一种大功率LED照明系统电路的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种大功率led照明系统电路，适用于电源领域。

背景技术：

led被认为是继白炽灯、荧光灯后的第三代照明光源，具有发光效率高、寿命长、无污染、体积小、光方向性强、绿色环保等特点，是未来最有发展潜力的光源之一。半导体照明作为一种绿色照明技术在相同的发光量下耗电量将是白炽灯的八分之一、荧光灯的二分之一，其寿命约为白炽灯的20倍到30倍、荧光灯的10倍，被称为节能与环保的“富矿”。作为室外景观照明和普通道路照明，大功率led太阳能照明系统白天吸收光照，将太阳能转化为电能储存在蓄电池里，到晚上由蓄电池为大功率led提供电能，驱动数十瓦的大功率led灯具照明。每个太阳能照明系统都是独立的系统，在安装施工时不用预埋电缆、开挖路面，节省了很多费用，还防止了因电线老化带来的安全隐患。由此，将大大节省电费和维护费用。

铅酸水电池大多应用在牵引车、三轮车、汽车起动等，而免维护铅酸蓄电池应用范围更广，包括不间断电源、电动车动力、电动自行车电池等。铅酸蓄电池根据应用需要分为恒流放电（如不间断电源）和瞬间放电（如汽车启动电池）。

目前铅酸蓄电池产业发展中主要存在三个方面的问题：一是非法铅酸蓄电池和再生铅生产企业仍然存在，技术装备水平不高，经营规范企业在市场竞争中仍处于不利地位，影响了行业的健康发展。二是少数企业无视国家危险废物管理要求，违法从事废铅蓄电池收集、贮存和处置活动，大量废铅酸蓄电池涌入非法回收利用渠道，使得规范的回收企业缺乏价格竞争优势。三是铅酸蓄电池行业缺少技术支持，经济合理的污染治理技术，特别是蓄电池的清洁生产技术产业化运作明显不足，先进技术推广不够，制约了行业的技术进步。铅酸蓄电池由于其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。

技术实现要素：

本发明提供一种大功率led照明系统电路，系统电路具有完善的密封铅酸蓄电池充放电管理功能、led恒流驱动功能、系统相关参数显示功能和相应的过电压过电流保护功能。

本发明所采用的技术方案是。

大功率led照明系统电路由密封铅酸蓄电池双电平浮充充电器电路、大功率led恒流驱动电路、电流测量电路、单片机及其外围电路组成。

所述密封铅酸蓄电池双电平浮充充电器电路选用了ti公司的密封铅酸蓄电池充电专用控制集成电路uc3906,它具有密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能。uc3906的一个非常重要的特性就是其内部的精确基准电压随环境温度的变化规律与铅酸电池电压的温度特性完全一致，更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压的温度系数的变化而变化，从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态，保证对密封铅酸电池的快速精确地充电而不会产生严重的过充电。由于充电器始终接在蓄电池上，为防止蓄电池的输出电流流入充电器，应在串联调整管与输出端之间串入一只二极管。同时为了避免输入电源中断后蓄电池通过分压电阻r3放电，设计时将r3通过电源指示晶体管(7脚)连接到地。

所述大功率led恒流驱动电路为大功率led提供310ma的恒定工作电流。amc7150是内部带有pwm的大功率led专用驱动集成电路。它输出的驱动电流范围从数毫安到1.5a，在输入的直流电压为4~40v的情况下能保证大功率led高效率地工作。amc7150可以在受外部控制的高达200khz的工作频率下运行，通过调整外部感应电阻的阻值改变输出给大功率led的电流值，保证大功率led在而定电流下工作。为电路选取相应参数后，即可为大功率led提供350ma的恒定工作电流，此时每个led两端的压降为3.1v。调节感应电阻的阻值即可改变输出电流的大小。

所述电流测量电路对于大功率led太阳能照明系统的充电电流以及led工作电流等电流量的测量，采用了max4073低耗电压输出高端电流检测放大器，使用它可以方便地测量到电路中的直流电流量。

所述单片机及其外围电路采用stc单片机，为了使系统的电能在特殊情况下(连续阴雨天等天气)应对极限情况的照明任务。单片机绝大部分时间都处在休眠状态，只有计时器和外部中断等不占用cpu间的功能块处在工作状态，在cpu休眠期间，由cpu中断扩展部分负责监测系统中各个电压电流量等参数是否在正常范围内，如果系统参数超出范围外部中断系统马上唤醒cpu，然后由cpu处理这些异常的电路，在电路中使用继电器隔离不需要运行的电路，使之处于掉电状态。

本发明的有益效果是：电路结构简单，体积较小，工作稳定，适应性好，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干扰性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的密封铅酸蓄电池双电平浮充充电器电路。

图2是本发明的大功率led恒流驱动电路。

图3是本发明的电流测量电路。

图4是本发明的单片机及其外围电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，密封铅酸蓄电池双电平浮充充电器电路选用了ti公司的密封铅酸蓄电池充电专用控制集成电路uc3906,它具有密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能。uc3906的一个非常重要的特性就是其内部的精确基准电压随环境温度的变化规律与铅酸电池电压的温度特性完全一致，更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压的温度系数的变化而变化，从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态，保证对密封铅酸电池的快速精确地充电而不会产生严重的过充电。由于充电器始终接在蓄电池上，为防止蓄电池的输出电流流入充电器，应在串联调整管与输出端之间串入一只二极管。同时为了避免输入电源中断后蓄电池通过分压电阻r3放电，设计时将r3通过电源指示晶体管(7脚)连接到地。

如图2,大功率led恒流驱动电路为大功率led提供310ma的恒定工作电流。amc7150是内部带有pwm的大功率led专用驱动集成电路。它输出的驱动电流范围从数毫安到1.5a，在输入的直流电压为4~40v的情况下能保证大功率led高效率地工作。amc7150可以在受外部控制的高达200khz的工作频率下运行，通过调整外部感应电阻的阻值改变输出给大功率led的电流值，保证大功率led在而定电流下工作。为电路选取相应参数后，即可为大功率led提供350ma的恒定工作电流，此时每个led两端的压降为3.1v。调节感应电阻的阻值即可改变输出电流的大小。

如图3，电流测量电路对于大功率led太阳能照明系统的充电电流以及led工作电流等电流量的测量，采用了max4073低耗电压输出高端电流检测放大器，使用它可以方便地测量到电路中的直流电流量。

如图4，单片机及其外围电路采用stc单片机，为了使系统的电能在特殊情况下(连续阴雨天等天气)应对极限情况的照明任务。单片机绝大部分时间都处在休眠状态，只有计时器和外部中断等不占用cpu间的功能块处在工作状态，在cpu休眠期间，由cpu中断扩展部分负责监测系统中各个电压电流量等参数是否在正常范围内，如果系统参数超出范围外部中断系统马上唤醒cpu，然后由cpu处理这些异常的电路，在电路中使用继电器隔离不需要运行的电路，使之处于掉电状态。