CN108337767A - 一种智能pfc恒流驱动电源电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能PFC恒流驱动电源电路及控制方法，包括交流输入整流滤波单元、PFC功率因数校正单元、高频变压器、输出滤波单元、输出单元，输出滤波单元通过第四电感与输出单元连接，输出滤波单元通过恒流输出采样单元与PFC功率因数校正单元连接，输出单元通过二级保护电路将输出信号反馈给PFC功率因素调节芯片的供电端，还包括开关电路、亮度感应装置、红外感应装置、时区获取单元、获取输出电流信号并通过信号采样电路连接AD转换模块最终获得采样信号的采样单元、计时器以及与亮度感应装置、红外感应装置、时区获取单元、开关电路和D转换模块连接的单片机。本电路实现智能恒流启动、且使用更安全、恒流稳定效果更好。

Description

一种智能PFC恒流驱动电源电路及控制方法

技术领域

本发明涉及一种LED电源电路，特别是一种智能PFC恒流驱动电源电路及控制方法。

背景技术

LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳，所以 LED 灯的抗震性能好。 LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。LED灯具有以下优点：体积小；耗电量低，LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能不超过0.1W；使用寿命长，在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时；高亮度、低热量， LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多；环保，LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用坚固耐用，因此被广泛地应用，而LED驱动电源是LED灯的动力源，因此驱动电源的好坏直接影响力了最终电路的稳定，而目前的LED驱动电源都是通过市电供电，然后通过开关手动控制，而开关属于易损耗件，最终导致长时间使用后，开关容易坏，一旦开关坏了，需要更换，相对麻烦，另外目前的LED恒流驱动电路还是存在驱动恒流效果差、对后期恒流达不到预期的效果，因此如何设计一款智能恒流启动、且使用更安全、恒流效果更好的电路尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种智能恒流启动、且使用更安全、恒流稳定效果更好的电路的一种智能PFC恒流驱动电源电路及控制方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种智能PFC恒流驱动电源电路，包括交流输入整流滤波单元、PFC功率因数校正单元、高频变压器T1、输出滤波单元以及输出单元，所述PFC功率因数校正单元通过一PFC功率因素调节芯片U1与外围电路连接并通过一场效应管Q1与高频变压器T1连接，所述输出滤波单元的输出通过第四电感L4与输出单元连接，输出滤波单元中的输出端通过一恒流输出采样单元与PFC功率因数校正单元连接，一旦输出过流时立即将信号发送给PFC功率因数校正单元最终控制输出电流处于恒流状态，所述输出单元通过二级保护电路将输出信号反馈给PFC功率因素调节芯片U1的供电端控制输出电流稳定，还包括实现控制输入端接通和关闭的开关电路、实现亮度检测的亮度感应装置、实现人体红外感应检测的红外感应装置、获取当前时间的时区获取单元、获取输出电流信号并通过信号采样电路连接AD转换模块最终获得采样信号的采样单元、计时器以及单片机，所述的单片机均与开关电路、AD转换模块、亮度感应装置、红外感应装置、时区获取单元和计时器连接，实现当亮度过低、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路，使得交流输入整流滤波单元与市电连接进行供电，同时当输出采样信号大于预设值且超过预设时间，立即关闭开关电路使市电断电。

进一步为了使电路更加简单，所述的开关电路包括继电器、第三十四三极管Q34、第一一一电阻R111和+5V供电电压，所述+5V供电电压连接继电器的线圈J1的一端，继电器的线圈J1的另一端连接第三十四三极管Q34的发射极，第三十四三极管Q34的基极通过第一一一电阻R111连接单片机，第三十四三极管Q34的发射极接地，继电器的常开开关K1串联在市电与交流输入整流滤波单元的输入端上，在继电器的常开开关K1上并联有用于检测的按钮开关S1。

进一步为了使电路检测效果更好，红外感应装置采用热释电红外传感器构成的红外感应电路。

进一步为了使电路更简单，所述的时区获取单元是通过网络连接后与服务器的时间进行同步的过程。

进一步为了使电路更简单，所述二级保护电路包括线性光耦U4、第十六A电阻R16A、第十六B电阻R16B、第十六C电阻R16C、第十六D电阻R16D和第三三极管Q3，其中，所述的第十六D电阻R16D的一端连接输出单元的正极Vo+，第十六D电阻R16D的另一端连接线性光耦U4的发光二极管正极端，线性光耦U4的发光二极管负极端连接输出单元的负极Vo-，线性光耦U4的输出两个端之间连接有第一一一电容C111，第一一一电容C111的一端连接第三三极管Q3的基极，第一一一电容C111的另一端接地，第三三极管Q3的集电极通过第十六B电阻R16B连接PFC功率因素调节芯片U1的VCC端，第三三极管Q3的集电极与基极之间连接第十六A电阻R16A，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极与地之间连接第十六C电阻R16C。

进一步，为了使电路更加稳定，恒流效果更好，所述PFC功率因素调节芯片U1与外围电路的具体电路连接结构如下：

所述PFC功率因素调节芯片U1是型号为L6562，且PFC功率因素调节芯片U1的GD脚通过第十七电阻R17连接场效应管Q1的G脚，场效应管Q1的S脚通过第二十电阻R20接地，PFC功率因素调节芯片U1的GS端通过第十九电阻R19连接场效应管Q1的S脚，场效应管Q1的S脚与第十九电阻R19的公共端与场效应管Q1的G脚之间连接有第十八电阻R18，PFC功率因素调节芯片U1的GS端与地之间连接有第十七电容C17，所述第十七电容C17与第十九电阻R19的公共端通过第五十电阻R50连接输入整流滤波单元1的输出正极端E，第十七电阻R17上并联有正极连接场效应管Q1的第十四二极管D14，PFC功率因素调节芯片U1的ZCD端与地之间连接有第十六电容C16，PFC功率因素调节芯片U1的ZCD端通过第十六电阻R16连接高频变压器T1的6脚，场效应管Q1的D脚连接高频变压器T1的3脚，PFC功率因素调节芯片U1的COMP脚与PFC功率因素调节芯片U1的INV之间连接有串联的第十三电容C13和第八电阻R8，且第十三电容C13和第八电阻R8上并联有第十四电容C14，PFC功率因素调节芯片U1的INV脚与地之间串联有第九电阻R9和第十电阻R10，在第十电阻R10上并联有第十八电容C18，第十电阻R10与第九电阻R9的公共端连接恒流输出采样单元5的反馈端，PFC功率因素调节芯片U1的MULT脚通过串联的第三电阻R3和第四电阻R4连接输入整流滤波单元的输出正极端E，PFC功率因素调节芯片U1的INV脚通过串联的第四二极管D4、第十二电阻R12接地，第四二极管D4、第十二电阻R12的公共端通过串联的第十一电阻R11和第二二极管D2连接高频变压器T1的6脚，且第二二极管D2的正极连接高频变压器T1的6脚，第二二极管D2的负极还通过第十三电阻R13连接第二NPN三极管Q2的集电极，第二NPN三极管Q2的发射极通过串联的第三二极管D3以及第三电容C3接地，第二NPN三极管Q2的基极通过第一稳压二极管ZD1接地，第二NPN三极管Q2的发射极与地之间连接有第二电容C2，第二NPN三极管Q2的发射极与第二NPN三极管Q2的基极连接有第十四电阻R14，场效应管Q1的D脚与输入整流滤波单元的输出正极端E之间串联有第一二极管D1和第十五电容C15，第十五电容C15上并联有由两组分别用两个电阻并联后再串联的支路，高频变压器T1的1脚与输入整流滤波单元1的输出正极端E连接，PFC功率因素调节芯片U1的MULT脚与地之间连接有由第五电阻R5、第十一电容C11、第二稳压管ZD4并联构成的电路，第三二极管D3以及第三电容C3的公共端接供电电压VCC1，PFC功率因素调节芯片U1的8脚接供电电压VCC1。

进一步，所述恒流输出采样单元5包括型号为TSM103的双反馈运输放大器U5、线性光耦U2及外围电路，所述双反馈运输放大器U5的1脚连接第十二共阳开关二极管D12的一个负极端，第十二共阳开关二极管D12的另一个负极端通过第四十五电阻R45连接双反馈运输放大器U5的7脚，第十二共阳开关二极管D12的正极端连接线性光耦U2的发光二极管负极，线性光耦U2的发光二极管正极连接供电电压VCC2，线性光耦U2的三极管集电极连接供电电压VCC1，线性光耦U2的三极管发射极连接第十电阻R10和第九电阻R9的公共端，所述双反馈运输放大器U5的2脚与双反馈运输放大器U5的1脚之间串联有第三四电阻R34和第二十五电容C25，所述双反馈运输放大器U5的2脚与输出滤波单元中的滤波输出正极端之间连接有分压电路，所述分压电路包括串联在输出滤波单元中的输出端与地之间的第三十一电阻R31和第三十三电阻R33以及并联在第三十三电阻R33上的第三十二电阻R32构成，所述双反馈运输放大器U5的2脚分压获得第三十三电阻R33上的电压，双反馈运输放大器U5的3脚与供电电压VCC2之间串联有第四十六电阻R46，双反馈运输放大器U5的5脚与双反馈运输放大器U5的3脚之间串联有第三十九电阻R39和第二十四电阻R24，第三十九电阻R39和第二十四电阻R24的公共端与地之间连接有第三十八电阻R38，双反馈运输放大器U5的6脚与输出滤波单元3中的滤波输出负极端之间连接有第四十一电阻R41，双反馈运输放大器U5的6脚与双反馈运输放大器U5的7脚之间串联有第二十六电容C26和第四十电阻R40，双反馈运输放大器U5的8脚接供电电压VCC2，双反馈运输放大器U5的3脚与双反馈运输放大器U5的4脚之间连接有第二十八电容C28。

进一步，为了使电路更加稳定，所述输出滤波单元包括在高频变压器T1的次级输出线圈之间的并联的4个滤波电容E1，在滤波电容E1上并联有第四十三电阻R43，滤波电容E1的正极端与第三十一电阻R31连接， 滤波电容E1的负极端与高频变压器T1的输出端之间并联有三个共阳开关二极管，且3个共阳开关二极管的正极与滤波电容E1的负极端连接，3个共阳开关二极管的负极与高频变压器T1连接，在3个共阳开关二极管上还并联有由两个电阻并联后再与一个电容串联的支路，第三十一电阻R31的另一端连接第四电感L4的一端，滤波电容E1的正极连接第四电感L4另一脚，第四电感L4的两个脚连接输出单元，第三十一电阻R31与第四电感L4的公共端连接第四十一电阻R41。

所述高频变压器T1的3脚、6脚、7脚和与滤波电容E1正极端连接的脚均为同名端。

本发明还公开了一种智能PFC恒流驱动电源电路的控制方法，其具体包含以下步骤：

S1、首选通过亮度感应装置实时获取当前亮度情况，通过红外感应装置实时获取当前是否有人出现，并通过时区获取单元实时获取当前时间，然后将这三者情况作为三项必备条件，一旦当亮度低于预设值、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路，此时开关电路工作，使得市电与交流输入整流滤波单元连通，进行供电；

S2、此时输出先由恒流输出采样单元实时获取输出滤波单元的输出电流的反馈信号，将反馈信号通过线性隔离光耦输送给PFC功率因数校正单元， PFC功率因数校正单元根据输出电流的变化进行功率因素校正，最终控制输出恒流；

S3、其次实时通过二级保护电路对输出模块进行二级保护，一旦输出短路时，输出为0，此时二级保护电路拉低PFC功率因数校正单元的供电电压，使其不工作以此起到保护作用，防止烧坏元器件；

S4、另外实时获取输出电流信号并通过信号采样电路连接AD转换模块最终将采样信号实时反馈给单片机，一旦采样信号大于规定值，且该数值持续5S后立即关闭开关电路，进行故障检测。

本发明得到的一种智能PFC恒流驱动电源电路及控制方法，通过亮度感应装置实时获取当前亮度情况，通过红外感应装置实时获取当前是否有人出现，并通过时区获取单元实时获取当前时间，然后将这三者情况作为三项必备条件，一旦当亮度低于预设值、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路，此时开关电路工作，使得市电与交流输入整流滤波单元连通，进行供电，最终实现智能恒流启动，且多级保护功能，使得电路更加稳定。

附图说明

图1是本实施例中一种智能PFC恒流驱动电源电路的原理框图；

图2是本实施例中一种智能PFC恒流驱动电源电路在无PFC功率因数校正单元以及恒流输出采样单元的原理图；

图3是本实施例中PFC功率因数校正单元的原理图；

图4是本实施例中恒流输出采样单元的原理图。

图中：交流输入整流滤波单元1、PFC功率因数校正单元2、输出滤波单元3、输出单元4、恒流输出采样单元5、二级保护电路6、分压电路7、信号采样电路8、时区获取单元9、红外感应装置10、亮度感应装置11、单片机12、开关电路13、计时器14、AD转换模块15。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

如图1、图2所示，本发明提供的一种智能PFC恒流驱动电源电路，包括交流输入整流滤波单元1、PFC功率因数校正单元2、高频变压器T1、输出滤波单元3以及输出单元4，所述PFC功率因数校正单元2通过一PFC功率因素调节芯片U1与外围电路连接并通过一场效应管Q1与高频变压器T1连接，所述输出滤波单元3的输出通过第四电感L4与输出单元4连接，输出滤波单元3中的输出端通过一恒流输出采样单元5与PFC功率因数校正单元2连接，一旦输出过流时立即将信号发送给PFC功率因数校正单元2最终控制输出电流处于恒流状态，所述输出单元4通过二级保护电路6将输出信号反馈给PFC功率因素调节芯片U1的供电端控制输出电流稳定，还包括实现控制输入端接通和关闭的开关电路13、实现亮度检测的亮度感应装置11、实现人体红外感应检测的红外感应装置10、获取当前时间的时区获取单元9、获取输出电流信号并通过信号采样电路8连接AD转换模块15最终获得采样信号的采样单元、计时器14以及单片机12，所述的单片机12均与开关电路13、AD转换模块15、亮度感应装置11、红外感应装置10、时区获取单元9和计时器14连接，实现当亮度过低、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路13，使得交流输入整流滤波单元1与市电连接进行供电，同时当输出采样信号大于预设值且超过预设时间，立即关闭开关电路13使市电断电。

进一步，为了使电路更加简单，所述的开关电路13包括继电器、第三十四三极管Q34、第一一一电阻R111和+5V供电电压，所述+5V供电电压连接继电器的线圈J1的一端，继电器的线圈J1的另一端连接第三十四三极管Q34的发射极，第三十四三极管Q34的基极通过第一一一电阻R111连接单片机12，第三十四三极管Q34的发射极接地，继电器的常开开关K1串联在市电与交流输入整流滤波单元1的输入端上，在继电器的常开开关K1上并联有用于检测的按钮开关S1。

进一步，为了使电路更加简单，红外感应装置10采用热释电红外传感器构成的红外感应电路。

进一步，为了使电路更加简单，所述的时区获取单元9是通过网络连接后与服务器的时间进行同步的过程。

进一步，为了使电路更加简单，所述二级保护电路6包括线性光耦U4、第十六A电阻R16A、第十六B电阻R16B、第十六C电阻R16C、第十六D电阻R16D和第三三极管Q3，其中，所述的第十六D电阻R16D的一端连接输出单元4的正极Vo+，第十六D电阻R16D的另一端连接线性光耦U4的发光二极管正极端，线性光耦U4的发光二极管负极端连接输出单元4的负极Vo-，线性光耦U4的输出两个端之间连接有第一一一电容C111，第一一一电容C111的一端连接第三三极管Q3的基极，第一一一电容C111的另一端接地，第三三极管Q3的集电极通过第十六B电阻R16B连接PFC功率因素调节芯片U1的VCC端，第三三极管Q3的集电极与基极之间连接第十六A电阻R16A，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极与地之间连接第十六C电阻R16C。

如图3所示，所述PFC功率因素调节芯片U1是型号为L6562，且PFC功率因素调节芯片U1的GD脚通过第十七电阻R17连接场效应管Q1的G脚，场效应管Q1的S脚通过第二十电阻R20接地，PFC功率因素调节芯片U1的GS端通过第十九电阻R19连接场效应管Q1的S脚，场效应管Q1的S脚与第十九电阻R19的公共端与场效应管Q1的G脚之间连接有第十八电阻R18，PFC功率因素调节芯片U1的GS端与地之间连接有第十七电容C17，所述第十七电容C17与第十九电阻R19的公共端通过第五十电阻R50连接输入整流滤波单元1的输出正极端E，第十七电阻R17上并联有正极连接场效应管Q1的第十四二极管D14，PFC功率因素调节芯片U1的ZCD端与地之间连接有第十六电容C16，PFC功率因素调节芯片U1的ZCD端通过第十六电阻R16连接高频变压器T1的6脚，场效应管Q1的D脚连接高频变压器T1的3脚，PFC功率因素调节芯片U1的COMP脚与PFC功率因素调节芯片U1的INV之间连接有串联的第十三电容C13和第八电阻R8，且第十三电容C13和第八电阻R8上并联有第十四电容C14，PFC功率因素调节芯片U1的INV脚与地之间串联有第九电阻R9和第十电阻R10，在第十电阻R10上并联有第十八电容C18，第十电阻R10与第九电阻R9的公共端连接恒流输出采样单元5的反馈端，PFC功率因素调节芯片U1的MULT脚通过串联的第三电阻R3和第四电阻R4连接输入整流滤波单元1的输出正极端E，PFC功率因素调节芯片U1的INV脚通过串联的第四二极管D4、第十二电阻R12接地，第四二极管D4、第十二电阻R12的公共端通过串联的第十一电阻R11和第二二极管D2连接高频变压器T1的6脚，且第二二极管D2的正极连接高频变压器T1的6脚，第二二极管D2的负极还通过第十三电阻R13连接第二NPN三极管Q2的集电极，第二NPN三极管Q2的发射极通过串联的第三二极管D3以及第三电容C3接地，第二NPN三极管Q2的基极通过第一稳压二极管ZD1接地，第二NPN三极管Q2的发射极与地之间连接有第二电容C2，第二NPN三极管Q2的发射极与第二NPN三极管Q2的基极连接有第十四电阻R14，场效应管Q1的D脚与输入整流滤波单元1的输出正极端E之间串联有第一二极管D1和第十五电容C15，第十五电容C15上并联有由两组分别用两个电阻并联后再串联的支路，高频变压器T1的1脚与输入整流滤波单元1的输出正极端E连接，PFC功率因素调节芯片U1的MULT脚与地之间连接有由第五电阻R5、第十一电容C11、第二稳压管ZD4并联构成的电路，第三二极管D3以及第三电容C3的公共端接供电电压VCC1，PFC功率因素调节芯片U1的8脚接供电电压VCC1。

如图4所示，进一步，为了使电路更加稳定，所述恒流输出采样单元5包括型号为TSM103的双反馈运输放大器U5、线性光耦U2及外围电路，所述双反馈运输放大器U5的1脚连接第十二共阳开关二极管D12的一个负极端，第十二共阳开关二极管D12的另一个负极端通过第四十五电阻R45连接双反馈运输放大器U5的7脚，第十二共阳开关二极管D12的正极端连接线性光耦U2的发光二极管负极，线性光耦U2的的发光二极管正极连接供电电压VCC2，线性光耦U2的三极管集电极连接供电电压VCC1，线性光耦U2的三极管发射极连接第十电阻R10和第九电阻R9的公共端，所述双反馈运输放大器U5的2脚与双反馈运输放大器U5的1脚之间串联有第三四电阻R34和第二十五电容C25，所述双反馈运输放大器U5的2脚与输出滤波单元3中的滤波输出正极端之间连接有分压电路7，所述分压电路7包括串联在输出滤波单元3中的输出端与地之间的第三十一电阻R31和第三十三电阻R33以及并联在第三十三电阻R33上的第三十二电阻R32构成，所述双反馈运输放大器U5的2脚分压获得第三十三电阻R33上的电压，双反馈运输放大器U5的3脚与供电电压VCC2之间串联有第四十六电阻R46，双反馈运输放大器U5的5脚与双反馈运输放大器U5的3脚之间串联有第三十九电阻R39和第二十四电阻R24，第三十九电阻R39和第二十四电阻R24的公共端与地之间连接有第三十八电阻R38，双反馈运输放大器U5的6脚与输出滤波单元3中的滤波输出负极端之间连接有第四十一电阻R41，双反馈运输放大器U5的6脚与双反馈运输放大器U5的7脚之间串联有第二十六电容C26和第四十电阻R40，双反馈运输放大器U5的8脚接供电电压VCC2，双反馈运输放大器U5的3脚与双反馈运输放大器U5的4脚之间连接有第二十八电容C28。

进一步，为了使电路更加稳定所述输出滤波单元3包括在高频变压器T1的次级输出线圈之间的并联的4个滤波电容E1，在滤波电容E1上并联有第四十三电阻R43，滤波电容E1的正极端与第三十一电阻R31连接， 滤波电容E1的负极端与高频变压器T1的输出端之间并联有三个共阳开关二极管，且3个共阳开关二极管的正极与滤波电容E1的负极端连接，3个共阳开关二极管的负极与高频变压器T1连接，在3个共阳开关二极管上还并联有由两个电阻并联后再与一个电容串联的支路，第三十一电阻R31的另一端连接第四电感L4的一端，滤波电容E1的正极连接第四电感L4另一脚，第四电感L4的两个脚连接输出单元4，第三十一电阻R31与第四电感L4的公共端连接第四十一电阻R41。

所述高频变压器T1的3脚、6脚、7脚和与滤波电容E1正极端连接的脚均为同名端。

本实施例还公开了一种智能PFC恒流驱动电源电路的控制方法，其具体包含以下步骤：

S1、首选通过亮度感应装置11实时获取当前亮度情况，通过红外感应装置10实时获取当前是否有人出现，并通过时区获取单元9实时获取当前时间，然后将这三者情况作为三项必备条件，一旦当亮度低于预设值、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路13，此时开关电路13工作，使得市电与交流输入整流滤波单元1连通，进行供电；

S2、此时输出先由恒流输出采样单元5实时获取输出滤波单元3的输出电流的反馈信号，将反馈信号通过线性隔离光耦输送给PFC功率因数校正单元2， PFC功率因数校正单元2根据输出电流的变化进行功率因素校正，最终控制输出恒流；

S3、其次实时通过二级保护电路6对输出模块4进行二级保护，一旦输出短路时，输出为0，此时二级保护电路6拉低PFC功率因数校正单元2的供电电压，使其不工作以此起到保护作用，防止烧坏元器件；

S4、另外实时获取输出电流信号并通过信号采样电路8连接AD转换模块15最终将采样信号实时反馈给单片机12，一旦采样信号大于规定值，且该数值持续5S后立即关闭开关电路13，进行故障检测。

工作原理：首选通过亮度感应装置11实时获取当前亮度情况，通过红外感应装置10实时获取当前是否有人出现，并通过时区获取单元9实时获取当前时间，然后将这三者情况作为三项必备条件，一旦当亮度低于预设值、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路13，此时开关电路13工作，使得市电与交流输入整流滤波单元1连通，进行供电；工作时，输出先由恒流输出采样单元5实时获取输出滤波单元3的输出电流的反馈信号，将反馈信号通过线性隔离光耦输送给PFC功率因数校正单元2， PFC功率因数校正单元2根据输出电流的变化进行功率因素校正，最终控制输出恒流；其次实时通过二级保护电路6对输出模块4进行二级保护，一旦输出短路时，输出为0，此时二级保护电路6拉低PFC功率因数校正单元2的供电电压，使其不工作以此起到保护作用，防止烧坏元器件；另外实时获取输出电流信号并通过信号采样电路8连接AD转换模块15最终将采样信号实时反馈给单片机12，一旦采样信号大于规定值，且该数值持续5S后立即关闭开关电路13，进行故障检测，最终实现智能恒流启动，且多级保护功能，使得电路更加稳定，同时输出滤波过程中设置各个电容和电感以及开关二极管使得电路稳定，消除波纹对采样信号的影响。本申请人需要说明的是上述的信号采样电路8、红外感应装置10、亮度感应装置11中如何采用具体的电路元器件以及各个元器件之间的连接关系是本领域技术人员熟知的技术，故在此不做具体描述，同时时区获取单元9中如何通过编写代码获取当前时间是本领域技术人员熟知的技术，故不作具体描述。

Claims (10)

1.一种智能PFC恒流驱动电源电路，包括交流输入整流滤波单元（1）、PFC功率因数校正单元（2）、高频变压器（T1）、输出滤波单元（3）以及输出单元（4），所述PFC功率因数校正单元（2）通过一PFC功率因素调节芯片（U1）与外围电路连接并通过一场效应管（Q1）与高频变压器（T1）连接，所述输出滤波单元（3）的输出通过第四电感（L4）与输出单元（4）连接，输出滤波单元（3）中的输出端通过一恒流输出采样单元（5）与PFC功率因数校正单元（2）连接，一旦输出过流时立即将信号发送给PFC功率因数校正单元（2）最终控制输出电流处于恒流状态，所述输出单元（4）通过二级保护电路（6）将输出信号反馈给PFC功率因素调节芯片（U1）的供电端控制输出电流稳定，其特征是：还包括实现控制输入端接通和关闭的开关电路（13）、实现亮度检测的亮度感应装置（11）、实现人体红外感应检测的红外感应装置（10）、获取当前时间的时区获取单元（9）、获取输出电流信号并通过信号采样电路（8）连接AD转换模块（15）最终获得采样信号的采样单元、计时器（14）以及单片机（12），所述的单片机（12）均与开关电路（13）、AD转换模块（15）、亮度感应装置（11）、红外感应装置（10）、时区获取单元（9）和计时器（14）连接，实现当亮度过低、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路（13），使得交流输入整流滤波单元（1）与市电连接进行供电，同时当输出采样信号大于预设值且超过预设时间，立即关闭开关电路（13）使市电断电。

2.根据权利要求1所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述的开关电路（13）包括继电器、第三十四三极管（Q34）、第一一一电阻（R111）和+5V供电电压，所述+5V供电电压连接继电器的线圈（J1）的一端，继电器的线圈（J1）的另一端连接第三十四三极管（Q34）的发射极，第三十四三极管（Q34）的基极通过第一一一电阻（R111）连接单片机（12），第三十四三极管（Q34）的发射极接地，继电器的常开开关（K1）串联在市电与交流输入整流滤波单元（1）的输入端上，在继电器的常开开关（K1）上并联有用于检测的按钮开关（S1）。

3.根据权利要求2所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：红外感应装置（10）采用热释电红外传感器构成的红外感应电路。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述的时区获取单元（9）是通过网络连接后与服务器的时间进行同步的过程。

5.根据权利要求4所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述二级保护电路（6）包括线性光耦（U4）、第十六A电阻（R16A）、第十六B电阻（R16B）、第十六C电阻（R16C）、第十六D电阻（R16D）和第三三极管（Q3），其中，所述的第十六D电阻（R16D）的一端连接输出单元（4）的正极（Vo+），第十六D电阻（R16D）的另一端连接线性光耦（U4）的发光二极管正极端，线性光耦（U4）的发光二极管负极端连接输出单元（4）的负极（Vo-），线性光耦（U4）的输出两个端之间连接有第一一一电容（C111），第一一一电容（C111）的一端连接第三三极管（Q3）的基极，第一一一电容（C111）的另一端接地，第三三极管（Q3）的集电极通过第十六B电阻（R16B）连接PFC功率因素调节芯片（U1）的VCC端，第三三极管（Q3）的集电极与基极之间连接第十六A电阻（R16A），第三三极管（Q3）的发射极接地，第三三极管（Q3）的基极与地之间连接第十六C电阻（R16C）。

6.根据权利要求5所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述PFC功率因素调节芯片（U1）与外围电路的具体电路连接结构如下：所述PFC功率因素调节芯片（U1）是型号为L6562，且PFC功率因素调节芯片（U1）的GD脚通过第十七电阻（R17）连接场效应管（Q1）的G脚，场效应管（Q1）的S脚通过第二十电阻（R20）接地，PFC功率因素调节芯片（U1）的GS端通过第十九电阻（R19）连接场效应管（Q1）的S脚，场效应管（Q1）的S脚与第十九电阻（R19）的公共端与场效应管（Q1）的G脚之间连接有第十八电阻（R18），PFC功率因素调节芯片（U1）的GS端与地之间连接有第十七电容（C17），所述第十七电容（C17）与第十九电阻（R19）的公共端通过第五十电阻（R50）连接输入整流滤波单元（1）的输出正极端E，第十七电阻（R17）上并联有正极连接场效应管（Q1）的第十四二极管（D14），PFC功率因素调节芯片（U1）的ZCD端与地之间连接有第十六电容（C16），PFC功率因素调节芯片（U1）的ZCD端通过第十六电阻（R16）连接高频变压器（T1）的6脚，场效应管（Q1）的D脚连接高频变压器（T1）的3脚，PFC功率因素调节芯片（U1）的COMP脚与PFC功率因素调节芯片（U1）的INV之间连接有串联的第十三电容（C13）和第八电阻（R8），且第十三电容（C13）和第八电阻（R8）上并联有第十四电容（C14），PFC功率因素调节芯片（U1）的INV脚与地之间串联有第九电阻（R9）和第十电阻（R10），在第十电阻（R10）上并联有第十八电容（C18），第十电阻（R10）与第九电阻（R9）的公共端连接恒流输出采样单元（5）的反馈端，PFC功率因素调节芯片（U1）的MULT脚通过串联的第三电阻（R3）和第四电阻（R4）连接输入整流滤波单元（1）的输出正极端E，PFC功率因素调节芯片（U1）的INV脚通过串联的第四二极管（D4）、第十二电阻（R12）接地，第四二极管（D4）、第十二电阻（R12）的公共端通过串联的第十一电阻（R11）和第二二极管（D2）连接高频变压器（T1）的6脚，且第二二极管（D2）的正极连接高频变压器（T1）的6脚，第二二极管（D2）的负极还通过第十三电阻（R13）连接第二NPN三极管（Q2）的集电极，第二NPN三极管（Q2）的发射极通过串联的第三二极管（D3）以及第三电容（C3）接地，第二NPN三极管（Q2）的基极通过第一稳压二极管（ZD1）接地，第二NPN三极管（Q2）的发射极与地之间连接有第二电容（C2），第二NPN三极管（Q2）的发射极与第二NPN三极管（Q2）的基极连接有第十四电阻（R14），场效应管（Q1）的D脚与输入整流滤波单元（1）的输出正极端E之间串联有第一二极管（D1）和第十五电容（C15），第十五电容（C15）上并联有由两组分别用两个电阻并联后再串联的支路，高频变压器（T1）的1脚与输入整流滤波单元（1）的输出正极端E连接，PFC功率因素调节芯片（U1）的MULT脚与地之间连接有由第五电阻（R5）、第十一电容（C11）、第二稳压管（ZD4）并联构成的电路，第三二极管（D3）以及第三电容（C3）的公共端接供电电压VCC1，PFC功率因素调节芯片（U1）的8脚接供电电压VCC1。

7.根据权利要求6所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述恒流输出采样单元（5）包括型号为TSM103的双反馈运输放大器（U5）、线性光耦（U2）及外围电路，所述双反馈运输放大器（U5）的1脚连接第十二共阳开关二极管（D12）的一个负极端，第十二共阳开关二极管（D12）的另一个负极端通过第四十五电阻（R45）连接双反馈运输放大器（U5）的7脚，第十二共阳开关二极管（D12）的正极端连接线性光耦（U2）的发光二极管负极，线性光耦（U2）的发光二极管正极连接供电电压VCC2，线性光耦（U2）的三极管集电极连接供电电压VCC1，线性光耦（U2）的三极管发射极连接第十电阻（R10）和第九电阻（R9）的公共端，所述双反馈运输放大器（U5）的2脚与双反馈运输放大器（U5）的1脚之间串联有第三四电阻（R34）和第二十五电容（C25），所述双反馈运输放大器（U5）的2脚与输出滤波单元（3）中的滤波输出正极端之间连接有分压电路（7），所述分压电路（7）包括串联在输出滤波单元（3）中的输出端与地之间的第三十一电阻（R31）和第三十三电阻（R33）以及并联在第三十三电阻（R33）上的第三十二电阻（R32）构成，所述双反馈运输放大器（U5）的2脚分压获得第三十三电阻（R33）上的电压，双反馈运输放大器（U5）的3脚与供电电压VCC2之间串联有第四十六电阻（R46），双反馈运输放大器（U5）的5脚与双反馈运输放大器（U5）的3脚之间串联有第三十九电阻（R39）和第二十四电阻（R24），第三十九电阻（R39）和第二十四电阻（R24）的公共端与地之间连接有第三十八电阻（R38），双反馈运输放大器（U5）的6脚与输出滤波单元（3）中的滤波输出负极端之间连接有第四十一电阻（R41），双反馈运输放大器（U5）的6脚与双反馈运输放大器（U5）的7脚之间串联有第二十六电容（C26）和第四十电阻（R40），双反馈运输放大器（U5）的8脚接供电电压VCC2，双反馈运输放大器（U5）的3脚与双反馈运输放大器（U5）的4脚之间连接有第二十八电容（C28）。

8.根据权利要求7所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述输出滤波单元（3）包括在高频变压器（T1）的次级输出线圈之间的并联的4个滤波电容（E1），在滤波电容（E1）上并联有第四十三电阻（R43），滤波电容（E1）的正极端与第三十一电阻（R31）连接， 滤波电容（E1）的负极端与高频变压器（T1）的输出端之间并联有三个共阳开关二极管，且3个共阳开关二极管的正极与滤波电容（E1）的负极端连接，3个共阳开关二极管的负极与高频变压器（T1）连接，在3个共阳开关二极管上还并联有由两个电阻并联后再与一个电容串联的支路，第三十一电阻（R31）的另一端连接第四电感（L4）的一端，滤波电容（E1）的正极连接第四电感（L4）另一脚，第四电感（L4）的两个脚连接输出单元（4），第三十一电阻（R31）与第四电感（L4）的公共端连接第四十一电阻（R41）。

9.根据权利要求8所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：所述高频变压器（T1）的3脚、6脚、7脚和与滤波电容（E1）正极端连接的脚均为同名端。

10.一种智能PFC恒流驱动电源电路的控制方法，采用权利要求1-9中任意一项权利要求所述的一种智能PFC恒流驱动电源电路，其特征是：具体包含以下步骤：

S1、首选通过亮度感应装置（11）实时获取当前亮度情况，通过红外感应装置（10）实时获取当前是否有人出现，并通过时区获取单元（9）实时获取当前时间，然后将这三者情况作为三项必备条件，一旦当亮度低于预设值、当前时间晚于预设值以及能够感应人体信号后立即开启开关电路（13），此时开关电路（13）工作，使得市电与交流输入整流滤波单元（1）连通，进行供电；

S2、此时输出先由恒流输出采样单元（5）实时获取输出滤波单元（3）的输出电流的反馈信号，将反馈信号通过线性隔离光耦输送给PFC功率因数校正单元（2），PFC功率因数校正单元（2）根据输出电流的变化进行功率因素校正，最终控制输出恒流；

S3、其次实时通过二级保护电路（6）对输出模块（4）进行二级保护，一旦输出短路时，输出为0，此时二级保护电路（6）拉低PFC功率因数校正单元（2）的供电电压，使其不工作以此起到保护作用，防止烧坏元器件；

S4、另外实时获取输出电流信号并通过信号采样电路（8）连接AD转换模块（15）最终将采样信号实时反馈给单片机（12），一旦采样信号大于规定值，且该数值持续5S后立即关闭开关电路（13），进行故障检测。