CN117750577A - 一种用于led驱动电源编程和检测大功率方波输出电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，包括；升压电路，用于将输入的电能升压转化为DC/DC模块所需的直流电压；DC/DC模块，与所述升压电路连接，并输出200V直流电；逆变模块，与所述DC/DC模块连接，以接收200V直流电，其中所述逆变模块通过方波电流采样电路与MCU控制模块连接，用于采样所述逆变模块逆变后输出电流大小和频率，所述MCU控制模块还与所述逆变模块连接，用于根据编码输出信号，控制逆变后占空比和频率，以使所述逆变模块输出±200V方波，一般输出功率可在100W‑2000W之间；程序烧录单元，与所述MCU控制模块连接。
Description
技术领域
本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及用于LED驱动电源编程和检测的电路。
背景技术
目前LED驱动电源市场上，除了DALI、电力载波等控制系统外，有线可编程的驱动电源方案主要是利用TTL串行信号给LED驱动内部MCU芯片进行编程，从而改变电源输出电压或电流。因DALI和电力载波方案系统成本较高，并不是适合所有的照明工程。而利用串口编程对LED驱动电源的输出参数进行设置，在未对整灯进行拆卸的前提下，因程序烧录器接口与驱动电源无法实现物理接触，从而无法实现对已完成安装LED整灯再编程，也无法实现对整灯内部LED驱动电源工作状况进行在线检测，当LED灯在工程应用中出现异常时，无法快速有效地对LED驱动电源进行快速的检测进而排除异常。在当下照明工程应用中，尤其是户外大功率照明工程中，急需一种能够在LED驱动电源安装在灯具前后均能便捷地实现编程功能，而且能实现在线检测、排查驱动电源异常的解决方案。
发明内容
为解决上述问题，本技术方案提供一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路。
为实现上述目的，本技术方案如下：
一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路,包括；
升压电路，用于将输入的电能升压转化为400V直流电；
DC/DC模块，与所述升压电路连接，并将400V直流电转换为高精度低纹波的200V直流电输出；
逆变模块，与所述DC/DC模块连接，以接收200V直流电，其中所述逆变模块通过方波电流采样电路与MCU控制模块连接，用于采样所述逆变模块逆变后输出电流大小和频率，所述MCU控制模块还与所述逆变模块连接，用于根据编码输出信号，控制逆变后占空比和频率，以使所述逆变模块输出±200V方波或200V直流电；
程序烧录单元，与所述MCU控制模块连接。
在一些实施例中，所述逆变模块包括；
驱动单元UA1，所述驱动单元UA1的第一VCC端接收第一电压，第二VCC端接收第二电压，其正极输入端与所述MCU控制模块的第一输出端连接，所述驱动单元UA1的第一输出端与三极管QA1的基极连接，所述驱动单元UA1的第一输出端通过电阻RA3与所述三极管QA1的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA1的第二输出端连接，所述三极管QA1的发射极与集电极之间依次设有电阻RA7和电阻RA4，所述电阻RA7一端与MOS管QA的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接；
所述MOS管QA的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，其漏极亦与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QB，所述MOS管QB的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接；
还包括MOS管QC，所述MOS管QC的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，漏极与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QD，所述MOS管QD的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接。
在一些实施例中，还包括三极管QA3，所述三极管QA3的基极与所述MCU控制模块的第一输出端连接，其集电极与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA10与所述MOS管QD的栅极连接；
还包括三极管QA4，所述三极管QA4的基极亦与所述MCU控制模块的第一输出端连接，发射极与所述电阻RA10连接，集电极接地。
在一些实施例中，还包括驱动单元UA2，所述驱动单元UA2的正极输入端与所述MCU控制模块的第二输出端连接，所述驱动单元UA2的第一输出端与三极管QA2的基极连接，该第一输出端还通过电阻RA5与所述三极管QA2的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA2的第二输出端连接，所述三极管QA2的发射极与集电极之间依次设有电阻RA6和电阻RA8；
所述电阻RA8的一端与所述MOS管QC的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接。
在一些实施例中，还包括三极管QA5，所述三极管QA5的基极与所述MCU控制模块的第二输出端连接，其集电极通过电阻R137与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA12与所述MOS管QB的栅极连接；
还包括三极管QA6，所述三极管QA6的基极亦与所述MCU控制模块的第二输出端连接，集电极接地，发射极与所述电阻RA12连接。
在一些实施例中，所述方波电流采样电路包括；
运放单元U20，所述运放单元U20的正相端通过电阻R141与所述逆变模块连接，其反相端通过电阻R135与其输出端连接，其输出端通过电阻R134与所述MCU控制模块连接。
本申请有益效果为：
本申请通过升压电路将输入电能升压到400V的直流电并通过DC/DC模块输出高精度低纹波的200V直流电，然后通过逆变模块改变为±200V方波信号或200V直流电。当电路要实现编程功能时，通过编码器输入预设的编码程序，MCU控制模块与编码器通讯，接收到代码信息，MCU控制模块根据代码指令，通过控制逆变模块输出代码对应频率和占空比的±200V方波信号，可编程恒流输出LED驱动电源在AC端读取方波信息，进行烧录；当实现检测功能时，通过编码器输入相应的检测编码，MCU控制模块与编码器通讯，接收到代码信息，MCU控制模块通过控制逆变模块输出200V直流信号，给可编程恒流输出LED驱动电源供电，可编程恒流输出LED驱动电源检测到输入端电源为交流方波信号(根据通信协议)并转为直流输入，可编程恒流输出LED驱动电源进入开关工作状态，在电流采样电路中产生脉冲的方波信号，MCU控制模块识别电流采样电路产生脉冲的方波信号，读取可编程恒流输出LED驱动电源输出的在工作期间所储存的数据，包括但不限于电网电压异常、环境温度、电源内部主要技术参数，以上功能均在驱动电源AC端实现编程，无需拆卸整灯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的方框结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1所示，一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，包括；
升压电路，用于将输入的电能升压转化为200V直流电；
DC/DC模块，与所述升压电路连接，并将200V直流电输出；
逆变模块，与所述DC/DC模块连接，以接收200V直流电，其中所述逆变模块通过方波电流采样电路与MCU控制模块连接，用于采样所述逆变模块逆变后输出电流大小和频率，所述MCU控制模块还与所述逆变模块连接，用于根据编码输出信号，控制逆变后占空比和频率，以使所述逆变模块输出±200V方波；
程序烧录单元，与所述MCU控制模块连接。
具体的说，所述逆变模块包括；
驱动单元UA1，所述驱动单元UA1的第一VCC端接收第一电压，第二VCC端接收第二电压，其正极输入端与所述MCU控制模块的第一输出端连接，所述驱动单元UA1的第一输出端与三极管QA1的基极连接，所述驱动单元UA1的第一输出端通过电阻RA3与所述三极管QA1的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA1的第二输出端连接，所述三极管QA1的发射极与集电极之间依次设有电阻RA7和电阻RA4，所述电阻RA7一端与MOS管QA的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接；
所述MOS管QA的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，其漏极亦与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QB，所述MOS管QB的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接；
还包括MOS管QC，所述MOS管QC的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，漏极与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QD，所述MOS管QD的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接。
具体的说，还包括三极管QA3，所述三极管QA3的基极与所述MCU控制模块的第一输出端连接，其集电极与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA10与所述MOS管QD的栅极连接；
还包括三极管QA4，所述三极管QA4的基极亦与所述MCU控制模块的第一输出端连接，发射极与所述电阻RA10连接，集电极接地。
具体的说，还包括驱动单元UA2，所述驱动单元UA2的正极输入端与所述MCU控制模块的第二输出端连接，所述驱动单元UA2的第一输出端与三极管QA2的基极连接，该第一输出端还通过电阻RA5与所述三极管QA2的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA2的第二输出端连接，所述三极管QA2的发射极与集电极之间依次设有电阻RA6和电阻RA8；
所述电阻RA8的一端与所述MOS管QC的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接。
具体的说，还包括三极管QA5，所述三极管QA5的基极与所述MCU控制模块的第二输出端连接，其集电极通过电阻R137与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA12与所述MOS管QB的栅极连接；
还包括三极管QA6，所述三极管QA6的基极亦与所述MCU控制模块的第二输出端连接，集电极接地，发射极与所述电阻RA12连接。
具体的说，所述方波电流采样电路包括；
运放单元U20，所述运放单元U20的正相端通过电阻R141与所述逆变模块连接，其反相端通过电阻R135与其输出端连接，其输出端通过电阻R134与所述MCU控制模块连接。
工作原理：烧录程序单元通过RX和TX端口与MCU通讯，MCU的14和15脚(既第一输出端和第二输出端)发出互补的PWM高低电平信号，当15脚发出高电平时，14脚为低电平，此时三极管QA3导通，第二电压15V通过电阻RA9、该三极管QA3以及电阻RA10将MOS管QD导通，由于驱动单元UA1的IN+端获得高电平，那么该单元在引脚7也输出高电平，以导通三极管QA1，因此MOS管QA获得高电平导通，同理14脚为低电平，因此三极管QA5截止，继而MOS管QB截止，同理，三极管QA6截止，继而MOS管QC截止；
综上所述，当前状态下，MOS管QA和MOS管QD导通，MOS管QB和MOS管QC截止，因此V+就通过MOS管QA流向输出端VA，再通过VB流向MOS管QD流至V-，此时VA-VB的电压为+200V，反之，14脚高电平15脚低电平，就QA和QD截止QB和QC导通，V+就通过导通的QC的DS脚向VB流出去，再通过VA经过导通的QB的流到V-，此时VA-VB的电压为-200V，实现输出±200V方波信号；
采样时，V-通过信号IS到达运放U20的正相端，运放U20的输出端通过信号VA给到MCU的电流检测端上，把信号隔离和缓冲，提高带载能力。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于，包括；
升压电路，用于将输入的电能升压转化为400V直流电；
DC/DC模块，与所述升压电路连接，并将400V直流电转换为200V直流电输出；
逆变模块，与所述DC/DC模块连接，以接收200V直流电，其中所述逆变模块通过方波电流采样电路与MCU控制模块连接，用于采样所述逆变模块逆变后输出电流大小和频率，所述MCU控制模块还与所述逆变模块连接，用于根据编码输出信号，控制逆变后占空比和频率，以使所述逆变模块输出±200V方波；
程序烧录单元，与所述MCU控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于：所述逆变模块包括；
驱动单元UA1，所述驱动单元UA1的第一VCC端接收第一电压，第二VCC端接收第二电压，其正极输入端与所述MCU控制模块的第一输出端连接，所述驱动单元UA1的第一输出端与三极管QA1的基极连接，所述驱动单元UA1的第一输出端通过电阻RA3与所述三极管QA1的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA1的第二输出端连接，所述三极管QA1的发射极与集电极之间依次设有电阻RA7和电阻RA4，所述电阻RA7一端与MOS管QA的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接；
所述MOS管QA的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，其漏极亦与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QB，所述MOS管QB的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接；
还包括MOS管QC，所述MOS管QC的源极与所述DC/DC模块的输出V+连接，漏极与所述逆变模块的输出端连接；
还包括MOS管QD，所述MOS管QD的源极与所述逆变模块的输出端连接，漏极与所述DC/DC模块的输出V-连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于：还包括三极管QA3，所述三极管QA3的基极与所述MCU控制模块的第一输出端连接，其集电极与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA10与所述MOS管QD的栅极连接；
还包括三极管QA4，所述三极管QA4的基极亦与所述MCU控制模块的第一输出端连接，发射极与所述电阻RA10连接，集电极接地。
4.根据权利要求3所述的一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于：还包括驱动单元UA2，所述驱动单元UA2的正极输入端与所述MCU控制模块的第二输出端连接，所述驱动单元UA2的第一输出端与三极管QA2的基极连接，该第一输出端还通过电阻RA5与所述三极管QA2的发射极连接，其集电极与所述驱动单元UA2的第二输出端连接，所述三极管QA2的发射极与集电极之间依次设有电阻RA6和电阻RA8；
所述电阻RA8的一端与所述MOS管QC的栅极连接，另一端与所述逆变模块的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于：还包括三极管QA5，所述三极管QA5的基极与所述MCU控制模块的第二输出端连接，其集电极通过电阻R137与所述第二电压连接，其发射极通过电阻RA12与所述MOS管QB的栅极连接；
还包括三极管QA6，所述三极管QA6的基极亦与所述MCU控制模块的第二输出端连接，集电极接地，发射极与所述电阻RA12连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于LED驱动电源编程和检测的大功率方波输出电路，其特征在于：所述方波电流采样电路包括；
运放单元U20，所述运放单元U20的正相端通过电阻R141与所述逆变模块连接，其反相端通过电阻R135与其输出端连接，其输出端通过电阻R134与所述MCU控制模块连接。
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