新型led光源电源驱动器的制造方法_2

文档序号:9436792阅读:来源:国知局
7实时日历时钟芯片,其主要功能包括非易失性时日历时钟、报警器、百年历、可编程中断、方波发生器和114字节的非易失静态RAM。,在断电情况下,时钟继续运行,其中的数据可保存十年以上不会丢失。
[0039]图2是本发明智能温度控制框图,图中温度检测采用DS18B20数字温度传感器,DS18B20数字温度传感器置于LED照明灯组基板上,DS18B20数字温度传感器将温度信号传送到PIC18F6493微处理器的ADC 口,与微处理器程序中的设定值进行比较,当采集的温度值大于设定值时,微处理器发出指令,降低恒流源输出到LED照明灯组的工作电流,当采集的温度值小于设定值时,微处理器发出指令,增大恒流源输出到LED照明灯组的工作电流。根据中国第一个LED路灯地方标准相关条文规定铝基电路板温度不得超过71°C,内部最高温度不大于50°C要求,同时参见一般大功率LED规格书结温度在120°C是可以承受的,芯片到铝基板的热阻,规格书一般推荐10-15°C,那LED基板要保证在120-15 = 105°C。那么,保留温差取50-105°C中间值77.50C,一般电子元器件工作温度在85°C是可靠的,77°C是符合这个原则的。本发明设定50 0C开始启动保护,71°C前大幅度的减低电流,80 0C彻底完成产品温度保护功能。
[0040]图3是本发明智能调光(亮度)控制框图,本发明采用0E9658F照度传感器11根据天空亮度变化输出电流随照度呈线性变化,PIC18F6493微处理器随时监控这个变化的电流,通过软件计算控制输出一个PWM信号,对LED灯模组进行无极调光,使照明灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配,不仅节约了电能,而且稳定了电压,延长了照明灯的使用寿命,达到了双重意义上的节能。
[0041 ] 图4是PffM控制软件流程图软件流程图;
[0042]图5是电流、电压采样电路,采样电阻R61采用温漂系数低、精度为I %的大功率锰铜丝电阻,阻值大小根据具体情况而定。当对采样电阻两端信号进行差分后,可得到采样电阻两端的电压值U,而在已知采样电阻阻值情况下,很容易得到流经采样电阻的电流,SPI = U/Ro由于负载与采样电阻在同一条支路,故流经负载的电流也为I。差分放大电路的放大倍数可根据采样电阻阻值以及ADC的参考电压来选择,图5中放大倍数为R62/R61。需要注意的是该电路应该具有很高的输入阻抗,以减少对负载电路的影响。差分信号经运算放大器处理后送入微处理器ADC 口由微处理器进行处理。微处理器将差分信号(输出的V/I信号)与基准电压进行比较,通过程序输出一个PWM信号,控制压控恒流元件的G极达到改变输出的大小,控恒流元件采用大功率场效应管。
[0043]过电流保护是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。微处理器随时监控输出V/I参数,当V/I值大于限定值的时候,微处理器输出一控制信号使继电器,使用继电器触点断开进行保护,用微处理器控制继电器的常开常闭触点的转换吸合,从而实现自动恢复电路工作的功能。在DC/DC电源断电期间,LED照明灯模组仍然会通过DC/DC电源电路连接,这样即使电源已经失效,还会继续产生一个小泄漏电流,极大缩短了 LED的寿命。LED照明灯模组断开在PffM调光时也很重要,在PWM空闲期间,虽然DC/DC电源已经失效,但是DC/DC电源输出仍然与LED照明灯模组连接,DC/DC电源输出回路中的电容器会通过LED放电,直到PffM脉冲再次打开电源。为更加完善的对LED进行保护,本发明在LED照明灯模组与V/I采样之间加有保护开关5,它与保护电路I动作同步。
[0044]图9是JTAG接口,主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线:TMS、TCK、TD1、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。
[0045]图10是TPO管理框图,本发明采用智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能照明灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况,依据人体工程学中的视觉理论,采用现代控制论中的最优控制方法,并依据LED器件的特性,实现了对照明灯电压及照度的动态智能化管理,即TPO管理【??ΜΕ(时间)/PLACE(地点)/OCCAS1N(场合)】,此项技术的基本思路详见图1Oz
[0046]本发明不仅具有智能亮度控制功能,还具有多时段节能运行时控功能。
[0047](I)按自然规律运行:选择这种运行方式,系统将自动按当地一年四季日出日落规律的时间曲线(春夏秋冬季节变化)计算出每天开关灯的准确时间。
[0048](2)按每日计划运行:选择这种运行方式,需要用户首先制定一个日作业计划,然后系统将按照该计划每天重复运行。如果想改变运行方案,可对日作业计划进行修改。
[0049](3)按实时命令运行:选择这种运行方式,用户可以随时输入一条命令,确认后,系统将立即执行。系统要求两条命令之间的间隔不小于10秒钟,间隔阶段将拒绝接收下一条。
[0050]以上运行方式可通过微处理器程序控制运行,从而满足用户不同光源、不同时间的需求,实现最佳照明状态和最大节电率。
[0051]图11是升级主程序流程图;为保证固件升级,本发明采用利用用户自定义升级固件模式。PIC18F6493系列微处理器的Flash存储器模块是一个可独立操作的物理存储单元。全部模块安排在同一个线性地址空间中,存储器被分为多个512字节的段(信息段大小为128/64字节)。各段可单独擦除,并且在正常工作电压下程序可对Flash进行擦写操作,因此特别适合在线程序升级。自定义升级固件就是在程序中内置一段用于升级应用程序的代码,也可利用通信接口进行远程代码的升级。其实现原理是在目标芯片中放置两段代码:一段为应用程序;另一段为升级程序。两者的地址段不重叠,这样就可以利用升级程序擦除应用程序,并写入新的代码。
[0052]图12是升级子程序流程图。
[0053]总体框图中15为LED光源电源驱动器,LED光源电源驱动器为一集成了多个单元的组合式控制板。从图中可以看出LED光源电源驱动器的安装接线都是非常方便的。
[0054]软件运行框图见图6、图7、图8。
[0055]软件系统:软件系统包括如下主要程序块:微处理器PffM处理主程序、调光程序、过流过压保护程序、恒流控制程序等。
【主权项】
1.本发明技术涉及到电源驱动器,特别涉及到一种新型LED光源驱动器。2.它包括保护电路1、开关电路2、DC/DC电源3、V/I采样电路4、保护开关5、LED光源模组6、电源变换单元7、时控单元8、微处理器9、温度传感器10、照度传感器IUJATG接口12、EEPROM单元13及电源监控/复位电路14组成。3.本发明采用温度传感器和微处理器,智能控制LED光源模组工作温度;采用了照度传感器作为环境照度的检测,通过微处理器的特殊算法给出一个最佳的PWM值,用以调节LED光源模组的电流以达到调节亮度的目的;时控单元连接到微处理器,为系统提供实时的时间日历信息和对不同季节和不同时段的开关灯时间进行处理;过电流保护是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。
【专利摘要】本发明技术涉及到电源驱动器,特别涉及到一种新型LED光源驱动器。本发明采用温度传感器和微处理器,智能控制LED光源模组工作温度;采用了照度传感器作为环境照度的检测,通过微处理器的特殊算法给出一个最佳的PWM值,用以调节LED光源模组的电流以达到调节亮度的目的;时控单元连接到微处理器,为系统提供实时的时间日历信息和对不同季节和不同时段的开关灯时间进行处理;过电流保护是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN105188184
【申请号】CN201510345362
【发明人】陈军, 许祝, 杨波
【申请人】重庆瑞升康博电气有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月22日
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