一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源的制作方法

文档序号:13062797阅读:250来源:国知局

LED驱动器,更具体说涉及声控的低功耗LED驱动电源,并且输出无工频纹波。



背景技术:

声控灯在楼道车库等地方大量应用,传统声控装置只能实现全亮全灭之间切换,部分场合需要在无人状态下也有部分亮度,以保证安全照明。还有传统声控装置采用继电器切换,受限于继电器的开关次数,寿命一般难于匹配LED灯管的寿命。另外,目前带功率因数校正的LED驱动器输出均带有工频纹波,利用改驱动器制作的LED灯在摄像头上会呈现出条纹,不利于安全监控。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现有声触发状态下全功率输出,声音消失或延时一段时间部分功率输出,且延时时间及亮度均可设定的LED驱动电源。为此,本实用新型采用以下技术方案:

一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源,包含有声触发状态下全功率输出电路,声音消失或延时一段时间部分功率输出电路,且延时时间及亮度均可设定的LED驱动电路,LED驱动电源还包括声控感应电路以及在输出端的去纹波电路;

所述的声控感应电路包含供电电路、声音识别转换电路以及比较输出电路,所述供电电路与去纹波电路电连接,所述声音识别转换电路以及比较输出电路之间电连接;

声控感应电路包括相连的变压器辅助绕组N2、二极管、三极管、稳压管、电容、以及电阻;所述声控感应电路的声音识别转换电路包括相连的电阻、电容、三极管及驻极体咪头MK1;声控感应电路的比较输出电路包括相连的电阻、可变电阻器、三极管以及双路比较器芯片U3;所述的去纹波电路由纹波芯片U2及外围相连的电容以及电阻构成,与声控感应电路共同构成可声控亮度且输出无工频闪烁的LED驱动电路。

在采用上述技术方案的基础上,本实用新型还可采用以下进一步的技术方案:

所述声控感应电路包括变压器辅助绕组N2,二极管D4,三极管Q1和三极管Q2,稳压管ZD1和稳压管ZD2,电容C4和电容C5以及相应的电阻R1、电阻R3、电阻R11、电阻R12、电阻R13;

所述电阻R1一端分别与三极管Q1的集电极相连,三极管Q1的基极与电阻R3及稳压管ZD2相连,所述三极管Q1的发射极分别与电阻R11、电阻R12、电阻R13及电容C5的一端相连,所述电阻R11的另一端与二极管D4相连,所述电阻R12的另一端与三极管Q2的集电极相连,所述三极管Q2的发射极与电容C4相连,所述Q2的发射极与电容C4之间还连接电源,所述三极管Q2基极与电阻R13的另一端及稳压管ZD2相连,

所述声音识别转换电路包括由电阻RV1、电阻RV2、电阻RV3、电阻RV4、电阻RV5、电阻RV6,电容CV1、电容CV2、电容CV3,三极管QV1、三极管QV2以及驻极体咪头MK1;

所述电阻RV1、电阻RV3、电阻RV4及电阻RV5的一端均与电源相连,所述电阻RV1的另一端与电阻RV2的一端及电容CV1的一端相连,所述电阻RV3的另一端与电容CV2的一端及三极管QV1的基极相连,所述电阻RV2的另一端及电容CV2的另一端均与驻极体咪头MK1的一端相连,所述电阻RV4的另一端与三极管QV1的集电极及三极管QV2的基极相连,所述三极管QV2的集电极与电阻RV5的另一端相连,所述三极管QV2的发射极与电容CV3及电阻RV6相连,所述三极管QV1的发射极、电容CV3的另一端、电阻RV6的另一端、电容CV1的的另一端以及驻极体咪头MK1的另一端接地。

所述比较输出电路包括电阻RV7、电阻RV8、电阻RV9、电阻RV10、电阻RV11、电阻RV12、电阻RV15、电阻RV16,可变电阻器RV13、可变电阻器RV14,电容CV4、电容CV5、电容CV6、电容CV7,三极管QV3以及双路比较器芯片U3;

双路比较器芯片U3的1管脚与三极管QV3的基极以及电阻RV9的一端相连,双路比较器芯片U3的2管脚与电阻RV7的一端、电阻RV8的一端相连,双路比较器芯片U3的3管脚与声音识别转换电路相连,双路比较器芯片U3的5管脚与电容CV6的一端以及可变电阻器RV13的一端、三极管QV3的发射极相连,双路比较器芯片U3的6管脚与电容CV5的一端,电阻RV11的一端,以及电阻RV10的一端相连,双路比较器芯片U3的7管脚与可变电阻器RV14的一端相连,双路比较器芯片U3的8管脚、电阻RV9的另一端、电阻RV7的另一端、电阻RV10的另一端、电阻RV12的另一端及电阻RV15的一端接电源,所述可变电阻器RV14的另一端与电阻RV15的另一端、及电阻RV16的一端及电容CV7的一端相连,所述电阻RV8的另一端、所述电容CV4的另一端、双路比较器芯片U3的4管脚、电容CV5的另一端、电阻RV11的另一端、电容CV6的另一端、可变电阻器RV13的另一端、电容CV7的另一端及电阻RV16的另一端接地。

所述去纹波电路如图包括电容C13、芯片U2和电阻R22以及电阻R23;

电容C13的一端以及芯片U2的3脚GND相连,电阻R22和R23的一端以及电源输出端LED+相连,电阻R22另一端与芯片U2的1脚VIN连接,电阻R23另一端及芯片U2的2脚LEDN与电源输出端LED-相连。

所述U1为SY5802A芯片,U2为SY5864芯片,U3为LM393芯片,输出去纹波芯片为SY5864。

其PWM控制芯片为SY5802A。输出去纹波芯片为SY5864。

本实用新型具体工作原理如下:所述PWM控制芯片U1的7引脚ADIM的电压来判断是全功率输出模式,还是部分功率输出模式。由PWM控制芯片U1的7引脚ADIM的电压来判断是全功率输出模式,还是部分功率输出模式;在启动电阻R2、R4、R5给电容C7和C8充电的同时,由电阻R1、R2、R3、R11和R12,三极管Q1和Q2,稳压管ZD1和ZD2,电容C4和C5以及二极管D4组成的快速启动电路快速给电容C4充电达到稳定的5V左右电压,给声控感应电路供电;声控感应电路得到供电后,通过RV1给电容CV1充电并通过RV2给驻极体咪头MK1供电,同时通过电阻RV3给三极管QV1的基极B加电,三极管QV1处于导通状态,三极管QV1集电极C低电平,即三极管QV2的基极B处于低电平状态,三极管QV2处于截止状态,电容CV3未能充电,电压处于低电平状态0V左右,即双路比较器芯片U3的3脚处于低电平0V左右,通过电阻RV7和RV8分压;

双路比较器芯片U3的2脚电压为较高电平1.0V左右,则双路比较器芯片U3(LM393)输出1引脚AOUT输出低电平0V左右,与之相连接的三极管QV3处于截止状态,电容CV6未能充电处于低电平0V左右,即双路比较器芯片U3的5引脚BIN+处于低电平0V;

通过电阻RV10和RV11分压,双路比较器芯片U3的6引脚BIN-电压为较高的电平1.0V左右,则双路比较器芯片U3的输出引脚BOUT输出为低电平0V左右,可变电阻RV14与电阻RV16并联,通过与电阻RV15分压PWM控制芯片U1进入部分功率输出模式。

由于采用本实用新型的技术方案,本实用新型的有益效果为:本实用新型电源在有声音感应情况下处于全功率输出模式,声音源消失后延时一段时间电源进入部分功率输出模式,从而实现更好的节能目的。并且,本实用新型输出滤纹波电路可以滤除单级PFC电源的输出工频纹波,有利于人眼视觉和摄像头成像质量。

附图说明

图1是一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源原理图

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型是一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源,图1是一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源的电路原理图,其中模块一为声控感应电路的供电电路,模块二为声音识别转换电路,模块三为比较输出电路,模块四为去纹波电路。

一种声控的无工频闪烁的LED驱动电源各电路的具体连接方式关系为:交流电经过整流桥BG1输出直流的正极与滤波电容器C2的一端,电阻R1和电阻R2的一端、吸收电容C3和吸收电阻R6的一端以及变压器初级绕组N1的一端连接;整流桥BG1输出的直流负极与滤波电容器C2的另一端、电源内部各电路的GND和各元器件的GND相连;功率变换电路里面的变压器次级绕组NS一端与二极管D6正极相连,另外一端与电容C11和C12负极、电容C13的一端以及去纹波芯片U2(SY5864)的3脚GND相连,二极管D6与电容C11和C12的正极、电容C13的另一端、电阻R22和R23的一端以及电源输出端LED+相连,电阻R22另一端与芯片U2(SY5864)的1脚VIN连接,芯片U2(SY5864)的2脚LEDN与电源输出端LED-相连。

所述比较输出电路包括电阻RV7、电阻RV8、电阻RV9、电阻RV10、电阻RV11、电阻RV12、电阻RV15、电阻RV16,可变电阻器RV13、可变电阻器RV14,电容CV4、电容CV5、电容CV6、电容CV7,三极管QV3以及双路比较器芯片U3(LM393);

双路比较器芯片U3的1管脚(AOUT)与三极管QV3的基极以及电阻RV9的一端相连,双路比较器芯片U3的2管脚(AIN-)与电阻RV7的一端、电阻RV8的一端相连,双路比较器芯片U3的3管脚(AIN+)与声音识别转换电路相连,双路比较器芯片U3的5管脚(BIN+)与电容CV6的一端以及可变电阻器RV13的一端、三极管QV3的发射极相连,双路比较器芯片U3的6管脚(BIN-)与电容CV5的一端,电阻RV11的一端,以及电阻RV10的一端相连,双路比较器芯片U3的7管脚(BOUT)与可变电阻器RV14的一端相连,双路比较器芯片U3的8管脚(VCC)、电阻RV9的另一端、电阻RV7的另一端、电阻RV10的另一端、电阻RV12的另一端及电阻RV15的一端接电源,所述可变电阻器RV14的另一端与电阻RV15的另一端、及电阻RV16的一端及电容CV7的一端相连,所述电阻RV8的另一端、所述电容CV4的另一端、双路比较器芯片U3的4管脚(GND)、电容CV5的另一端、电阻RV11的另一端、电容CV6的另一端、可变电阻器RV13的另一端、电容CV7的另一端及电阻RV16的另一端接地。

本实用新型采用的PWM控制芯片U1(SY5802A)可以通过7引脚ADIM电压进行输出功率控制,7引脚上电压0-2V线性变化时输出功率线性变化,引脚0V时功率输出最低,引脚电压大于或等于2V时全功率输出。

本实用新型采用的去纹波芯片U2(SY5864)能把含有工频纹波成分的电流滤波成不含工频纹波成分的电流。

当交流电输入端L和N接入市电交流电,交流电经过整流桥BG1整流和滤波电容C2滤波后,通过启动电阻R2、R4、R5给电容C7和电容C8充电,到达一定电压后PWM控制芯片U1(SY5802A)开始工作,并检测7引脚ADIM的电压来判断是全功率输出模式,还是部分功率输出模式。在启动电阻R2、R4、R5给电容C7和电容C8充电的同时,由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R11和电阻R12,三极管Q1和Q2,稳压管ZD1和ZD2,电容C4和电容C5以及二极管D4组成的快速启动电路快速给电容C4充电达到稳定的5V左右电压,给声控感应电路供电。声控感应电路得到供电后,通过RV1给电容CV1充电并通过RV2给驻极体咪头MK1供电,同时通过电阻RV3给三极管QV1的基极加电,三极管QV1处于导通状态,三极管QV1集电极低电平,即三极管QV2的基极B处于低电平状态,三极管QV2处于截止状态,那么电容CV3未能充电,电压处于低电平状态0V左右,即双路比较器芯片U3(LM393)的3脚(比较器AIN+)处于低电平0V左右,通过电阻RV7和RV8分压,双路比较器芯片U3(LM393)的2脚(比较器AIN-)电压为较高电平1.0V左右,则双路比较器芯片U3(LM393)输出1引脚AOUT输出低电平0V左右,那么与之相连接的三极管QV3处于截止状态,因此电容CV6未能充电处于低电平0V左右,即双路比较器芯片U3(LM393)的5引脚BIN+处于低电平0V,另外通过电阻RV10和RV11分压,双路比较器芯片U3(LM393)的6引脚BIN-电压为较高的电平1.0V左右,则双路比较器芯片U3(LM393)的输出引脚BOUT输出为低电平0V左右,此时可以看作可变电阻RV14与电阻RV16并联,那么通过与电阻RV15分压,PWM控制芯片U1(SY5802A)的7引脚电压约为0.5V左右,此时PWM控制芯片U1(SY5802A)进入部分功率输出模式;输出电流经过去纹波芯片U2(SY5864)过滤成无工频成分的直流电流。

当声音源靠近时,驻极体咪头MK1感应到声音导通,由于声音含有不同频率成分,驻极体咪头导通也是被音频频谱的调制,通过CV2调制三极管QV1的基极B的电压,经过三极管QV1放大,三极管QV2导通,给电容CV2加电到VCC电压5V左右,此时双路比较器芯片U3(LM393)的输出1引脚AOUT输出高电平,此时三极管QV3导通,通过RV12给电容CV6充电,双路比较器芯片U3(LM393)的输出7引脚BOUT输出高电平,则可变电阻RV14不参与分压,那么PWM控制芯片U1(SY5802A)的7引脚ADIM的电平为2V左右,此时PWM控制芯片U1(SY5802A)工作在全功率输出模式;通过三极管QV1和三极管QV2电阻RV3、电阻RV4和电阻RV5构成的两级放大电路和电容CV3和电阻RV3构成的延时电路,可以识别不同声音大小的声音源。当声音消失,三极管QV1导通、三极管QV2截止,电容CV3通过电阻RV6延时放电,电压降到1.0V以下,双路比较器芯片U3(LM393)的输出1引脚AOUT为低电平,三极管QV3截止,电容CV6通过可变电阻器RV13放电,延时约60S左右,电压降到1.0V以下,双路比较器芯片U3(LM393)的输出7引脚BOUT为低电平,PWM控制芯片U1(SY5802A)的7引脚电压约为0.5V左右,此时PWM控制芯片U1(SY5802A)重新进入部分功率输出模式。

本实用新型声控延时时间可以根据需求设置通过可变电阻器设定,无声音源时部分功率输出模式下输出功率也可以通过可变电阻器设置(0-100%),并且有去工频纹波功能,同时具有体积小、寿命长、效率和功率因数高等优点。

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