CN203279251U - 一种恒流led调光驱动控制器 - Google Patents

一种恒流led调光驱动控制器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种恒流LED调光驱动控制器,它包括输入整流虑波电路、功率因数较正电路、高频逆变电路,恒流输出滤波电路,所述的输入整流滤波电路、恒流输出电路之间连接有高频逆变电路,高频逆变电路包括内置微处理器的控制芯片U1和开关管控制电路,所述的控制芯片U1设有PWM端、DIM端、FB端、CS端,控制芯片U1的PWM端与关开管电路连接,控制芯片U1的CS端通过串联的电容接地,控制芯片U1的FB端与可扩展通讯模块连接。本实用新型恒流LED调光驱动控制器具有调光精度高、调光效果好等优点。

Description

—种恒流L E D调光驱动控制器 技术领域
[0001] 本实用新型涉及LED驱动调光器件,具体涉及一种恒流L E D调光驱动控制器。 背景技术
[0002] 如今,LED照明已成为一项主流技术。LED手电筒、交通信号灯和车灯比比皆是, 各个国家正在推动用LED灯替换以主电源供电的住宅、商业和工业应用中的白炽灯和荧光 灯。换用高能效LED照明后,实现的能源节省量将会非常惊人。仅在中国,据估计,如果三 分之一的照明市场转向LED产品,他们每年将会节省I亿度的用电量,并可减少2900万吨 的二氧化碳排放量。然而,仍有一个障碍有待克服,那就是调光问题。
[0003] 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,且经常改变LED的电流和电压,对LED寿命 有很大的影响。也有些方案采用可控硅调光,但因LED驱动对可控硅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
[0004] 本实用新型需解决的问题是提供一种调光精度高、调光效果好的恒流L E D调光 驱动控制器。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型设计出一种恒流L E D调光驱动控制器,它包括 输入整流虑波电路,还包括有功率因数较正电路、高频逆变电路、恒流输出滤波电路,所述 的输入整流滤波电路、恒流输出滤波电路之间连接有功率因数较正电路和高频逆变电路, 功率因数较正电路与高频逆变电路连接,高频逆变电路包括内置微处理器的控制芯片Ul 和开关管控制电路,所述的控制芯片Ul设有PWM端、D I M端、F B端、CS端,控制芯片Ul 的PWM端与开关管控制电路连接,控制芯片Ul的CS端通过串联的电容接地,控制芯片Ul 的F B端与可扩展通讯模块连接。
[0006] 所述的功率因数较正电路包括电感L 1、电容C 11、C 12及二极管D 6、D 7、D 8, 电感L I的一端与输入整流虑波电路的输出端相连,另一端与电容C 11、二极管D 6的阴极 相连,电容C 11的另一端与二极管D7阳极、二极管D8的阴极相连,二极管D7的阴极与二 极管D6的阳极、电容C12的一端连接,电容C12的另一端与二极管D8的阳极连接后接地。
[0007] 所述的高频逆变电路包括控制芯片U 1、MOS管TO 2、MOS管SO Tl、变压 器 T 1、二极管 D9-D14、电容 Cl、电容 C4-C6、电容 C8-电容 C10、电阻 R7、R8、R15、R19-R22, 变压器T I的一次侧包含二个绕组B I和B 2,绕组B 2的一端与电感L I连接,另一端与 M 0 S管T 0 2的漏极连接,T 0 2的源极与另一M 0 S管S 0 T I的漏极连接,绕组B I 一端接地,另一端与二极管D 9的阳极、D 11的阳极连接,D 11的阴极通过电阻R 15与二 极管D13的阳极、D14的阴极连接;控制芯片U I的5脚通过电阻R 19与MOS管SOT I的栅极连接,U I的第6脚通过电阻R 15与M 0 S管S 0 T I的源极相连。[0008] 所述的恒流输出滤波电路包括变压器二次侧绕组B 3、电容C13、C14、电阻R23、二极管S F 1、二极管D15,绕组B3—端与电容C 13、电容C 14、电阻R23连接,电容C 14另一端接地,绕组B3另一端与二极管S F I的阳极相连,二极管S F I的阴极与电阻R23、电容C13的另一端连接,二极管D15并联在输出端之间。
[0009] 所述的输入整流虑波电路包括防止调光过程中防闪灯反冲电路,防闪灯反冲电路包括二极管 D 3、D 4、三极管 Q 1、Q 2、1'01、电阻1?1、1^ 3、R 4、R 11、R12、R 14,二极管 D
3、D 4分别连接在交流电源两输入端上,二极管D 3通过电阻R4与三极管Q 2的基极连接,二极管D 4与三极管Q 1、Q 2的发射极连接,三极管Q I的集电极与Q 2的集电极、三极管TOl的基极、电阻R14连接,三极管Q I的基极通过电阻R 3、R I与电源输入端连接, 电阻R14通过电阻Rll与交流输入端连接。
[0010] 相对于现有技术,本实用新型恒流L E D调光驱动控制器具有以下有益效果:
[0011] (I)传统的驱动功率因数一般低于90%,本实用新型恒流L E D调光驱动控制器的功率因数达95%以上;
[0012] (2)传统控制器只是单一的一个电源,并没有带通讯功能,本实用新型恒流L E D调光驱动控制器具有预留通讯扩展功能,扩展后可实现点控、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;
[0013] (3)输出PWM控制信号实现PWM全数字调光,进而使大功率LED亮度全范围 (o°/rioo%)调光,可有效节能;
[0014] (4)现有调光电源功率较为单一,所述调光控制器单路驱动能力强,可以驱动I W 〜50 W的L E D负载,控制能力相当强大。
[0015] 附图说明:
[0016] 图1是本实用新型的恒流L E D调光驱动控制器的原理方框图;
[0017] 图2是本实用新型的恒流L E D调光驱动控制器的电路图。
[0018] 具体实施方式:
[0019] [0012]为了便于本领域技术人员的理解,下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的结构原理作进一步的详细描述。
[0020] 如图1所示,一种恒流L E D调光驱动控制器,它包括输入整流虑波电路,还包括有功率因数较正电路、高频逆变电路、恒流输出滤波电路,所述的输入整流滤波电路、恒流输出滤波电路之间连接有功率因数较正电路和高频逆变电路,功率因数较正电路与高频逆变电路连接,高频逆变电路包括内置微处理器的控制芯片Ul和开关管控制电路,所述的控制芯片Ul设有PWM端、D I M端、F B端、CS端,控制芯片Ul的PWM端与关开管电路连接, 控制芯片Ul的CS端通过串联的电容接地,控制芯片Ul的F B端与可扩展通讯模块连接。
[0021] 如图2所示,所述的输入整流虑波电路包括保险电阻F 1、与二极管D UD 2、电阻R1、电容Cl,市电A C输入一端与保险电阻F I相连,F I与二极管D 1、D 2相连,D 2 与D 3、R I及C I相连。在输入整流虑波电路还连接有防止调光过程中防闪灯反冲电路, 防闪灯反冲电路包括二极管D 3、D 4、三极管Q 1、Q 2、三极管T01、电阻Rl、R 3、R 4、R
11、R12、R 14,二极管D 3、D 4分别连接在交流电源两输入端上,二极管D 3通过电阻R4 与三极管Q 2的基极连接,二极管D 4与三极管Q 1、Q 2的发射极连接,三极管Q I的集电极与Q 2的集电极、三极管TOl的基极、电阻R14连接,三极管Q I的基极通过。[0022] 如图2所示,所述的功率因数较正电路包括电感L 1、电容C 11、C 12及二极管D
6、D 7、D 8,电感L I的一端与输入整流虑波电路的输出端相连,另一端与电容C 11、二极 管D 6的阴极相连,电容C 11的另一端与二极管D7阳极、二极管D8的阴极相连,二极管D7 的阴极与二极管D6的阳极、电容C12的一端连接,电容C12的另一端与二极管D8的阳极连 接后接地。
[0023] 如图2所示,所述的高频逆变电路包括内置微处理器的控制芯片Ul和开关管控制 电路,所述的控制芯片Ul设有PWM端(5脚)、D I M端(7脚)、F B端(3脚)、CS端(6脚), 控制芯片Ul的PWM端与关开管电路连接,控制芯片Ul的CS端通过串联的电容接地,控制 芯片Ul的F B端与可扩展通讯模块连接;所述的开关管控制电路M O S管TO 2、MOS 管S O Tl、变压器T 1、二极管D9-D14、电容Cl、电容C4-C6、电容C8-电容C10、电阻R7、R8、 R15、R19-R22,变压器T I的一次侧包含二个绕组B I和B 2,绕组B 2的一端与电感L I连 接,另一端与MO S管TO 2的漏极连接,TO 2的源极与另一 MO S管S OT I的漏极连 接,绕组B I —端接地,另一端与二极管D 9的阳极、D 11的阳极连接,D 11的阴极通过电 阻R 15与二极管D13的阳极、D14的阴极连接;控制芯片U I的5脚通过电阻R 19与MO S管S 0 T I的栅极连接,U I的第6脚通过电阻R 15与M 0 S管S 0 T I的源极相连。
[0024] MOS管TO 2、MOS管SO Tl 二个开关管作用是加强其耐压。绕组B I 一端 接地,另一端与二极管D 9、D 10、R 10、D13连接,向芯片Ul提供DC动力电源,同时提供向 MO S管T 0 2栅极提供导通电压。控制芯片U I的5脚通过R 19与MO S管S 0 T I 的栅极连接,控制MO S管S 0 T I开关,采用P WM技术,从而向输出端提供恒流电源所 需要的电压及电流。U I的第6脚还通过电阻R 11与MO S管S OT I的源极相连,用来 采集源极电流反馈信号,以便更好的通过管脚5控制MO S管S 0 T I。所述的芯片U I 第8脚接地。
[0025] 如图2所示,所述的恒流输出滤波电路包括变压器二次侧绕组B 3、电容C13、C14、 电阻R23、二极管S F 1、二极管D15,绕组B3—端与电容C 13、电容C 14、电阻R23连接,电 容C 14另一端接地,绕组B3另一端与二极管S F I的阳极相连,二极管S F I的阴极与电 阻R23、电容C13的另一端连接,二极管D15并联在输出端之间。通过绕组B3向L E D负 载提供稳定的恒流信号。由于变压器线圈B3为磁性元件,电流极性不能发生突变,所以电 流会流经续流二极管S F I到LED负载。此后变压器线圈B2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,变压器线圈B2中的电流由最小值到最大值再到最小值这 样反复,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从0〜100%调光。
[0026] 上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例,并不能以本实用新型进行限定, 其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其他等效的置换方式,均包含在 本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种恒流L E D调光驱动控制器,包括输入整流虑波电路,其特征在于:还包括有功率因数较正电路、高频逆变电路、恒流输出滤波电路,所述的输入整流滤波电路、恒流输出滤波电路之间连接有功率因数较正电路和高频逆变电路,功率因数较正电路与高频逆变电路连接,高频逆变电路包括内置微处理器的控制芯片Ul和开关管控制电路,所述的控制芯片Ul设有PWM端、D I M端、F B端、CS端,控制芯片Ul的PWM端与开关管控制电路连接,控制芯片Ul的CS端通过串联的电容接地,控制芯片Ul的F B端与可扩展通讯模块连接。
2.根据权利要求1所述的恒流L E D调光驱动控制器,其特征在于:所述的功率因数较正电路包括电感L 1、电容C 11、C 12及二极管D 6、D 7、D 8,电感L I的一端与输入整流虑波电路的输出端相连,另一端与电容C 11、二极管D 6的阴极相连,电容C 11的另一端与二极管D7阳极、二极管D8的阴极相连,二极管D7的阴极与二极管D6的阳极、电容 C12的一端连接,电容C12的另一端与二极管D8的阳极连接后接地。
3.根据权利要求1或2所述的恒流L E D调光驱动控制器,其特征在于:所述的高频逆变电路包括控制芯片U UMO S管T 0 2,MO S管S 0 Tl、变压器T 1、二极管D9-D14、 电容Cl、电容C4-C6、电容C8-电容(:10、电阻1?7、1?8、1?15、1?19-1?22,变压器丁 I的一次侧包含二个绕组B I和B 2,绕组B 2的一端与电感L I连接,另一端与MO S管T 0 2的漏极连接,T 0 2的源极与另一M 0 S管S 0 T I的漏极连接,绕组B I 一端接地,另一端与二极管D 9的阳极、D 11的阳极连接,D 11的阴极通过电阻R 15与二极管D13的阳极、D14 的阴极连接;控制芯片U I的5脚通过电阻R 19与M 0 S管S 0 T I的栅极连接,U I的第6脚通过电阻R 15与MO S管S 0 T I的源极相连。
4.根据权利要求3所述的恒流L E D调光驱动控制器,其特征在于:所述的恒流输出滤波电路包括变压器二次侧绕组B 3、电容C13、C14、电阻R23、二极管S F 1、二极管D15, 绕组B3—端与电容C 13、电容C 14、电阻R23连接,电容C 14另一端接地,绕组B3另一端与二极管S F I的阳极相连,二极管S F I的阴极与电阻R23、电容C13的另一端连接,二极管D15并联在输出端之间。
5.根据权利 要求1或2所述的恒流L E D调光驱动控制器,其特征在于:所述的输入整流虑波电路包括防止调光过程中防闪灯反冲电路,防闪灯反冲电路包括二极管D 3、D`4、三极管 Q 1、Q 2、三极管 T01、电阻 Rl、R 3、R 4、R 11、R12、R 14,二极管 D 3、D 4 分别连接在交流电源两输入端上,二极管D 3通过电阻R4与三极管Q 2的基极连接,二极管D 4与三极管Q UQ 2的发射极连接,三极管Q I的集电极与Q 2的集电极、三极管TOl的基极、电阻R14连接,三极管Q I的基极通过电阻R 3、R I与电源输入端连接,电阻R14通过电阻Rll与交流输入端连接。
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