一种具有识别供电电源类型的led发光控制电路的制作方法

文档序号:10861034
一种具有识别供电电源类型的led发光控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,包括供电电源输入端、保护电路、发光LED列、整流电路一、整流电路二、高频滤波电路一和高频滤波电路二、衰减采样电路、buck/boost变换电路一、buck/boost变换电路二、双向MOS电子开关一、双向MOS电子开关二和微处理器;所述的发光LED列由多个发光LED串联组成;所述的微处理器采用芯片1458和芯片PIC16F84A组成,所述的芯片1458与电阻R7组成输入电流电路。本实用新型的电路可以和LED灯条装配在一起作为光源的一部分,这样省去了安装前的识图对图环节,而且不会因为操作失误和不匹配等因素而造成灯具损坏。
【专利说明】
一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路
技术领域
[0001]本实用新型及照明驱动电路技术领域,特别涉及一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路。
【背景技术】
[0002]T8/T10等tube条形灯是应用十分普遍的照明光源,它的一般组成控制电路+气体放电发光灯即荧光灯,而拿不定数量的体积较小固体LED发光单元可以灵活组成条形,圆形,面等多种照明光源,用LED灯管去替换荧光灯管具有诸多优势:使用寿命长,光效高,运输安装安全方便,不包含有害物质等。而且可以在不改变灯具其它部分下使用,大大降低了使用条件。然而LED光源需要自己独有的驱动电路。
[0003]为了满足相关的谐波标准,AC-DC LED驱动器(交流-直流发光二极管驱动器)的PF(Power Factor,简称功率因数)值必须在规定范围内。传统AC-DC LED驱动器分为单级式AC-DC LED驱动器和两级式AC-DC LED驱动器。单级式AC-DC LED驱动器,通过设计合理的参数,可以实现高PF值,但控制变量有限,不利于优化LED驱动器的效率,而且必须使用电解电容,这影响了LED驱动器的使用寿命,同时可能存在可视频闪的问题。两级式AC-DC LED驱动器,可以采取全变量控制,实现高PF值,并有利于优化LED驱动器的效率,而且能实现无可视频闪。由于LED驱动器的输入是一个脉动的功率,而输出是一个平直的功率,需要中间母线上的储能电容来平衡这两个功率,若该储能电容采用电解电容,则影响了 LED驱动器的使用寿命;若该储能电容采用陶瓷或薄膜电容,则可能会使中间母线电压受限于电容的电压应力范围,或者满足了电压应力范围,但电容占用的芯片面积大,增加了LED驱动器的成本。
[0004]其次,因为不同国家和地区的灯具标准不同,而且厂家/新旧标准都有差异,一般的LED驱动控制电路不能识别并驱动,这样一来,增加了安装前的识图对图环节,因此会因为操作失误/不匹配等因素而造成灯具损坏。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于:针对上述存在的问题,提供一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路。
[0006]本实用新型采用的技术方案是这样的:一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其中包括供电电源输入端、保护电路、发光LED列、整流电路一、整流电路二、高频滤波电路一和高频滤波电路二、衰减采样电路、buck/boost变换电路一、buck/boost变换电路二、双向MOS电子开关一、双向MOS电子开关二和微处理器;所述的保护电路由熔断丝Fl、F2、F3和F4组成,所述的熔断丝Fl、F2、F3和F4的输入端分别与供电电源输入端相连接;所述的发光LED列由多个发光LED串联组成;所述的微处理器采用芯片1458和芯片PIC16F84A组成,所述的芯片1458与电阻R7组成输入电流电路。
[0007]进一步,所述的恪断丝Fl、F2的输出端与整流电路一的输入端相连接,所述整流电路一分别与双向M O S电子开关一和高频滤波电路一的输入端相连接,高频滤波电路一输入端设有输入电压电路;所述的输入电压电路与芯片PIC16F84A相连接,所述高频滤波电路一的输出端与发光LED列的一端相连接,所述发光LED列的另一端与高频滤波电路二的输出端,高频滤波电路二的输入端与整流电路二相连,所述的整流电路二还与衰减采样电路和MOS电子开关二相连接;所述的衰减采样电路分别与芯片1458、熔断丝F3和熔断丝F4相连接。
[0008]进一步,所述的供电电源输入端设有四个端口,其中两个端口与交流供电电源相连接,另外两个端口与电磁镇流器或电子镇流器相连接。
[0009]进一步,所述的供电电源输入端设有四个端口,任意两个端口为一组,每一组分别与交流供电电源相连接。
[O 010 ]进一步,所述的尚频滤波电路一和尚频滤波电路一■为:π型滤波电路;所述的尚频滤波电路一由电感L1、L2和电容Cl组成,高频滤波电路二由电感L3、L4和电容C2组成。主要用于衰减、滤除由其它线路传递过来的高频杂波讯号,满足EMC行业标准要求提高系统的可靠性稳定性。
[0011]进一步,所述的衰减采样电路由电阻R8、R9、R10和电容C9组成;所述的电阻R8与电阻R9的交点与电容C9的一端相连接,电容C9的另一端与电阻Rl O相连接。
[0012]进一步,所述的输入电压电路由电阻Rl 3和电阻Rl 4组成。
[0013]进一步,所述的双向MOS电子开关一通过buck/boost变换电路一与芯片PIC16F84A相连接;所述的双向MOS电子开关二通过buck/boost变换电路二与芯片PIC16F84A相连接。
[0014]综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:因为不同国家和地区的灯具标准不同,而且厂家/新旧标准都有差异,但是不管tube灯管的灯座是什么样的类型,原有的控制电路框图是怎样的,本实用新型的都能识别并正常驱动,从而它可以和LED灯条装配在一起作为光源的一部分,这样省去了安装前的识图对图环节,而且不会因为操作失误和不匹配等因素而造成灯具损坏;显著降低整流二极管的损耗和发热量。
【附图说明】
[0015]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
[0016]图1为本实用新型电路的不意图;
[0017]图2为本实用新型电路的具体实施不意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1所示的,一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其中包括供电电源输入端、保护电路、发光LED列、整流电路一、整流电路二、高频滤波电路一和高频滤波电路二、衰减采样电路、buck/boost变换电路一、buck/boost变换电路二、双向MOS电子开关一、双向MOS电子开关二和微处理器;所述的保护电路由熔断丝?112、?3和?4组成,所述的熔断丝F1、F2、F3和F4的输入端分别与供电电源输入端相连接;所述的发光LED列由多个发光LED串联组成;所述的微处理器采用芯片1458和芯片PIC16F84A组成,所述的芯片1458与电阻R7组成输入电流电路。
[0021]具体地,所述的熔断丝F1、F2的输出端与整流电路一的输入端相连接,所述整流电路一分别与双向M O S电子开关一和高频滤波电路一的输入端相连接,高频滤波电路一输入端设有输入电压电路;所述的输入电压电路与芯片PIC16F84A相连接,所述高频滤波电路一的输出端与发光LED列的一端相连接,所述发光LED列的另一端与高频滤波电路二的输出端,高频滤波电路二的输入端与整流电路二相连,所述的整流电路二还与衰减采样电路和MOS电子开关二相连接;所述的衰减采样电路分别与芯片1458、熔断丝F3和熔断丝F4相连接。
[0022]具体地,所述的供电电源输入端设有四个端口,其中两个端口与交流供电电源相连接,另外两个端口与电磁镇流器或电子镇流器相连接。
[0023]具体地,所述的供电电源输入端设有四个端口,任意两个端口为一组,每一组分别与交流供电电源相连接。
[0024]具体地,所述的衰减采样电路由电阻R8、R9、R10和电容C9组成;所述的电阻R8与电阻R9的交点与电容C9的一端相连接,电容C9的另一端与电阻Rl O相连接。
[0025]具体地,所述的输入电压电路由电阻Rl 3和电阻Rl 4组成。
[0026]具体地,所述的双向MOS电子开关一通过buck/boost变换电路一与芯片PIC16F84A相连接;所述的双向MOS电子开关二通过buck/boost变换电路二与芯片PIC16F84A相连接。
[0027]如图2所述的实施例,熔断丝Fl、F2、F3和F4在过流的情况在断开电路连接从而避免造成其它电路部分的失效,引发起火,触电等事故。
[0028]整流电路一由二极管D1、D2、D3和D4组成,整流电路二由二极管D1、D2、D3和04组成。通常的tube灯管对应的荧光灯灯座有4个端子,在这里分别定义为Φ I Φ2 Φ3 Φ4针对于本发明的电路有两种接法,接法a:荧光灯灯座的4个端子分为Φ I Φ 3或者Φ 2 Φ 4接交流供电端,其它两个接starter (电磁镇流器)或者谐振电容(电子镇流器);接法b:焚光灯灯座任两个触点或成对组合接家用交流供电电源85?265VAC。所以不管Φ I Φ 3或者Φ 2 Φ 4,都会组成一对桥式整流电路,且C1、C2都是上正下负的直流电压。
[0029]高频滤波电路一和高频滤波电路二为型滤波电路;所述的高频滤波电路一由电感L1、L2和电容Cl组成,高频滤波电路二由电感L3、L4和电容C2组成,主要用于衰减、滤除由其它线路传递过来的高频杂波讯号,满足EMC行业标准要求提高系统的可靠性稳定性。
[0030]电阻R8、R9、R10和电容C9组成衰减采样电路,此电路将供电电源的大信号衰减为小信号送微处理器识别。有以下3种情况;I)信号为200Hz以下的电压则供电电源类型为家用供电源或电磁镇流器;2)信号为15kHz?70kHz的电压则供电电源为电子镇流器;3)信号为2kHz或2.5kHz的正弦交替电压则为附加调光电路发送的控制指令,载波信号持续时间比为1/1和1/3,即分别为二进制的O和I,微处理器会根据供电源类型和指令调用不同的程式控制执行电路工作。
[0031]LED的电压、电流工作曲线又限定了供电电压只能在一个很小的区间内,电流必须在最大额定电流之下。buck/boost变换电路的作用就是在当整流后Cl、C2上的直流电压低于LED正常工作电压做升压变换,当高于正常电压做降压变换,当供电电源的功率容量小于LED最大额定功率情况下减少功率输出。
[0032]双向MOS电子开关一和双向MOS电子开关二,当供电源类型为电子镇流器时,双向MOS等效为荧光灯的灯丝,因为荧光灯管的启动顺序是:I)加热灯丝;2)灯管两段加高压产生电场激发灯丝上的电子在灯管内高速飞行;3)激发水银蒸汽、气体放电;4)高压转换为低压。在使用电磁镇流器的灯具上这些功能是由镇流电感和启动器组成的,而在高频电子镇流器内部有逻辑控制电路,在启动的过程中如果检测到灯丝在开路状态则镇流器是停止输出的;另一方面在正常工作情况在Φ I Φ 3或者Φ 2 Φ 4两端会有一个高频谐振电容,作用是产生谐振高压/提供灯丝电流通路/让镇流器工作在合适的点。试验表明在电子镇流器的额定功率远大于LED的最大功率时移除掉这个电容不会对LED有影响,但如果功率接近则电子镇流器的输出功率会降低约1/3.并且加了双向电子开关还有另一个好处:如果灯座是两端供电的家用电源,则相当将D1、D3和D2、D4并联,以及D5、D7和D6、D8并联,这将显著降低整流二极管的损耗和发热量。
[0033]微处理器程式会以P= U*I*K的公式计算输入功率来控制转换电路的工作状态P、U、1、K分别是功率电压电流修正系数。如果功率过大则缩短Q5的开通时间,如果输入功率小则延长开通时间。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,包括供电电源输入端、保护电路、发光LED列、整流电路一、整流电路二、高频滤波电路一和高频滤波电路二、衰减采样电路、buck/boost变换电路一、buck/boost变换电路二、双向MOS电子开关一、双向MOS电子开关二和微处理器;所述的保护电路由熔断丝F1、F2、F3和F4组成,所述的熔断丝F1、F2、F3和F4的输入端分别与供电电源输入端相连接;所述的发光LED列由多个发光LED串联组成;所述的微处理器采用芯片1458和芯片PIC16F84A组成,所述的芯片1458与电阻R7组成输入电流电路。2.如权利要求1所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的熔断丝F1、F2的输出端与整流电路一的输入端相连接,所述整流电路一分别与双向MOS电子开关一和高频滤波电路一的输入端相连接,高频滤波电路一输入端设有输入电压电路;所述的输入电压电路与芯片PIC16F84A相连接,所述高频滤波电路一的输出端与发光LED列的一端相连接,所述发光LED列的另一端与高频滤波电路二的输出端,高频滤波电路二的输入端与整流电路二相连,所述的整流电路二还与衰减采样电路和MOS电子开关二相连接;所述的衰减采样电路分别与芯片1458、熔断丝F3和熔断丝F4相连接。3.如权利要求1所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的供电电源输入端设有四个端口,其中两个端口与交流供电电源相连接,另外两个端口与电磁镇流器或电子镇流器相连接。4.如权利要求1所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的供电电源输入端设有四个端口,任意两个端口为一组,每一组分别与交流供电电源相连接。5.如权利要求1所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的高频滤波电路一和高频滤波电路二为π型滤波电路;所述的高频滤波电路一由电感L1、L2和电容Cl组成,高频滤波电路二由电感L3、L4和电容C2组成。6.如权利要求1所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的衰减采样电路由电阻R8、R9、Rl O和电容C9组成;所述的电阻R8与电阻R9的交点与电容C9的一端相连接,电容C9的另一端与电阻Rl O相连接。7.如权利要求2所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的输入电压电路由电阻Rl 3和电阻Rl 4组成。8.如权利要求2所述的具有识别供电电源类型的LED发光控制电路,其特征在于,所述的双向MOS电子开关一通过buck/boost变换电路一与芯片PIC16F84A相连接;所述的双向MOS电子开关二通过buck/boost变换电路二与芯片PIC16F84A相连接。
【文档编号】H05B33/08GK205546025SQ201521106786
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】许若鹏, 杨永兵
【申请人】无锡安特源科技股份有限公司
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