CN201509341U - 一种led机场滑行道中线灯驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光源驱动技术领域，具体涉及一种LED机场滑行道中线灯驱动电路。由滤波电路、电平转换电路、微处理器控制电路和LED光源组成、滤波电路的输出端分别连接电平转换电路的输入端和微处理器控制电路的输入端，微处理器控制电路的输出端连接电平电路的输入端，电平转换电路连接LED光源。滤波电路由磁珠、LC滤波器、整流桥和被动式功率校正模块组成，电平转换电路由电压转换芯片、电感、MOS开关管、二极管和采样电阻组成，所述微处理控制电路由AD采样模块和微处理器组成。本实用新型驱动模块能够保证LED在机场电源上的正常工作，实现LED替换原有卤钨灯的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于光源驱动技术领域，具体涉及一种LED(二极发光管)机场滑行道中线灯驱动电路。
背景技术
原有机场的滑行道中线灯使用的光源是卤钨灯，并使用滤色片来得到要求颜色的光。该方式存在着以下的缺点：1，耗电量大，卤钨灯的光效低，滤色片的使用使得要求的功耗进一步提升，不符合绿色环保的要求；2，卤钨灯的寿命短，平均使用时间只有1千小时左右，可靠性降低的同时还大大增加了维护成本；3，在机场滑行道上，由于强烈的震动，卤钨灯的灯丝特别容易损坏。而与此对应的LED由于其寿命长，单色性好，光效高，抗震动等优点，用它来替代卤钨灯会有很大的效益。但是由于机场使用的电源的特殊性，即恒流交流源，而LED稳定工作需要直流恒流输入，有效的转换电源成了限制LED应用于机场灯的重要瓶颈之一。
本实用新型针对上述瓶颈，设计提供了一种能够在机场供电系统中取电，并对LED进行恒流驱动的电路。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种LED机场滑行道中线灯驱动电路。
本实用新型提出的LED机场滑行道中线灯驱动电路，由滤波电路1、电平转换电路2、微处理器控制电路3和LED光源4组成、其中：滤波电路1的输出端分别连接电平转换电路2的输入端和微处理器控制电路3的输入端，微处理器控制电路3的输出端连接电平电路2的输入端，电平转换电路2连接LED光源4。
本实用新型中，所述滤波电路1由磁珠5、LC滤波器6、整流桥7和被动式功率校正模块8组成，磁珠5的输出端连接LC滤波器6的输入端，LC滤波器6的输出端连接整流桥7的输入端，整流桥7的输出端连接被动式功率因数校正模块8。
本实用新型中，所述电平转换电路2由电压转换芯片9、电感10、MOS开关管11、二极管12和采样电阻13组成，电压转换芯片9依次连接MOS开关管11、二极管12、LED光源4构成回电路，采样电阻13一端连接LED光源4，另一端连接电压转换芯片9，电感10一端分别连接电压转换芯片9和采样电阻13，另一端接于二极管12。
本实用新型中，所述微处理控制电路3由AD采样模块14和微处理器15连接组成，微处理器15连接电压转换芯片9。
本实用新型采用先将输入电压升压，之后经过滤波和功率因数提升，由宽输入电压范围的芯片和外围电路进行电压转换，得到驱动LED的恒流输出，并有一个微处理器进行输入电压和电流的采样，以根据输入的变化来调节LED光源的电流输出大小。实现随着机场电源电流的提高或减小来相应调节LED光源亮度。
本实用新型包含一个滤波电路，其中包括一个磁珠，LC滤波和被动式功率因数调节电路，实现滤去高频干扰和提高功率因数的目的。
本实用新型包含一个宽输入电压调节范围的电压转换芯片，配合Buck-Boost、SEPIC等电路拓扑形式，能够在由变压器升压后的大电压范围内正常工作，维持输入到LED的电流恒定。
本实用新型具有一个微处理器，其通过AD采样模块采样输入电压和电流，计算LED光源应该输出的电流大小，进而通过权利要求3中芯片的调光脚进行调光。考虑到闪烁和高频干扰，调光方式为模拟调光，考虑到人眼的视觉特性，采用指数调光。
附图说明
图1是LED滑行道中线灯驱动电路示意图。
图2是驱动电路中滤波电路1示意图。
图3是驱动电路中电平转换电路2简图。
图4是驱动电路中微处理器控制电路3示意图。
图中标号：1为滤波电路，2为电平转换电路，3为微处理器控制电路，4为LED光源，5为磁珠，6为LC滤波器，7为整流桥，8为被动式功率因数校正模块，9为电压转换芯片，10为电感，11为MOS开关管，12为二极管，13为采样电阻，14为AD采样模块，，15微处理器。
具体实施方式
在以下给出的详细说明和较佳实施例中，可以对本实用新型更全面了解，这些说明和附图并不仅限于特定实施例，而只是起到解释和理解的作用。
本驱动电路包括三部分：滤波电路1、电平转换电路2和微处理器控制电路3，电路的负载是LED光源4。输入的电压首先到达滤波电路1，这部分包含了磁珠5，用以吸收高频的噪声，之后由LC滤波器6进一步滤去中高频谐波，再由整流桥7进行整流，整流桥7后的是由三个二极管和两个电容组成的被动式功率因数校正模块8，用以增加电流导通时间和提高功率因数。滤波电路1后接电平转化电路2，由一块宽输入电压范围的电压转换芯片9进行电路的控制，驱动芯片根据采样电阻13上的电流大小控制MOS开关管11的开通占空比，在这里图3是以Buck-Boost为例，这里的拓扑结构只要是能实现宽电压范围的都可以。当MOS开关管11开通时，电感10上电流上升，当MOS开关管11关断时，电感10上的能量通过二极管12单向传输到LED光源4上，电流的大小有控制脚的信号和采样电阻13大小决定。最后控制输出电流大小的是微处理器控制电路3，包含了AD采样模块14和微处理器15，AD采样模块14由微处理器15根据采样得到的输入电压和电流数据，电压转换芯片9调节电流输出。
在本实例中，所驱动的滑行道中线灯用了4颗LED，由于功率较小，导致输入电压较小，因此使用了一个1∶10的变压器进行升压，驱动电路接在变压器的升压端。考虑到机场所用电源输出电流为2.8A，3.4A，4.1A，5.4A，6.6A，综合输出功率考虑，因此所用的控制芯片为Linear Technology的LT3755。电路中输入现行经过磁珠和LC滤波器组成的高频滤波电路，用以吸收高频的谐波。之后又整流桥进行整流，得到100HZ变化的电压波形，之后由一个二极管和电容组成的被动式功率因数校正模块，使电路在电压较低时也能有电流，用以提高功率因数。之后使用LT3755+Buck-Boost的电路拓扑进行电平变换，由于LT3755的宽电压工作能力，因此能够在较宽的电压范围内进行恒定的电流输出。该电路中并包含了一块C8051F330在内的控制电路，因为机场电源使用可调恒流交流源供电，因此需要电路能有根据输入交流电流大小来调节输出电流的能力，因此微处理器采集输入电压和电流来进行调节电流输出。这里的调节方式是指数方式的模拟调光，增加LED亮度变化等级的同时并减小闪烁。
Claims (4)
1.一种LED机场滑行道中线灯驱动电路，由滤波电路(1)、电平转换电路(2)、微处理器控制电路(3)和LED光源(4)组成、其特征在于滤波电路(1)的输出端分别连接电平转换电路(2)的输入端和微处理器控制电路(3)的输入端，微处理器控制电路(3)的输出端连接电平电路(2)的输入端，电平转换电路(2)连接LED光源(4)。
2.根据权利要求1所述的LED机场滑行道中线灯驱动电路，其特征在于所述滤波电路(1)由磁珠(5)、LC滤波器(6)、整流桥(7)和被动式功率校正模块(8)组成，磁珠(5)的输出端连接LC滤波器(6)的输入端，LC滤波器(6)的输出端连接整流桥(7)的输入端，整流桥(7)的输出端连接被动式功率因数校正模块(8)。
3.根据权利要求1所述的LED机场滑行道中线灯驱动电路，其特征在于所述电平转换电路(2)由电压转换芯片(9)、电感(10)、MOS开关管(11)、二极管(12)和采样电阻(13)组成，电压转换芯片(9)依次连接MOS开关管(11)、二极管(12)、LED光源(4)构成回电路，采样电阻(13)一端连接LED光源(4)，另一端连接电压转换芯片(9)，电感(10)一端分别连接电压转换芯片(9)和采样电阻(13)，另一端接于二极管(12)。
4.根据权利要求1所述的LED机场滑行道中线灯驱动电路，其特征在于所述微处理控制电路(3)由AD采样模块(14)和微处理器(15)连接组成，微处理器(15)连接电压转换芯片(9)。
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