CN202364420U - 智能led路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，所述电路包括:交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元；所述交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元保持电连接。本实用新型相比较传统的硬件采用运算放大器电路来说，使用电子元件少，成本低。高精密的10BITMCU内置的A/D数字模拟转换器容易实现交流过、欠压点回差功能。防止在保护点附频繁开、关机形成电路震荡。由于在交流侧加入了防雷电路部分、EMC电路部分能容易满足LED路灯驱动器对室外照明高可靠性的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及到LED路灯驱动电路领域，尤其是涉及一种智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路。
背景技术
LED路灯电网的电压不是很稳定，而且是使用的室外，相对复杂环境之下，如电场、磁场、辐射、雷、电、温度、湿度、气压等.LED室外照明需要面对复杂的环境，特别是电网的稳定性，为了保证在恶劣环境中驱动器的可靠性，需要对交流电网的过压和欠压提供保护，提高驱动器的可靠性。
传统的采用模拟电子分立元件构成的保护电路，电子元件多，对体积要求比较高的LED路灯驱动器电路布线比较难。
实用新型内容
本实用新型采用MCU内中的A/D数字模拟转换器能很方便的实现交流电网的过压和欠压保护并且在不增加元件的同时实现交流过压和欠压的回差功能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，所述电路包括：交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元；所述交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元保持电连接。
所述MCU微处理器单元设置有A/D转换器，设置于MCU微处理器单元的A/D转换器为10BIT的A/D数字模拟转换器。
所述的交流电网电压检测和监控单元包括防雷电路、EMC电路和交流电压数据采集单元，所述防雷电路、EMC电路和交流电压数据采集单元保持电连接。本实用新型结合了LED路灯驱动器的防雷电路部分、EMC(Electro Magnetic Compatibility)电路部分、交流电压数据采集单元和单片机(MCU)部分构成对交流电压的监控，控制LED路灯驱动器的开始交流电压；当交流电压大于85V/AC时，单片机(MCU)发出指令开启LED路灯驱动器；当交流电压过高时，大于如305V/AC时，为了保护LED路灯驱动器关闭驱动器；当交流电压下降到290V/AC时，再开启LED路灯驱动器；构成交流过压保护的电压回差，防止在过压点附成频繁开、关机形成电路震荡；当交流电压过低时，当交流电压小于70V/AC时，为防止交流输入电流过高，影响效率，为了保护LED路灯驱动器关闭驱动器；当交流电压再大于85V/AC时，再开启LED路灯驱动器构成LED路灯驱动器在交流欠压保护的电压回差防 止在过压点附成频繁开、关机形成电路震荡。本实用新型的欠压保护点、过压保护点、回差值可以通过程序进行设置。
本实用新型的特点同时采用单片机(MCU)、防雷电路部分、EMC电路部分构成高可靠性的LED路灯驱动器交流过、欠保护电路。电路结构和传统由模拟电路构成的LED路灯驱动器交流过、欠保护电路相比较：电路结构简单、元件少。
由于采用了10BIT的A/D数字模拟转换器，可以很精确的控制交流过、欠压点和不增加任何元件的情况下采用数字技术构成回差功能。而且有单片机MCU的其他功能可以构成都通讯等功能的智能LED路灯驱动器。
附图说明
图1为本实用新型的连接结构图。
图2为本实用新型的电路连接图。
图3为本实用新型单片机(MCU)供电产生+5V电源图。
图4为本实用新型单片机(MCU)在线编程和输入输出端子电路图。
图5为本实用新型的单片机(MCU)外围电路图。
图6为本实用新型的LED路灯驱动器防雷电路图。
图7为本实用新型的LED路灯驱动器防雷和EMC电路。
图8为实用新型的交流电网电压的监控检测电路。
图9为常用模拟电路构成的交流电网电压的监控检测电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本实用新型技术方案进一步说明。
图1所示本实用新型构建智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，包括：单片机(MCU)微处理器单元、交流电网电压检测和监控单元和LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元；所述交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元保持电连接。
图2所示本实用新型的电路连接图，包括：交流全波整流和滤波1，分压检测2和单片机(MCU)电路构成3。
图3所示本实用新型单片机(MCU)供电产生+5V电源图。由待机电源提供的+15V经过电阻R1和R2限流后，电阻R3作为三极管Q1的基极偏置电阻，
和IC1 AZ431，电容C1，电阻R4和电阻R5构成线性稳压电路，输出5V电源，再经电感L1给单片机(MCU)供电。
图4所示本实用新型单片机(MCU)在线编程和输入输出端子电路图，端子CON1 为单片机(MCU)在线编程端子，利用此接口可以在线修改单片机(MCU)的程序，实现LED路灯驱动器恒流的电流设置和交流电网过欠压点及其回差值等功能的设置。
图5所示本实用新型的单片机(MCU)外围电路图。点P_AC为交流电网电压监控和检测点，经过电容C10和电阻R13后给单片机(MCU)的第6PIN，再经过单片机(MCU)内置的A/D数字模拟转换器，把P_AC点检测到的模拟电压变成数字量，经过程序处理判断交流电网电压是否正常，如果过压或者发生欠压，再使单片机(MCU)第5PIN使输出的PWM占空比为零，变成低电平，使驱动器中的电流为零，而关闭PWM芯片，通时使单片机(MCU)的第2PIN输出低电平，IC2的第5PIN为低电平，IC2的第5PIN使IC2的第7PIN为低电平，当IC2的第7PIN DIM为低电平时PWM调光为低电平同样会使PWM芯片关闭。起到保护LED路灯驱动器的作用，当故障状态取消时如因交流电网电压高于305V/AC进入保护，当交流电网电压降低到290V/AC时，再开启LED路灯驱动器；或因为交流电网电压小于70V/AC进入保护，当交流电网电压上升到85V/AC时再开启LED路灯驱动器。
图6所示本实用新型的LED路灯驱动器防雷电路图。防雷电路由压敏电阻RV1、压敏电阻RV2，压敏电阻RV3和气体放电管G1组成；能有效的防止差模和共模防雷.图7所示本实用新型的LED路灯驱动器防雷和EMC电路，EMC电路由X电容CX1、共模电感LF2、Y电容CY3、Y电容CY4、X电容CX2、共模电感LF3等组成。
图8所示实用新型的交流电网电压的监控检测电路，交流电经过防雷电路和EMC电路后，AC L和AC N经过二极管D1和二极管D1构成的全波整流电路到点AC，由电阻R15、R23、R24和电解电容EC7组成的滤波电路变成直流电压，直流电压经过电阻R25、R26分压经点P_AC经过电容C10和电阻R13后给单片机(MCU)的第6PIN，稳压管ZD6起保护单片机(MCU)的I/O口，电阻R29起微调节作用。
图9所示常用模拟电路构成的交流电网电压监控和检测电路，和本实用新型图8比较电子元件多，过、欠电压点及回差精度不够。本实用新型采用简单的交流电网电压的监控检测电路和智能LED路灯驱动器已有的单片机(MCU)，起到简化电路的目的，有利于智能LED路灯驱动器的PCB布线。
Claims (5)
1.一种智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，其特征是，所述电路包括：交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元；所述交流电网电压检测和监控单元，MCU微处理器单元，以及LED驱动器电压/电流设置和开/关机单元保持电连接。
2.如权利要求1所述的智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，其特征是：所述的交流电网电压检测和监控单元包括防雷电路、EMC电路和交流电压数据采集单元，所述防雷电路、EMC电路和交流电压数据采集单元保持电连接。
3.如权利要求2所述的智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，其特征是：所述的防雷电路由压敏电阻RV1、压敏电阻RV2，压敏电阻RV3和气体放电管G1组成。
4.权利要求2所述的智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，其特征是：所述的EMC电路包括X电容CX1、共模电感LF2、Y电容CY3、Y电容CY4、X电容CX2和共模电感LF3。
5.如权利要求1所述的智能LED路灯驱动器交流电网过压和欠压保护电路，其特征是：所述MCU微处理器单元设置有A/D转换器，设置于MCU微处理器单元的A/D转换器为10BIT的A/D数字模拟转换器。
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