專利名稱：Led燈具的恒壓控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于LED燈具的控制器。二、 背景技術現有的LED燈具的控制器主要是根據自身LED燈具的需要而設計的，不具有通用性，且電路復雜，功耗較大，可靠性低，體積大，不宜于安裝和運 輸。且LED燈具的供電電壓穩定性差，LED燈具的亮度不恒定。—三、 發明內容本實用新型就是解決現用技術中存在的上述問題，提供一種通用性高、 功耗小、可靠性髙、體積小、供電電壓穩定的LED燈具的恒壓控制器。為解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是 一種LED燈具的恒壓 控制器，它包括蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路、 定時電路和恒壓電路；蓄電池充電控制電路包括包括比較集成電路U2-l、 及周圍電阻R12、R13和R14、電容C1、C2的過充保護電路、包括比較器Ul-4、 電阻R9、 RlO和Rll、穩壓二級管U4和U8的集成運算比較電路、包括二極 管D2和D4、和場效應管C0M1的充電電路、三級管Q1、集成穩壓管U6、和 電阻R15、 二極管D3，光伏板的正極通過并聯的兩個二極管D2和D4， 一路 連接場效應管C0M1的S極，另一路通過電阻R15后，一路連接場效應管C0M1 的G極，另一路連接三極管Q1的集電極，蓄電池的正極通過保險絲FU—路 連接場效應管C0M1的D極， 一路通過二極管D3連接集成穩壓管U6的輸入 端3，蓄電池的負極與集成穩壓管U6的2端接地，其輸出端1輸出穩定電 壓VDD1,蓄電池電源VCC通過電阻R9 —路連接在比較器U1-4的同相輸入 端5,另一路通過電阻Rll接地，電源VDD1通過電阻R10連接比較器U1-4 的反相輸入端4，反相輸入端4反接串連的穩壓二級管U4和U8后接地，比 較器Ul-4的電源腳接電源VDD1，接地腳接地，其輸出端2 —路串接電阻R13 后連接電源VDDl, —路串接電阻R12后， 一路連接比較集成電路U2-1的觸 發電壓端8腳， 一路通過電容C1接地，比較集成電路U2-1的復位端IO腳 連接電源VDD1，觸發電壓端8腳與閾值電壓端12腳連接，控制電壓端ll 腳通過電容C2接地，13腳接地，輸出端9腳Q通過電阻R14后連接在三極管Ql的基極，三極管Ql的發射極接地；蓄電池放電保護電路包括施密特觸 發器U2-2、電阻R16、 R17、 R20和R21、電位器R18和R19,蓄電池電源VCC 通過電阻R16 —路連接施密特觸發器U2-2的閾值電壓端2腳， 一路通過電 位器R18接地，蓄電池電源VCC通過電阻R17 —路連接施密特觸發器U2-2 的觸發電壓端6腳， 一路通過電位器R19接地，施密特觸發器U2-2的復位 端4腳和電源端14腳連接電源VDD1，輸出端5腳Q通過電阻R21連接比較 器U1-3的反相輸入端8腳，l腳和7腳接地，控制電壓端3腳C0接比較器 U1-4的反相輸入端4，電源VDD1通過電阻R20連接比較器Ul-3的反相輸入 端8腳；負載開關電路包括比較器U1-1、 U1-2和U1-3、電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7和R8、 二極管Dl、電容C3和場效應管COM2，比較器Ul-1 的同相輸入端ll 一路通過電阻R1連接電源VDD1，另一路順接二極管Dl后 接地，其反相輸入端10通過電阻R7連接光伏板的正極，其輸出端13—路 通過電阻R2連接電源VDD1,另一路通過電阻R6后連接比較器U1-2的同相 輸入端7，比較器U1-2的同相輸入端7還通過電容C3接地，比較器U1-2 的反相輸入端6連接比較器U1-4的反相輸入端4,其輸出端1 一路通過電 阻R3連接電源VDM，另 一路通過電阻R4連接比較器U1-3的同相輸入端9, 比較器U1-3的同相輸入端還通過電阻R5接地，其輸出端14 一路連接場效 應管C0M2的G極，另一路通過電阻R8接蓄電池電源VCC，場效應管COM2 的S極接地，D極連接LED的負極；恒壓電路包括集成穩壓管U7、取樣放大 器U3、場效應管C0M3， 二極管D4、穩壓二極管U9、電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26和R35、三極管Q3;電源VCC順接二極管D4后連接在集成穩壓管 U7的輸入端3，集成穩壓管U7的2端連接LED的負極，輸出端l輸出電壓 VDD2，'電源VCC通過電阻R22后， 一路連接三極管Q3的集電極，另 一路連 接場效應管的G極，三極管Q3的發射極連接LED的負極，基極通過電阻R35 連接取樣放大器U3的輸出端1，場效應管COM3的S極接蓄電池電源VCC, 其D極連接LED的正極，電源VDD2通過電阻R24 —路連接取樣放大器U3 的同相輸入端3，另一路通過穩壓二極管U9接LED的負極，取樣放大器U3 的4腳接LED的負極，8腳接電源VDD2，反相輸入端2通過電阻R23連接其 輸出端l， LED的正極通過電阻R25后， 一路連接取樣放大器U3的反相輸入 端2,另一端通過電阻R26后連接其負極。上述所述的本實用新型還包括定時電路，定時電路包括定時集成電路 U5、場效應管COM4、電阻R28、 R29、 R30、 R31、 R32和R33、電容C4;恒 壓電路還包括電阻R34、電位器R27和三極管Q2，取樣放大器113的反相輸 入端2還通過電阻R34和電位器R27后連接三極管Q2的集電極，三極管Q2
的發射極連接LED的負極；定時集成塊U5的12腳、13腳和14腳互連后， 連接在電源VDD1上，1腳連接電阻R28后、2腳連接電容C4后、3腳連接 電阻R29后互聯在一起，5腳連接10腳后接地，6腳通過電阻R30接地，9 腳連接電源VDD1，電源VDD1串聯電阻R31后， 一路連接6腳， 一路連接場 效應管C0M4的D極，8腳通過電阻R33后連接三極管Q2的基極，場效應管 COM4的S極接地，G極通過電阻R32連接比較器U1-2的輸出端l。本實用新型的光伏板接收到一定強度的光線時，就會產生一定的電壓和 電流，隨著光線的增強，電壓和電流就會增大，當電壓增大到0.4V時，負 載開關電路的比較器U1-1的13腳輸出低電平，場效應管COM2處于關斷狀 態，LED燈具熄滅，光伏板產生的電流通過場效應管C0M1、 二極管D2和D4向蓄電池充電。當外部光線弱到一定程度，光伏板幾乎不產生電壓和電流， 當比較器U1-I的IO腳電壓降低到小于O. 4V時，負載開關電路的比較器U1-1 的13腳輸出髙電平，該高電平經電阻R6和電容C3的延時，濾去如閃光、 燈光等短時照射的干擾，送入比較器U1-2的7腳，經比較器U1-2的1腳， 在經比較器U1-3打開場效應管COM2，蓄電池向LED供電，LED發光。光伏 板在向蓄電池組充電時，二極管D2和D4并聯擴大充電電流，同時也防止蓄 電池組向光伏板組件反向放電。場效應三極管C0M1由過充保護電路和集成 運算比較電路控制，集成運算比較電路將檢測的通過電阻R9和Rll分壓后 的蓄電池電壓VCC送至比較器U1-4的5腳與比較器U1-4的4腳基準電壓 比較，當蓄電池組電壓充至28. 8V或者14.4V，比較器IU-4的2腳輸出高 電平，集成運算比較電路U2-1輸出低電平，使三極管Q1截止，三極管Ql 集電級C為髙電平，關斷場效應三極管C0M1，停止對蓄電池組充電，防止 蓄電池組過電壓損壞。當蓄電池組電壓回落到28. 8V或者14.4V以下，比較 器lll-4的2腳反轉，比較集成電路U2-1打開場效應管C0M1，繼續對蓄電 池組充電。蓄電池向LED供電，LED發光時，其蓄電池放電保護電路啟動， 比較集成電路U2-2的3腳C0設定基準電壓，電阻R16、電位器R18分壓設 定閾值電壓，電阻R17、電位器R19分壓設定觸發電壓，蓄電池組電壓VCC 低于觸發電壓21. 6或者10. 8V時，施密特觸發電路U2-2的5腳Q端輸出高 電平，送到比較器Ul-3，關閉LED負載，VCC電壓回升至23—25V或者 11.5-12.5V, U2-2的5腳Q端反轉輸出低電平解除屏蔽，恢復正常工作， 一般設定在21. 6V—25V或者10. 8-12. 5V:即低于21. 6V關斷LED負載，當 電壓由21. 6V或者10. 8V回升到23—25V或者11. 5-12. 5V時打開LED負載。定時電路主要功能是定時關閉LED負載或使LED微功率輸出，定時元件由 R28、 C4構成，定時時間T=2. 3*32768*R28*C4負載電子開關打開的同時也 啟動定時電路，啟動由場效應管C0M4的D極到定時集成塊U5的6腳，使 之與LED燈頭同步時間控制信號由定時集成塊U5的8腳輸出，使LED在小 的恒定壓力下工作，由高亮大功率轉為小功率工作，節省電量損耗。恒壓電 路由大功率場效應管COM3,取樣放大器U3等組成，R25、 R26R34、 R27分壓 組成取樣回路，取樣電壓送到運算取樣放大器U3的2腳，經比例放大，控 制大功率場效應管COM3,使大功率場效應管C0M3工作在線性調整范圍，輸 出穩定，三極管Q2的作用是改變取樣分壓比。三極管Q2由定時電路控制， 定時時間到后增大分壓比，降低輸出電壓，減小放電電流，使LED工作在小 恒定電壓下。總之，本實用新型具有自動識別白天黑夜，供給LED恒定電壓， 使LED發光亮度恒定，發光效果好，LED燈具壽命長的優點。且其通用性高、 功耗小、可靠性高、體積小、重量輕，易安裝。四、
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述 圖1為本實用新型的電路原理圖。五具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電 路、負載開關電路、定時電路和恒壓電路。蓄電池充電控制電路包括包括比 較集成電路U2-1、及周圍電阻R12、 R13和R14、電容C1、 C2的過充保護電 路、包括比較器U1-4、電阻R9、 RlO和Rll、穩壓二級管U4和U8的集成運 算比較電路、包括二極管D2和D4、和場效應管C0M1的充電電路、三級管 Ql、集成穩壓管U6、和電阻R15、 二極管D3。蓄電池放電保護電路包括施 密特觸發器U2-2、電阻R16、 R17、 R20和R21、電位器R18和R19。恒壓電 路包括集成穩壓管U7、取樣放大器U3、場效應管C0M3， 二極管D4、穩壓二 極管U9、電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26、 R34和R35、三極管Q2和Q3、 和電位器R27。負載開關電路包括比較器U1-1、 U1-2和U1-3、電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7和R8、 二極管Dl、電容C3和場效應管COM2。定時電 路包括定時集成電路U5、場效應管COM4、電阻R28、 R29、 R30、 R31、 R32 和R33、和電容C4。比較集成電路U2-1和施密特觸發器U2-2均為C7556, 集成穩壓管U6和U7為78L12,集成電路U5為CD4541。
權利要求1、 一種LED燈具的恒壓控制器，其特征是它包括蓄電池充電控制 電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路、定時電路和恒壓電路；蓄電 池充電控制電路包括包括比較集成電路U2-1、及周圍電阻R12、R13和iU4、 電容C1、 C2的過充保護電路、包括比較器U1-4、電阻R9、 RlO和Rll、 穩壓二級管U4和U8的集成運算比較電路、包括二極管D2和D4、和場效 應管C0M1的充電電路、三級管Q1、集成穩壓管U6、和電阻R15、 二極管 D3,光伏板的正極通過并聯的兩個二極管D2和D4, —路連接場效應管C0M1 的S極，另一路通過電阻R15后， 一路連接場效應管C0M1的G極，另一 路連接三極管Ql的集電極，蓄電池的正極通過保險絲FU —路連接場效應 管C0M1的D極， 一路通過二極管D3連接集成穩壓管U6的輸入端3,蓄 電池的負極與集成穩壓管U6的2端接地，其輸出端1輸出穩定電壓VDD1, 蓄電池電源VCC通過電阻R9 —路連接在比較器Ul-4的同相輸入端5,另 一路通過電阻R11接地，電源VDD1通過電阻R10連接比較器Ul-4的反相 輸入端4，反相輸入端4反接串連的穩壓二級管U4和U8后接地，比較器 Ul-4的電源腳接電源VDD1，接地腳接地，其輸出端2 —路串接電阻R13 后連接電源VDD1， 一路串接電阻R12后， 一路連接比較集成電路U2-1的 觸發電壓端8腳， 一路通過電容C1接地，比較集成電路U2-1的復位端 IO腳連接電源VDDI，觸發電壓端8腳與閾值電壓端12腳連接，控制電壓 端11腳通過電容C2接地，13腳接地，輸出端9腳Q通過電阻R14后連接在三極管Ql的基極，三極管Ql的發射極接地；蓄電池放電保護電路包 括施密特觸發器U2-2、電阻R16、 R17、 R20和R21、電位器R18和R19, 蓄電池電源VCC通過電阻R16 —路連接施密特觸發器U2-2的閾值電壓端 2腳， 一路通過電位器R18接地，蓄電池電源VCC通過電阻R17—路連接 施密特觸發器U2-2的觸發電壓端6腳， 一路通過電位器R19接地，施密 特觸發器U2-2的復位端4腳和電源端14腳連接電源VDD1 ，輸出端5腳Q 通過電阻R21連接比較器Ul-3的反相輸入端8腳，l腳和7腳接地，控 制電壓端3腳CO接比較器Ul-4的反相輸入端4，電源VDD1通過電阻R20 連接比較器Ul-3的反相輸入端8腳；負載開關電路包括比較器U1-1、Ul-2 和U1-3、電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7和R8、 二極管Dl、電容C3 和場效應管COM2,比較器U1-1的同相輸入端11 一路通過電阻R1連接電 源VDDl,另一路順接二極管D1后接地，其反相輸入端10通過電阻R7連 接光伏板的正極，其輸出端13—路通過電阻R2連接電源VDD1,另一路 通過電阻R6后連接比較器U1-2的同相輸入端7，比較器111-2的同相輸 入端7還通過電容C3接地，比較器U1-2的反相輸入端6連接比較器Ul-4 的反相輸入端4，其輸出端l 一路通過電阻R3連接電源VDD1，另一路通 過電阻R4連接比較器U1-3的同相輸入端9,比較器Ul-3的同相輸入端 還通過電阻R5接地，其輸出端14 一路連接場效應管COM2的G極，另一 路通過電阻R8接蓄電池電源VCC，場效應管COM2的S極接地，D極連接 LED的負極；恒壓電路包括集成穩壓管U7、取樣放大器U3、場效應管COM3, 二極管D4、穩壓二極管U9、電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26和R35、三 極管Q3;電源VCC順接二極管D4后連接在集成穩壓管U7的輸入端3,集 成穩壓管U7的2端連接LED的負極，輸出端1輸出電壓VDD2,電源VCC 通過電阻R22后， 一路連接三極管Q3的集電極，另一路連接場效應管的 G極，三極管Q3的發射極連接LED的負極，基極通過電阻R35連接取樣 放大器U3的輸出端1，場效應管COM3的S極接蓄電池電源VCC,其D極 連接LED的正極，電源VDD2通過電阻R24 —路連接取樣放大器U3的同相 輸入端3，另一路通過穩壓二極管U9接LED的負極，取樣放大器U3的4 腳接LED的負極，8腳接電源VDD2，反相輸入端2通過電阻R23連接其輸 出端l, LED的正極通過電阻R25后， 一路連接取樣放大器U3的反相輸入 端2，另一端通過電阻R26后連接其負極。
2、根據權利要求1所述的LED燈具的恒壓控制器，其特征是還包 括定時電路，定時電路包括定時集成電路U5、場效應管C0M4、電阻R28、 R29、 R30、 R31、 R32和R33、電容C4;恒壓電路還包括電阻R34、電位器 R27和三極管Q2，取樣放大器U3的反相輸入端2還通過電阻R34和電位 器R27后連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發射極連接LED的負極； 定時集成塊U5的12腳、13腳和14腳互連后，連接在電源VDD1上，1 腳連接電阻R28后、2腳連接電容C4后、3腳連接電阻R29后互聯在一起， 5腳連接10腳后接地，6腳通過電阻R30接地，9腳連接電源VDD1，電源 VDD1串聯電阻R31后， 一路連接6腳， 一路連接場效應管COM4的D極， 8腳通過電阻R33后連接三極管Q2的基極，場效應管COM4的S極接地， G極通過電阻R32連接比較器U1-2的輸出端1。
專利摘要本實用新型公開了一種LED燈具的恒壓控制器，它包括蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路和恒壓電路。蓄電池充電控制電路包括過充保護電路、集成運算比較電路、充電電路；蓄電池放電保護電路包括施密特觸發器U2-2、電阻R16、R17、R20和R21、電位器R18和R19；恒壓電路包括集成穩壓管U7、取樣放大器U3、場效應管COM3，二極管D4、穩壓二極管U9、電阻R22、R23、R24、R25、R26、R34和R35、三極管Q2和Q3、和電位器R27；負載開關電路包括比較器U1-1、U1-2和U1-3、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8、二極管D1、電容C3和場效應管COM2。本實用新型具有自動識別白天黑夜，供給LED恒定電壓，使LED發光亮度恒定，發光效果好，LED燈具壽命長的優點，且其通用性高、功耗小、可靠性高、體積小、重量輕。
文檔編號H05B33/08GK201039521SQ20072014332
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月19日 優先權日2007年4月19日
發明者王偉新, 賈云鵬 申請人:保定市寶新世紀路燈廠