CN201657400U - 一种led调光控制器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种LED调光控制器。所述LED调光控制器包括调光驱动电路，所述调光驱动电路包括依次连接的整流滤波模块、恒流控制模块及输出调光控制模块；所述恒流控制模块输入端还与PWM信号模块输出端连接；恒流控制模块根据PWM信号模块信号控制输出调光控制模块，实现LED调光；所述PWM信号模块采用微处理器的普通I/O口模拟产生，微处理器与调光驱动电路之间设有光电隔离电路。本实用新型所述调光控制器采用恒流驱动方式，效率达90％以上；其具有高智能性，可远程控制，兼容RS485接口和DMX-512接口；且采用微控制器输出PWM控制信号进行PWM全数字调光，进而可实现大功率LED全亮度范围(0％~100％)调光，有效节能。

Description

一种LED调光控制器
技术领域
本实用新型涉及智能照明领域，具体是指一种LED调光控制器。
背景技术
大功率LED作为新型高效固体光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。LED的驱动不同于白炽灯、荧光灯和高压钠灯等采用高压AC电源的光源，其驱动是采用电压低得多的DC电压源，因此要确保LED具有最佳的性能和尽量长的工作寿命，一个稳定可靠的驱动电路是非常必要的。
现有技术中，LED灯(比如护栏、灯杯、投射灯)的驱动多是采用阻容降压，然后加一稳压二极管稳压，向LED供电，这样驱动LED的方式简单便宜，但存在下列缺陷：降压电阻上会消耗大量电能，甚至有可能超过LED所消耗的电能，导致效率低；当电流越大时要求降压电容越大，所以消耗在降压电阻上的电能也就越大，导致无法提供大电流驱动；其次是稳定电压的能力极差，无法保证通过LED的电流不超过其正常工作要求，设计产品时一般采用降低LED两端电压来供电驱动，这样是以降低LED亮度为代价的。
另有一些驱动方案是采用改变LED二端的电压或者电流达到调光目的，也就是模拟调光，但从LED的发光特性分析，LED的电压电流跟亮度不是线性关系，通过调电压和电流是不能实现由0-100％全范围且平均的亮度调节的，且经常改变LED的电流和电压，对LED寿命有很大的影响。也有些方案采用PWM调光，但因LED驱动对PWM调光信号的回应时间具有较长的延迟，导致调光精度低，从而达不到最佳的调光效果。
实用新型内容
本实用新型需解决的问题是提供一种高效、稳定、能够实现亮度从0％~100％变化的LED调光控制器。
根据上述需解决的问题，本实用新型采取的技术方案为：提供一种LED调光控制器，包括调光驱动电路，所述调光驱动电路包括依次连接的整流滤波模块、恒流控制模块及输出调光控制模块，所述恒流控制模块输入端还与PWM信号模块输出端连接；恒流控制模块根据PWM信号模块信号控制输出调光控制模块实现LED调光。
具体的，所述PWM信号模块采用微处理器，由微处理器I/O口产生PWM信号；所述微处理器与调光驱动电路之间设有光电隔离电路。
所述恒流控制模块包括集成芯片U1及场效应管Q1，所述U1PWMD端连接PWM信号模块，VIN端通过一稳压电路连接整流滤波电路，GD端通过电阻连接场效应管Q1栅极，Q1源极接U1CS端，漏极连通过电感L6接LED负极。
所述集成芯片U1CS端通过并联的电阻R7、R8、R9接地；所述稳压电路包括串联于整流滤波电路两端的电阻R4、R3、稳压二极管Z1，稳压二极管Z1稳压端通过隔离电容C9连接电感L6，同时通过二极管D11连接集成芯片U1的VIN端；所述LED正负极间连接有续流二极管D1。
优选的，所述LED调光控制器进一步包括与微处理器电路信号连接用于接收远程控制命令进而通过微处理器电路控制调光驱动电路实现LED调光的总线通讯电路。所述总线通讯电路与微处理器电路之间设有光电隔离电路。所述总线通讯电路兼容RS485接口和DMX512接口。
相对于现有技术，本实用新型有益效果在于：
(1)所述调光控制器采用恒流驱动方式，效率可达90％以上；
(2)所述控制器具有高智能性，可远程控制，兼容RS485接口和DMX-512接口，通过总线控制可灵活实现点控、群控、时间控制、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制；
(3)所述调光控制器采用微控制器输出PWM控制信号实现PWM全数字调光，进而可使大功率LED实现全亮度范围(0％~100％)调光，有效节能；
(4)所述调光控制器单路驱动能力强，避免传统布线烦锁及用线量大、污染大的缺点。
附图说明
图1为所述调光控制器原理组成示意框图；
图2为所述调光控制器恒流控制模块实施例电路原理示意图；
图3为所述调光控制器总线通讯电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：
如图1所述调光控制器原理组成示意框图。所述调光控制器包括调光驱动电路及总线通讯电路，所述调光驱动电路包括依次连接的整流滤波模块、恒流控制模块及输出调光控制模块；所述恒流控制模块输入端还与PWM信号模块输出端连接，恒流控制模块输出端与输出调光控制模块连接；所述PWM信号采用微处理器产生。所述总线通讯电路接收远程控制信号，传输给微处理器，由微处理器解码后输出控制信号给恒流控制模块，该模块根据微处理器信号控制输出调光控制模块实现LED调光。
本实用新型实施例电路原理图如图2所示。交流电源经整流桥、电感L4、L5及电容C4、C5、C10等组成的整流滤波电路后输出给稳压电路，经稳压电路后供给后续电路工作动力，例如整流滤波电路输出端电压通过串联的电阻R3、R4及稳压二极管Z1后通过二极管D11提供给恒流控制模块中的集成芯片U1。
集成芯片U1及场效应管Q1组成恒流控制模块，所述U1PWMD端接收微控制器信号，GD端输出恒流信号驱动场效应管Q1；U1CS端通过并联的电阻R8、R9、R7接地，同时连接Q1源极，Q1漏极连接电感L6，电感L6另一端连接LED负端，LED正极连接整流滤波电路正输出端。
为了保证调光控制器的稳定工作，在微控制器与恒流驱动模块之间均设有光电隔离电路。如图2中光耦U36所示，其中电阻R87另一端连接微控制控制口。
本实用新型所述调光控制器中可包含多路调光驱动电路，通过多个光电隔离电路与微控制器多个I/O口分别连接。
本实用新型工作时，控制芯片U1通过采样PWMD端的信号，输出恒流信号控制MOS管Q1的开关。当MOS管导通时，电流由电源流经LED灯、电感L6、功率MOS管Q1、取样电阻R8到地。当电感L6中的电流不断增加，芯片U1的CS端电压也不断升高，当CS电压高于240mV时，U1内部控制电路将GD端关闭，则MOS管Q1关闭。由于电感L6中的电流极性不能发生突变，所以电流会由电源经LED灯、电感L6、续流二极管D1到电源。此后电感L6中的电流不断下降，直到下一个振荡周期来临。这样反复动作，电感L6中的电流由最小值到最大值再到最小值这样反复，由于LED灯与电感串联，所以在LED灯上的电流等于电感的平均电流，不同的平均电流使LED灯发出不同亮度的光，实现LED调光。
如图3为所述调光控制器总线通讯电路实施例原理示意图。图中U2为通讯芯片，U2的1-4脚通过光电隔离电路与微处理器电路连接，通讯芯片6、7脚通过保护电路接收远程控制信号传输给微处理器，由微处理器解码控制调光控制模块实现调光。该总线通讯电路兼容RS485接口和DMX512接口。
所述总线通讯电路中保护电路如图3，当雷击发生时，感应过电压由A与B端引入，前级由芯片U27(B3D090L)进行共模防护，由TVS管进行差模保护，此时过电压被大大削弱到约500V左右，在经过二次限压后，到通讯芯片的电压被钳制在6.8V左右，从而实现对通讯芯片的保护。所述电路可达到差摸4KV、共模6KV，10/700μs的防护等级。
以上实施例仅为本实用新型较佳的实现方式，并不能以此来限制本实用新型，在不脱落本实用新型构思前提下，对其所做的任何等同替换和微小变化均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED调光控制器，包括调光驱动电路，所述调光驱动电路包括依次连接的整流滤波模块、恒流控制模块及输出调光控制模块，其特征在于：所述恒流控制模块输入端还与PWM信号模块输出端连接；恒流控制模块根据PWM信号模块信号控制输出调光控制模块实现LED调光。
2.根据权利要求1所述的LED调光控制器，其特征在于：所述PWM信号模块采用微处理器，由微处理器I/O口产生PWM信号；所述微处理器与调光驱动电路之间设有光电隔离电路。
3.根据权利要求1或2所述的LED调光控制器，其特征在于：进一步包括与微处理器电路信号连接用于接收远程控制命令进而通过微处理器电路控制调光驱动电路实现LED调光的总线通讯电路。
4.根据权利要求3所述的LED调光控制器，其特征在于：所述总线通讯电路与微处理器电路之间设有光电隔离电路。
5.根据权利要求4所述的LED调光控制器，其特征在于：所述总线通讯电路兼容RS485接口和DMX512接口。
6.根据权利要求1所述的LED调光控制器，其特征在于：所述恒流控制模块包括集成芯片U1及场效应管Q1，所述U1PWMD端连接PWM信号模块，VIN端通过一稳压电路连接整流滤波电路，GD端通过电阻连接场效应管Q1栅极，Q1源极接U1 CS端，漏极连通过电感L6接LED负极。
7.根据权利要求6所述的LED调光控制器，其特征在于：所述集成芯片U1 CS端通过并联的电阻R7、R8、R9接地。
8.根据权利要求6所述的LED调光控制器，其特征在于：所述稳压电路包括串联于整流滤波电路两端的电阻R4、R3、稳压二极管Z1，稳压二极管Z1稳压端通过隔离电容C9连接电感L6，同时通过二极管D11连接集成芯片U1的VIN端。
9.根据权利要求6所述的LED调光控制器，其特征在于：所述LED正负极间连接有续流二极管D1。
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