一种高可靠性led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种高可靠性LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着照明技术的发展，LED照明技术由于其节能环保以及寿命长的优点，已经在生产生活中得到了较为广泛的应用。
[0003]LED是将电信号转化为光信号的半导体发光器件。它具有正向导通，反向截止及超压击穿特性。LED灯应根据用途选择亮度确定驱动LED电源的功率驱动方式等，驱动电源的应满足节能，绿色经济，高效的要求。节能体现在驱动电源的功耗低；绿色经济体现在驱动单兀要有$父尚的功率因数；尚效体现在开关电源的转换效率尚。
[0004]LED电源虽然有功耗低，节能的特点，但是由于其制造工艺复杂，材料成本高导致其造价比较高，而LED电源输出电能质量直接决定着LED灯的寿命。以及对LED灯进行良好维护与保养是LED拥有较长寿命的保证，所以对其工作状况进行密切的监控是十分必要的，当其工作状况如电压、电流以及环境温度等参数发生异常时，如果能及时提示监控端，然后对其进行检查维护，将大大延长LED电源及LED灯的寿命。
[0005]因此，设计更为高效节能的LED驱动电源变得越来越重要。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007]根据本发明的实施方式，提出一种高可靠性LED驱动电路，所述驱动电路包括:电磁干扰滤波单元、直流变换单元、主动式有效功率修正单元、功率开关转换单元、变压器初级峰值锁定单元、高频变压器单元、输出滤波单元、稳流输出单元、负载电压/电流检测单元、模拟光电隔离单元、参考电压电流提供单元、误差生成单元、LED驱动中控单元、脉宽调制光调节单元、LTE远程通信单元、LED驱动中控单元的驱动开关电源单元、辅助接口单元、驱动调节保护单元、温控单元以及与LED驱动中控单元相连的用于远程调光的WIFI单元；
[0008]所述电磁干扰滤波单元、直流变换单元、主动式有效功率修正单元、功率开关转换单元、变压器初级峰值锁定单元、高频变压器单元、输出滤波单元依次连接于稳流输出单元；所述稳流输出单元输出分别连接LED负载和负载电压/电流检测单元，所述LED负载连接温控单元，所述温控单元输出连接LED驱动中控单元，所述负载电压/电流检测单元输出端依次连接模拟光电隔离单元、误差生成单元、LED驱动中控单元，所述参考电压电流提供单元连接误差生成单元，所述LED驱动中控单元输出输入端分别连接LTE远程通信单元、辅助接口单元、WIFI单元、以及驱动调节保护单元，所述驱动调节保护单元连接脉宽调制光调节单元、所述驱动开关电源单元连接LED驱动中控单元。
[0009]所述变压器初级峰值锁定单元并联在高频变压器单元的初级绕组，吸收高频变压器单元通断时产生的浪涌电压，并且在高频变压器导通时，维持并锁定变压器的峰值电压。
[0010]所述负载电压/电流检测单元在LED电源输出端通过RVD电路对电压和电流信号进行检测后输入到负载电压/电流检测单元的运算放大器中，然后由运算放大器将检测参考信号通过模拟光电隔离单元发送至误差生成单元、然后将生成的误差输送到LED驱动中控单元模数转换端口，然后LED驱动中控单元通过线性比例积分调节算法调节脉宽调制占空度，进而达到对电压、电流的控制实现稳流稳压输出。
[0011]所述参考电压电流提供单元用于稳流输出所需要的参考电压、电流；
[0012]所述误差生成单元将负载电压/电流检测单元检测到的电压、电流与参考电压电流提供单元提供的电压、电流参数的提供值做比较并计算偏差，进而通过LED驱动中控单元改变脉宽调制占空度，实现线性比例积分调节的闭环控制；
[0013]LED驱动中控单元将检测到的电压、电流、温度参数与设定的监测提示值作比较，当所检测到的上述任何一个参数的值超过提示值时，LED驱动中控单元将通过LTE远程通信单元向监控端发送提示息。
[0014]所述电磁干扰滤波单元用于滤除输出电源电流中的高频电磁干扰；
[0015]所述直流变换单元用于将输入的高压交流电转换为直流电；
[0016]所述主动式有效功率修正单元用于对输入电源功率进行有效性修正；
[0017]所述温控单元用于检测LED负载的温度参数，并将检测的温度参数与预设值进行比较，如果超过预设值，则向LED驱动中控单元发送温控信息，通过LED驱动中控单元进行温度控制。
[0018]所述脉宽调制光调节单元，用于将检测到的调光电势信息通过驱动调节保护单元输送到LED驱动中控单元的模数转换端口，LED驱动中控单元接收到这个电势信息以后，通过与预设值相比较，然后改变脉宽调制脉冲的占空度，从而实现脉宽调制光调节。
[0019]所述驱动开关电源单元用于为LED驱动中控单元提供辅助电源；
[0020]所述辅助接口单元用于外接其他控制接口。
[0021]所述WIFI单元用于接收远端通过WIFI方式发送的调光信号，并且将所接收的调光信号发送至LED驱动中控单元。
[0022]本发明的高可靠性LED驱动电路，通过设置主动式有效功率修正单元、功率开关转换单元、变压器初级峰值锁定单元、稳流输出单元、负载电压/电流检测单元、误差生成单元、以及驱动调节保护单元等，实现了大功率LED的恒流驱动，以及通过设置LTE远程通信单元和WIFI单元，实现了 LED远程控制和异常报警，可靠性及稳定性高。
【附图说明】
[0023]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0024]附图1示出了根据本发明实施方式的高可靠性LED驱动电路结构示意图；
[0025]附图2示出了根据本发明实施方式的主动式有效功率修正单元电路原理图；
[0026]附图3示出了根据本发明实施方式的负载电压/电流检测单元电路原理图；
[0027]附图4示出了根据本发明实施方式的驱动调节保护单元电路原理图；
[0028]附图5示出了根据本发明实施方式的脉宽调制光调节单元电路原理图。
【具体实施方式】
[0029]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0030]根据本发明的实施方式，提出一种高可靠性LED驱动电路，如图1所示，所述驱动电路包括:电磁干扰滤波单元、直流变换单元、主动式有效功率修正单元、功率开关转换单元、变压器初级峰值锁定单元、高频变压器单元、输出滤波单元、稳流输出单元、负载电压/电流检测单元、模拟光电隔离单元、参考电压电流提供单元、误差生成单元、LED驱动中控单元、脉宽调制光调节单元、LTE远程通信单元、LED驱动中控单元的驱动开关电源单元、辅助接口单元、驱动调节保护单元、温控单元以及与LED驱动中控单元相连的用于远程调光的WIFI单元；
[0031]所述电磁干扰滤波单元、直流变换单元、主动式有效功率修正单元、功率开关转换单元、变压器初级峰值锁定单元、高频变压器单元、输出滤波单元依次连接于稳流输出单元；所述稳流输出单元输出分别连接LED负载和负载电压/电流检测单元，所述LED负载连接温控单元，所述温控单元输出连接LED驱动中控单元，所述负载电压/电流检测单元输出端依次连接模拟光电隔离单元、误差生成单元、LED驱动中控单元，所述参考电压电流提供单元连接误差生成单元，所述LED驱动中控单元输出输入端分别连接LTE远程通信单元、辅助接口单元、WIFI单元、以及驱动调节保护单元，所述驱动调节保护单元连接脉宽调制光调节单元、所述驱动开关电源单元连接LED驱动中控单元。
[0032]所述变压器初级峰值锁定单元并联在高频变压器单元的初级绕组，吸收高频变压器单元通断时产生的浪涌电压，并且在高频变压器导通时，维持并锁定变压器的峰值电压。
[0033]所述负载电压/电流检测单元在LED电源输出端通过RVD电路对电压和电流信号进行检测后输入到负载电压/电流检测单元的运算放大器中，然后由运算放大器将检测参考信号通过模拟光电隔离单元发送至误差生成单元、然后将生成的误差输送到LED驱动中控单元模数转换端口，然后LED驱动中控单元通过线性比例积分调节算法调节脉宽调制占空度，进而达到对电压、电流的控制实现稳流稳压输出。
[0034]所述参考电压电流提供单元用于稳流输出所需要的参考电压、电流；
[0035]所述误差生成单元将负载电压/电流检测单元检测到的电压、电流与参考电压电流提供单元提供的电压、电流参数的提供值做比较并计算偏差，进而通过LED驱动中控单元改变脉宽调制占空度，实现线性比例积分调节的闭环控制；
[0036]LED驱动中控单元将检测到的电压、电流、温度参数与设定的监测提示值作比较，当所检测到的上述任何一个参数的值超过提示值时，LED驱动中控单元将通过LTE远程通信单元向监控端发送提示息。
[0037]所述电磁干扰滤波单元用于滤除输出电源电流中的高频电磁干扰；
[0038]所述直流变换单元用于将输入的高压交流电转换为直流电；
[0039]所述主动式有效功率修正单元用于对输入电源功率进行有效性修正；
[0040]所述温控单元用于检测LED负载的温度参数，并将检测的温度参数与预设值进行比较，如果超过预设值，则向LED驱动中控单元发送温控信息，通过LED驱动中控单元进行温度控制，例如，降低输出功率等。
[0041]所述脉宽调制光调节单元，用于将检测到的调光电势信息通过驱动调节保护单元输送到LED驱动中控单元的模数转换端口，LED驱动中控单元接收到这个电势信息以后，通过与预设值相比较，然后改变脉宽调制脉冲的占空度，从而实现脉宽调制光调节。
[0042]所述驱动开关电源单元用于为LED驱动中控单元提供辅助电源；
[0043]所述辅助接口单元用于外接其他控制接口。
[0044]所述WIFI单元用于接收远端通过WIFI方式发送的调光信号，并且将所接收的调光信号发送至LED驱动中控单元。
[0045]如图2所示，主动式有效功率修正单元主要由功率修正单元，通断三极管Q2及其辅助单元组成。由主电路引出的VA电气端子与电阻Rll和电阻R13组成的串联单元相