专利名称：大功率led灯具分体式大范围连续调光型驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体照明与控制技术领域，特别涉及一种大功率LED灯具分体 式大范围连续调光型驱动电路。
背景技术：
就目前市场上出现的大功率LED照明灯具而言，无法大范围连续调光，LED的色温 随着亮度的改变而改变，亮时光色发蓝，暗时光色发黄，显色指数明显下降，部分LED灯具 由于使用了 50Hz的工频调制给人眼造成高速闪烁感从而使人眼易疲劳。
发明内容本实用新型的目的是解决大功率LED灯具的大范围连续调光和色温随亮度变化 而变化以及频闪问题，提供一种大功率LED灯具分体式大范围连续调光型驱动电路。 本实用新型的技术解决方案一种大功率LED灯具分体式大范围连续调光型驱动 电路，包括AC220V电源(1)、控制模块、主电源模块和大功率LED(9)，控制模块包括整流电 路(2)、脉宽可调方波发生器(3)和载波发生器(4)，主电源模块包括信号分离与整形电路 (5)，开关电源(6)、电子开关(7)和电流检测与控制电路(8)，AC220V电源(1)经整流电路 (2)后连接脉宽可调方波发生器(3)、载波发生器(4)和信号分离与整形电路(5)对其供 电，脉宽可调方波发生器(3)产生6 8KHz的脉宽可调方波信号连接载波发生器(4)，对载 波发生器(4)产生500 600KHz的高频载波信号进行调制，被调制后的载波信号加载到整 流后的直流线路上并联连接信号分离与整形电路(5)，经过信号分离与整形电路(5)分离 和整形后的脉宽可调方波信号连接电子开关(7)，使其每次导通的时间受脉宽可调方波信 号的脉冲宽度控制，电子开关(7)与电流检测与控制电路(8)和大功率LED(9)连接，电流 检测与控制电路(8)对每次电子开关导通期间流过电子开关(7)和大功率LED(9)的电流 强度进行检测与控制，使其保持在一个恒定值，同时大功率LED(9)每次的通电时间受脉宽 可调方波信号的脉冲宽度控制。 经过信号分离与整形电路(5)分离出载波信号以后的直流电连接开关电源(6) 的输入端，开关电源(6)输出端连接电子开关(7)、电流检测与控制电路(8)和大功率 LED (9)。 本实用新型利用6 8KHz脉宽可调方波信号去控制与LED相串联于电源输出两 端的电子开关的通与断，每个方波信号期间的导通时间由方波信号的脉宽决定，而每次流 过电子开关和LED的电流强度由电流检测与控制电路进行控制，保证在每个方波脉宽期间 流过电子开关和LED的电流强度恒定。如此，大功率LED的亮度只受脉宽可调方波信号的 脉冲宽度控制而色温不受影响。本实用新型具有大功率LED亮度可在5X 100%范围连 续调整，具有调整范围大，连续性好的优点。亮度调制信号频率在6 8KHz远远超出了人 眼的频闪频率，这从根本上解决了人眼视觉的频闪问题，而保证在每个方波脉宽期间流过 电子开关和LED的电流强度恒定也解决了色温随亮度变化而变化的问题从而大大提高了大功率LED的显色性。另外，本发明将控制电路与主电源电路作分体式设计，将各主要功能 模块化，大大提高了大功率LED照明的推广性和普及性，特别是在针对家居使用的普及性 上更容易操作，也利于一般的灯具厂家的生产和推广。
图1为本实用新型原理框图。 图2为控制模块电路原理图。 图3为主电源模块电路原理图。
具体实施方式如图1所示，本实用新型包括AC220V电源1、控制模块、主电源模块和大功率LED 9，控制模块包括整流电路2、脉宽可调方波发生器3和载波发生器4，主电源模块包括信号 分离与整形电路5，开关电源6、电子开关7和电流检测与控制电路8，AC220V电源1经整流 电路2整流后连接脉宽可调方波发生器3、载波发生器4和信号分离与整形电路5对其供 电，脉宽可调方波发生器3产生6 8KHz的脉宽可调方波信号送到载波发生器4，对载波发 生器4产生500 600KHz的高频载波信号进行调制，被调制后的载波信号加载到向远端供 电的AC220V电源1经整流电路2整流后的直流线路上一起进入信号分离与整形电路5，被 分离出载波信号以后的AC220V电源1经整流电路2整流后的直流加到开关电源6的输入 端，被分离出和整形后的脉宽可调方波信号送到电子开关7使其每次导通的时间受脉宽可 调方波信号的脉冲宽度控制，同时也使与电子开关7相串联于开关电源6输出两端的大功 率LED 9每次的通电时间受脉宽可调方波信号的脉冲宽度控制，电流检测与控制电路8对 每次电子开关7导通期间流过电子开关7和大功率LED 9的电流强度进行检测与控制使其 保持在一个恒定值。如此，大功率LED 9的亮度只受流过大功率LED等效电流的大小控制， 而流过大功率LED等效电流的大小由电子开关7每次导通的时间决定，电子开关7每次导 通的时间受脉宽可调方波信号的脉冲宽度控制，从而通过调整脉宽可调方波发生器3产生 的方波信号的脉宽达到调整大功率LED 9亮度的目的。而每次电子开关7导通期间流过电 子开关7和大功率LED 9的电流强度保持恒定值使大功率LED 9的色温不随亮度的变化而 变化，而是保持稳定。 如图2所示，AC220V电源1由连接器Y1引入，经过保险FS、防浪涌热敏电阻RT、 压敏电阻RU和电容C1共同构成的过流保护、开机防浪涌、过压保护和高频干扰信号滤除电 路，进入整流桥堆BR构成的整流电路2整流和电容C2滤波后向后级供电，电容C3和电感 Ll共同构成低通滤波器阻止高频信号通过，电阻R2、 R3、 R5、 R6和电容C4、 C5、 C6以及二极 管VD1、 VD2和电位器RP以及双时基集成电路IC1 (7556)的1、2、3、4、5、6脚共同构成脉宽 可调方波发生器3，双时基集成电路IC1 (7556)的8、9、10、11、12、13脚和电阻R4共同构成 载波发生器4，电阻Rl是脉宽可调方波发生器3和载波发生器4的限流电阻，通过Rl向脉 宽可调方波发生器3和载波发生器4供电，电容C8、C11和稳压管VD3构成脉宽可调方波发 生器3和载波发生器4电源的稳压、滤波电路，电阻R5、 R6以及电容C6同时进行开机延时 起保护作用，通过调整电位器RP可改变脉宽可调方波发生器输出的方波信号的脉冲宽度， 从双时基集成电路IC1 (7556) 5脚输出6 8KHz的方波信号经R7、R8分压后送入载波发生
4器4，双时基集成电路ICl (7556)的10脚输入从脉宽可调方波发生器3输出的方波信号对500 600KHz的载波信号进行调制，调制后的500 600KHz的载波信号经C9、C10耦合隔离后进入高压直流线路，电阻R9是载波信号的负载电阻，与载波信号合并信号路径的高压直流经过连接器Y2及连接线路进入主电源模块连接器Y3，双时基集成电路IC1 (7556)的14脚是电源脚，双时基集成电路IC1 (7556)的7脚是接地脚。 如图3所示，从线路送来的与载波信号合并信号路径的高压直流由连接器Y3进入，由电容C12、C24和电感L2、L4以及电阻R15、二级管VD9、三级管VT1和电阻R16、R17、时基集成电路IC3 (7555)和电容C25构成信号分离与整形电路5，电容C12、C24和电感L2、L4以及电阻R15共同构成载波信号分离电路完成载波信号分离，二级管VD9、三级管VT1和电阻R16、 R17共同构成调制方波信号分离电路完成调制方波分离，时基集成电路IC3(7555)和电容C25共同构成调制方波信号整形电路完成调制方波信号整形，整形后的调制方波信号经电阻R18限流后送到由VT4构成的电子开关7的基极控制电子开关7的导通与截止从而控制经连接器Y4连接的大功率LED的亮度，电阻R21、 R20、 R19和二级管VD10、 VD11以及三级管VT2、 VT3共同构成电流检测与控制电路8，在电阻R21上取样后与三级管VT3的发射极电压进行比较并控制电子开关基极的输入电压，从而控制电子开关7导通深度也就是控制了电子开关7每一次导通时流过电子开关7和与电子开关7串联于开关电源6输出端的大功率LED 9的电流强度保持恒定，开关电源专用集成电路IC2、光电耦合器IC4、变压器T和电感L3、 L4、二级管VD5、 VD6、稳压管VD4、 VD7、电容C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18、C19、 C21、 C22、 C23以及电阻RIO、 Rll、 R12、 R13共同构成开关电源电路6，电阻R14是开关电源6向信号分离与整形电路5和电流检测与控制电路8供电的限流电阻，稳压管VD8和电容C26、C27构成信号分离与整形电路5和电流检测与控制电路8电源电路的稳压和滤波电路，电容C20为高频载波信号提供回路，被分离出载波信号后的高压直流经电感L2进入开关电源6，由开关电源6电路提供信号分离与整形电路5、电子开关7、电流检测与控制电路8、与电子开关7相串联于开关电源6输出两端的大功率LED 9所需的低压直流电源。[0013] 本实用新型将脉宽可调方波发生器3的方波信号(6 8KHz)用载波(500 600KHz)经电源输入线送到电子开关7前端，再经信号分离和整形后送到所述电子开关7的基极，使其按所述脉宽可调方波发生器3的方波信号(6 8KHz)导通或截止，从而控制与电子开关7串联于开关电源6输出端的大功率LED 9的发光。调整脉宽可调方波发生器3输出方波的脉宽大功率LED 9的发光亮度会跟随变化。
权利要求一种大功率LED灯具分体式大范围连续调光型驱动电路，包括AC220V电源(1)、控制模块、主电源模块和大功率LED(9)，控制模块包括整流电路(2)、脉宽可调方波发生器(3)和载波发生器(4)，主电源模块包括信号分离与整形电路(5)，开关电源(6)、电子开关(7)和电流检测与控制电路(8)，AC220V电源(1)经整流电路(2)后连接脉宽可调方波发生器(3)、载波发生器(4)和信号分离与整形电路(5)对其供电，其特征在于脉宽可调方波发生器(3)产生6～8KHz的脉宽可调方波信号连接载波发生器(4)，对载波发生器(4)产生500～600KHz的高频载波信号进行调制，被调制后的载波信号加载到整流后的直流线路上并联连接信号分离与整形电路(5)，经过信号分离与整形电路(5)分离和整形后的脉宽可调方波信号连接电子开关(7)，使其每次导通的时间受脉宽可调方波信号的脉冲宽度控制，电子开关(7)与电流检测与控制电路(8)和大功率LED(9)连接，电流检测与控制电路(8)对每次电子开关导通期间流过电子开关(7)和大功率LED(9)的电流强度进行检测与控制，使其保持在一个恒定值，同时大功率LED(9)每次的通电时间受脉宽可调方波信号的脉冲宽度控制。
2. 如权利要求1所述的大功率LED灯具分体式大范围连续调光型驱动电路，其特征在 于经过信号分离与整形电路(5)分离出载波信号以后的直流电连接开关电源(6)的输入 端，开关电源(6)输出端连接电子开关(7)、电流检测与控制电路(8)和大功率LED(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种大功率LED灯具分体式大范围连续调光型驱动电路，包括AC220V电源、控制模块、主电源模块和大功率LED，控制模块包括整流电路、脉宽可调方波发生器和载波发生器，主电源模块包括信号分离与整形电路，开关电源、电子开关和电流检测与控制电路，本实用新型大功率LED的亮度只受脉宽可调方波信号的脉冲宽度控制而色温不受影响。本实用新型具有大功率LED亮度可在5％～100％范围连续调整，具有调整范围大，连续性好的优点。另外，本实用新型分体式设计，将各主要功能模块化，大大提高了大功率LED照明的推广性和普及性，特别是在针对家居使用的普及性上更容易操作，也利于一般的灯具厂家的生产和推广。
文档编号F21V23/00GK201450630SQ20092003415
公开日2010年5月5日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者黄伟 申请人:黄伟