CN201789658U

CN201789658U - 一种智能led日光灯恒流驱动器

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Publication number: CN201789658U
Application number: CN2010202689552U
Authority: CN
Inventors: 黄伟杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-07-23

Abstract

本实用新型公开了一种智能LED日光灯恒流驱动器，包括：交流输入处理电路，用于对输入交流电的EMI滤波、防雷以及整流；功率因数补偿电路，用于对输入的交流电进行滤波和功率因数补偿；红外接收头，用于接收红外遥控器发出的红外指令信号，经解调后输出到单片机进行解码；单片机处理电路，接收上述红外接收头输出的解调信号，经解码程序处理及运算后，输出相应的LED调光PWM信号或开关控制信号；以及LED恒流驱动电路，根据PWM信号或开关控制信号经处理后，输出相应的LED恒流电流或开关控制信号，用于调节LED的亮度和日光灯的开关。

Description

一种智能LED日光灯恒流驱动器

技术领域

本实用新型涉及一种照明电路应用领域，特别是涉及一种超小型智能LED日光灯恒流驱动器。

背景技术

LED日光灯作为一种高性能的新兴节能灯具，人们对其性能提出了更高的要求，除希望其具有调光功能外，还具有遥控等附加便捷功能，以方便使用。现有的LED日光灯驱动器，除了简单的恒流功能外，无法在合理价格、更小的体积内(以便能内置到LED日光灯内)提供更多的实用功能，如LED的保护、遥控开、关、调光、延时熄灯以及群控等功能。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种低成本、超小型的能内置到LED日光灯里的智能恒流驱动器。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种智能LED日光灯恒流驱动器，包括：交流输入处理电路，用于对输入交流电的EMI滤波、防雷以及整流；功率因数补偿电路，用于对输入的交流电进行滤波和功率因数补偿；红外接收头，用于接收红外遥控器发出的红外指令信号，经解调后输出到单片机进行解码；单片机处理电路，接收上述红外接收头输出的解调信号，经解码程序处理及运算后，输出相应的LED调光PWM信号或开关控制信号；以及LED恒流驱动电路，根据输入的PWM信号或开关控制信号经处理后，输出相应的LED恒流电流或开关控制信号，用于调节LED的亮度和日光灯的开关。

所述交流输入处理电路是由保险管、安规电容CX、压敏电阻VZ1、共模滤波器L1、整流桥DB1组成，交流电经保险管后，经过共模滤波器L1接入整流桥DB1，安规电容CX和压敏电阻VZ1并联后接入共模滤波器L1输入端。

所述功率因数补偿电路是由高压电解电容C1、C2、二极管D1、D2、D3组成，该高压电解电容C1正极和二极管D3负极连接上述整流桥DB1正极，二极管D2正极和高压电解电容C1负极和二极管D1负极相连，高压电解电容C2负极和二极管D1正极连接上述整流桥DB1负极，二极管D2负极和二极管D3正极、C2正极相连。

所述单片机处理电路是由单片机IC2、降压电阻R3、滤波电容C5、稳压管Z1、充电电阻R4、充电电容C6组成；电源正极经降压电阻R3接入单片机IC2的第1脚，IC2的第8脚接电源负极，滤波电容C5和稳压管Z1并联后接到IC2的第1、8脚，充电电阻R4两端接IC2的第1、5脚，充电电容C6两端接IC2的第5、8脚，红外接收头的第1、2、3脚分别接IC2的第3、8、1脚，IC2的第6脚输出PWM信号或开关信号到恒流集成块IC1的第2脚。

所述LED恒流驱动电路是由恒流集成块IC1及其外围电路R1、C4、C3、R2、Q1、L2、D4组成；该恒流集成块IC1第2脚接入PWM信号，IC1第6、7、8脚分别经设定电阻R2、电容C3、电容C4和第4脚接入电源负极，IC1第5脚接场效应管Q1栅极G，IC1第6脚接场效应管Q1源极S，从Q1漏极输出的恒流脉冲信号经D4和L2，驱动LED灯串工作。

借由上述技术方案，本实用新型具有的有益效果是：本实用新型的智能LED日光灯恒流驱动器能够以较小的成本，更小的体积，内置到日光灯里，使日光灯具有调光、无线遥控、LED保护等功能，通过装入不同的驱动程序，无需增加硬件成本就能实现日光灯的各种人工智能功能。

附图说明

图1是本实用新型智能LED日光灯恒流驱动器的电路原理框图。

图2是本实用新型智能LED日光灯恒流驱动器的电路图。

10：交流输入处理电路

20：功率因素补偿电路

30：红外接收头

40：单片机处理电路

50：恒流驱动电路

具体实施方式

请参阅图1和2所示，本实用新型的智能LED日光灯恒流驱动器，包括：交流输入处理电路10、功率因数补偿电路20、红外接收头(JST)30、单片机处理电路40及LED恒流驱动电路50五大部分。

该交流输入处理电路10是由保险管FUSE、安规电容CX、压敏电阻VZ1、共模滤波器L1、整流桥DB1组成，保险管FUSE用于电路的过载短路保护，压敏电阻VZ1用于消除浪涌和雷击信号；安规电容CX、共模滤波器L1用于EMI滤波，整流桥DB1用于对交流电进行桥式整流。交流电经保险管FUSE后，经过共模滤波器L1接入整流桥DB1，安规电容CX和压敏电阻VZ1并联后接入共模滤波器L1输入端。

该功率因数补偿电路20是由高压电解电容C1、C2、二极管D1、D2、D3组成的一种低成本的无源功率因数补偿电路，对从上述交流输入处理电路输出的高压直流进行滤波，并利用填谷原理进行功率因数补偿。整流桥DB1正极接高压电解电容C1正极和二极管D3负极，二极管D2正极和高压电解电容C1负极、二极管D1负极相连，高压电解电容C2负极和二极管D1正极连接整流桥DB1负极，二极管D2负极和二极管D3正极、C2正极相连。DB1经过该功率因数补偿电路后为后续电路提供电源。

该红外接收头(JST)30使用的是一种一体化高灵敏红外接收头，用于接收红外遥控器发出的红外指令信号，经解调后从第1脚输出到单片机IC2进行指令解码。

该单片机处理电路40是由单片机IC2、降压电阻R3、滤波电容C5、稳压管Z1、充电电阻R4、充电电容C6组成。电源正极经降压电阻R3接入单片机IC2的第1脚，IC2的第8脚接电源负极，滤波电容C5和稳压管Z1并联后接到IC2的第1、8脚，充电电阻R4两端接IC2的第1、5脚，充电电容C6两端接IC2的第5、8脚，红外接收头的第1、2、3脚分别接IC2的第3、8、1脚，IC2的第6脚输出PWM信号到恒流集成块IC1的第2脚。从功率因数补偿电路20输出的高压直流电经R3降压、C5滤波、Z1稳压后，给单片机IC2提供稳定的电源，R4、C6组成日光灯开关状态检测电路，其原理是：当日光灯开关断开超过10秒，C6上所充的电荷将完全泻放掉，当日光灯开关合上后瞬间，由于R6的作用，C6无法马上充满电，此时单片机检测到C6的电位为低，以此为判断，单片机从第6脚输出高亮度PWM信号，控制日光灯输出为高亮度，当日光灯开关断开再合上时，由于R4的作用，C6上充的电荷无法马上泻放掉，此时单片机检测到C6的电位为高，以此为判断，单片机IC2根据上一亮度状态输出下一种亮度，如此按高亮-中亮-低亮-暗顺序循环输出，这就是运用日光灯开关调光的原理；单片机IC2从第3脚接收从红外接收头输出的解调信号，内带的解码程序对其进行解码，解码后根据指令做出相应的控制，所有控制信号从IC2的第6脚输出，此脚为低电平时，日光灯熄灭，为PWM信号时，日光灯将输出相应的亮度；为了更好的保护LED灯珠，延长了LED的寿命以及视觉上的舒适，在单片机IC2里均装有缓启动和缓熄灭子程序，其作用是在日光灯启动的瞬间，使LED的驱动电流在1秒左右从零电流均匀上升到预定值的，(即亮度是从零均匀上升到预定的亮度)从而免受启动时大电流的冲击，在视觉上也更佳；熄灭时，使LED的驱动电流在1秒左右从预定电流均匀下降到零(即亮度是从预定的亮度均匀下降到熄灭)；此外在单片机IC2里均装有延时熄灯子程序，当按下遥控器上的延时熄灯键后，在程序的控制下，日光灯会闪动一下，表示已接收到指令，然后在1分钟内，亮度从预定值均匀下降，直到熄灭。为了适应不同的客户，单片机可选装2种主程序，一种为对单一日光灯的控制(适合家庭用户)，一种为对多支日光灯的控制(适合商业用户)。

该LED恒流驱动电路50是由恒流集成块IC1及其外围电路R1、C4、C3、R2、Q1、L2、D4组成。恒流集成块IC1第2脚接入PWM信号，IC1第6、7、8脚分别经设定电阻R2、电容C3、电容C4和第4脚接入电源负极。IC1第5脚接场效应管Q1栅极G，IC1第6脚接场效应管Q1源极S，从Q1漏极输出的恒流脉冲信号经D4和L2，驱动LED灯串工作。从功率因数补偿电路20输出的高压直流电经R1降压、C4滤波后给IC1提供电源，C3为IC1的工作频率设定电容，R2为LED恒流额定值设定电阻，用于日光灯最大恒流电流值的设定；Q1、L2、D4为恒流输出转换电路，从IC1第5脚输出的恒流脉冲信号经Q1、L2、D4转换后，输出相应的恒流电流值，驱动LED灯串的工作。

本实用新型的智能LED日光灯恒流驱动器，装入LED日光灯后即成智能LED日光灯，根据装入程序的不同，本驱动器分两种版本(硬件部分完全相同)，第一种为只对单支LED日光灯的控制(针对家庭用户)，第二种为对数量为10支以内的装有本控制器的LED日光灯的控制(针对商业用户)。

对于第一种版本的驱动器，其工作原理是：

合上日光灯开关，智能LED日光灯恒流驱动器即点亮日光灯(此时为最大亮度)，并处于遥控待命状态，如手头没带遥控器，使用日光灯开关也可完成基本的调光过程，其方法是：在日光灯点亮的状态下，断开日光灯开关再合上，在智能LED日光灯恒流驱动器的控制下，日光灯即跳到下一亮度，如此按高亮-中亮-低亮-暗顺序循环，直到调到合适的亮度；在红外遥控器的控制下，可对日光灯进行0-100％的无级调光、开关控制以及延时熄灭，其方法是：在日光灯开关开启的状态下，通过遥控器上的+、-键即可对日光灯进行无级调光，通过遥控器上的ON、OFF键，即可开启和关闭日光灯；在日光灯点亮的状态下，按遥控器上的延时熄灭键，日光灯会闪动一下，表示已接收到命令，然后在一分钟内，亮度逐渐减小，直到熄灭。为了更好的保护LED灯珠，延长了LED的寿命以及视觉上的舒适，在日光灯启动的瞬间，在单片机缓启动程序的控制下，日光灯的亮度是在约1秒左右从0均匀上升到预定值的，从而使LED免受启动时大电流的冲击；熄灭时，在单片机缓熄灭程序的控制下，日光灯的亮度是在约1秒左右从预定值均匀下降到0的。断开日光灯开关，LED日光灯即熄灭，当日光灯开关断开时间超过10秒再合上，驱动器自动将亮度输出为最高。

对于第二种版本的驱动器，除具有第一版本所有功能外，还具有群控功能，其工作原理是：

首先要对所控制的日光灯进行逐一编码，由于本驱动器带智能学习功能，编码过程是很简单的，其方法是：打开一支要编码的日光灯(同一时间只能对一支日光灯进行编码，如希望几支日光灯编成同一编码，则需同时打开)，按住遥控器上的编码键超过2秒，日光灯会闪动一下，表示日光灯进入编码状态，然后通过遥控器按入一位要编码的(0-9)数字，日光灯会闪动一下，表示编码成功，刚才输入的号码就是此日光灯的编码，由于单片机内带EEPROM，断电后编码信息不会消失；按此方法，逐一给所有的日光灯进行编码，如几支日光灯被编成同一编码，则控制的日光灯数量将会成倍增加；编码完成后，即可对所有日光灯进行单独控制或群控；单独控制方法如下：如日光灯处于熄灭状态(日光灯开关须合上)，通过遥控器按入一数字(要控制的日光灯编码)，然后按ON键，相应编码的日光灯点亮，(而非此编码的日光灯将被屏蔽，保持原状，不受控制)此时可通过+-键对其进行无级调光；如日光灯已经点亮，只需先按入此灯的编码，(而非此编码的日光灯将被屏蔽，保持原状，不受控制)再通过+-键即可对其进行无级调光；如需关闭某一编号的日光灯，只需先按入该灯的编码，再按OFF键即可；群控控制方法如下：在群控状态下，可对所有日光灯进行开和关；操作如下：先按群控键，再按ON或OFF键，即可对所有日光灯进行开或关的控制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种智能LED日光灯恒流驱动器，其特征在于其包括：

交流输入处理电路，用于对输入交流电的EMI滤波、防雷以及整流；

功率因数补偿电路，用于对输入的交流电进行滤波和功率因数补偿；

红外接收头，用于接收红外遥控器发出的红外指令信号，经解调后输出到单片机进行解码；

单片机处理电路，接收上述红外接收头输出的解调信号，经解码程序处理及运算后，输出相应的LED调光PWM信号或开关控制信号；以及

LED恒流驱动电路，根据PWM信号或开关控制信号经处理后，输出相应的LED恒流电流或开关控制信号，用于调节LED的亮度和日光灯的开关。

2.根据权利要求1所述的智能LED日光灯恒流驱动器，其特征在于：所述交流输入处理电路是由保险管、安规电容CX、压敏电阻VZ1、共模滤波器L1、整流桥DB1组成，交流电经保险管后，经过共模滤波器L1接入整流桥DB1，安规电容CX和压敏电阻VZ1并联后接入共模滤波器L1输入端。

3.根据权利要求1所述的智能LED日光灯恒流驱动器，其特征在于：所述功率因数补偿电路是由高压电解电容C1、C2、二极管D1、D2、D3组成，该高压电解电容C1正极和二极管D3负极连接上述整流桥DB1正极，二极管D2正极和高压电解电容C1负极和二极管D1负极相连，高压电解电容C2负极和二极管D1正极连接上述整流桥DB1负极，二极管D2负极和二极管D3正极、C2正极相连。

4.根据权利要求1所述的智能LED日光灯恒流驱动器，其特征在于：所述单片机处理电路是由单片机IC2、降压电阻R3、滤波电容C5、稳压管Z1、充电电阻R4、充电电容C6组成；电源正极经降压电阻R3接入单片机IC2的第1脚，IC2的第8脚接电源负极，滤波电容C5和稳压管Z1并联后接到IC2的第1、8脚，充电电阻R4两端接IC2的第1、5脚，充电电容C6两端接IC2的第5、8脚，红外接收头的第1、2、3脚分别接IC2的第3、8、1脚，IC2的第6脚输出PWM信号或开关信号到恒流集成块IC1的第2脚。

5.根据权利要求1所述的智能LED日光灯恒流驱动器，其特征在于：所述LED恒流驱动电路是由恒流集成块IC1及其外围电路R1、C4、C3、R2、Q1、L2、D4组成；该恒流集成块IC1第2脚接入PWM信号，IC1第6、7、8脚分别经设定电阻R2、电容C3、电容C4和第4脚接入电源负极，IC1第5脚接场效应管Q1栅极G，IC1第6脚接场效应管Q1源极S，从Q1漏极输出的恒流脉冲信号经D4和L2，驱动LED灯串工作。