一种用于设置led驱动电源输出参数的编程设定电路的制作方法_2

文档序号:8946400阅读:来源:国知局
r>[0026]进一步优选地,所述微控制器主供电单元为精密稳压电路,稳压精度高于±1% ;该单元为微控制器提供工作电流,同时作为微控制器A/D转换时的精密电压基准。
[0027]进一步优选地,所述通讯信号接口电路所用的开关管为三极管、小型达林顿管或场效应管。
[0028]本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
[0029]I)本发明提供的一种用于设置LED驱动电源输出参数的编程设定电路,即使LED驱动电源处于断电停止工作状态,也可由外部便携式的编程设定控制器通过调光接口设定LED驱动电源稳态运行的工作参数。
[0030]2)本发明可以实现通过调光线来设定驱动电源输出参数的目的,从而简化了电源结构、降低了总体成本,并可大大方便设定电源的工作参数,甚至可以通过调光线非常方便地升级电源内部微控制器的固件,且在电源正常工作时调光操作不受任何影响。
【附图说明】
[0031]图1为本发明编程设定LED驱动电源的工作参数时外部接线示意图;
[0032]图2为本发明三线接口方案的内部电路示意图;
[0033]图3为本发明两线接口方案的内部电路示意图;
[0034]图4为本发明三线接口方案的内部电路原理图;
[0035]图5为本发明两线接口方案的内部电路原理图;
[0036]图6为本发明配套的编程设定控制器的接口电路原理图;
[0037]图7为本发明通过数字电位器来设定反馈电路偏置电压的电路示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍,以使更好的理解本发明,但是下述实施例并不限制本发明范围。
[0039]为了匹配不同类型LED光源,用户通常需要选择不同输出电压\电流的LED驱动电源;如果一款驱动电源的输出电压和输出电流能够在一定范围内做调整,无疑会给用户带来极大的方便;另外LED驱动电源在实际使用中,在某些对光通量有不同需求或在特定时段降低功率运行以实现节能要求的场合,需要LED能够实现调光。
[0040]如图1所示,通过与LED驱动电源连接编程设定控制器,即使驱动电源不通电工作,也可把驱动电源的调光线当做异步串行通讯的数据线,从而方便快捷地实现设定电源输出参数的功能;同时电源在稳态运行时,调光线可以接受多种调光信号实现调光,调光操作完全不会受内部串行通讯接口电路的影响。
[0041]如图2?5所示,一种用于设置LED驱动电源输出参数的编程设定电路100,处于LED驱动电源内部,与LED驱动电源连接的编程设定控制器进行通讯,包括微控制器主供电单元140、微控制器120、调光信号处理单元190、输出电压设定电路170、输出电流设定电路180、输出电压反馈控制电路、输出电流反馈控制电路,还包括:通讯信号接口电路130、工作状态指示单元160。
[0042]如图2、4所示的三线接口方案和如图3、5所示的两线接口方案,二者的区别在于,两线接口方案增加了微控制器受控供电单元150,该单元具体工作原理参照图5中的150单元线路图:当驱动电源正常工作时,R3与R4对输出电压VO+分压后电压较高,令开关管P2截止,同时由于Rl的上拉作用使得Pl截止,调光线与电解电容El隔离,调光信号不会受到150单元这一支路的影响;当驱动电源停止工作时,两线接口上连接编程设定控制器,控制器强制拉高调光线电压一段时间,即在通讯前Pl发射极为保持一段时间高电位,同时由于驱动电源已断电停止工作,输出电容Co上电压下降,下降到一定程度(具体电压可由R3和R4来设置),P2导通拉低Pl基极电位,从而使Pl导通,编程设定控制器此时通过Pl给电解电容充电,待一段时间后E1、E2充满电,即可以开始通讯了,此时由于Pl的作用,即使信号线上为低电位,El上的电荷也不能通过Pl回到信号线,E1、E2上电荷用来给后面电路供电。当然电解电容E1、E2的容量需足够大,使得通讯期间信号畸变程度可以被接受。
[0043]通讯接口电路是基于以下原理工作的:图2?5所示的130单元为通讯信号接口电路,同时参阅图6,图6为编程设定控制器中与130单元对接的电路原理图。需要通讯时,首先微控制器U3根据状态指示单元的信息在RXD_EN引脚输出高电平,使得NS导通,从而RXD引脚可以接收到信号。微控制器UART单元在空闲状态或发送数据“I”时,TXD引脚为高电平,编程设定控制器中接口电路的脚也为高电平,且由于驱动电源处于断电停止工作状态,VCC电压为0,当把编程设定控制器与驱动电源的编程接口相连时,此时通讯信号线(即调光线)上没有电压信号,130单元中的开关管NI截止,由于R21的上拉作用,RXD引脚为高电平(此状态对于UART来说为空闲状态),同理编程设定控制器中的RXD_M引脚也为高电平;当UART发送起始位或数据“O”时,TXD或TXD_M引脚为低电平,此时N7截止,由于R20的上拉作用N6导通,故通讯信号线(即调光线)上为高电平,该高电平经D6、R16使NI导通,RXD引脚或编程设定RXD_M引脚被拉低。
[0044]当LED驱动电源正常工作时,由于N8的截止、D7及DlO的反向截止以及RXD作为微控制器U3输入端口的高阻特性,使得130单元(通讯接口电路)完全不会影响调光线上的调光信号;反之当调光线作为通讯信号线时,由于R28的作用,190单元(调光信号处理电路)也不会影响130单元数字信号的传输。
[0045]通讯接口电路部分所用的开关管可以为三极管、小型达林顿管或场效应管。
[0046]图2?5所示的190单元为调光信号处理单元,其中Zl为1V稳压管,R28为限流电阻,可取I?2K ;R29取100?200K,这样驱动电源正常工作时,调光线即使不接任何信号也会保持在10V,驱动电源输出100%的电流;若需要进行O?1V调光操作时,由于VCC为12?15V,调光信号只需提供不超过0.1mA的灌电流即可使调光线上电压在O?1V间变化,该电压信号经R31输入电压跟随器做缓冲,电压跟随器的输出经过R30和R32分压后供微控制器采样,微控制器U3根据内部设定值以及该电压信号大小,运算后得到最终的输出电流设定值。
[0047]如果调光输入为幅值12V?24V的PffM信号,当PffM输出为高电位时,由于R28的限流及齐纳二极管Zl的作用,Zl的阴极电位被箝位在1V ;当PffM输出为低电位时,由于R28〈〈R29,Z1的阴极电位接近0V。因此调光输入为幅度12V?24V的PffM信号时,在Zl的阴极将得到一个幅度为10V、频率与占空比根输入信号保持一致的PffM信号,该信号经R31和Cll低通滤波后得到一个与占空比成正比的直流电压信号,后面电路的处理与O?1V输入时类似。
[0048]图2?5所示的140单元为微控制器U3的主供电单元,该单元为一典型的带输出反馈的线性串联稳压电路,Ul可采用AZ431或其它同类具有较高精度的内部参考电压的器件,因此主供电单元为精密稳压电路,稳压精度高于±1% ;该单元为微控制器U3提供工作电流,同时作为微控制器A/D转换时的精密电压基准。
[0049]图2?5所示的160单元为驱动电源工作状态指示单元,其中R9、R6、R8组成的分压电路对输出电压VO+采样;U2B、R12、C7、R10、Rll组成的正向比例放大电路对串联于输出回路上的电流取样电阻上压降放大后送入微控制器U3 ;当驱动电源停止工作时,由于Dll的作用,VCC电压较低或为0V,当驱动电源正常工作时,VCC电压也正常(一般设置在12?15V),通过R14、R5检测VCC供电是否正常来通知微控制器U3上电工作后是要与编程设定控制器通讯还是要给反馈控制电路输出偏置电压。另外由于160单元提供了驱动
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