一种带有频闪、恒功率模式的LED驱动器的制作方法

文档序号:11294024阅读:427来源:国知局
一种带有频闪、恒功率模式的LED驱动器的制造方法与工艺

本发明涉及一种LED驱动器,更具体的说是涉及一种带有频闪、恒功率模式的LED驱动器。



背景技术:

现代道路车辆管理中,道路摄像头占有十分重要的地位,通过道路摄像头的拍摄作用,就可以有效的实现对道路上的车辆情况和道路情况进行24小时无间断的监测,这样在需要抓捕嫌疑车辆以及交通违法监管方面起到了十分重要的作用。

而现有的摄像头在拍摄的过程中都需要通过控制器来控制,并且在其旁边设置一个补光灯来对摄像头的拍摄进行一个补光作用,现有的补光灯由于其亮度要求,所以一般选用亮度较高的大功率的LED灯,因而在补光灯打开之后,耗能较大,然而现有补光灯在工作的时候,只要不损坏就会一直打开,以实现实时对摄像头进行补光的效果,这样由于LED灯需要一直启动,在摄像头不拍摄的时候,LED灯同样打开,导致摄像头不拍摄的时候,LED灯打开浪费电能的问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种在摄像头不拍摄的时候停止工作,在摄像头拍摄的时候打开工作的带有频闪、恒功率模式的LED驱动器。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种带有频闪、恒功率模式的LED驱动器,包括:

电源电路,耦接于外部市电电源,以将市电电源转换后输出;

功率转换电路,耦接于电源电路以接收电源电路输出的电源,并将该电源进行功率转换后输出电源;

PWM调制电路,耦接于功率转换电路,以向功率转换电路输入PWM信号;

频闪控制电路,耦接于外部摄像头控制器,还耦接于功率转换电路与外部LED灯之间,以控制LED灯与功率转换电路之间的通断。

作为本发明的进一步改进,所述频闪控制电路包括:

开关电路,耦接于功率转换电路与LED灯之间,以控制功率转换电路与LED灯之间通断;

信号转换电路,耦接于外部摄像头控制器,还耦接于开关电路,以将外部摄像头控制器的输出的频闪信号输入到开关电路内,控制开关电路的通断。

作为本发明的进一步改进,所述开关电路包括:

开关管Q1,该开关管Q1具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接于外部LED灯,第二端接地,该第二端还耦接有电阻R3后耦接于控制端,还耦接于功率转换电路,其控制端耦接于信号转换电路;

所述信号转换电路包括:

信号插脚P3,该信号插脚P3具有通信引脚1和通信引脚2,所述通信引脚1和通信引脚2均与外部摄像头控制器耦接,所述通信引脚2接地,并且该通信引脚2耦接有电容C6后接电源,所述电容C6并联有稳压管D2后与功率转换电路耦接;

光耦继电器U1,该光耦继电器U1具有输入端和输出端,其输入端耦接有电阻R22后耦接于通信引脚1,还耦接有电阻R6和二极管D5后耦接于功率转换电路,其输出端耦接于开关管Q1的控制端。

作为本发明的进一步改进,所述功率转换电路包括:

整流器D8,该整流器D8具有输入端和输出端,其输入端耦接于电源电路,输出端输出整流后的直流电;

功率变压器T1,该功率变压器具有第一初级侧、第二初级侧、第一次级侧和第二次级侧,所述第一初级侧具有1端和3端、第二初级侧具有5端和6端、第一次级侧具有12端和10端、第二次级侧具有8端和7端,所述第一初级侧的1端耦接与整流器D8的输出端,还耦接有二极管D4和二极管D6后耦接于3端,其3端耦接于PWM调制电路,所述二极管D4的阴极与二极管D6的阴极耦接,所述第一初级侧的1端还耦接有相互并联的电阻R5和电容C5后耦接于二极管D4的阴极与二极管D6的阴极之间,且该1端还耦接有相互并联的二极管D3和电阻R4后耦接有电容C9后耦接于整流器D8的输出端,该1端还耦接有电阻R7和电阻R8后耦接于PWM调制电路,所述第二初级侧的6端耦接有相互串联的电阻R11和二极管D7后耦接有电阻R9后耦接于第一初级侧的1端,所述第二初级侧的5端接地,还耦接有电容C10后耦接于第二次级侧的7端,所述第一次级侧的12端耦接有相互串联的电阻R1和电容C1后耦接于外部LED灯,并该12端还耦接有相互并联的电容C2和电容C3后耦接于第一次级侧的10端,所述第一次级侧的10端耦接于频闪控制电路,所述第二次级侧的8端和第二次级侧的7端均耦接于频闪控制电路。

作为本发明的进一步改进,所述PWM调制电路包括:

PWM调制芯片U2,该PWM调制芯片U2具有电源引脚VCC、接地引脚GND、电压电流检测引脚ZCD、环路补偿引脚COMP、电流检测脚CS、驱动引脚GATE和母线电压检测引脚MULT,所述电源引脚VCC耦接于整流器D8的输出端,所述接地引脚GND接地,所述母线电压检测引脚MULT耦接有相互并联的电阻R15和电容C14后接地,该母线电压检测引脚MULT还耦接于电阻R7,所述电压电流检测引脚ZCD耦接有电阻R12后耦接于功率变压器T1第二初级侧的6端,所述驱动引脚GATE耦接有电阻R14后耦接有开关管Q2,所述开关管Q2具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接于功率变压器T1第一初级侧的3端,控制端与电阻R14耦接;

恒流电路,该恒流电路耦接于电流检测引脚CS和电压电流检测引脚ZCD,还耦接有电容C11后耦接于功率变压器T1第一初级侧的1端,以将功率变压器T1的第一初级侧的1端的电流信号输入到电流检测引脚CS和电压电流检测引脚ZCD内;

恒功率电路,该恒功率电路耦接于电压电流检测引脚ZCD,还耦接有电容C12后耦接于环路补偿引脚COMP,还耦接于功率变压器T1的第二初级侧的6端,以将功率变压器T1的第二初级侧的6端的电压电流信号输入到环路补偿引脚COMP和电压电流检测引脚ZCD。

作为本发明的进一步改进,所述恒流电路包括电阻R20、电阻R19、电阻R18、电阻R21、电阻R16和二极管D11,所述电阻R19、电阻R21和电阻R20的一端均耦接于功率变压器T1的1端,所述电阻R18与电阻R21相互串联后与电阻R19并联后与电阻R20并联,所述二极管D11的阳极耦接于电阻R18和电阻R21之间,阴极耦接于电压电流检测引脚ZCD,所述电阻R16的一端耦接于电流检测引脚CS,其另一端耦接于电阻R20,还耦接于开关管Q2的第二端。

作为本发明的进一步改进,所述恒功率电路包括电阻R17、电容C15和二极管D10,所述电阻R17、电容C15和二极管D10相互并联后耦接于电阻R12和PWM调制芯片U2的电压电流检测引脚ZCD。

作为本发明的进一步改进,所述电源引脚VCC耦接于电阻R9后耦接于整流器D8的输出端,还耦接有相互并联的电容C16、电容C17和稳压管D12后接地。

作为本发明的进一步改进,所述接地引脚GND耦接于电容C12,所述PWM调制芯片U2还具有反馈引脚FB,该反馈引脚FB耦接有电容C13后耦接于接地引脚GND。

作为本发明的进一步改进,所述电源电路包括:

变压器ET1,耦接于外部市电,还耦接于功率转换电路以将外部市电电压变压后输入到功率转换电路内;

保护电路,耦接于变压器ET1与外部市电之间,以在外部市电输出电流/电压过大或环境温度过高时,保护变压器ET1;

滤波电路,耦接于变压器ET1与功率转换电路之间,以将变压器ET1输出的电压滤波后输出;

其中,所述保护电路包括过压保护电路和过温保护电路,所述过压保护电路耦接于外部市电,所述过温保护电路与过压保护电路耦接,所述过压保护电路包括压敏电阻E2和压敏电阻E3,所述压敏电阻E2一端耦接有保险丝F1后耦接于外部市电火线,另一端耦接于压敏电阻E3后耦接于外部市电零线,所述过温保护电路包括温敏电阻N1和放电管M1,所述温敏电阻N1的一端耦接于压敏电阻E2和压敏电阻E3之间,另一端耦接于放电管M1后接地,所述滤波电路包括滤波电容X2、滤波电感L1、滤波电感L2、电容Y1和电容Y2,所述滤波电容X2耦接于变压器ET1,所述滤波电感L1和滤波电感L2的一端均耦接于变压器ET1,另一端均与功率转换电路耦接,所述电容Y1与电容Y2串联后连接在滤波电感L1和滤波电感L2之间,所述滤波电感L1耦接有电阻R10后耦接有电阻R13后耦接于滤波电感L2。

本发明的有益效果,通过电源电路的设置,就可以有效的对外部市电电源进行转换后输出,通过功率转换电路和PWM调制电路的设置,就可以有效的实现将电源电路转换后输出的电源进行进一步转换,使得该电源能够给LED灯供电,而通过频闪控制电路的设置,就可以有效的控制功率转换电路是否驱动LED灯供电的效果,如此就可以有效的实现在摄像头不工作的时候,LED灯不工作,在摄像头工作的时候LED灯工作,实现对摄像头的拍摄进行补光的效果,如此一方面可以有效的保证摄像头的补光效果,另一方面就可以避免现有技术中由于LED灯长时间打开导致的LED灯功耗过大、浪费电能的问题。

附图说明

图1为电源电路的电路图;

图2为功率转换电路、PWM调制电路和频闪控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至2所示,本实施例的一种带有频闪、恒功率模式的LED驱动器,其特征在于:包括:

电源电路1,耦接于外部市电电源,以将市电电源转换后输出;

功率转换电路2,耦接于电源电路1以接收电源电路1输出的电源,并将该电源进行功率转换后输出电源;

PWM调制电路3,耦接于功率转换电路2,以向功率转换电路2输入PWM信号;

频闪控制电路4,耦接于外部摄像头控制器,还耦接于功率转换电路2与外部LED灯之间,以控制LED灯与功率转换电路2之间的通断,在LED驱动器的过程中,首先外部的市电电源就会流入到电源电路1内,电源电路1就会对市电电源的电压和电流进行处理后输入到功率转换电路2内,同时PWM调制电路3就会发送PWM波到功率转换电路2内,那么功率转换电路2就会根据PWM调制电路3所输出的PWM波将电源电路1输出的处理后的电源转变成一个稳压电源后输出,这样就能够很好的实现一个给LED灯提供一个稳定的电源的效果了,而通过频闪控制电路4的设置,就可以有效的实现根据外部摄像头控制器所发出的控制摄像头开关的信号,控制功率转换电路2与LED灯之间的通断,这样就可以有效的实现控制在摄像头打开的时候LED灯工作,而在摄像头没打开的时候LED灯不工作的效果,如此就可以有效的避免现有技术中LED灯一直打开导致的浪费电能的问题。

作为改进的一种具体实施方式,所述频闪控制电路4包括:

开关电路41,耦接于功率转换电路2与LED灯之间,以控制功率转换电路2与LED灯之间通断;

信号转换电路42,耦接于外部摄像头控制器,还耦接于开关电路41,以将外部摄像头控制器的输出的频闪信号输入到开关电路41内,控制开关电路41的通断,通过开关电路41的设置,就可以有效的实现控制功率转换电路2与LED灯之间的通断,而通过信号转换电路42的设置,就可以有效的实现将外部摄像头控制器输出的控制摄像头的信号转换成可以驱动开关电路41的驱动信号,如此通过开关电路41和信号转换电路42的配合工作,有效的实现摄像头控制器控制LED灯打开和关闭的效果。

作为改进的一种具体实施方式,所述开关电路41包括:

开关管Q1,该开关管Q1具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接于外部LED灯,第二端接地,该第二端还耦接有电阻R3后耦接于控制端,还耦接于功率转换电路2,其控制端耦接于信号转换电路42;

所述信号转换电路42包括:

信号插脚P3,该信号插脚P3具有通信引脚1和通信引脚2,所述通信引脚1和通信引脚2均与外部摄像头控制器耦接,所述通信引脚2接地,并且该通信引脚2耦接有电容C6后接电源,所述电容C6并联有稳压管D2后与功率转换电路2耦接;

光耦继电器U1,该光耦继电器U1具有输入端和输出端,其输入端耦接有电阻R22后耦接于通信引脚1,还耦接有电阻R6和二极管D5后耦接于功率转换电路2,其输出端耦接于开关管Q1的控制端,通过开关管Q1的设置,就可以有效的实现控制功率转换电路2和LED灯之间是否通电的效果,而通过信号插脚P3和光耦继电器U1的设置,就可以有效的实现与外部摄像头控制器之间的连接,并且将外部摄像头控制器输出的信号进行转换的效果,如此有效的实现了通过外部摄像头控制器的驱动信号来控制LED灯亮灭的效果。

作为改进的一种具体实施方式,所述功率转换电路2包括:

整流器D8,该整流器D8具有输入端和输出端,其输入端耦接于电源电路1,输出端输出整流后的直流电;

功率变压器T1,该功率变压器具有第一初级侧、第二初级侧、第一次级侧和第二次级侧,所述第一初级侧具有1端和3端、第二初级侧具有5端和6端、第一次级侧具有12端和10端、第二次级侧具有8端和7端,所述第一初级侧的1端耦接与整流器D8的输出端,还耦接有二极管D4和二极管D6后耦接于3端,其3端耦接于PWM调制电路3,所述二极管D4的阴极与二极管D6的阴极耦接,所述第一初级侧的1端还耦接有相互并联的电阻R5和电容C5后耦接于二极管D4的阴极与二极管D6的阴极之间,且该1端还耦接有相互并联的二极管D3和电阻R4后耦接有电容C9后耦接于整流器D8的输出端,该1端还耦接有电阻R7和电阻R8后耦接于PWM调制电路3,所述第二初级侧的6端耦接有相互串联的电阻R11和二极管D7后耦接有电阻R9后耦接于第一初级侧的1端,所述第二初级侧的5端接地,还耦接有电容C10后耦接于第二次级侧的7端,所述第一次级侧的12端耦接有相互串联的电阻R1和电容C1后耦接于外部LED灯,并该12端还耦接有相互并联的电容C2和电容C3后耦接于第一次级侧的10端,所述第一次级侧的10端耦接于频闪控制电路4,所述第二次级侧的8端和第二次级侧的7端均耦接于频闪控制电路4,通过整理器D8的设置,就可以有效的对电源电路1输出的交流电进行一个整流的作用,而通过功率变压器T1的设置,就可以根据PWM调制电路3输出的PWM波输出一个稳定的电压,这样就有效的实现了功率转换输出稳定电压给LED灯供电的效果,而通过电阻R4、二极管D3和电容C9的设置,就可以实现一个滤波的效果,进一步稳定输入到功率变压器T1内的电压,通过通过电阻R5、电容C5、二极管D4和二极管D6的设置,就可以起到一个瞬态电压抑制的效果,避免了瞬间电压过大导致电路内部器件损坏的问题。

作为改进的一种具体实施方式,所述PWM调制电路3包括:

PWM调制芯片U2,该PWM调制芯片U2具有电源引脚VCC、接地引脚GND、电压电流检测引脚ZCD、环路补偿引脚COMP、电流检测脚CS、驱动引脚GATE和母线电压检测引脚MULT,所述电源引脚VCC耦接于整流器D8的输出端,所述接地引脚GND接地,所述母线电压检测引脚MULT耦接有相互并联的电阻R15和电容C14后接地,该母线电压检测引脚MULT还耦接于电阻R7,所述电压电流检测引脚ZCD耦接有电阻R12后耦接于功率变压器T1第二初级侧的6端,所述驱动引脚GATE耦接有电阻R14后耦接有开关管Q2,所述开关管Q2具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接于功率变压器T1第一初级侧的3端,控制端与电阻R14耦接;

恒流电路31,该恒流电路耦接于电流检测引脚CS和电压电流检测引脚ZCD,还耦接有电容C11后耦接于功率变压器T1第一初级侧的1端,以将功率变压器T1的第一初级侧的1端的电流信号输入到电流检测引脚CS和电压电流检测引脚ZCD内;

恒功率电路32,该恒功率电路32耦接于电压电流检测引脚ZCD,还耦接有电容C12后耦接于环路补偿引脚COMP,还耦接于功率变压器T1的第二初级侧的6端,以将功率变压器T1的第二初级侧的6端的电压电流信号输入到环路补偿引脚COMP和电压电流检测引脚ZCD,通过PWM调制芯片U2的设置,就可以有效的输出一个PWM波,而通过恒流电路31和恒功率电路32的设置,就可以将功率变压器T1的电流和电压反馈到PWM调制芯片U2内,这样PWM调制芯片U2就可以有效的控制功率变压器T1输出一个恒流、恒功率的电源给LED灯了,如此更好的驱动了LED灯工作。

作为改进的一种具体实施方式,所述恒流电路31包括电阻R20、电阻R19、电阻R18、电阻R21、电阻R16和二极管D11,所述电阻R19、电阻R21和电阻R20的一端均耦接于功率变压器T1的1端,所述电阻R18与电阻R21相互串联后与电阻R19并联后与电阻R20并联,所述二极管D11的阳极耦接于电阻R18和电阻R21之间,阴极耦接于电压电流检测引脚ZCD,所述电阻R16的一端耦接于电流检测引脚CS,其另一端耦接于电阻R20,还耦接于开关管Q2的第二端,通过多个电阻的串并联就可以有效的起到一个分流的作用,这样就可以将功率变压器T1处的电流分流成小电流输入到PWM调制芯片的电流检测引脚CS和电压电流检测引脚ZCD内了,如此有效的实现了对功率变压器T1电流的检测。

作为改进的一种具体实施方式,所述恒功率电路32包括电阻R17、电容C15和二极管D10,所述电阻R17、电容C15和二极管D10相互并联后耦接于电阻R12和PWM调制芯片U2的电压电流检测引脚ZCD,通过电阻R17、电容C15和二极管D10的设置,就可以有效对功率变压器T1的电流电压进行转换以后输入到PWM调制芯片U2的电压电流检测引脚ZCD内,这样就可以实现了对功率变压器T1功率的检测。

作为改进的一种具体实施方式,所述电源引脚VCC耦接于电阻R9后耦接于整流器D8的输出端,还耦接有相互并联的电容C16、电容C17和稳压管D12后接地,通过电容C16、电容C17和稳压管D12的设置,就可以有效的起到一个稳压的作用,如此便能够很好的给PWM调制芯片U2输入稳压的电源了,使得PWM调制芯片能够更好的工作。

作为改进的一种具体实施方式,所述接地引脚GND耦接于电容C12,所述PWM调制芯片U2还具有反馈引脚FB,该反馈引脚FB耦接有电容C13后耦接于接地引脚GND,通过电容C12和电容C13的设置,就可以给反馈引脚FB输入一个稳定的信号,使得PWM调制芯片U2输出一个稳定的PWM波。

作为改进的一种具体实施方式,所述电源电路1包括:

变压器ET1,耦接于外部市电,还耦接于功率转换电路2以将外部市电电压变压后输入到功率转换电路2内;

保护电路11,耦接于变压器ET1与外部市电之间,以在外部市电输出电流/电压过大或环境温度过高时,保护变压器ET1;

滤波电路12,耦接于变压器ET1与功率转换电路2之间,以将变压器ET1输出的电压滤波后输出;

其中,所述保护电路11包括过压保护电路111和过温保护电路112,所述过压保护电路111耦接于外部市电,所述过温保护电路112与过压保护电路111耦接,所述过压保护电路111包括压敏电阻E2和压敏电阻E3,所述压敏电阻E2一端耦接有保险丝F1后耦接于外部市电火线,另一端耦接于压敏电阻E3后耦接于外部市电零线,所述过温保护电路112包括温敏电阻N1和放电管M1,所述温敏电阻N1的一端耦接于压敏电阻E2和压敏电阻E3之间,另一端耦接于放电管M1后接地,所述滤波电路12包括滤波电容X2、滤波电感L1、滤波电感L2、电容Y1和电容Y2,所述滤波电容X2耦接于变压器ET1,所述滤波电感L1和滤波电感L2的一端均耦接于变压器ET1,另一端均与功率转换电路2耦接,所述电容Y1与电容Y2串联后连接在滤波电感L1和滤波电感L2之间,所述滤波电感L1耦接有电阻R10后耦接有电阻R13后耦接于滤波电感L2,通过两个保护电路的设置,就可以实现两重保护的效果,这样就能够更好的避免外界市电电源对驱动器内部器件造成损坏的问题。

综上所述,本发明的带有频闪、恒功率模式的LED驱动器,通过电源电路1、功率转换电路2和PWM调制电路3的设置,就可以有效的起到一个输出恒流恒功率电源给LED灯的效果, 而通过频闪控制电路4的设置,就可以有效的实现频闪控制的效果,避免了现有技术中LED灯一直打开导致的电能浪费的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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