CN203912262U - 一种单控多路led驱动器 - Google Patents
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Abstract
一种单控多路LED驱动器，包括主电路和MCU控制电路，主电路包括滤波整流电路，变压器，控制部分电路、电控开关，以及若干组LED灯；MCU控制电路包括市电信号检测电路、MCU和电控开关；市电信号检测电路输入端连接于市电，输出端连接于MCU输入端，在各组LED灯回路中分别串联一个电控开关，每个电控开关的控制端分别接入到MCU的一个信号输出端。所述驱动器能准确地检测出输入交流电的通断情况，使用元器件少，市电的取样信号和过零信号采用光耦来隔离，避免了市电通过主电源的初级部分电路串入次级部分给人体带来危害，安全性能高。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED灯的驱动器控制电路。
背景技术
现在单控多路LED灯，一般采用分段开关和多个驱动器组合使用，如图1所示。而其中分段开关的接线路如下如图2所示。市电经过开关K输入到分段开关,分段开关检测到市电断电信号后，按照预先设置好的逻辑顺序给灯具A、B供电。
此路使用缺点：分段控制和驱动部分是分离，组合件有3部分(比如：2路控制器部件包括分段开关和2个驱动器)，本身体积较大，成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种使用较少的元件，安全性能高的单控多路LED驱动器。
为了达到上述目的，本实用新型所述的一种单控多路LED驱动器，包括主电路和MCU控制电路，其特征在于：所述的主电路包括滤波整流电路，变压器，控制部分电路、电控开关，以及若干组并联的LED灯；滤波整流电路接入变压器的初级线圈N1，电控开关串联接入初级线圈与滤波整流电路形成的回路，控制部分电路的芯片U1的控制输出端连接至电控开关的控制端，控制电控开关的间断性通断；次级变压器N2经一限流二极管D7分别与各组LED灯以及储能电容C4形成供电回路；所述的MCU控制电路包括市电信号检测电路、MCU和与LED灯组度应设置的电控开关；所述的市电信号检测电路输入端连接于市电，输出端连接于MCU的信号输入端，在所述主电路的各组LED灯回路中分别串联一个电控开关，每个电控开关的控制端分别接入到MCU的一个信号输出端。
进一步的，所述的主电路的电控开关为功率管。
进一步的，所述的控制电路的市电检测电路包括光藕U2，光耦U2的输入端通过限流电阻R9接入市电的L线或N线其中的一条，光耦的输出端接入到MCU的信号输入端，并通过电阻R12接VCC，通过电阻R13接地。
进一步的，所述的MCU控制电路的电控开关为功率管，每个功率管的栅极分别接入MCU的一个输出端口。
进一步的，在主电路的变压器中，还包括次级线圈N3，用于给MCU提供电源输入。
进一步的，在主电路的变压器中，还包括初级辅助线圈N4，用于芯片U1提供电源输入。
采用本实用新型所述的控制电路的具有如下优点：市电过零侦测电路能准确的检测出输入交流电的通断情况，使用元器件少，市电的取样信号和过零信号通过光电耦合器来做隔离式的信号传递，避免了市电通过主电源的初级部分电路串入次级部分给人体带来危害，提高了安全性能。
附图说明
图1为现在单控多路LED灯的控制电路图；
图2为现有的单控多路LED灯的控制电路采用的分段开关的接线图；
图3为本实用新型所述的单控多路LED驱动器的电路原理图；
图4为本实用新型所述的单控多路LED驱动器的实施例一的具体电路图；
图5为实施例一的主电路的输入输出电压、电流波形关系图；
图6为实施例一的控制电路的市电取样信号与过零信号的波形对应关系图；
图7为实施例一的市电开关信号、耦合信号、电平信号、以及A、B组LED灯通断电的对应关系图；
图8为本实用新型所述的单控多路LED驱动器的实施例二的具体电路图。
具体实施方式
实施例一
在本实施例中，为本实用新型所述的单控多路LED驱动器用于双色温LED驱动。如图3、4所示，所述的控制电路包括主电路和MCU控制电路，其中主电路包括滤波整流电路，变压器，控制部分电路、功率管Q1，两组并联的LED灯；而MCU控制电路包括市电信号检测电路、MCU和功率管QA，QB。
主电路用于给LED灯提供电源输入，市电经过滤波整流电路后，接入变压器的初级线圈N1，功率管Q1的漏极和源极串联接入初级线圈与滤波整流电路形成的回路，控制部分电路的芯片U1的控制输出端U1_GATE连接至功率管Q1的栅极，控制功率管Q1的间断性通断；次级变压器N2经一限流二极管D7分别与A组LED灯和B组LED灯以及储能电容C4形成供电回路。
控制电路用于根据市电的过零信号，控制各组LED的通断电。控制电路的市电检测电路包括光藕U2以及MCU和功率管QA，QB。光耦U2的输入端通过限流电阻R9接入市电的L线或N线其中的一条，光耦的输出端接入到MCU的信号输入端，并通过电阻R12接VCC，通过电阻R13接地。在次级变压器N2分别与A组LED灯和B组LED灯形成的供电回路中分别串联入一个功率管QA，QB，功率管QA，QBB的栅极分别接入MCU的一个输出端口。
具体的工作原理如下：
市电经过二极管D1-D4整流，C1滤波后，变成平滑的脉动直流电压Vbus。Vbus通过电阻R1、R2给电容C2充电，当C2上的电压达到芯片U1的启动电压后，U1开始工作，U1_GATE输出高电平使开关管Q1导通，在开关管Q1接通的Ton期间，Vbus对变压器初级线圈N1绕组加电，初级线圈N1绕组有电流i1流过，变压器一次侧储能，在N1两端产生自感电动势的同时，在变压器次级线圈N2、N3绕组的两端也同时产生感应电动势，但由于整流二极管的作用，没有产生回路电流。
此期间，开关管上的电流呈线性递增，当开关管漏极取样电阻的电压达到U1取样电压的阀值时，U1_GATE输出低电平并使开关管关闭，变压器初级线圈N1感生电动势反相，在Toff期间，变压器一次侧释放能量，在变压器次级线圈N2、N3绕组的两端产生感应电动势，通过整流二极管D7以及D8，给电容C4、C5储能和LED负载供电。次级线圈N3用于给MCU提供电源，而初级辅助线圈N4用于芯片U1提供电源输入。
开关管Q1的导通和截止使得初级线圈N1产生交变电流信号。当初级线圈N1导通期间，次级绕组N2和N3输出电压为上负下正，整流二极管D7和D8截止，输出电容C4对LED负载放电；当原边绕组截止时次级输出电压为上正下负，整流二极管D7和D8导通，输出电容C4和C5充电，LED负载供电。可以从输入输出电压、电流波形关系图5中得出工作过程。其中PWM、VDS、Ip，ID7/ID8、VD7/VD8分别为开关管Q1栅极脉宽调制信号、漏源极电压、整流二极管VD1和VD2电流、二极管正极性端电压波形。
在主电路工作的同时，L线(N线)通过R9限流后驱动光耦U2，得到跟随市电的频率的取样信号，C7滤掉开关的高频振荡干扰波，R10起分流和限幅作用。光耦的另一端通过R12接VCC，R13接地，获取的过零信号输入至MCU。波形如图6所示。
通过对MCU的程序设定，双色温LED驱动器功能实现，如图7所示：
第一阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出高电平，MCU_B脚输出低电平，开关管QA导通，QB截止，A组LED亮，B组LED灭。
第二阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出低电平，MCU_B脚输出高电平，开关管QA截止，QB导通，A组LED灭，B组LED亮。
第三阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出高电平，MCU_B脚输出高电平，开关管QA导通，QB导通，A组LED亮，B组LED亮。
第四阶段，MCU检测到有过零信号，逻辑功能跳至第一阶段。
如果市电断电时间超过设定值，逻辑功能跳至第一段。
实施例二
如图8所示，在本实施例中，控制的LED灯有四组，相应的与之对应串联的功率管分别有四个，四个功率管QA、QB、QC、QD的栅极分别接入MCU的一个输出端口。其余与实施例一相同。
通过对MCU的程序设定，本LED驱动器功能实现：
第一阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出高电平，MCU_B、MCU_C、MCU_D脚输出低电平。主光源A组LED亮，背景光B/C/D组LED灭。
第二阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出低电平，MCU_B、MCU_C、MCU_D以模式1的方式输出，主光源A组LED灭，背景光B/C/D组LED以模式1方式渐变。
第三阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出低电平，MCU_B、MCU_C、MCU_D以模式2的方式输出，主光源A组LED灭，背景光B/C/D组LED以模式2方式渐变。
第四阶段，MCU检测到有过零信号，MCU_A脚输出低电平，MCU_B、MCU_C、MCU_D以模式3的方式输出，主光源A组LED灭，背景光B/C/D组LED以模式3方式渐变。
第五阶段，MCU检测到有过零信号，逻辑功能跳至第一阶段。如果市电断电时间超过设定值，逻辑功能跳至第一段。
Claims (6)
1.一种单控多路LED驱动器，包括主电路和MCU控制电路，其特征在于：
所述的主电路包括滤波整流电路，变压器，控制部分电路、电控开关，以及若干组并联的LED灯；滤波整流电路接入变压器的初级线圈N1，电控开关串联接入初级线圈与滤波整流电路形成的回路，控制部分电路的芯片U1的控制输出端连接至电控开关的控制端，控制电控开关的间断性通断；次级变压器N2经一限流二极管D7分别与各组LED灯以及储能电容C4形成供电回路；
所述的MCU控制电路包括市电信号检测电路、MCU和与LED灯组度应设置的电控开关；所述的市电信号检测电路输入端连接于市电，输出端连接于MCU的信号输入端，在所述主电路的各组LED灯回路中分别串联一个电控开关，每个电控开关的控制端分别接入到MCU的一个信号输出端。
2.根据权利要求1所述的一种单控多路LED驱动器，其特征在于：所述的主电路的电控开关为功率管。
3.根据权利要求1所述的一种单控多路LED驱动器，其特征在于：所述的控制电路的市电检测电路包括光藕U2，光耦U2的输入端通过限流电阻R9接入市电的L线或N线其中的一条，光耦的输出端接入到MCU的信号输入端，并通过电阻R12接VCC，通过电阻R13接地。
4.根据权利要求1或3所述的一种单控多路LED驱动器，其特征在于：所述的MCU控制电路的电控开关为功率管，每个功率管的栅极分别接入MCU的一个输出端口。
5.根据权利要求1所述的一种单控多路LED驱动器，其特征在于：在主电路的变压器中，还包括次级线圈N3，用于给MCU提供电源输入。
6.根据权利要求1所述的一种单控多路LED驱动器，其特征在于：在主电路的变压器中，还包括初级辅助线圈N4，用于芯片U1提供电源输入。
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| CN201420264450.7U CN203912262U (zh) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | 一种单控多路led驱动器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107728507A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-23 | 重庆市爱伦吉科技有限公司 | 智能卫生间控制器以及控制系统 |
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2014
- 2014-05-22 CN CN201420264450.7U patent/CN203912262U/zh not_active Expired - Lifetime
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