通角信号调理模块；输出电流调整模块的输入端与导通角信号调理模块、输出电流采样连接，输出电流调整模块的输出端与反馈信号传输网络连接；反馈信号传输网络与功率变换线路连接；输出电流采样与功率变换线路连接；
导通角检测模块对切相之后的输入电源采样，检测输入电源的导通角，通过导通角信号传输网络将导通角信息传输给导通角信号调理模块，经过导通角信号调理模块调理后的信号传输给输出电流调整模块，输出电流调整模块输出电流信息和调理后的导通角信息产生反馈信号，通过反馈信号传输网络、功率变换线路控制驱动电源的输出电流。
2.根据权利要求1所述适用于AC切相调光的LED驱动电源，其特征在于：所述导通角检测模块（A）包括三极管（Q1）及其周边的第一电阻（R1）、第二电阻（R2）；所述导通角信号传输网络（B）包括第一光耦（OPTO1）及其周边的第三电阻（R3）、第四电阻（R4）及电容（C1）；所述反馈信号传输网络（C）包括第二光耦（OPTO2）及其周边电阻；所述输出电流调整模块（D）包括第二运算放大器（OP2）及其周边的第九电阻（R9）、第十一电阻（R11）；所述功率变换线路（E）包括PWM控制器（IC1）及其周边的MOS管（Q2）、变压器、二极管、电容；所述输出电流采样（F）包括采样电阻（RS1）；所述导通角信号调理模块（G）包括第一运算放大器（OP1）及其周边的第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）以及第八电阻（R8）。
3.根据权利要求2所述适用于AC切相调光的LED驱动电源，其特征在于：所述第一电阻（R1）和第二电阻（R2）对整流后的输入电压分压，并控制三极管（Q1）的开通和关断，从而控制第一光耦（OPTO1）的通断，在第一光耦（OPTO1）的e极形成和导通角相关的电平信号，通过第五电阻（R5）连接到所述导通角信号调理模块（G）；导通角信号调理模块（G）为第六电阻（R6）和第七电阻（R7）的连接点同时接在第一运算放大器（OP1）的反相端，第一运算放大器（OP1）的同相端接第一基准电压（VREF1）；第一运算放大器（OP1）的输出通过第九电阻（R9）和第二运算放大器（OP2）的反向输入端连接，第二运算放大器（OP2）的反向输入端同时通过第十一电阻（R11）和采样电阻（RS1）连接，第二运算放大器（OP2）的同相输入端连接第二基准电压（VREF2）。
4.根据权利要求1所述适用于AC切相调光的LED驱动电源，其特征在于：当输入电源的导通角大于第一数值时，输出电流保持最大并且不随着导通角的增加而增加；当输入电源的导通角小于第二数值时，输出电流保持最小并且不会随着导通角的减小而减小。
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