一种多功能的LED路灯驱动器的制作方法

文档序号:14737571发布日期:2018-06-19 20:49阅读:314来源:国知局

本发明涉及一种多功能的LED路灯驱动器。



背景技术:

目前市场上的LED路灯驱动器,其功能单一,不具有自动调光功能,用于现场照明灯时,支持发光板电路都是采用串并联结构连接方式。并联电路随着路灯功率的增大,并联的支路数也增多,这样,路灯的总工作电流也增大,路灯的温度是由电能转化成热能的,工作电流的增大,引起电能转化成热能的数量增大,使路灯的工作温度升高,间接的浪费着很多电能,又是路灯温度的升高,会使LED产生光衰,严重时损坏路灯。



技术实现要素:

本发明一种多功能的LED路灯驱动器,采用独特的电路设计,使其能很好地解决路灯的散热问题,保证LED路灯的工作温度保持在25~50℃范围;采用自动调光电路设计,使路灯能够在后半夜交通道路上车辆和行人行走稀少状态时,减少路灯的功率,使路灯有效避开后半夜线路高电压对路灯的危害;采用功率因数校正电路设计,使LED路灯的功率因数达到0.9左右。

一种多功能的LED路灯,其电路结构由交流滤波电路、整流器电路、功率因数校正电路、定时器电路和脉宽调制电路组成。

附图说明

图1是一种多功能的LED路灯驱动器的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示,交流滤波电路由电容C1、C2、L1、L2及W组成,其功能是把单相交流电的各种干扰波滤除,以优质的交流正弦波电源输送给单相整流器IC1电路。IC1是单相桥式整流电路,它的输出端与功率校正电路相连接。单相桥式整流器整流后输出的是脉动直流电,电流不连续,谐波失真大,功率因数低,为此,要用功率因数校正电路来提高功率因数。C3、C4、D1、D2、D3和R1组成功率因数校正电路,这个电路叫做平衡半桥补偿电路,C3和D1组成半桥的一臂,C4和D3组成半桥的另一臂,D2和电阻R1组成充电连接通路,并且R1具有浪涌缓冲和限流功能,利用填谷原理进行补偿。滤波电容C3和C4相串联,电容上的电压最高充到输入电压的一半(VAC/2),一旦线电压降到VAC/2以下,二极管D1和D3就会被正向偏置,这样使C3和C4开始并联放电。采用这个电路后,系统的功率因数可以达到0.9左右。

如图1所示,IC2及外围电路组成定时器电路,其功能有两个:1、LED路灯开始工作时,以炽亮的工况工作,方便交通道路上的车辆和行人行走;在后半夜到来之际,如果让路灯继续炽亮的工作,显然没有必要,一来浪费电能;二来后半夜线路电压超高,会严重危害LED路灯的安全。所以,设定自动调光功能,在不影响道路照明的前提下,LED路灯调光以后,可以减少用电量约20%,如设定调光时间在零点时刻,则整夜平均用电量减少约10%,加上发光板LED采用一路串联节省约40%,能使LED路灯比市场上的同类产品用电量减少一半;2、LED路灯调光以后,能有效地降低发光板LED串端口的工作电压,使LED路灯的工作温度保持在50℃以下,使路灯有效的避开后半夜照明线路超高电压对路灯的危害。IC2的型号为CD4060,IC2的12脚外接的电容C9、电阻R3组成上电自复位电路,在IC2刚获电源的瞬间,自复位电路输出一个正脉冲信号给IC2的12脚,作用IC2内部电路起振而投入工作,其3脚输出低电平电压信号,驱动PNP型三极管T1由截止变为导通,继电器J动作,其常开触点J吸合,接通电容C6回路,作用LED路灯的工作电流增大,使LED路灯工作在额定功率的工况中。IC2的9脚、10脚外接的电阻R4、电容C10组成定时器时间设定元件,选择合适的C10、R4量值,即能满足所需的定时时间4~6小时。在LED路灯投入工作后,当设定的时间计数到时,IC2的输出端3脚则由低电平变为高电平信号,作用两个回路:一个使PNP型三极管T1由导通变为截止,继电器J由吸合变为跳开,其常开触点J跟着跳开,切断回路,使发光板LED发光板工作在调光后用电量约减少20%的工况中;另一个作用是高电平信号送到IC2的11脚,使IC2内部振荡电路停振,并且此现状一直维持下去。

如图1所示,IC3及外围电路组成脉宽调节电路(简称PWM),IC3是型号为555时基计数芯片,其2、6、7脚外接的电阻R8、R9、R10、电容C13、二极管D9、D10组成脉宽调制电路,以PWM调制方式控制着LED串的工作电流。场效应管T2连接着D4、L3、C6及LED串,其中L3是储能电感,D4是快速恢复二极管,两者组成续流电路,即当IC3输出低电平时,LED串将缺少驱动电流,此时,由续流电路提供LED串工作电流,维持LED串工作电流的连续性。电容C6是滤波电路,在电路中起着维持LED串工作电压稳定功能,从而减少LLED串的工作电流,提高LED路灯的功率因数。连接在IC3的7脚外接的继电器J1、J2控制着IC3输出占空比的大小。当继电器J的常开触点J1闭合时,IC3输出的占空比大,驱动场效应管T2输出的LED工作电压高,工作电流也跟着增大,LED路灯工作在炽亮的工况中;当常开触点J1断开时,继电器常闭触点J2闭合,此时驱动场效应管T2输出的电压降低,LED串工作电流跟着减少。此时,LED路灯工作在减少约20%功率工况下工作,实现定时自动调光功能。场效应管T2外接的R12是LED串电流限制设定元件,当R12选择合适的阻值,即可满足LED串所需的额定工作电流。

如图1所示,V是压敏电阻,在电路中起到防雷击等瞬间过电压冲击,E是保险器,在电路中起电流过载保护。B是负温度系数热敏电阻,在电路中起到抗浪涌作用。D4是续流二极管,选用快速恢复二极管,在电路中当场效应管T2截止瞬间,利用电感L3与D4组成的续流电路维持电流流动。C6是滤波电容器,在电路中起到保证供给LED工作电源稳定。

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