CN205491315U - 一种调光驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种调光驱动器，包括电源滤波稳压单元、控制单元、驱动单元和模拟信号输入单元，电源滤波稳压单元分别与控制单元和驱动单元连接，模拟信号输入单元通过控制单元与驱动单元相连，还包括与控制单元相连的过载保护单元。电源滤波稳压单元为控制单元和驱动单元供电，模拟信号输入单元输入调光信号，处理后传输到控制单元，经控制单元运算后输出PWM信号，再经驱动单元输出，实现驱动大功率LED灯的亮度变化；过载保护单元采样输出电信号，出现输出故障时控制单元立即停止输出，实现实时监控保护。本实用新型提供了一种结构简单、调光效果好，并可时刻监视输出故障的LED调光驱动器。

Description

一种调光驱动器

技术领域

本实用新型涉及LED领域，具体涉及一种具有过载保护功能的调光驱动器。

背景技术

相对于传统的白炽灯和节能灯，LED具有功耗低、可靠性强、环保和响应时间短等优点，因此，LED越来越广泛应用于照明、背光和装饰等各种领域，逐步取代传统的白炽灯和节能灯，成为主流的照明光源。随着LED在各种领域的广泛应用，许多围绕着LED实际应用的问题亟待解决，如何对更高效地实时监测输出、实现过载保护便是其中之一。

现有技术一般采用电感和MOS管等元件来对电路和负载的保护，这样的设计的缺点是只能实现限流或限压，即保证电流或电压小于额定电流或额定电压时，并不能做到更智能、更高效的实时监测。

综上所述，提供一种能实现实时监测输出故障的LED调光驱动器，是业界尚需解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有过载保护功能的调光驱动器。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种调光驱动器，包括电源滤波稳压单元、控制单元、驱动单元和模拟信号输入单元，所述电源滤波稳压单元分别与控制单元和驱动单元连接，模拟信号输入单元通过控制单元与驱动单元相连，驱动单元与被驱动的LED连接，其特征在于：还包括一过载保护单元，所述驱动单元通过过载保护单元与控制单元相连。

进一步，调光驱动器还包括一电平转换单元，所述模拟信号输入单元通过电平转换单元与控制单元相连。

进一步，所述模拟信号输入单元包括信号滤波模块和电压跟随模块，所述信号滤波模块通过电压跟随模块与电平转换单元相连。

进一步，所述信号滤波模块采用阻容网络对输入的调光信号进行滤波。

进一步，所述电压跟随模块采用LM358运算放大器。

进一步，所述电源滤波稳压单元包括π型滤波电路、线性稳压芯片和稳压电容，所述π型滤波电路通过线性稳压芯片与稳压电容相连。

进一步，所述驱动单元为场效应管组，所述场效应管组包括一个以上大功率场效应管。

进一步，所述过载保护单元为一采样电阻，所述驱动单元通过采样电阻与控制单元相连。

进一步，所述控制单元采用STM8S芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种具有过载保护功能的调光驱动器，当输出出现故障时，能够及时关断大功率驱动电路的输出，保护大功率驱动电路和LED。调光驱动器的控制单元输出PWM信号，再通过驱动单元驱动LED发光；同时，过载保护单元时刻在驱动单元的输出端采样监控，当输出故障时，能够及时反馈电信号回到控制单元，由控制单元自动判断是否过载，从而实现过载保护功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的模块示意图；

图2为信号滤波模块的电路原理图；

图3为电源滤波稳压单元的电路原理图；

图4为驱动单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

参照附图1，本实用新型调光驱动器，包括电源滤波稳压单元1、控制单元2、驱动单元3、模拟信号输入单元4和电平转换单元6，还包括一过载保护单元5。其中，模拟信号输入单元4包括信号滤波模块41和电压跟随模块42。电源滤波稳压单元1分别与控制单元2和驱动单元3连接，信号滤波模块41依次通过电压跟随模块42和电平转换单元6与控制单元2相连，另外，驱动单元3通过过载保护单元5与控制单元2相连。控制单元2采用STM8S芯片。电源滤波稳压单元1将输入的12-24V直流电压进行稳压，同时为控制单元2提供稳定干净的5V电压，并为驱动单元3提供足够功率的输出电压；控制单元2采样输入的模拟调光电压，然后进行AD转换，将调光信号值用内部的PWM硬件转换为具有一定频率占空比的PWM信号，同时，密切关注过载保护单元5反馈回来的输出电信号，一旦超出设定的输出警戒保护值，立刻停止PWM输出，关断驱动单元3，保护驱动单元3和负载的LED；驱动单元3将控制单元2的PWM信号转换放大到与输入电压一致的PWM电压，驱动LED；过载保护单元5监测驱动单元3的输出电流，并将该电流转换为电压反馈回给控制单元2；信号滤波模块41对输入调光信号进行滤波，去除与调光信号无关的杂波信号；电压跟随模块42提取微弱的调光信号，对输入信号源几乎没有什么影响，不会拖低调光信号的电压；电平转换单元6将0-10V的调光信号转换为适用于驱动单元3的0-5V电信号。

如图2所示，信号滤波单元41采用阻容网络对输入的调光信号进行滤波，输入的调光信号经过由C1、R1和R2组成的阻容振荡电路，去除与调光信号无关的杂波信号。如图3所示，电源滤波稳压单元1包括π型滤波电路、线性稳压芯片和稳压电容，π型滤波电路通过线性稳压芯片与稳压电容相连，输入的直流电压经过π型滤波电路，再经线性稳压芯片稳压，由稳压电容进行滤波，为控制单元2提供稳定干净的5V电压。如图4所示，驱动单元3为场效应管组，包括一个以上大功率场效应管，在本实施例中，场效应管组包括三个场效应管Q1、Q2和Q3，驱动单元3输出的PWM调光信号由大功率场效应管组转换电平和放大功率后，输出驱动大功率LED灯，从而控制LED的亮度调光。

作为本实用新型的优选实施方式，过载保护单元5为一采样电阻，场效应管通过该采样电阻与控制单元2相连。采样电阻时刻采样监控驱动单元3的输出电流，当输出出现故障时，及时反馈回控制单元2，控制单元2能够及时关断大功率驱动电路的输出，保护大功率驱动电路的场效应管和LED，通过简单的结构达到了过载保护的技术目的。

此外，作为本实用新型的优选实施方式，电压跟随模块42采用LM358运算放大器。LM358运算放大器内部包括有两个独立的高增益双运算放大器，能够实现隔离干扰和提高带载能力，具有结构成本低和可靠性高等优点。

本实用新型的工作原理详细叙述如下：当调光驱动器通上直流电后，电源滤波稳压单元1先进行稳压滤波处理，为控制单元2提供稳定干净的电源，并为驱动单元3提供足够的电源输出。控制单元2电路得电后，程序开始运行，模拟调光信号输入，经信号滤波模块41去除杂波，由电压跟随模块42提取出来，再由电平转换单元6转换成控制单元2适用的电信号，控制单元2接收到调光信号，先进行AD转换，把调光信号转换为数字信号，运算后得到一定的亮度值，这个亮度值经过控制单元2输出65535级的一定频率的PWM信号，再经大功率驱动单元3输出，可以驱动大功率LED灯的亮度变化。由于调光级数高，光强变化非常细腻；另外，由于控制单元2的伽玛运算，LED灯的亮度变化符合人眼对光线变化的适应度，所以亮度变化平滑，不闪烁不突变不刺眼，调光效果很好。另外，过载保护单元5实时监测采样输出电信号，反馈给控制单元2，控制单元2时刻监测过载保护单元5监测进来的电压，经多次采样后取平均值，该值一旦超出设定的警戒值，控制单元2立即停止输出，保护驱动单元3和LED不受损坏，实现实时监控保护。

以上是对实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种调光驱动器，包括电源滤波稳压单元（1）、控制单元（2）、驱动单元（3）和模拟信号输入单元（4），所述电源滤波稳压单元（1）分别与控制单元（2）和驱动单元（3）连接，模拟信号输入单元（4）通过控制单元（2）与驱动单元（3）相连，驱动单元（3）与被驱动的LED连接，其特征在于：还包括一过载保护单元（5），所述驱动单元（3）通过过载保护单元（5）与控制单元（2）相连。

2.根据权利要求1所述的一种调光驱动器，其特征在于：还包括一电平转换单元（6），所述模拟信号输入单元（4）通过电平转换单元（6）与控制单元（2）相连。

3.根据权利要求2所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述模拟信号输入单元（4）包括信号滤波模块（41）和电压跟随模块（42），所述信号滤波模块（41）通过电压跟随模块（42）与电平转换单元（6）相连。

4.根据权利要求3所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述信号滤波模块（41）采用阻容网络对输入的调光信号进行滤波。

5.根据权利要求3所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述电压跟随模块（42）采用LM358运算放大器。

6.根据权利要求1所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述电源滤波稳压单元（1）包括π型滤波电路、线性稳压芯片和稳压电容，所述π型滤波电路通过线性稳压芯片与稳压电容相连。

7.根据权利要求1所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述驱动单元（3）为场效应管组，所述场效应管组包括一个以上大功率场效应管。

8.根据权利要求1所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述过载保护单元（5）为一采样电阻，所述驱动单元（3）通过采样电阻与控制单元（2）相连。

9.根据权利要求1所述的一种调光驱动器，其特征在于：所述控制单元（2）采用STM8S芯片。