一种模数转换电路及含有模数转换电路的led驱动电源的制作方法

文档序号:10975580
一种模数转换电路及含有模数转换电路的led驱动电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模数转换电路及含有模数转换电路的LED驱动电源,包括:半波整流电路,将电源输入端的交流电源转化为直流电源;所述滤波电路,与所述半波整流电路,滤除干扰信号;储能电路通过所述变压器的初级绕组与次级绕组之间的电磁感应与滤波电路点连接;控制电路,与所述变压器的初级绕组电连接,控制通过LED的电流大小;储能电路,与所述变压器的次级绕组电连接,存储的电能,为LED提供驱动电源;模数转换电路,分别与储能电路、控制电路电连接;波形生成模块,生成相应频率的三角波;信号处理模块,与波形生成模块电连接,根据波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号。
【专利说明】
一种模数转换电路及含有模数转换电路的LED驱动电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源供电领域,尤指一种模数转换电路及含有模数转换电路的LED驱动电源。
【背景技术】
[0002]数字信号转化成模拟信号相对简单,但是模拟信号转化成数字信号就相对复杂,很多电路应用中都需要信号做电气隔离处理,数字信号的电气隔离也比较容易处理,只要通过光电耦合就可以实现,而模拟信号却无法通过光耦去隔离。一般会采用变压器隔离参照图4中VT端为模拟信号采样接收脚,需要CFG端口稳定的提供一个脉冲信号或交流信号,通过匹配初/次级的阻抗来改变VT端口的电压。
[0003]但是这一应用需要隔离变压器,在小功率电源领域中体积占用较大,且变压器成本高,且信号采样时会受到隔离变压器漏感的严重影响。还需要主控制芯片能提供一路稳定的脉冲电压或交流电压,这也就大大限制了电路应用范围。还有一些更可靠的模拟信号隔离处理的电路,但是相对上图会复杂很多,成本更高,比如市面上买到的0-10V信号隔离的隔离模块,价格低的几十元,高的上百元不等,由于价格太高,无法在小功率电源中应用。
[0004]基于以上问题,本实用信息提供一种新的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种更为简单的电路实现模拟信号转化成数字信号,并做信号隔离处理的电路应用技术,简化了电路结构,降低了成本,提高了可靠性。本实用新型提供的技术方案如下:
[0006]—种模数转换电路,包括:
[0007]波形生成模块,生成相应频率的三角波;
[0008]信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号。
[0009]进一步优选的,
[0010]所述波形生成模块包括第一比较器、频率电容、频率电阻、分压电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一上拉电阻;
[0011]所述第一比较器的反向端分别与所述频率电容的一端、所述第二反馈电阻的一端电连接;
[0012]所述第一比较器的正向端分别与所述频率电阻、所述分压电阻的一端、所述第一反馈电阻的一端电连接;
[0013]所述第一比较器的电源输入端与所述第一上拉电阻的另一端电连接;
[0014]所述第一比较器的输出端分别与所述第一反馈电阻的另一端、所述第二反馈电阻的另一端、所述第一上拉电阻的一端电连接;
[0015]所述频率电容的另一端、所述频率电阻的另一端共同与公共端地端电连接。
[0016]进一步优选的,
[0017]所述信号处理模块包括第二比较器、第二上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻;
[0018]所述第二比较器的反相端与所述第一比较器的反相输入端电连接;
[0019]所述第二比较器的正向端与所述第二限流电阻的一端电连接;
[0020]所述第二比较器的电源输入端与所述第二上拉电阻的一端电连接;
[0021]所述第二比较器的输出端分别与所述第二上拉电阻的另一端、所述第一限流电阻的一端电连接;
[0022]所述第一限流电阻的另一端、所述第二限流电阻的另一端共同与LED驱动控制端电连接。
[0023]—种含有模数转换电路的LED驱动电源,包括:
[0024]半波整流电路、滤波电路、变压器、控制电路、储能电路、模数转换电路、LED;
[0025]所述半波整流电路,将电源输入端的交流电源转化为直流电源;
[0026]所述滤波电路,与所述半波整流电路,滤除干扰信号;
[0027]所述储能电路通过所述变压器的初级绕组与次级绕组之间的电磁感应与滤波电路点连接;
[0028]所述控制电路,与所述变压器的初级绕组电连接,控制通过LED的电流大小;
[0029]所述储能电路,与所述变压器的次级绕组电连接,存储的电能,为LED提供驱动电源;
[0030]所述模数转换电路,分别与所述储能电路、所述控制电路电连接;
[0031 ]所述波形生成模块,生成相应频率的三角波;
[0032]所述信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号。
[0033]进一步优选的,
[0034]所述波形生成模块包括第一比较器、频率电容、频率电阻、分压电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一上拉电阻;
[0035]所述第一比较器的反向端分别与所述频率电容的一端、所述第二反馈电阻的一端电连接;
[0036]所述第一比较器的正向端分别与所述频率电阻、所述分压电阻的一端、所述第一反馈电阻的一端电连接;
[0037]所述第一比较器的电源输入端与所述第一上拉电阻的另一端电连接;
[0038]所述第一比较器的输出端分别与所述第一反馈电阻的另一端、所述第二反馈电阻的另一端、所述第一上拉电阻的一端电连接;
[0039]所述频率电容的另一端、所述频率电阻的另一端共同与公共端地端电连接。
[0040]进一步优选的,
[0041]所述信号处理模块包括第二比较器、第二上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻;
[0042]所述第二比较器的反相端与所述第一比较器的反相输入端电连接;
[0043]所述第二比较器的正向端与所述第二限流电阻的一端电连接;
[0044]所述第二比较器的电源输入端与所述第二上拉电阻的一端电连接;
[0045]所述第二比较器的输出端分别与所述第二上拉电阻的另一端、所述第一限流电阻的一端电连接;
[0046]所述第一限流电阻的另一端、所述第二限流电阻的另一端共同与LED驱动控制端电连接。
[0047]进一步优选的,还包括:
[0048]所述半波整流电路由4个单极性二极管桥式连接组成;
[0049]所述滤波电路由一个电感器和一个电容电连接组成;
[0050]所述储能电路由两个电解电容并联电连接组成;
[0051 ]所述控制电路由一个控制芯片和MOS晶体管电连接组成。
[0052]进一步优选的,还包括:
[0053]光电隔离器,所述模数转换电路通过所述光电隔离器与所述控制电路电连接,减少所述模数转换电路产生的数字信号的电磁干扰。
[0054]进一步优选的,还包括:
[0055]备用模数转换电路包括波形生成模块,信号处理模块;
[0056]所述波形生成模块,生成相应频率的三角波;
[0057]所述信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号;
[0058]备用模数转换电路,与所述控制电路电连接,将模拟信号转为数字信号。
[0059]通过本实用新型提供的光合仪缓冲装置,能够带来以下至少一种有益效果:
[0060]本实用新型采取了上述技术方案以后,输入电压线性变化时,整机的输出电流也跟随平滑的变化,达到了预期的结果。与传统的模数转换电路比较,此线路更加简单,电路体积也减小了很多,其中所用电路元件都是电子市场上批量化的产品,工艺成熟,单价较低,模块成本也大大降低,测试发现此电路产生的电磁干扰也非常低,损耗非常少。
【附图说明】
[0061]下面将以明确易懂的方式,结合【附图说明】优选实施方式,对一种模数转换电路及含有模数转换电路的LED驱动电源的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0062]图1是本实用新型一种模数转换电路的实施例图;
[0063]图2是本实用新型一种含有模数转换电路的LED的实施例图;
[0064]图3是本实用新型输入不同的模拟电压值产生的波形图;
[0065]图4是本实用新型的变压器隔离现有技术比对图。
【具体实施方式】
[0066]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
[0067]为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
[0068]实施例一:
[0069]实用新型提供一种模数转换电路,参考图1所示;
[0070]需要一个双电压比较器,如LM393,LM393提供一个12V的VCC电压。可以直接从开关电源的原边或者副边通过电阻下拉,再通过稳压管稳压,或者三极管线性稳压,或者从反馈绕组引出一路来做恒定的电压都可以。
[0071]具体的电路的连接关系通过图1显示;工作原理:电路中的R8和R6对VCC进行分压,R8分取的电压输入到左边比较器的正向输入端,R3是负反馈电阻,R5、R9都是限流电阻;因为比较器的输出都是晶体管的集电极,R4为上拉电阻,当内部晶体管截止时,由这个电阻提供高电平;而内部晶体管导通时,将此电平短路到地,就能才生低电平;如果没有此电阻,这个比较器就无法输出高电平;用一个比较器工作在非稳态状态,其输出产生三角波。同时该三角波与输入的电压信号进行比较,产生HVM波。其输出Pmi的频率由C2和R6决定,Pmi的宽度由如图1右边的比较器正向输入端输入的模拟电压信号决定,如图3所示。在一定范围内不同的输入电压就会产生不同占空比的PWM波形;以上应用先实现了模拟信号转换成数字信号。
[0072]实施例二:
[0073]本实用新型还提供了一种含有模数转换电路的LED驱动电源;参考图所示;
[0074]在本实施例中参考图2所示;图中包括两个信号处理部分,该信号处理即是指第一实施例中的模数转换电路参考图1所示。通过电路图2所示的左端AC端口输入交流电压,利用4个单极性二极管组成的半波桥式整流电路将交流电压转化为单向(即方向不变)但大小仍有脉动的直流电压;将此电压经过由电感和电容器组成的滤波电路,滤除交流整流后的交流成分,从而得到平滑的直流电。进一步经过有初级绕组和次级绕组组成的变压器,在次级绕组端与之连接的储能电路,其储能元件由两个电解电容组成,为模数转换电路以及发光二极管提供电源;当模数转换电路正常工作时,将输出的数字信息号(及PWM波)通过光耦隔离器与控制芯片电连接,控制芯片通过输入的PWM进行芯片内部处理,输出具有相应占空比的信号,进一步控制MOS管的栅极的导通和关断;MOS管的栅极的导通和关断时间进一步控制变压器初级的导通与关断,以此使次级绕组产生相应的电能,进而控制通过LED通路电流的大小,控制LED的亮暗程度。
[0075]本实施例还提供了备用的模数转换电路,如图2左边的信号处理,该备用的模数转换电路产生数字信号不经过的光耦隔离器,直接与控制芯片电连接;其在实施例二中发挥的作用与右侧的模数转换电路相同。
[0076]一个LED驱动电源,如果需要兼容0-10V调光功能,而控制IC本身带有PffM信号采样端口,0-10V信号可以从电源的初级提供,通过图1介绍的信号处理模块完成模拟信号转化成数字信号,也可以从电源的次级输入0-10V信号,当然不要忘记信号从次级输入时,通过信号处理后还得通过光耦做电气隔离,才能保证整机的电气隔离。
[0077]应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种模数转换电路,其特征在于,包括: 波形生成模块,生成相应频率的三角波; 信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号。2.根据权利要求1所述的模数转换电路,其特征在于, 所述波形生成模块包括第一比较器、频率电容、频率电阻、分压电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一上拉电阻; 所述第一比较器的反向端分别与所述频率电容的一端、所述第二反馈电阻的一端电连接; 所述第一比较器的正向端分别与所述频率电阻、所述分压电阻的一端、所述第一反馈电阻的一端电连接; 所述第一比较器的电源输入端与所述第一上拉电阻的另一端电连接; 所述第一比较器的输出端分别与所述第一反馈电阻的另一端、所述第二反馈电阻的另一端、所述第一上拉电阻的一端电连接; 所述频率电容的另一端、所述频率电阻的另一端共同与公共端地端电连接。3.根据权利要求2所述的模数转换电路,其特征在于, 所述信号处理模块包括第二比较器、第二上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻; 所述第二比较器的反相端与所述第一比较器的反相输入端电连接; 所述第二比较器的正向端与所述第二限流电阻的一端电连接; 所述第二比较器的电源输入端与所述第二上拉电阻的一端电连接; 所述第二比较器的输出端分别与所述第二上拉电阻的另一端、所述第一限流电阻的一端电连接; 所述第一限流电阻的另一端、所述第二限流电阻的另一端共同与LED驱动控制端电连接。4.一种含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于,包括: 半波整流电路、滤波电路、变压器、控制电路、储能电路、模数转换电路、LED ; 所述半波整流电路,将电源输入端的交流电源转化为直流电源; 所述滤波电路,与所述半波整流电路,滤除干扰信号; 所述储能电路通过所述变压器的初级绕组与次级绕组之间的电磁感应与滤波电路点连接; 所述控制电路,与所述变压器的初级绕组电连接,控制通过LED的电流大小; 所述储能电路,与所述变压器的次级绕组电连接,存储的电能,为LED提供驱动电源; 所述模数转换电路,分别与所述储能电路、所述控制电路电连接; 波形生成模块,生成相应频率的三角波; 信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号。5.根据权利要求4所述的含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于, 所述波形生成模块包括第一比较器、频率电容、频率电阻、分压电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一上拉电阻; 所述第一比较器的反向端分别与所述频率电容的一端、所述第二反馈电阻的一端电连接; 所述第一比较器的正向端分别与所述频率电阻、所述分压电阻的一端、所述第一反馈电阻的一端电连接; 所述第一比较器的电源输入端与所述第一上拉电阻的另一端电连接; 所述第一比较器的输出端分别与所述第一反馈电阻的另一端、所述第二反馈电阻的另一端、所述第一上拉电阻的一端电连接; 所述频率电容的另一端、所述频率电阻的另一端共同与公共端地端电连接。6.根据权利要求5所述的含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于, 所述信号处理模块包括第二比较器、第二上拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻; 所述第二比较器的反相端与所述第一比较器的反相输入端电连接; 所述第二比较器的正向端与所述第二限流电阻的一端电连接; 所述第二比较器的电源输入端与所述第二上拉电阻的一端电连接; 所述第二比较器的输出端分别与所述第二上拉电阻的另一端、所述第一限流电阻的一端电连接; 所述第一限流电阻的另一端、所述第二限流电阻的另一端共同与LED驱动控制端电连接。7.根据权利要求4所述的含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于,还包括: 所述半波整流电路由4个单极性二极管桥式连接组成; 所述滤波电路由一个电感器和一个电容电连接组成; 所述储能电路由两个电解电容并联电连接组成; 所述控制电路由一个控制芯片和MOS晶体管电连接组成。8.根据权利要求7所述的含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于,还包括: 光电隔离器,所述模数转换电路通过所述光电隔离器与所述控制电路电连接,减少所述模数转换电路产生的数字信号的电磁干扰。9.根据权利要求6所述的含有模数转换电路的LED驱动电源,其特征在于,还包括: 备用模数转换电路包括波形生成模块,信号处理模块; 所述波形生成模块,生成相应频率的三角波; 所述信号处理模块,与所述波形生成模块电连接,根据所述波形生成模块生成的相应频率的三角波,以及输入的模拟电压处理产生数字信号; 备用模数转换电路,与所述控制电路电连接,将模拟信号转为数字信号。
【文档编号】H03M1/12GK205666819SQ201620416551
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】王山
【申请人】苏州科思尼克照明科技有限公司
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