交通信号灯电源的制作方法

文档序号:11765792阅读:403来源:国知局

本实用新型涉及驱动电路技术领域,尤其涉及一种交通信号灯电源。



背景技术:

交通信号灯在使用时要求信号灯打开或关闭时需要在短时间内执行,启动响应时间≤100 ms,关闭响应时间应≤100 ms,防止因为信号亮起关闭时的延时影响交通视觉。常规的开关电源输入及输出都需要电解电容进行滤波,由于电容的特性为电压不能突变,所以在开关电源的开启与关断时电容进行充放电,会造成启动、关断响应时间相应长问题存在使信号灯打开和关断时存在延时,影响交通视觉。同时,交通信号灯由于线路有些设计为控制AC输入单线开关控制,在关断时由于感应电压或漏电等因素影响部分存在无法全部关断,AC端电源有90-100V的感应或漏电电压。由于现在开关电源都为宽电压合计,在低压85V时也可以照常工作,所以常规开关电源在信号关闭时,因为漏电和感应电压存在的原因还可正常输出工作,导致信号灯无法关断。因此,在这方面还需要进一步研究。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺陷,提供一种新型、可靠、简单的基于OB2358芯片的信号灯驱动电源方案,本实用新型采用如下的技术方案。

交通信号灯电源,其特征在于:包括输入整流单元、主控单元以及输出控制单元;输入整流单元的输入端连接到上一级电源的输出端,输入整流单元的输出端连接到主控单元的输入端,主控单元通过变压器T1的耦合作用输出控制单元,输出控制单元和LED光源输入端连接。

主控单元包括型号为OB2358的控制芯片U2,电阻R2至R5、R9至R11、R14至R18、R28、RJ1、RJ2、RS1、RS2,电解电容EC1至EC3,电容C2、C2s、C3、C3s、C5,二极管D5至D9、D13,稳压管ZD1,三极管Q1、Q2,光耦发射器U1B;电解电容EC1的一端、二极管D5的负极以及二极管D6的正极连接,二极管D6的负极、二极管D7的正极、电解电容EC2的一端连接到90VS接口端,电解电容EC1的另一端、二极管D7的负极、电阻RS1RS2串联的一端、电阻R2R3R4电容C5并联的一端均连接到变压器T1初级绕组一次侧的一端,电阻R2R3R4电容C5并联的另一端连接到二极管D8的负极,二极管D8的正极以及控制芯片U2的第5、第6引脚均连接到变压器T1初级绕组一次侧的另一端;电阻R11的一端、电解电容EC3电阻RJ2串联的一端、电阻RS1RS2串联的另一端、电阻R5的一端、VDD供压端、电阻R10的一端均连接到控制芯片U2的第2引脚,电阻R5的另一端和二极管D9的负极连接,二极管D9的正极连接到变压器T1初级绕组二次侧的一端;电阻RJ1R14串联的一端连接到90VS接口端,电阻RJ1R14串联的另一端和电阻R15的一端、电阻R16的一端连接,电阻R16的另一端和电容C2电阻C17并联的一端均连接到稳压管ZD1的负极,稳压管ZD1的正极和电阻R18的一端均连接到三极管Q1的B极,电容C2电阻C17并联的另一端、电容C2s的一端以及三极管Q1的C极均连接到三极管Q2的B极,三极管Q2的E极连接到二极管D13的正极,三极管Q2的C极、光耦发射器U1B的一端、电容C3、C3s的一端、电阻R28的一端均连接到控制芯片U2的第3引脚,电阻R10的一端连接到控制芯片U2的第4引脚,电阻R10的另一端连接到控制芯片U2的第1引脚。

输出控制单元包括:电阻R19至R27、Rs,电容C1、C4,电解电容EC4、EC5,二极管D10、D11,稳压管IC1,电感L1、LF2以及光耦发射器U1A;电阻R19R20并联的一端、二极管D10的正极、二极管D11的正极均连接到变压器次级绕组的一端,电阻R19R20并联的另一端连接电容C4的一端,C4的另一端、二极管D10的负极、二极管D11的负极、电解电容EC4的一端均连接到电感L1的一端,电感L1的另一端、电解电容EC5的一端、电阻R21的一端、电阻R23的一端以及电阻R25R26并联的一端均连接到电感LF2输入端的一端,电阻R23的另一端、电阻R27的一端均连接到光耦发射器U1A的一端,光耦发射器U1A的另一端、电阻R27的另一端、电阻R22电容C1串联的一端均连接到稳压管IC1的负极,电阻R22电容C1串联的另一端、电阻R25R26并联的另一端,电阻R24的一端均连接到稳压管IC1的正极;电感LF2的输出端并联电阻Rs后连接到下一级电源输入端。

二极管D5的正极、电解电容EC2的另一端、电解电容EC3电阻RJ2串联的另一端、变压器T1初级绕组二次侧的另一端、电阻R15、R18、R28、R9的另一端、三极管Q1的E极、电容C2s的另一端、光耦发射器U1A的另一端、电容C3、C3s的另一端以及控制芯片U2的第7、第8引脚均接地;变压器T1次级绕组的另一端、电解电容EC4、EC5的另一端、电阻R21的另一端以及电感LF2输入端的另一端、稳压管IC1的正极、电阻R24的另一端均接地。

进一步地,输入整流单元包括自恢复保险丝FUSE1,压敏电阻MOV1,电容CX1、电阻RX1、RX2、电感LF1以及整流桥BRIDGE;自恢复保险丝FUSE1一端与上一级调光器的输出端的一端连接,自恢复保险丝FR1另一端、电容CX1的一端、电阻RX1RX2串联的一端接入电感LF1输入端的一端,上一级调光器的输出端的另一端、电容CX1的另一端、电阻RX1RX2串联的另一端接入电感LF1输入端的另一端,电感LF1输出端连接到整流桥BRIDGE的输入端,整流桥BRIDGE的输出端连接到主控单元的输入端。

进一步地,所述控制芯片U2为型号OB2358的芯片。

进一步地,所述三极管Q1、Q2为NPN型三极管。

进一步地,所述电感LF1、LF2为共模电感。

实施本实用新型的有益效果在于:开关电源的启动、关闭响应时间短,可以快速和关闭输出,而且,信号灯驱动电源具有欠压保护功能,可根际需求设置低于用户设置电压下关闭电源输出,防止漏电或感应电压产生。

附图说明

附图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

结合附图1所示,交通信号灯电源,包括输入整流单元1、主控单元2以及输出控制单元3;输入整流单元1的输入端连接到上一级电源的输出端,输入整流单元1的输出端连接到主控单元2的输入端,主控单元2通过变压器T1的耦合作用输出控制单元3,输出控制单元3和LED光源输入端连接。

主控单元2包括型号为OB2358的控制芯片U2,电阻R2至R5、R9至R11、R14至R18、R28、RJ1、RJ2、RS1、RS2,电解电容EC1至EC3,电容C2、C2s、C3、C3s、C5,二极管D5至D9、D13,稳压管ZD1,三极管Q1、Q2,光耦发射器U1B;电解电容EC1的一端、二极管D5的负极以及二极管D6的正极连接,二极管D6的负极、二极管D7的正极、电解电容EC2的一端连接到90VS接口端,电解电容EC1的另一端、二极管D7的负极、电阻RS1RS2串联的一端、电阻R2R3R4电容C5并联的一端均连接到变压器T1初级绕组一次侧的一端,电阻R2R3R4电容C5并联的另一端连接到二极管D8的负极,二极管D8的正极以及控制芯片U2的第5、第6引脚均连接到变压器T1初级绕组一次侧的另一端;电阻R11的一端、电解电容EC3电阻RJ2串联的一端、电阻RS1RS2串联的另一端、电阻R5的一端、VDD供压端、电阻R10的一端均连接到控制芯片U2的第2引脚,电阻R5的另一端和二极管D9的负极连接,二极管D9的正极连接到变压器T1初级绕组二次侧的一端;电阻RJ1R14串联的一端连接到90VS接口端,电阻RJ1R14串联的另一端和电阻R15的一端、电阻R16的一端连接,电阻R16的另一端和电容C2电阻C17并联的一端均连接到稳压管ZD1的负极,稳压管ZD1的正极和电阻R18的一端均连接到三极管Q1的B极,电容C2电阻C17并联的另一端、电容C2s的一端以及三极管Q1的C极均连接到三极管Q2的B极,三极管Q2的E极连接到二极管D13的正极,三极管Q2的C极、光耦发射器U1B的一端、电容C3、C3s的一端、电阻R28的一端均连接到控制芯片U2的第3引脚,电阻R10的一端连接到控制芯片U2的第4引脚,电阻R10的另一端连接到控制芯片U2的第1引脚。

输出控制单元3包括:电阻R19至R27、Rs,电容C1、C4,电解电容EC4、EC5,二极管D10、D11,稳压管IC1,电感L1、LF2以及光耦发射器U1A;电阻R19R20并联的一端、二极管D10的正极、二极管D11的正极均连接到变压器次级绕组的一端,电阻R19R20并联的另一端连接电容C4的一端,C4的另一端、二极管D10的负极、二极管D11的负极、电解电容EC4的一端均连接到电感L1的一端,电感L1的另一端、电解电容EC5的一端、电阻R21的一端、电阻R23的一端以及电阻R25R26并联的一端均连接到电感LF2输入端的一端,电阻R23的另一端、电阻R27的一端均连接到光耦发射器U1A的一端,光耦发射器U1A的另一端、电阻R27的另一端、电阻R22电容C1串联的一端均连接到稳压管IC1的负极,电阻R22电容C1串联的另一端、电阻R25R26并联的另一端,电阻R24的一端均连接到稳压管IC1的正极;电感LF2的输出端并联电阻Rs后连接到下一级电源输入端。

二极管D5的正极、电解电容EC2的另一端、电解电容EC3电阻RJ2串联的另一端、变压器T1初级绕组二次侧的另一端、电阻R15、R18、R28、R9的另一端、三极管Q1的E极、电容C2s的另一端、光耦发射器U1A的另一端、电容C3、C3s的另一端以及控制芯片U2的第7、第8引脚均接地;变压器T1次级绕组的另一端、电解电容EC4、EC5的另一端、电阻R21的另一端以及电感LF2输入端的另一端、稳压管IC1的正极、电阻R24的另一端均接地。

进一步地,输入整流单元1包括自恢复保险丝FUSE1,压敏电阻MOV1,电容CX1、电阻RX1、RX2、电感LF1以及整流桥BRIDGE;自恢复保险丝FUSE1一端与上一级调光器的输出端的一端连接,自恢复保险丝FR1另一端、电容CX1的一端、电阻RX1RX2串联的一端接入电感LF1输入端的一端,上一级调光器的输出端的另一端、电容CX1的另一端、电阻RX1RX2串联的另一端接入电感LF1输入端的另一端,电感LF1输出端连接到整流桥BRIDGE的输入端,整流桥BRIDGE的输出端连接到主控单元2的输入端。

进一步地,所述控制芯片U2为型号OB2358的芯片。

进一步地,所述三极管Q1、Q2为NPN型三极管。

进一步地,所述电感LF1、LF2为共模电感。

所述型号为OB2358的控制芯片U2为市售,各引脚的具体定义和功能就不加赘述。

控制芯片U2的VCC供电由EC3电容滤波后提供,当电压输入时输入整流后高压通过RS1、RS2进行充电,电压达到控制芯片U2的启动电压后,开始工作。减小了EC3的容量使充电时间减少,使控制芯片U2的启动时间减短,开关电源的启动响应时间缩短满足要求;当执行关闭信号灯,断开输入电源。输出电解电容EC4、EC5储存的电量,利用在输出端并联电阻Rs,在电源输出关闭时,将储存在EC4、EC5的电量消耗掉,实现快速的关闭信号灯。使关闭响应时间满足要求。

电路中增加了欠压关断关断电路,电阻RJ1、R14、R15将输入整流后的电压分压取样后,跟稳压管ZD1的电压进行比较,当输入电压低时,采样得到的电压低于稳压管ZD1,无法导通,三极管Q1发射结呈反向状态,截止。VDD电压经电阻R11到三极管Q2的B极,由于三极管Q1截止所以三极管Q2的B极电压等于VDD电压,三极管Q2发射机正向导通,拉低控制芯片U2的第3引脚(FB脚)的电压,使电源进入保护关闭状态,输出关闭,以此来实现输入电压欠压保护。输入电压恢复正常输入电压后,采样电压高于稳压管ZD1的电压,ZD1导通,给三极管Q1的B极供电,三极管Q1发射结满足正向导通,三极管Q1导通拉低三极管Q2的B极电压,使Q2关闭,控制芯片U2的第3引脚(FB脚)无感应到关闭信号,正常输出电流。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。

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