CN201772288U - Led节能灯 - Google Patents

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马明
周鹏
潘东
韩松
倪泉军
孙明雪
孙道鹏
张兵
于洋
滕云翼
刘柱
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Abstract

本实用新型公开一种电能转换效率高、运行稳定、结构简单、可靠性高的LED节能灯，有LED灯珠及与LED灯珠相连的电源驱动电路，所述电源驱动电路设有与电源相接的滤波整流电路，滤波整流电路的输出与电源控制器相接；所述电源控制器设有依次相接的微处理器MCU、CCP模块、电压比较器及PWM模块，PWM模块的输出反馈至电压比较器，所述电源控制器的输出通过电源变换电路与LED灯珠相接。

Description

LED节能灯
技术领域：
本实用新型涉及一种LED节能灯，尤其是一种电能转换效率高、运行稳定、结构简单、可靠性高的LED节能灯。
背景技术：
大功率LED作为一种新型的照明光源，具有环保、节能和寿命长等优点。但是大功率LED灯珠内部结构特殊、生产工艺复杂，导致成本高、容易损坏，需要专用的恒流驱动电路。现有大功率LED驱动电路主要有以下三种：
1.采用分立元件，由于元件多，元件的离散性导致电路调整困难，造成电路可靠性低，后期维护成本高；
2.采用专用芯片，但基本上是针对某一特定领域进行的专门设计，功能相对单一，保护功能不完善，难以完全符合实际应用要求；
3.采用微处理器(MCU)，此方式的优点是控制灵活，缺点是由软件控制PWM占空比，对占空比的调节能力有限，PWM频率受MCU工作频率限制，同时MCU还需要单独的供电系统或者通过高频变压器进行耦合，导致整个电路结构复杂。
发明内容：
本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种电能转换效率高、运行稳定、结构简单、可靠性高的LED节能灯。
本实用新型的技术解决方案是：一种LED节能灯，有LED灯珠及与LED灯珠相连的电源驱动电路，其特征在于：所述电源驱动电路设有与电源相接的滤波整流电路，滤波整流电路的输出与电源控制器相接；所述电源控制器设有依次相接的微处理器MCU、CCP模块、电压比较器及PWM模块，PWM模块的输出反馈至电压比较器，所述电源控制器的输出通过电源变换电路与LED灯珠相接。
所述滤波整流电路及电源变换电路均通过控制器供电电路与电源控制器相接。
所述滤波整流电路还通过电压衰减电路与电源控制器相接。
与电源控制器相接有工作温度传感电路。
所述电源变换电路通过输出电流检测电路反馈至电源控制器。
所述电源变换电路设有由二极管D7、电感L2和电容C12构成低通滤波电路，与二极管D7的正端相接有占空比控制开关TR1，占空比控制开关TR1通过电阻R18与直流电压负输入端V-相接。
所述控制器供电电路设有与滤波整流电路相接的电阻R2，电阻R2通过电阻R7与输出端VCC相接；设有与电源变换电路相接的电容C16，电容C16通过电阻R19、二极管D5与相并联的稳压管ZD1、电容C5相接，相并联的稳压管ZD1、电容C5通过电容C6与输出端Vcc相接。
所述输出电流检测电路设有与电阻R18相接的电阻R16、R17、电容C11、C10，电阻R17通过电阻R15与电源Vcc相接，电阻R17与运算放大器IC1的正端相接，运算放大器IC1的负端通过电阻R12接地，运算放大器IC1的负端通过电阻R11与电源Vcc相接，运算放大器IC1的负端与正端相接有电阻R10。
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
1.除核心器件MCU外，还设置了可编程PWM控制电路用于进行高速处理，避免了现有技术所存在的MCU控制速度低的问题；
2.从环境温度、输入电压和输出电流三个方面对LED灯珠进行保护，从而保证LED灯珠安全运行，延长LED灯珠的使用寿命；
3.电源变换方式采用效率高且无高频变压器的改进型BUCK方式，可降低对开关管的耐压要求，防止因为开关管击穿而烧毁整个LED灯珠，电能的转换效率高达90％；
4.采用电阻降压启动和输出电路组合的供电方式，可以为MCU提供可靠的工作电压，既节省了另设一路供电电源的成本，又避免了使用高频变压器所存在的结构复杂等问题。
附图说明：
图1是本实用新型实施例的电路原理框图。
图2是本实用新型实施例电源控制器的原理框图。
图3是本实用新型实施例电源变换电路的具体线路图。
图4是本实用新型实施例电源控制器供电电路的具体线路图。
图5是本实用新型实施例输出电流检测电路的具体线路图。
具体实施方式：
下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1、2所示：同现有技术一样，设有LED灯珠及与LED灯珠相连的电源驱动电路，与现有技术所不同的是电源驱动电路设有与电源相接的滤波整流电路，滤波整流电路的输出与电源控制器相接；所述电源控制器设有依次相接的微处理器MCU、CCP模块、电压比较器及PWM模块，PWM模块的输出反馈至电压比较器，所述电源控制器的输出通过电源变换电路与LED灯珠相接；所述滤波整流电路及电源变换电路均通过控制器供电电路与电源控制器相接；所述滤波整流电路还通过电压衰减电路与电源控制器相接；与电源控制器相接有工作温度传感电路；所述电源变换电路通过输出电流检测电路反馈至电源控制器。
其中的电源变换电路如图3所示：设有由二极管D7、电感L2和电容C12构成低通滤波电路，与二极管D7的正端相接有占空比控制开关TR1，占空比控制开关TR1通过电阻R18与直流电压负输入端V-相接，降低了控制开关TR1的耐压要求，可以降低成本。
控制器供电电路如图4所示：设有与滤波整流电路相接的电阻R2，电阻R2通过电阻R7与输出端VCC相接；设有与电源变换电路相接的电容C16，电容C16通过电阻R19、二极管D5与相并联的稳压管ZD1、电容C5相接，相并联的稳压管ZD1、电容C5通过电容C6与输出端Vcc相接。
输出电流检测电路如图5所示：设有与电阻R18相接的电阻R16、R17、电容C11、C10，电阻R17通过电阻R15与电源Vcc相接，电阻R17与运算放大器IC1的正端相接，运算放大器IC1的负端通过电阻R12接地，运算放大器IC1的负端通过电阻R11与电源Vcc相接，运算放大器IC1的负端与正端相接有电阻R10。
工作原理：
市电电源经过滤波整流电路为电源控制器提供启动电压，电源控制器的输出电压(V+和V-直流电压)通过电源变换电路，再输出恒定电流至LED灯珠。R18为负载电流检测电阻，通过输出电流检测电路，使电流转换成MCU可以检测的电压，同时输入电压经电压衰减后的信号以及工作温度信号均输入至MCU，用以监测输出电流、输入电压以及工作温度状况，从而在MCU中控制占空比，以调节电流，使输出稳定。
控制器供电电路的工作原理是在MCU没有工作时，系统通过电阻R2、R7获得工作电压，当MCU获得工作电压后控制开关管TR1导通，使输出端Vout有电压输出，此典雅通过电容C16、电阻R19和二极管D5传递给稳压管ZD1端进行稳压，然后通过R7给MCU提供稳定的电压Vcc，无需另设供电电源电路。

Claims (8)

1.一种LED节能灯，有LED灯珠及与LED灯珠相连的电源驱动电路，其特征在于：所述电源驱动电路设有与电源相接的滤波整流电路，滤波整流电路的输出与电源控制器相接；所述电源控制器设有依次相接的微处理器MCU、CCP模块、电压比较器及PWM模块，PWM模块的输出反馈至电压比较器，所述电源控制器的输出通过电源变换电路与LED灯珠相接。
2.根据权利要求1所述的LED节能灯，其特征在于：所述滤波整流电路及电源变换电路均通过控制器供电电路与电源控制器相接。
3.根据权利要求2所述的LED节能灯，其特征在于：所述滤波整流电路还通过电压衰减电路与电源控制器相接。
4.根据权利要求3所述的LED节能灯，其特征在于：与电源控制器相接有工作温度传感电路。
5.根据权利要求4所述的LED节能灯，其特征在于：所述电源变换电路通过输出电流检测电路反馈至电源控制器。
6.根据权利要求1所述的LED节能灯，其特征在于：所述电源变换电路设有由二极管D7、电感L2和电容C12构成低通滤波电路，与二极管D7的正端相接有占空比控制开关TR1，占空比控制开关TR1通过电阻R18与直流电压负输入端V-相接。
7.根据权利要求6所述的LED节能灯，其特征在于：所述控制器供电电路设有与滤波整流电路相接的电阻R2，电阻R2通过电阻R7与输出端VCC相接；设有与电源变换电路相接的电容C16，电容C16通过电阻R19、二极管D5与相并联的稳压管ZD1、电容C5相接，相并联的稳压管ZD1、电容C5通过电容C6与输出端Vcc相接。
8.根据权利要求7所述的LED节能灯，其特征在于：所述输出电流检测电路设有与电阻R18相接的电阻R16、R17、电容C11、C10，电阻R17通过电阻R15与电源Vcc相接，电阻R17与运算放大器IC1的正端相接，运算放大器IC1的负端通过电阻R12接地，运算放大器IC1的负端通过电阻R11与电源Vcc相接，运算放大器IC1的负端与正端相接有电阻R10。
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