專利名稱：一種調光驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及調光領域，具體涉及一種調光驅動電路，尤其適用于LED燈的調光驅動。
背景技術：
隨著全球范圍內能源危機的日益嚴重，低碳和環保已成為焦點議題，越來越為人們所重視，照明作為電力能源消耗的一大方面也備受關注。LED作為全新概念固體光源，因其具有節能、環保、壽命長、無污染、易控制以及效率高等顯著優點，被公認為是21世紀全球最具發展前景的高新技術之一。LED燈具的壽命長短很大部分取決于驅動電源的性能，LED照明系統的節能性能由LED芯片的功耗和電源的效率決定，LED調光控制的方便程度依賴于驅動電源智能控制的程度。因此LED驅動電源性能是充分發揮LED照明優勢的根本特征。目前LED調光的方式主要有三種:線性調光、可控硅調光和PWM調光。線性調光應用簡單，不產生干擾，但不靈活，且效率低，而且在降低LED電流的時候會引起LED光譜偏移，同時還會因為 分壓產生過多的熱量，從而影響LED的壽命。可控硅調光破壞了正弦波的波形，從而降低了功率因素值，同時加大了諧波系數，在線路上會產生嚴重的干擾信號；且可控硅導通后需要一個維持電流來保持導通，維持電流通常在幾毫安至幾十毫安之間，如果電流不夠，則導通角不穩定，輸出的波形也會不均勻，而且會產生顫動和尖峰，將這樣不穩定的電源輸出加到LED燈上時LED燈會出現閃爍。目前PWM調光的應用更為廣泛，但是純模擬電路的PWM調光是跳躍性的，調光過程LED會出現閃爍，而且純模擬電路的PWM調光范圍有限，控制中心采用集成芯片成本較高。
實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種調光驅動電路，實現無閃爍調光。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種調光驅動電路，包括主要用于對輸入電壓信號進行整流、濾波的電源輸入模塊，將電源輸入模塊輸出的電壓信號進行降壓的變壓器，根據變壓后的電壓信號驅動電流輸出的電流輸出驅動模塊，根據控制中心的控制信號控制電流輸出驅動模塊輸出功率的PWM模塊，對輸入電壓信號進行采樣、并將輸入電壓采樣信號輸入至控制中心的輸入電壓采樣模塊，對輸出電壓進行采樣、并將輸出電壓米樣信號輸入至控制中心的輸出電壓米樣模塊以及根據輸入電壓米樣信號、輸出電壓采樣信號和輸入電流信號控制PWM模塊輸出的控制中心，PWM模塊輸出PWM信號，所述電源輸入模塊的輸出端與變壓器的初級連接，變壓器的次級與電流輸出驅動模塊連接，所述控制中心分別與輸入電壓米樣模塊、輸出電壓米樣模塊以及電流輸出驅動模塊連接，PWM模塊分別與控制中心和變壓器的初級連接。控制中心通過電壓米樣信號、輸出電壓米樣信號和輸入電流信號控制PWM模塊的開關管的開和關，從而逐級改變PWM信號的占空比和/或頻率，使電流輸出驅動模塊的輸出功率均勻變化，實現無閃爍調光和恒流輸出，而且增大調光范圍，調光范圍可達1%_100%。作為優選，所述調光驅動電路還包括一 PFC電路模塊，所述PFC電路模塊的輸入端與電源輸入模塊的輸出端連接，輸出端與變壓器的初級連接。電路損耗小，通過調整PFC電路模塊的參數可使功率因數高達0.92以上。作為優選，所述調光驅動電路還包括一吸收保護模塊，所述吸收保護模塊的輸入端與PFC電路模塊的輸出端連接，輸出端與PWM模塊連接，用于保護PWM模塊中的開關管，確保調光驅動電路安全和穩定性。作為優選，所述調光驅動電路還包括一過流保護模塊，所述過流保護模塊輸入端與電源輸入模塊連接，輸出端與PWM模塊連接。通過電源輸入模塊的輸入電流控制PWM模塊的開或關，當過流保護模塊檢測到電源輸入模塊的輸入電流偏大時控制PWM模塊的開關管處于關閉狀態，調光驅動電路不工作，從而保護整個調光驅動電路。作為優選，所述調光驅動電路還包括一輸出電流反饋模塊，所述輸出電流反饋模塊的輸入端與電流輸出驅動模塊連接，輸出端與輸入電壓采樣模塊連接。通過輸出電流反饋模塊將輸出電流反饋回輸入電壓采樣模塊，確保電流輸出驅動模塊輸出恒流信號，提高調光驅動電路的恒流精度。作為優選，所述輸出電流反饋模塊通過光耦將輸出電流輸入至輸入電壓采樣模塊。光I禹對輸入、輸出電信號起隔離作用，具有信號單向傳輸性，輸入端與輸出端實現了電氣隔離、抗干擾能力強、工作穩定、無觸點、使用壽命長、傳輸效率高等優點，通過光耦接收反饋電流，使反饋更準確。作為優選，所述電源輸入模塊包括依次連接的全橋整流電路和π型濾波電路。對輸入電壓信號進行全波整流，經全波整流后的電壓信號輸入至η型濾波電路濾去整流輸出電壓中的紋波。作為優選，所述電源輸入模塊還包括一前沿切相調光器，所述前沿切相調光器的輸入端為電源輸入模塊的輸入端，輸出端與全橋整流電路的輸入端連接。采用前沿切相調光器調節輸入電壓信號的電壓值，從而調節調光驅動電路的輸出功率，實現照度可調，同時，前沿切相調光器相比后沿切相調光器，更加廉價，節約生產成本。作為優選，所述電源輸入模塊還設置一串聯在前沿切相調光器和全橋整流電路之間的共模電感。通過共模電感增加電路的電磁兼容性。作為優選，所述控制中心采用單片機。采用單片機作為控制中心，與模擬集成芯片相比成本更低。本實用新型相比現有技術具有以下優點及有益效果:(I)控制中心通過電壓米樣信號、輸出電壓米樣信號和輸入電流信號控制PWM模塊的開關管的開和關，從而逐級改變PWM信號的占空比和/或頻率，使電流輸出驅動模塊的輸出功率均勻變化，實現無閃爍調光和恒流輸出，而且增大調光范圍，調光范圍可達1%-100%。(2)通過設置PFC電路模塊，使電路損耗小，功率因數高達0.92以上。(3)通過設置吸收保護模塊保護PWM模塊中的開關管，確保調光驅動電路安全和穩定性。[0021](4)過流保護模塊檢測電源輸入模塊的輸入電流，當過流保護模塊檢測到電源輸入模塊的輸入電流偏大時控制PWM模塊的開關管處于關閉狀態，調光驅動電路不工作，從而保護整個調光驅動電路。(5)通過輸出電流反饋模塊將輸出電流反饋回輸入電壓采樣模塊，確保電流輸出驅動模塊輸出恒流信號，提高調光驅動電路的恒流精度。(6)通過光耦接收反饋電流，使反饋更準確。進一步確保提高調光驅動電路的恒流精度。( 7 )通過前沿切相調光器，調節輸入電壓信號的電壓值，從而調節調光驅動電路的輸出功率，實現照度可調，且前沿切相調光器相比后沿切相調光器，更加廉價，節約生產成本。(8)設置在電源輸入模塊的共模電感增加電路的電磁兼容性。(9)采用單片機作為控制中心，與模擬集成芯片相比成本更低。
圖1為本實用新型一種調光驅動電路實施例的原理框圖。圖2為本實用新型一種調光驅動電路實施例的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型創造的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，一種調光驅動電路，包括主要用于對輸入電壓信號進行整流、濾波的電源輸入模塊，將電源輸入模塊輸出的電壓信號進行降壓的變壓器，根據變壓后的電壓信號驅動電流輸出的電流輸出驅動模塊，根據控制中心的控制信號控制電流輸出驅動模塊輸出功率的PWM模塊，對輸入電壓信號進行采樣、并將輸入電壓采樣信號輸入至控制中心的輸入電壓采樣模塊，對輸出電壓進行采樣、并將輸出電壓采樣信號輸入至控制中心的輸出電壓米樣模塊以及根據輸入電壓米樣信號、輸出電壓米樣信號和輸入電流信號控制PWM模塊輸出的控制中心，PWM模塊輸出PWM信號，所述電源輸入模塊的輸出端與變壓器的初級連接，變壓器的次級與電流輸出驅動模塊連接，所述控制中心分別與輸入電壓采樣模塊、輸出電壓采樣模塊以及電流輸出驅動模塊連接，PWM模塊分別與控制中心和變壓器的初級連接。如圖2所示，在本實施例中采用8位的單片機MCU51作為控制中心。如圖2所示，電源輸入模塊的輸入端接收220V的市電作為輸入電壓信號，在電源輸入模塊設置有一前沿切相調光器，可根據實際需要調節前沿切相調光器來改變輸入電壓信號的電壓值，從而改變電路的照度水平。220V的市電經過共模電感T2防止電磁干擾，并將從共模電感輸出端輸出的電壓信號輸入至全波整流電路進行全波整流，經全波整流后的電壓信號輸入至π型濾波電路濾去整流輸出電壓中的紋波，經過π型濾波電路濾波的電壓信號通過電感L2輸入至PFC電路模塊，從PFC電路模塊輸出的電壓信號從變壓器的初級輸入，從變壓器的次級輸出后進入電流輸出驅動模塊，電流輸出驅動模塊輸出恒流信號。從PFC電路模塊輸出的電壓信號同時引入吸收保護模塊(RCD)，通過吸收保護模塊控制PWM模塊。過流保護模塊檢測電源輸入模塊的電流，若電源輸入模塊的電流過大，則拉低三極管Q3的基極電壓，使三極管Q3截止，進而導致PWM模塊的開關管(場效應管SVD2N70F)截止，故調光驅動電路不工作，保護了調光驅動電路的原件；若電源輸入模塊的電流正常，則三極管Q3導通，PWM模塊的開關管也導通，PWM模塊輸出的PWM信號的占空比和頻率由單片機輸入至PWM模塊的信號控制，單片機接收電壓采樣信號、輸出電壓采樣信號和輸入電流信號，并根據電壓采樣信號、輸出電壓采樣信號和輸入電流信號調整輸入至PWM模塊的信號，從而控制PWM信號的占空比和頻率。調光驅動電路在調光過程中，當輸入電壓升高時，單片機逐級增大PWM信號的占空比,從而逐級增大電流輸出驅動模塊的輸出功率,使連接在電流輸出驅動模塊輸出端的LED燈逐漸變亮，反之，單片機逐級減小PWM信號的占空t匕，從而逐級減小電流輸出驅動模塊的輸出功率，使連接在電流輸出驅動模塊輸出端的LED燈逐漸變暗，使電流輸出驅動模塊的輸出功率均勻變化，實現無閃爍調光；調光驅動電路在正常工作過程中，當輸入電流偏大時，單片機逐級減小PWM信號的占空比，反之，單片機逐級增大PWM信號的占空比，確保電流輸出驅動模塊輸出恒定功率；當輸出電壓增大時，逐級減小PWM信號的頻率，反之，逐級增大PWM信號的頻率，確保電流輸出驅動模塊輸出恒定功率，從而確保連接在電流輸出驅動模塊輸出端的LED燈亮度穩定。為確保調光驅動電路在正常工作過程中，電流輸出驅動模塊恒流輸出，在電流輸出驅動模塊輸出端設置一輸出電流反饋模塊，所述輸出電流反饋模塊通過光耦將輸出電流反饋至輸入電壓采樣模塊，改變輸入電壓采樣信號，當反饋的輸出電流偏大時，輸入電壓采樣信號的電壓值減小，單片機逐級減小PWM信號的占空比，當反饋電流偏小時，輸入電壓采樣信號的電壓值增大，單片機逐級增大PWM信號的占空比，當輸出電流改變時，通過單片機控制PWM信號的占空比，從而控制電流輸出驅動模塊恒流輸出，進而確保電流輸出驅動模塊輸出功率恒定。本實施例中采用光耦對輸入、輸出信號起隔離作用，輸入端與輸出端實現了電氣隔離、抗干擾能力強、工作穩定、無觸點、使用壽命長、傳輸效率高等優點，通過光耦接收反饋電流，使反饋更準確。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種調光驅動電路，包括電源輸入模塊，變壓器以及電流輸出驅動模塊，電源輸入模塊的輸出端與變壓器的初級連接，變壓器的次級與電流輸出驅動模塊連接，其特征在于:還包括輸入電壓采樣模塊、輸出電壓采樣模塊、根據控制中心的控制信號控制電流輸出驅動模塊的PWM模塊以及根據輸入電壓米樣信號、輸出電壓米樣信號和輸入電流信號控制PWM模塊的控制中心，所述控制中心分別與輸入電壓采樣模塊、輸出電壓采樣模塊以及電流輸出驅動模塊連接，PWM模塊分別與控制中心和變壓器的初級連接。
2.根據權利要求1所述的調光驅動電路，其特征在于:還包括一PFC電路模塊，所述PFC電路模塊的輸入端與電源輸入模塊的輸出端連接，輸出端與變壓器的初級連接。
3.根據權利要求2所述的調光驅動電路，其特征在于:還包括一吸收保護模塊，所述吸收保護模塊的輸入端與PFC電路模塊的輸出端連接，輸出端與PWM模塊連接。
4.根據權利要求3所述的調光驅動電路，其特征在于:還包括一過流保護模塊，所述過流保護模塊輸入端與電源輸入模塊連接，輸出端與PWM模塊連接。
5.根據權利要求4所述的調光驅動電路，其特征在于:還包括一輸出電流反饋模塊，所述輸出電流反饋模塊的輸入端與電流輸出驅動模塊連接，輸出端與輸入電壓采樣模塊連接。
6.根據權利要求5所述的調光驅動電路，其特征在于:所述輸出電流反饋模塊通過光耦與輸入電壓采樣模塊連接。
7.根據權利要求6所述的調光驅動電路，其特征在于:所述電源輸入模塊包括依次連接的全橋整流電路和π型濾波電路。
8.根據權利要求7所述的調光驅動電路，其特征在于:所述電源輸入模塊還包括一前沿切相調光器，所述前沿切相調光器的輸入端為電源輸入模塊的輸入端，輸出端與全橋整流電路的輸入端連接。
9.根據權利要求8所述的調光驅動電路，其特征在于:所述電源輸入模塊還設置一串聯在切相調光器和全橋整流電路之間的共模電感。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的調光驅動電路，其特征在于:所述控制中心為單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種調光驅動電路，包括主要用于對輸入電壓信號進行整流、濾波的電源輸入模塊，將電源輸入模塊輸出的電壓信號進行降壓的變壓器，根據變壓后的電壓信號驅動電流輸出的電流輸出驅動模塊，根據控制中心的控制信號調整電流輸出驅動模塊輸出功率的PWM模塊，對輸入電壓信號進行采樣、并輸入至控制中心的輸入電壓采樣模塊，對輸出電壓進行采樣、并輸入至控制中心的輸出電壓采樣模塊以及根據輸入電壓采樣信號、輸出電壓采樣信號和輸入電流信號控制PWM信號的控制中心。控制中心通過電壓采樣信號、輸出電壓采樣信號和輸入電流信號控制PWM信號，使電流輸出驅動模塊的輸出功率均勻變化，實現無閃爍調光、恒流輸出以及調光范圍寬。
文檔編號H05B37/02GK203027566SQ20122074937
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者劉達樊, 藍學明, 吳勉堯 申請人:廣東卓耐普智能技術股份有限公司