CN201491325U - 一种led照明灯恒流调光装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED照明灯恒流调光装置，包括具有脉宽调制芯片的恒流开关电源，恒流开关电源为LED灯供电，脉宽调制芯片的控制端与一电压比较器的信号输出端相连，电压比较器的反相输入端并联设置着分压电阻以及调光电路，电压比较器的同相输入端上并联设置着取样电阻以及LED灯。本实用新型能够方便地实现对LED照明灯的亮度进行调节，达到节能降耗的目的。

Description

一种LED照明灯恒流调光装置
技术领域
本实用新型属于LED照明灯的调光装置，涉及一种LED照明灯恒流调光装置。
背景技术
LED照明灯在实际使用中，由于环境光照强度的不同，有需要对其进行调光的必要。为此人们研制出了各式各样的调光装置，如：“脉宽式节能LED调光灯”以及“LED数字调光电路”，两种方式都是非隔离式电源，不能直接使用交流220V电源供电；只适用于小功率场合，不能用于室内、室外大功率LED照明灯或路灯；这些调光装置只是一种非常简单的脉宽调压电路，因无反馈电路，因此不能做到脉宽调制恒压输出，更无法达到脉宽调制恒流输出。我们知道要使LED照明灯高可靠、长寿命工作必须要用脉宽调制恒流输出开关电源供电才行。还有一种LED的分组调光电路，这种调光方式，既不是采用脉宽调压来调光，也不是采用脉宽调电流的恒流输出来调光，只是分别点亮不同数量的LED来达到调光的目的，不可能实现无级平滑的调光。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LED照明灯恒流调光装置，能够输出脉宽调制恒流工作电流对LED照明灯进行调光，适用于各类LED照明灯，确保LED照明灯能够长期可靠工作。
本实用新型的目的是这样实现的：一种LED照明灯恒流调光装置，包括具有脉宽调制芯片的恒流开关电源，恒流开关电源为LED灯供电，脉宽调制芯片的控制端与一电压比较器的信号输出端相连，电压比较器的反相输入端并联设置着分压电阻以及调光电路，电压比较器的同相输入端上并联设置着取样电阻以及LED灯。
本实用新型适用于大功率AC/DC、DC/DC、隔离式PWM脉宽调制恒流开关电源作调光之用，当取样电阻上的电压与分压电阻上的电压平衡时输出电流保持恒定不变。如分压电阻上的电压减少时，电压比较器输出增加，脉宽调制芯片的占空比变小，从而输出电流减少，取样电阻上的电压减少，并与分压电阻上的电压达到新平衡。如果分压电阻上的电压减少到零时，则输出电流也降到零，取样电阻上的电压也降到零，达到平衡，从而可以实现对LED灯进行调光的目的。本实用新型通过脉宽调制芯片能够输出脉宽调制恒流工作电流对LED照明灯进行调光，适用于各类LED照明灯，确保LED照明灯能够长期可靠工作。
附图说明
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的工作原理框图；
图2为图1的电路结构示意图；
图3为图2中的采样电路结构示意图；
图4为图3中调光电路实施例1的结构示意图；
图5为图3中调光电路实施例2的结构示意图；
图6为图3中调光电路实施例3的结构示意图。
具体实施方式
一种LED照明灯恒流调光装置，如图1所示，包括具有脉宽调制芯片1的恒流开关电源，恒流开关电源为LED灯供电，脉宽调制芯片1的控制端与一电压比较器3的信号输出端相连，电压比较器3的反相输入端并联设置着分压电阻R5以及调光电路2，电压比较器3的同相输入端上并联设置着取样电阻RS以及LED灯。当RS上的电压V1与R5上的电压V2平衡时输出电流I保持恒定不变。如V2减少时，比较器3输出增加，脉宽调制芯片1的占空比变小，从而输出电流I减少，V1减少，并与V2达到新平衡。如果V2减少到零时，则输出电流I也降到零，V1也降到零，从而达到平衡。这样采用图4、图5、图6所示的调光电路就能达到手动旋转电位器调光，按键调光和单片机自动调光的目的。
LED照明灯运行由AC/DC恒流开关电源给其供电，其具体电路结构图如图2、图3所示。脉宽调制芯片由控制端C、源极S、漏极D组成。脉冲宽度调制方式的特点是固定开关频率。通过改变脉冲宽度来调节占空比，从而达到调整输出功率大小的目的。即可通过调整脉宽的宽度来保持输出电压或电流的稳定。在控制端C可以利用控制电流Ic的大小来调节占空比。例如，当Ic从6.0mA减到2.0mA时，占空比就由1.7％增加至67％。因此我们可以利用反馈电流Ic来调节占空比达到稳定输出的目的。如：当输出电流增加时，经过采样电路和光耦的反馈使得Ic增加、占空比下降、输出电流下降，最终使输出电流Io保持恒定不变。
恒流开关电源的采样及反馈部分电路如图3所示。工作原理如下：U2是TL431型可调式精密并联稳压器，用它产生2.50V的基准电压。此电压由电阻R4和电阻Rs分压后得到一个比较电压加到运算放大器U1的反相输入端。Rs是输出电流的取样电阻，输出电流在电阻Rs上的电压降作为取样电压加到运算放大器U1的同相输入端。U1运算放大器在这里相当一个电压比较器。将取样电压与比较基准电压进行比较之后输出误差信号，通过二极管D2和电阻R1流入光电耦合器中的LED，进而控制单片开关电源的占空比，使输出电流Io保持稳定。R3是TL431的限流电阻。将其工作电流限制在1-10mA规定的范围内。C2、R2对U1进行频率补偿。U3是光电耦合器PC817A，用于信号隔离。R1是光耦中LED发光二极管的限流电阻，同时也决定控制环路的增益。稳压管D3对输出电压进行嵌位，当输出电压高于稳压管的稳压值时，稳压管被击穿，将有电流流入光耦中的LED，使开关电源的占空比减少，从而使输出电压被钳位在稳压管的稳压值附近不变。
如图4、图5、图6所示，所说的调光电路为由数字电位器或单片机或普通电位器组成，所说的各电位器的阻值比所说的分压电阻R5的阻值大10倍，这样当RP调到电阻值最大位置时，对比较电压几乎无影响，不影响最大设定的电流输出。当RP逐渐调小时，比较电压就会下降，则电压比较器U1的输出信号增大，并通过光耦控制脉宽调制器减小占空比。输出电流则相应下降。如一直下调RP的电阻值直到零时。比较电压也逐渐降到零，而电压比较器的输出信号则增加到最大值，通过脉宽调制器将占空比调到最小的1.7％，此时输出电流为零，输出电压也将下降2～3V左右，LED照明灯熄灭。
当将RP由电阻值最小位置调向电阻值最大位置时，情况同上述过程刚好相反。即输出电流将从零逐渐增加，直到设定的最大电流值，LED照明灯由熄灭开始发光一直到最亮。
由于增加的调光电路部分并未改变开关电源本身的恒流输出特性，因此无论将输出电流调整到任何输出值时，开关电源仍将此输出值作为设定值保持稳定的恒流输出不变。如果采用的是非易失性数字电位器，当关闭了电源，下次再打开电源时，仍将保持这个电流值稳定不变。
当采用的数字电位器具有I2C接口时，可直接与单片机相连，由单片机实现温控、光控的自动调光；当采用的数字电位器具有按键接口时，可采用“增加”和“减少”两个键用手动按键来调光；也可以直接用一只普通电位器，用手动旋转此电位器来调光。

Claims (3)

1.一种LED照明灯恒流调光装置，包括具有脉宽调制芯片的恒流开关电源，恒流开关电源为LED灯供电，其特征是：脉宽调制芯片的控制端与一电压比较器的信号输出端相连，电压比较器的反相输入端并联设置着分压电阻以及调光电路，电压比较器的同相输入端上并联设置着取样电阻以及LED灯。
2.根据权利要求1所述的LED照明灯恒流调光装置，其特征是：所说的调光电路为由普通电位器或数字电位器组成，所说的电位器的阻值比所说的分压电阻的阻值大10倍。
3.根据权利要求1所述的LED照明灯恒流调光装置，其特征是：所说的调光电路为由单片机组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102685968A (zh) * 2011-03-15 2012-09-19 克拉玛依地威诺节能有限责任公司 具备通讯、数据采集和调光控制功能的led灯用开关电源
CN105282896A (zh) * 2014-05-27 2016-01-27 宁波高新区赛尔富电子有限公司 一种led灯具电源控制电路
CN107124800A (zh) * 2017-06-28 2017-09-01 苏州标品杰电子科技有限公司 一种可编程控制开关电源

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