CN107682971A - 一种led闪光灯带用稳压式节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，主要由二极管整流器U1，控制芯片U2，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，电流缓冲电路，单向晶闸管VS，极性电容C7，以及电阻R4等组成。本发明通过对直流电压中的谐波进行抑制或消除，并对直流电压加载时产生的瞬间高电流进行限制或调整后，使直流电压更干净、更平稳，从而提高了本发明输出电压的稳定效果，因此本发明能有效的防止LED闪光灯带LEDW在亮度变化时出现连续闪烁，能有效的延长LED闪光灯带LEDW的使用寿命，很好的节约了物力资源。

Description

一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统

技术领域

本发明涉及的是一种节能控制系统，具体的说，是一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统。

背景技术

目前随着人们的生活水平的不断提高，对生活的环境美化的要求也越来越高，人们为了美化自己的居住环境，便采用具有多种光源的LED闪光灯带来对室内进行美化，而人们多将LED闪光灯带设置在室内顶部的暗槽内，在LED闪光灯带的控制系统的控制下形成不通亮度的美丽光环，该光环不仅能美化居住环境，还能为人们在夜里带来一种美妙的奇幻感。然而，现有的LED闪光灯带的控制系统存在输出电压稳定性差的问题，导致LED闪光灯带在亮度变化时出现连续闪烁，严重的缩短了LED闪光灯带的使用寿命，从而造成物力资源的极大浪费。

因此，提供一种能提高输出电压稳定效果的LED闪光灯带用控制系统便是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的LED闪光灯带的控制系统存在输出电压稳定性差的缺陷，提供的一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，主要由二极管整流器U1，控制芯片U2，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，单向晶闸管VS，与二极管整流器U1的正极输出端相连接的电流缓冲电路，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，N极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接、P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的稳压二极管D1，正极经电感L1后与稳压二极管D1的N极相连接、负极接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电阻R2，正极经可调电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、负极与控制芯片U2的OSC1管脚相连接的极性电容C3，P极与控制芯片U2的KEY管脚相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D2，一端与控制芯片U2的OSC2管脚相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电感L2，P极经电阻R9后与控制芯片U2的Q3管脚相连接、N极经电阻R10后与三极管VT4的基极相连接的二极管D3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接后接地的电阻R8，正极与控制芯片U2的Q2管脚相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C4，正极经电阻R6后与控制芯片U2的Q1管脚相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C5，负极与三极管VT3的发射极相连接、正极经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C6，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极与单向晶闸管VS的控制端相连接的极性电容C7，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的电阻R7，一端与单向晶闸管VS的阳极相连接、另一端作为控制系统的其中一个输出端的电阻R4，P极与控制芯片U2的VSS管脚相连接、N极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接的二极管D4，负极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接、正极与控制芯片U2的VSS管脚相连接的极性电容C10，正极经可调电阻R11后与二极管D4的P极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C10的正极相连接、另一端与场效应管MOS的栅极相连接的电感L3，以及正极与二极管D3的P极相连接、负极与此次新员工的漏极相连接的极性电容C8组成；

所述场效应管MOS的源极接地；所述二极管D2的N极还与可调电阻R3的调节端相连接；所述三极管VT1的集电极接地、其发射极与控制芯片U2的VSS管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述三极管VT3的集电极还与二极管D3的P极相连接；所述三极管VT4的集电极接地；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成控制系统的输入端。

所述电流缓冲电路场效应管MOS101，三极管VT101，三极管VT102，二极管D101，二极管D103，一端与场效应管MOS101的栅极相连接、另一端与三极管VT101的集电极相连接的电感L101，负极与场效应管MOS101的源极相连接后接地、正极经电阻R102后与三极管VT102的发射极相连接的极性电容C101，P极与场效应管MOS101的漏极相连接、N极与三极管VT102的基极相连接的二极管D102，正极与二极管D101的N极相连接、负极与三极管VT102的集电极相连接的极性电容C102，正极与二极管D103的N极相连接、负极接地的极性电容C103，一端与二极管D101的N极相连接、另一端与极性电容C103的正极相连接的电感L102，以及一端与二极管D103的N极相连接、另一端与极性电容C103的负极相连接的电阻R103组成；所述场效应管MOS101的栅极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述极性电容C103的负极作为控制系统的另一个输出端。

为确保本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2为HCF4060分频集成芯片。所述单向晶闸管VS为TYN625单向晶闸管。所述二极管整流器U1为4只1N4004硅整流二极管组成的二极管整流器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对直流电压中的谐波进行抑制或消除，并能对直流电压加载时产生的瞬间高电流进行限制或调整，使直流电压更干净、更平稳，从而提高了本发明输出电压的稳定效果，并且能有效的防止LED闪光灯带在亮度变化时出现连续闪烁，能有效的延长LED闪光灯带的使用寿命，很好的节约了物力资源。

(2)本发明设置的电流缓冲电路能利用电感电流不能突变的特性抑制输入电流的上升率，利用电容电压不能突变的特性抑制输入的电压的上升率，从而确保了本发明的控制系统能为LED闪光灯带提供稳定的电流。

(3)本发明能对电流的频点漂移进行抑制，使电压和电流保持平稳，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电流缓冲电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明主要由二极管整流器U1，控制芯片U2，三极管VT1，三极管VT2，电流缓冲电路，三极管VT3，三极管VT4，场效应管MOS，单向晶闸管VS，电阻R1，电阻R2，可调电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，可调电阻R11，电阻R12，电阻R13，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，稳压二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，电感L1，电感L2，以及电感L3组成。

为确保本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2为HCF4060分频集成芯片。所述单向晶闸管VS为TYN625单向晶闸管。所述二极管整流器U1为4只1N4004硅整流二极管组成的二极管整流器；同时，场效应管MOS为04N03L场效应管；三极管VT1～VT4均为3DG06三极管；电阻Rl为500kΩ金属膜电阻，电阻R2的阻值为200kΩ，电阻R3的阻值范围为20～200kΩ的可调电阻，电阻R4～R6的阻值均为5kΩ，电阻R7的阻值为100Ω，电阻R8的阻值为10kΩ，电阻R9和电阻R10的阻值均为15kΩ，可调电阻R11的阻值调节范围为2.2～10kΩ，电阻R12的阻值为16kΩ，电阻R13的阻值为20kΩ；极性电容C1和极性电容C2均为1000μF/16V的铝电解电容，极性电容C3的容值为100μF/25V，极性电容C4、极性电容C5和极性电容C6的容值均为10μF/16V，极性电容C7的容值为200μF/50V，极性电容C8和极性电容C9的容值均为220μF/16V，极性电容C10的容值为47μF/50V；稳压二极管D1为1N4016稳压二极管，二极管D2和二极管D3均为1N5406二极管，二极管D4为1N4004二极管；电感L1和电感L2均为100μP/50Vd的磁芯电感，电感L3为100μP/25V的环形电感。

连接时，电流缓冲电路与二极管整流器U1的正极输出端相连接。极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接，负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地。稳压二极管D1的N极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接，P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接。极性电容C2的正极经电感L1后与稳压二极管D1的N极相连接，负极接地。电阻R2的一端与极性电容C2的正极相连接，另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接。极性电容C3的正极经可调电阻R3后与三极管VT1的基极相连接，负极与控制芯片U2的OSC1管脚相连接。二极管D2的P极与控制芯片U2的KEY管脚相连接，N极与三极管VT1的基极相连接。电感L2的一端与控制芯片U2的OSC2管脚相连接，另一端与三极管VT1的基极相连接。

其中，二极管D3的P极经电阻R9后与控制芯片U2的Q3管脚相连接，N极经电阻R10后与三极管VT4的基极相连接。电阻R8的一端与三极管VT3的集电极相连接，另一端与三极管VT2的集电极相连接后接地。极性电容C4的正极与控制芯片U2的Q2管脚相连接，负极与三极管VT3的基极相连接。极性电容C5的正极经电阻R6后与控制芯片U2的Q1管脚相连接，负极与三极管VT2的基极相连接。极性电容C6的负极与三极管VT3的发射极相连接，正极经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接。极性电容C7的正极与三极管VT2的发射极相连接，负极与单向晶闸管VS的控制端相连接。电阻R7的一端与三极管VT2的发射极相连接，另一端与三极管VT4的发射极相连接。

同时，电阻R4的一端与单向晶闸管VS的阳极相连接，另一端与LED闪光灯带LEDW的其中一个电极相连接，所述二极管整流器U1的正极输出端与LED闪光灯带LEDW的另一个电极相连接。二极管D4的P极与控制芯片U2的VSS管脚相连接，N极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接。极性电容C10的负极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接，正极与控制芯片U2的VSS管脚相连接。极性电容C9的正极经可调电阻R11后与二极管D4的P极相连接，负极与场效应管MOS的源极相连接。电感L3的一端与极性电容C10的正极相连接，另一端与场效应管MOS的栅极相连接。极性电容C8的正极与二极管D3的P极相连接，负极与此次新员工的漏极相连接。

所述场效应管MOS的源极接地；所述二极管D2的N极还与可调电阻R3的调节端相连接；所述三极管VT1的集电极接地、其发射极与控制芯片U2的VSS管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述三极管VT3的集电极还与二极管D3的P极相连接；所述三极管VT4的集电极接地；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成控制系统的输入端并与市电相连接。

如图2所示，所述电流缓冲电路由型号为TO-263的场效应管MOS101，型号为3DG06的三极管VT101和三极管VT102，型号为1N5406的二极管D101～D103，容值为100μF/16V的极性电容C101，容值为10μF/16V的极性电容C102，电感值为50μH的电感L101和电感L102，容值为4.7μF/16V的极性电容C103，阻值为10kΩ的电阻R101和电阻R102，以及阻值为100kΩ的电阻R103组成。

连接时，电感L101的一端与场效应管MOS101的栅极相连接，另一端与三极管VT101的集电极相连接。极性电容C101的负极与场效应管MOS101的源极相连接后接地，正极经电阻R102后与三极管VT102的发射极相连接。二极管D102的P极与场效应管MOS101的漏极相连接，N极与三极管VT102的基极相连接。

其中，极性电容C102的正极与二极管D101的N极相连接，负极与三极管VT102的集电极相连接。极性电容C103的正极与二极管D103的N极相连接，负极接地。电感L102的一端与二极管D101的N极相连接，另一端与极性电容C103的正极相连接。电阻R103的一端与二极管D103的N极相连接，另一端与极性电容C103的负极相连接。所述场效应管MOS101的栅极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述极性电容C103的负极作为控制系统的另一个输出端并与LED闪光灯带LEDW的正电极连接端相连接。

所述电流缓冲电路具体运行时，谐振电感L102作为谐振电感与二极管D101串联，以实现开关管的零电流开通和二极管D103的零电流开关，电容C102用来实现开关管的零电压开关，电容C103用来转换能量。二极管D102用来实现场效应管MOS101和三极管VT102之间的能量转换。该电流缓冲电路利用电感L101电流不能突变的特性抑制二极管整流器U1正极输出的正电极电流的上升率，利用极性电容C102在二极管D101的电流变化时电压不能突变的特性抑制输入的电压的上升率，从而确保了本发明的控制系统能为LED闪光灯带提供稳定的电流。

工作时，二极管整流器U1和极性电容C1形成整流滤波器，输入的220V市电经整流滤波器的二极管整流器U1进行整流后生成直流电压，极性电容C1则将生直流电压中的谐波进行消除，使直流电压更干净，过滤后的直流电压传输给稳压二极管D1、电阻R1、电阻R2、电感L1和极性电容C2形成的限流电路，该限流电路对直流电压加载时产生的瞬间高电流进行限制，并通过极性电容C2进行电流释放，使直流电压更稳定，通过限流电路对直流电压进行限流后得到稳定的6.8V直流电压，限流电路并将该6.8V直流电压传输给控制芯片U2、极性电容C3、可调电阻R3、电感L2和二极管D2形成的多谐振荡电路，且该稳定的6.8V直流电压同时作为控制芯片U2的工作电压。同时，二极管整流器U1的正极输出端输出端的电流经电流缓冲电路进行电流缓冲处理后为LED闪光灯带LEDW提供一个稳定的正电极。

当多谐振荡电路得电后即开始对过电流进行振荡，控制芯片U2对多谐振荡器产生的振荡信号进行分频计数后，控制芯片U2的Q1管脚和Q2管脚以及Q3管脚输出变化的控制电平，使三极管VT2～VT4、电阻R6～R10和极性电容C5～C7形成的转换控制器的三极管VT2和三极管VT3以及三极管VT4进行间歇导通输出不同的电流，该电流则通过单向晶闸管VS、极性电容C7和电阻R4形成的缓冲电路进行缓冲，使输出的电流更稳定，该经缓冲电路为LED闪光灯带LEDW提供稳定的工作电压，LED闪光灯带LEDW则根据转换控制器输出的不同电流频率进行闪烁发光。本发明在工作时，通过对可调电阻R3的阻值进行调节，能改变LED闪光灯带LEDW的闪烁频率。

其中，本发明为了防止振荡后的直流电压出现频点漂移，在控制芯片U2的VSS管脚与Q3管脚之间设置了由场效应管MOS，极性电容C8、极性电容C9、极性电容C10、可调电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L3和二极管D4形成的电压调整电路，实施时，振荡后的电流经控制芯片U2的VSS管脚输出，极性电容C10和电阻R12形成的滤波器对该直流电压进行滤波，将直流电压中的低次谐波进行消除，使直流电压更平稳，过滤后的直流电压经可调电阻R11、电阻R13、和二极管D4形成的调节器进行电流静点频率调整，有效的对直流电压的频点漂移进行了抑制，最后调节器将调整后的直流电压传输给场效应管MOS，场效应管MOS得电导通，场效应管MOS的漏极输出电压经极性电容C8进行电荷能量储存和释放，使输出的电压更稳定，从而该电压调整电路有效的对直流电压的频点漂移进行了抑制，有效的提高了本发明输出的电压的稳定性。

本发明通过对直流电压中的谐波进行抑制或消除，并对直流电压加载时产生的瞬间高电流进行限制或调整后，使直流电压更干净、更平稳，从而提高了本发明输出电压的稳定效果，因此本发明能有效的防止LED闪光灯带在亮度变化时出现连续闪烁，能有效的延长LED闪光灯带的使用寿命，很好的节约了物力资源。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，其特征在于，主要由二极管整流器U1，控制芯片U2，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，单向晶闸管VS，与二极管整流器U1的正极输出端相连接的电流缓冲电路，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，N极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接、P极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的稳压二极管D1，正极经电感L1后与稳压二极管D1的N极相连接、负极接地的极性电容C2，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电阻R2，正极经可调电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、负极与控制芯片U2的OSC1管脚相连接的极性电容C3，P极与控制芯片U2的KEY管脚相连接、N极与三极管VT1的基极相连接的二极管D2，一端与控制芯片U2的OSC2管脚相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电感L2，P极经电阻R9后与控制芯片U2的Q3管脚相连接、N极经电阻R10后与三极管VT4的基极相连接的二极管D3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接后接地的电阻R8，正极与控制芯片U2的Q2管脚相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C4，正极经电阻R6后与控制芯片U2的Q1管脚相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C5，负极与三极管VT3的发射极相连接、正极经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C6，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极与单向晶闸管VS的控制端相连接的极性电容C7，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的电阻R7，一端与单向晶闸管VS的阳极相连接、另一端作为控制系统的其中一个输出端的电阻R4，P极与控制芯片U2的VSS管脚相连接、N极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接的二极管D4，负极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接、正极与控制芯片U2的VSS管脚相连接的极性电容C10，正极经可调电阻R11后与二极管D4的P极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C9，一端与极性电容C10的正极相连接、另一端与场效应管MOS的栅极相连接的电感L3，以及正极与二极管D3的P极相连接、负极与此次新员工的漏极相连接的极性电容C8组成；

所述场效应管MOS的源极接地；所述二极管D2的N极还与可调电阻R3的调节端相连接；所述三极管VT1的集电极接地、其发射极与控制芯片U2的VSS管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述三极管VT3的集电极还与二极管D3的P极相连接；所述三极管VT4的集电极接地；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成控制系统的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，其特征在于，所述电流缓冲电路场效应管MOS101，三极管VT101，三极管VT102，二极管D101，二极管D103，一端与场效应管MOS101的栅极相连接、另一端与三极管VT101的集电极相连接的电感L101，负极与场效应管MOS101的源极相连接后接地、正极经电阻R102后与三极管VT102的发射极相连接的极性电容C101，P极与场效应管MOS101的漏极相连接、N极与三极管VT102的基极相连接的二极管D102，正极与二极管D101的N极相连接、负极与三极管VT102的集电极相连接的极性电容C102，正极与二极管D103的N极相连接、负极接地的极性电容C103，一端与二极管D101的N极相连接、另一端与极性电容C103的正极相连接的电感L102，以及一端与二极管D103的N极相连接、另一端与极性电容C103的负极相连接的电阻R103组成；所述场效应管MOS101的栅极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述极性电容C103的负极作为控制系统的另一个输出端。

3.根据权利要求2所述的一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，其特征在于，所述控制芯片U2为HCF4060分频集成芯片。

4.根据权利要求3所述的一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，其特征在于，所述单向晶闸管VS为TYN625单向晶闸管。

5.根据权利要求4所述的一种LED闪光灯带用稳压式节能控制系统，其特征在于，所述二极管整流器U1为4只1N4004硅整流二极管组成的二极管整流器。