一種高可靠性led驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED驅動領域，尤其涉及一種高可靠性LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]隨著照明技術的發展，LED照明技術由于其節能環保以及壽命長的優點，已經在生產生活中得到了較為廣泛的應用。
[0003]LED是將電信號轉化為光信號的半導體發光器件。它具有正向導通，反向截止及超壓擊穿特性。LED燈應根據用途選擇亮度確定驅動LED電源的功率驅動方式等，驅動電源的應滿足節能，綠色經濟，高效的要求。節能體現在驅動電源的功耗低；綠色經濟體現在驅動單兀要有$父尚的功率因數；尚效體現在開關電源的轉換效率尚。
[0004]LED電源雖然有功耗低，節能的特點，但是由于其制造工藝復雜，材料成本高導致其造價比較高，而LED電源輸出電能質量直接決定著LED燈的壽命。以及對LED燈進行良好維護與保養是LED擁有較長壽命的保證，所以對其工作狀況進行密切的監控是十分必要的，當其工作狀況如電壓、電流以及環境溫度等參數發生異常時，如果能及時提示監控端，然后對其進行檢查維護，將大大延長LED電源及LED燈的壽命。
[0005]因此，設計更為高效節能的LED驅動電源變得越來越重要。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0007]根據本發明的實施方式，提出一種高可靠性LED驅動電路，所述驅動電路包括:電磁干擾濾波單元、直流變換單元、主動式有效功率修正單元、功率開關轉換單元、變壓器初級峰值鎖定單元、高頻變壓器單元、輸出濾波單元、穩流輸出單元、負載電壓/電流檢測單元、模擬光電隔離單元、參考電壓電流提供單元、誤差生成單元、LED驅動中控單元、脈寬調制光調節單元、LTE遠程通信單元、LED驅動中控單元的驅動開關電源單元、輔助接口單元、驅動調節保護單元、溫控單元以及與LED驅動中控單元相連的用于遠程調光的WIFI單元；
[0008]所述電磁干擾濾波單元、直流變換單元、主動式有效功率修正單元、功率開關轉換單元、變壓器初級峰值鎖定單元、高頻變壓器單元、輸出濾波單元依次連接于穩流輸出單元；所述穩流輸出單元輸出分別連接LED負載和負載電壓/電流檢測單元，所述LED負載連接溫控單元，所述溫控單元輸出連接LED驅動中控單元，所述負載電壓/電流檢測單元輸出端依次連接模擬光電隔離單元、誤差生成單元、LED驅動中控單元，所述參考電壓電流提供單元連接誤差生成單元，所述LED驅動中控單元輸出輸入端分別連接LTE遠程通信單元、輔助接口單元、WIFI單元、以及驅動調節保護單元，所述驅動調節保護單元連接脈寬調制光調節單元、所述驅動開關電源單元連接LED驅動中控單元。
[0009]所述變壓器初級峰值鎖定單元并聯在高頻變壓器單元的初級繞組，吸收高頻變壓器單元通斷時產生的浪涌電壓，并且在高頻變壓器導通時，維持并鎖定變壓器的峰值電壓。
[0010]所述負載電壓/電流檢測單元在LED電源輸出端通過RVD電路對電壓和電流信號進行檢測后輸入到負載電壓/電流檢測單元的運算放大器中，然后由運算放大器將檢測參考信號通過模擬光電隔離單元發送至誤差生成單元、然后將生成的誤差輸送到LED驅動中控單元模數轉換端口，然后LED驅動中控單元通過線性比例積分調節算法調節脈寬調制占空度，進而達到對電壓、電流的控制實現穩流穩壓輸出。
[0011]所述參考電壓電流提供單元用于穩流輸出所需要的參考電壓、電流；
[0012]所述誤差生成單元將負載電壓/電流檢測單元檢測到的電壓、電流與參考電壓電流提供單元提供的電壓、電流參數的提供值做比較并計算偏差，進而通過LED驅動中控單元改變脈寬調制占空度，實現線性比例積分調節的閉環控制；
[0013]LED驅動中控單元將檢測到的電壓、電流、溫度參數與設定的監測提示值作比較，當所檢測到的上述任何一個參數的值超過提示值時，LED驅動中控單元將通過LTE遠程通信單元向監控端發送提示息。
[0014]所述電磁干擾濾波單元用于濾除輸出電源電流中的高頻電磁干擾；
[0015]所述直流變換單元用于將輸入的高壓交流電轉換為直流電；
[0016]所述主動式有效功率修正單元用于對輸入電源功率進行有效性修正；
[0017]所述溫控單元用于檢測LED負載的溫度參數，并將檢測的溫度參數與預設值進行比較，如果超過預設值，則向LED驅動中控單元發送溫控信息，通過LED驅動中控單元進行溫度控制。
[0018]所述脈寬調制光調節單元，用于將檢測到的調光電勢信息通過驅動調節保護單元輸送到LED驅動中控單元的模數轉換端口，LED驅動中控單元接收到這個電勢信息以后，通過與預設值相比較，然后改變脈寬調制脈沖的占空度，從而實現脈寬調制光調節。
[0019]所述驅動開關電源單元用于為LED驅動中控單元提供輔助電源；
[0020]所述輔助接口單元用于外接其他控制接口。
[0021]所述WIFI單元用于接收遠端通過WIFI方式發送的調光信號，并且將所接收的調光信號發送至LED驅動中控單元。
[0022]本發明的高可靠性LED驅動電路，通過設置主動式有效功率修正單元、功率開關轉換單元、變壓器初級峰值鎖定單元、穩流輸出單元、負載電壓/電流檢測單元、誤差生成單元、以及驅動調節保護單元等，實現了大功率LED的恒流驅動，以及通過設置LTE遠程通信單元和WIFI單元，實現了 LED遠程控制和異常報警，可靠性及穩定性高。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0024]附圖1示出了根據本發明實施方式的高可靠性LED驅動電路結構示意圖；
[0025]附圖2示出了根據本發明實施方式的主動式有效功率修正單元電路原理圖；
[0026]附圖3示出了根據本發明實施方式的負載電壓/電流檢測單元電路原理圖；
[0027]附圖4示出了根據本發明實施方式的驅動調節保護單元電路原理圖；
[0028]附圖5示出了根據本發明實施方式的脈寬調制光調節單元電路原理圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0030]根據本發明的實施方式，提出一種高可靠性LED驅動電路，如圖1所示，所述驅動電路包括:電磁干擾濾波單元、直流變換單元、主動式有效功率修正單元、功率開關轉換單元、變壓器初級峰值鎖定單元、高頻變壓器單元、輸出濾波單元、穩流輸出單元、負載電壓/電流檢測單元、模擬光電隔離單元、參考電壓電流提供單元、誤差生成單元、LED驅動中控單元、脈寬調制光調節單元、LTE遠程通信單元、LED驅動中控單元的驅動開關電源單元、輔助接口單元、驅動調節保護單元、溫控單元以及與LED驅動中控單元相連的用于遠程調光的WIFI單元；
[0031]所述電磁干擾濾波單元、直流變換單元、主動式有效功率修正單元、功率開關轉換單元、變壓器初級峰值鎖定單元、高頻變壓器單元、輸出濾波單元依次連接于穩流輸出單元；所述穩流輸出單元輸出分別連接LED負載和負載電壓/電流檢測單元，所述LED負載連接溫控單元，所述溫控單元輸出連接LED驅動中控單元，所述負載電壓/電流檢測單元輸出端依次連接模擬光電隔離單元、誤差生成單元、LED驅動中控單元，所述參考電壓電流提供單元連接誤差生成單元，所述LED驅動中控單元輸出輸入端分別連接LTE遠程通信單元、輔助接口單元、WIFI單元、以及驅動調節保護單元，所述驅動調節保護單元連接脈寬調制光調節單元、所述驅動開關電源單元連接LED驅動中控單元。
[0032]所述變壓器初級峰值鎖定單元并聯在高頻變壓器單元的初級繞組，吸收高頻變壓器單元通斷時產生的浪涌電壓，并且在高頻變壓器導通時，維持并鎖定變壓器的峰值電壓。
[0033]所述負載電壓/電流檢測單元在LED電源輸出端通過RVD電路對電壓和電流信號進行檢測后輸入到負載電壓/電流檢測單元的運算放大器中，然后由運算放大器將檢測參考信號通過模擬光電隔離單元發送至誤差生成單元、然后將生成的誤差輸送到LED驅動中控單元模數轉換端口，然后LED驅動中控單元通過線性比例積分調節算法調節脈寬調制占空度，進而達到對電壓、電流的控制實現穩流穩壓輸出。
[0034]所述參考電壓電流提供單元用于穩流輸出所需要的參考電壓、電流；
[0035]所述誤差生成單元將負載電壓/電流檢測單元檢測到的電壓、電流與參考電壓電流提供單元提供的電壓、電流參數的提供值做比較并計算偏差，進而通過LED驅動中控單元改變脈寬調制占空度，實現線性比例積分調節的閉環控制；
[0036]LED驅動中控單元將檢測到的電壓、電流、溫度參數與設定的監測提示值作比較，當所檢測到的上述任何一個參數的值超過提示值時，LED驅動中控單元將通過LTE遠程通信單元向監控端發送提示息。
[0037]所述電磁干擾濾波單元用于濾除輸出電源電流中的高頻電磁干擾；
[0038]所述直流變換單元用于將輸入的高壓交流電轉換為直流電；
[0039]所述主動式有效功率修正單元用于對輸入電源功率進行有效性修正；
[0040]所述溫控單元用于檢測LED負載的溫度參數，并將檢測的溫度參數與預設值進行比較，如果超過預設值，則向LED驅動中控單元發送溫控信息，通過LED驅動中控單元進行溫度控制，例如，降低輸出功率等。
[0041]所述脈寬調制光調節單元，用于將檢測到的調光電勢信息通過驅動調節保護單元輸送到LED驅動中控單元的模數轉換端口，LED驅動中控單元接收到這個電勢信息以后，通過與預設值相比較，然后改變脈寬調制脈沖的占空度，從而實現脈寬調制光調節。
[0042]所述驅動開關電源單元用于為LED驅動中控單元提供輔助電源；
[0043]所述輔助接口單元用于外接其他控制接口。
[0044]所述WIFI單元用于接收遠端通過WIFI方式發送的調光信號，并且將所接收的調光信號發送至LED驅動中控單元。
[0045]如圖2所示，主動式有效功率修正單元主要由功率修正單元，通斷三極管Q2及其輔助單元組成。由主電路引出的VA電氣端子與電阻Rll和電阻R13組成的串聯單元相