CN202150976U - Led灯用电源和hid灯用电子镇流器二合一控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路。本实用新型包括DC/AC输出电路，在其前端设置控制模块；该控制模块设置四个信号输出引脚、一辅助电源引脚、一内部电源输出引脚、两个保护信号输入引脚、一功能转换引脚和一接地引脚；当内部电源输出引脚与功能转换引脚不相接时，本实用新型处于HID灯用电子镇流器工作过程，当内部电源输出引脚与功能转换引脚相接时，本实用新型处于LED灯用电源工作过程。本实用新型配上少量电子元件后，连接或不连接内部电源输出引脚与功能转换引脚，即可得到一个具有完善电路保护功能的LED灯用电源或HID灯用电子镇流器，有效地缩短开发周期，减少资源浪费。

Description

LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路

技术领域

本实用新型涉及LED灯用电源和HID灯用电子镇流器领域，特别涉及一种LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路。

背景技术

 LED灯和HID灯（高压气体放电灯）的发展给人类照明的进步起到了至关重要的作用，然而，一直以来，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器都处于独立研究发展的局面。当企业需要同时制造LED灯用电源和HID灯用电子镇流器时，则需要两组研发团队，采购两组电子元件，造成研发资源的消耗和采购上的麻烦。

在现有技术中，HID灯用电子镇流器的通用电路架构为：市电依次经电子镇流器的尖峰抑制电路、EMI滤波电路、桥式整流电路、功率因素校正电路和DC/AC输出电路后，点亮HID灯。但是，这种电路不能直接在输出端接上LED灯的AC/DC电路使LED灯点亮。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种将LED灯用电源的主要电路和HID灯用电子镇流器的主要电路整合在一个模块内的二合一控制电路，该控制电路高度模块化，在其输出端接上LED灯的AC/DC电路则成为LED灯用电源，在其输出端接上HID灯的负载电路则成为HID灯用电子镇流器。

本实用新型的技术方案是：一种LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，包括DC/AC输出电路，其特征在于：该DC/AC输出电路前端设置控制模块；在该控制模块内，控制信号从以PIC16F690芯片为中心的控制信号输出电路输出，经以晶体三极管为中心的控制信号放大电路放大后传输给以变压器为中心的耦合输出电路，在该变压器的副边脚得到所需要的信号，该变压器的副边脚设置为所述控制模块的四个信号输出引脚；该控制模块还包括以LM7805芯片为中心的辅助电源输入电路和以LM358芯片为中心的保护电路，所述LM7805芯片的电源输入端设置为所述控制模块的辅助电源引脚，所述LM7805芯片的电源输出端分别连接以PIC16F690芯片为中心的控制信号输出电路的电源输入端和以LM358芯片为中心的保护电路的电源输入端，所述LM7805芯片的电源输出端还设置为所述控制模块的内部电压输出引脚，所述LM358芯片的引脚5连接电阻后设置为所述控制模块的空载、过压和过热保护信号输入引脚，所述LM358芯片的引脚3连接电阻后设置为所述控制模块的无电流、过流保护信号输入引脚；所述PIC16F690芯片的引脚15还设置为所述控制模块的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器的功能转换引脚；上述电路的接地端设置为所述控制模块的接地引脚。

所述控制模块的四个信号输出引脚包括两组信号输出引脚，第一脚与第二脚为一组输出信号端，其中设置第一脚为信号正端，第二脚脚为信号负端；第三脚与第四脚脚为一组输出信号端，其中设置第四脚为信号正端，第三脚为信号负端。

所述PIC16F690芯片的引脚1连接LM7805芯片的引脚3， PIC16F690芯片引脚2连接晶振后再连接PIC16F590芯片引脚3，PIC16F690芯片引脚4、8以及引脚10～19分别连接电阻后接地,引脚20接地，PIC16F690芯片引脚6连接微调电阻的中心动片，中心动片旁边两脚其中一脚连接LM7805芯片的引脚3，另一脚接地，PIC16F690芯片引脚5分别连接电阻、电容后再汇合在一起连接第一NPN晶体管的基极，该第一NPN晶体管的发射极接地，该第一NPN晶体管的集电极连接电阻后分别连接LM7805芯片的引脚1以及第二NPN晶体管的集电极，第一NPN晶体管的集电极另一路连接电阻后分别连接第二NPN晶体管的基极和PNP晶体管的基极，PNP晶体管的集电极接地，第二NPN晶体管的发射极连接PNP晶体管的发射极，第二NPN晶体管的发射极同时还连接电容后连接所述变压器的一原边脚，该变压器的另一原边脚接地。

所述变压器的副边脚２经电阻后设置为所述控制模块的第一输出引脚，变压器的副边脚1设置为所述控制模块的第二输出引脚，变压器的副边脚4经电阻后设置为所述控制模块的第三输出引脚，变压器的副边脚3设置为所述控制模块的输出引脚。

所述以LM358芯片为中心的保护电路中，LM358芯片的引脚1经电阻后连接到PIC16F690芯片的引脚7，LM358芯片的引脚2连接电阻后接地，LM358芯片的引脚2连接电阻再连接到LM358芯片的引脚1，LM358芯片的引脚7经电阻后连接PIC16F690芯片的引脚9，LM358芯片的引脚6连接电阻后接地，LM358芯片的引脚6连接电阻再连接到LM358芯片的引脚7。

所述LM7805芯片为中心的辅助电源输入电路中，LM7805芯片的引脚2接地，LM7805芯片的引脚3分别连接PIC16F690芯片的引脚1和LM358芯片的引脚8。

所述LM７８０５芯片的输入电压为１５V，输出电压为５V。

所述DC/AC输出电路中，设置控制所述控制模块的内部电压输出引脚与功能转换引脚之间的连接或闭合的开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在DC/AC输出电路前端设置控制模块，配上少量电子元件后，通过控制该控制模块的功能引脚，即可得到一个具有完善电路保护功能的HID灯用电子镇流器或得到一个具有完善电路保护功能的LED灯用电源，有效地缩短开发周期，减少资源浪费。另外，本实用新型的控制模块高度模块化，企业的研发团队可在该控制模块的基础上，在控制模块外围配上现有技术中的通用电路即可完成二合一控制电路的设计。

附图说明

图1为LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一电路的整体方框图，其中包括本实用新型控制模块部分的方框图。

图2为LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路的整体电路图。

图3为HID负载电路图。

图4为LED灯AC/DC电路图。

图5为LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块的方框图。

图6为LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块的电路图。

图7为LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块集成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，市电（频率50Hz/60Hz，电压90V－250V），经尖峰抑制，通过EMI滤波电路，送到桥式整流器，经滤波，再经功率因数校正电路后，在输出端可得到400V的直流电压，用以供给DC/AC输出电路,作为本发明电路，在DC/AC输出电路前，设置LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块M，其电路供电由辅助电源供给，电压范围12V～18V，优选为15V；控制模块M输出控制信号给DC/AC输出电路，DC/AC输出电路的负载分两种，第一种：如图1和图3所示，上述电路作为HID灯用电子镇流器的工作状态时，DC/AC输出电路的接相对应功率的负载HID灯；第二种：如图1和图4所示，上述电路作为LED灯用电源的工作状态时，DC/AC输出电路则接LED灯的AC/DC电路，AC/DC电路的输出端接相对应功率的LED灯。

如图2、图5和图6所示，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路的控制模块M，包括以PIC16F690芯片（单片机）为中心的控制信号电路，以LM358芯片为中心的保护信号放大电路，由变压器B1将PIC16F690的控制信号耦合到DC/AC输出级。PIC16F690芯片、LM358芯片电源由＋5V供电电路提供。

如图2和图6所示，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路的控制模块M中，PIC16F690芯片的引脚1连接LM7805芯片的引脚3，LM7805芯片的引脚3设置为控制模块M的输出引脚⑨；PIC16F690芯片引脚2连接晶振后再连接PIC16F590芯片引脚3，PIC16F690芯片引脚4、8以及引脚10～19分别连接电阻后接地,引脚20接地，此接地端设置为控制模块M的输出引脚⑤；PIC16F690芯片引脚15设置为控制模块M的输出引脚⑩；PIC16F690芯片引脚6连接微调电阻Rw的中心动片W，W旁边两脚其中一脚连接LM7805芯片的引脚3，W的另一脚接地；PIC16F690芯片引脚5分别连接电阻R0、电容C4后再汇合在一起连接NPN晶体管Q1的基极，该NPN晶体管Q1的发射极接地，该NPN晶体管Q1的集电极连接电阻R22后分别连接LM7805芯片的引脚1以及NPN晶体管Q2的集电极，LM7805芯片的引脚1端设置为控制模块M的输出引脚⑥，NPN晶体管Q1的集电极另一路连接R21后分别连接NPN晶体管Q2的基极和PNP晶体管Q3的基极，NPN晶体管Q2的发射极连接PNP晶体管Q3的发射极，PNP晶体管Q3的集电极接地，NPN晶体管Q2的发射极同时还连接电容C5后连接变压器B1的原边脚6，该变压器B1的原边脚5接地，该变压器B1的副边脚2经电阻R23后设置为控制模块M的输出引脚①，变压器B1的副边脚1设置为控制模块M的输出引脚②，变压器B1的副边脚4经电阻R24后设置为控制模块M的输出引脚③，变压器B1的副边脚3设置为控制模块M的输出引脚④。所述保护控制信号放大电路中，LM358芯片的引脚1经电阻R17后连接到PIC16F690芯片的引脚7，LM358芯片的引脚3经电阻R20后设置为控制模块M的输出引脚⑧，LM358芯片的引脚2连接电阻R19后接地，LM358芯片的引脚2连接电阻R18再连接到LM358芯片的引脚1，LM358芯片的引脚7经电阻R13后连接PIC16F690芯片的引脚9，LM358芯片的引脚5经电阻R16后设置为控制模块M的输出引脚⑦，LM358芯片的引脚6连接电阻R15后接地，LM358芯片的引脚6连接电阻R14再连接到LM358芯片的引脚7。所述＋5V供电电路中，以LM7805芯片为中心，LM7805芯片引脚2接地，LM7805芯片引脚3分别连接PIC16F690芯片的引脚1和LM358芯片的引脚8。

如图7所示，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电

路的控制模块M的各输出引脚功能如下：  

①脚与②脚为一组输出信号端，其中设①脚为信号正端，②脚为信号负端；

③脚与④脚为另一组输出信号端，其中设③脚为信号负端，④脚为信号正端；

 ⑤脚接地端；

 ⑥为辅助电源输入端，输入工作电压＋12V～＋18V，优选为＋15V；

 ⑦脚为空载和过压及过热保护信号输入端，当⑦脚输入电压达到3V时，控制模块M中①脚与②脚以及③脚与④脚无控制信号输出；    

⑧脚为无电流和过流保护信号输入端，当⑧脚无电压或电压达到170mV时，控制模块M中①脚与②脚以及③脚与④脚无控制信号输出；   

 ⑨脚为控制模块M内部电源+5V，由LM7805芯片引脚3输出；

⑩脚为功能转换端，与⑨脚配合，当⑨与⑩两脚不连接时，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路处于HID灯用电子镇流器工作过程；当⑨与⑩两脚连接后，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路处于LED灯用电源工作过程；⑨与⑩两脚的连接与否可通过开关K控制（如图2所示）。

    本实用新型的电路原理如下：

一、第一种电路原理,如图2、3、5和6所示，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块M的输出引脚⑨与⑩不相接，此时，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路处于HID灯用电子镇流器工作过程；如2和图3所示，此时，控制电路的DC/AC输出电路部分A的输出端Uo连接HID灯负载电路B的输入端Ui，并且负载为相对应功率的HID灯。

电路通电后，PIC16F690芯片引脚5，输出预先设置的预热、启动以及进入正常工作状态的控制信号，此控制信号经NPN晶体管Q1、NPN晶体管Q2和PNP晶体管Q3 放大后由变压器B1将信号分别输送到控制模块M中的①脚与②脚以及③脚与④脚，然后驱动控制电路的DC/AC输出电路部分A中的第一MOS管1Q1和第二MOS管Q2工作，经第一MOS管1Q1和第二MOS管Q2放大输出后，连接隔直耦合电容1C4再连接限流电感线圈1L1后接HID灯负载电路（如图3所示B电路），在HID灯负载电路中，两个电容2C1和2C2串联后与负载HID灯并联。当HID灯和并接的电容两端通过合适的启动信号时，HID灯和并接的电容两端产生较高的谐振电压，直至点亮HID灯，HID灯被点亮时，图2中与第一MOS管1Q1的源极连接的电阻1R1则有电流通过其两端产生电压，经电阻1R2后此电压送到控制模块M的输出引脚⑧，经控制模块M中的电阻R20（如图6所示）后送到LM358芯片的引脚3，由LM358芯片放大后从LM358芯片的引脚1输出，经过电阻R17后，送到PIC16F690芯片引脚7，经PIC16F690芯片内进行识别处理后，控制PIC16F690芯片引脚5再输出适当预热电流的控制信号，约经二分钟时间，PIC16F690芯片引脚5自动输出恒流方式的控制信号，使HID灯进入按设定的控制频率进行工作，调节控制模块M中微调电阻Rw的阻值，可改变整机输出的恒流电源值，通常在设定后无须调整。

如图2和图6所示，控制模块M的⑦脚为空载和过压及过热保护信号输入端，若整机输出端为空载时，此时控制电路的DC/AC电路部分A的输出端电压则过高，经DC/AC电路的电阻1R5和电阻1R6分压再经二极管1D1整流、滤波后送到控制模块M的⑦脚，当控制模块M的⑦脚输入电压达3V或3V以上的电压时，经控制模块M中的电阻R16后连接到控制模块M内LM358芯片的引脚5，由LM358芯片放大，从LM358芯片的7脚输出连接R13后接到PIC16F690引脚9，经PIC16F690内部处理，控制PIC16F690引脚5无信号输出，至使控制模块M中①脚与②脚以及③脚与④脚无控制信号输出，结果是控制电路中的DC/AC输出电路部分A因无控制信号输入而不工作，从而达到空载或过压保护的目的；过热保护过程方式相同，当图2中的温控电阻1Rt受热达到所设定值时，温控电阻1Rt的内阻则变小，至使控制模块M的⑦脚端电压增高，当达到3V或3V以上的电压时，PIC16F690引脚5无信号输出，从而达到过热保护的目的。

如图2和图6所示，控制模块M的⑧脚为无电流和过流保护信号输入端，当图2中控制电路的DC/AC输出电路部分A中的电阻1R1无电流通过时，电阻1R1两端则无电压，经电阻1R2送到控制模块M的⑧脚也没电压，经控制模块M内的电阻R20连接到LM358芯片的引脚3，由LM358芯片放大，从LM358芯片的引脚1输出，若输出无电压，经电阻R17连接到PIC16F690芯片的引脚7，因PIC16F690芯片的引脚7无电压输入，经PIC16F690芯片内部处理，控制PIC16F690芯片的引脚5无信号输出，至使控制模块M中①脚与②脚以及③脚与④脚也无控制信号输出，结果是控制电路中的DC/AC输出电路因无控制信号输入而不工作，从而达到无电流时关机的目的；当图2中控制电路的DC/AC输出电路部分A中的电阻1R1通过的电流大时，电阻1R1的两端电压升高，经电阻1R2送到控制模块M的⑧脚输入端，经控制模块M内的电阻R20连接到LM358芯片的引脚3，由LM358芯片放大， LM358芯片的引脚1输出的电压随着升高，经电阻R17连接到PIC16F690芯片的引脚7，因PIC16F690芯片的引脚7电压过高，经PIC16F690芯片内部处理，控制PIC16F690芯片的引脚5无信号输出，至使控制模块M中①脚与②脚以及③脚与④脚无控制信号输出，结果是DC/AC输出电路因无控制信号输入而不工作，从而达到过流时保护的目的。

二、第二种电路原理，如图2、4、5和6所示，LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制模块M的输出引脚⑨与⑩相接，此时LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路处于LED灯用电源工作过程，此时图2中的DC/AC输出电路部分A的输出端Uo接上LED灯用AC/DC电路C的输入端Ui’, 该LED灯用AC/DC电路C的输出端

接上相对应功率的LED灯。

电路连接后通电，控制模块M中PIC16F690芯片引脚5输出信号，其信号频率为较高频点，避免开机浪涌，保持约1秒，在通电1秒时间内，控制模块M的⑦脚输入电压不超过3V; 控制模块M的⑧脚有适当电压输入，此时IC16F690芯片引脚5输出的控制信号跳变为控制模块M中的微调电阻W设定的频率工作点，此信号经NPN晶体管Q1、NPN晶体管Q2和PNP晶体管Q3 放大后，再由变压器B1将信号分别从控制模块M中的①脚与②脚以及③脚与④脚输出，驱动图2中DC/AC输出电路部分A中的第一MOS管1Q1和第二MOS管Q2工作工作，第一MOS管1Q1和第二MOS管1Q2将控制信号放大后输出，连接到电容1C14，经过电感线圈1L1，送到图4中LED灯用AC/DC电路C，LED灯用AC/DC电路中C的变压器OB将高压和低压部分隔离，经LED灯用AC/DC电路C中的二极管OD1和0D2分别轮流工作，从LED灯用AC/DC电路C输出端得到低压的直流电源，经电容0C3滤波后输出，驱动相对应功率的LED灯，调节图6中微调电阻Rw的阻值，则可改变整机输出的恒流电源值。

LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路在用于LED

灯用电源工作过程中，控制模块M⑦脚和⑧脚输入端的作用和功能与上述第一种电路原理中所介绍的相同。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，包括DC/AC输出电路（A），其特征在于：该DC/AC输出电路（A）前端设置控制模块（M）；在该控制模块（M）内，控制信号从以PIC16F690芯片为中心的控制信号输出电路输出，经以晶体三极管（Q1、Q2、Q3）为中心的控制信号放大电路放大后传输给以变压器（B1）为中心的耦合输出电路，在该变压器（B1）的副边脚得到所需要的信号，该变压器（B1）的副边脚设置为所述控制模块（M）的四个信号输出引脚（①、②、③、④）；该控制模块（M）还包括以LM7805芯片为中心的辅助电源输入电路和以LM358芯片为中心的保护电路，所述LM7805芯片的电源输入端设置为所述控制模块（M）的辅助电源引脚（⑥），所述LM7805芯片的电源输出端分别连接以PIC16F690芯片为中心的控制信号输出电路的电源输入端和以LM358芯片为中心的保护电路的电源输入端，所述LM7805芯片的电源输出端还设置为所述控制模块（M）的内部电源输出引脚（⑨），所述LM358芯片的引脚5连接电阻（R16）后设置为所述控制模块（M）的空载、过压和过热保护信号输入引脚（⑦），所述LM358芯片的引脚3连接电阻（R20）后设置为所述控制模块（M）的无电流、过流保护信号输入引脚（⑧）；所述PIC16F690芯片的引脚15还设置为所述控制模块（M）的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器的功能转换引脚（⑩）；上述电路的接地端设置为所述控制模块（M）的接地引脚（⑤）。

2.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述控制模块（M）的四个信号输出引脚（①、②、③、④）包括两组信号输出引脚，第一脚（①）与第二脚（②）为一组输出信号端，其中设置第一脚（①）为信号正端，第二脚（②）脚为信号负端；第三脚（③）与第四脚（④）脚为一组输出信号端，其中设置第四脚（④）为信号正端，第三脚（③）为信号负端。

3.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述PIC16F690芯片的引脚1连接LM7805芯片的引脚3， PIC16F690芯片引脚2连接晶振后再连接PIC16F590芯片引脚3，PIC16F690芯片引脚4、8以及引脚10～19分别连接电阻后接地,引脚20接地，PIC16F690芯片引脚6连接微调电阻（Rw）的中心动片（W），中心动片（W）旁边两脚其中一脚连接LM7805芯片的引脚3，另一脚接地，PIC16F690芯片引脚5分别连接电阻（R0）、电容（C4）后再汇合在一起连接第一NPN晶体管（Q1）的基极，该第一NPN晶体管（Q1）的发射极接地，该第一NPN晶体管（Q1）的集电极连接电阻（R22）后分别连接LM7805芯片的引脚1以及第二NPN晶体管（Q２）的集电极，第一NPN晶体管（Q1）的集电极另一路连接电阻（R21）后分别连接第二NPN晶体管（Q２）的基极和PNP晶体管（Q3）的基极，第二NPN晶体管（Q２）的发射极连接PNP晶体管（Q3）的发射极，PNP晶体管（Q3）的集电极接地，第二NPN晶体管（Q２）的发射极同时还连接电容（C5）后连接所述变压器（B1）的一原边脚，该变压器（B1）的另一原边脚接地。

4.根据权利要求3所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述变压器（Ｂ１）的副边脚２经电阻（R23）后设置为所述控制模块（M）的第一输出引脚（①），变压器（B1）的副边脚1设置为所述控制模块（M）的第二输出引脚（②），变压器（B1）的副边脚4经电阻（R24）后设置为所述控制模块（M）的第三输出引脚（③），变压器（B1）的副边脚3设置为所述控制模块（M）的输出引脚（④）。

5.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述以LM358芯片为中心的保护电路中，LM358芯片的引脚1经电阻（R17）后连接到PIC16F690芯片的引脚7，LM358芯片的引脚2连接电阻（R19）后接地，LM358芯片的引脚2连接电阻（R18）再连接到LM358芯片的引脚1，LM358芯片的引脚7经电阻（R13）后连接PIC16F690芯片的引脚9，LM358芯片的引脚6连接电阻（R15）后接地，LM358芯片的引脚6连接电阻（R14）再连接到LM358芯片的引脚7。

6.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述LM7805芯片为中心的辅助电源输入电路中，LM7805芯片的引脚2接地，LM7805芯片的引脚3分别连接PIC16F690芯片的引脚1和LM358芯片的引脚8。

7.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述LM７８０５芯片的输入电压为１５V，输出电压为５V。

8.根据权利要求1所述的LED灯用电源和HID灯用电子镇流器二合一控制电路，其特征在于：所述DC/AC输出电路（A）中，设置控制所述控制模块（M）的内部电压输出引脚（⑨）与功能转换引脚（⑩）之间的连接或闭合的开关（K）。

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