专利名称：一种led调光驱动器及led光源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于调节LED光源亮度的调光驱动器，还涉及使用该调光驱动器的LED光源系统。
背景技术：
随着LED的光效特性持续提高，LED光源进入照明领域的应用已是大势所趋。如图I所示，LED具有工作电压与电流呈非线性关系、同时每个LED的工作电压呈离散性的特点，在实际应用中，必须精确控制LED的工作电流，否则将造成LED不可逆转的损坏。因此，如图2所示，在现有的LED光源系统中，LED驱动电源绝大部分采用恒流控制型电源100，以保证LED的工作可靠性。照明用LED光源通常需要进行调光，目前一般采用调节恒流电流的大小或采用调·节电流斩波占空比的方式进行调光，这种调光方式对于固定连接的LED灯具是有效的，但是，对于采用非固定连接的LED灯具(如走线灯、轨道灯等)，由于灯具移动或加减个数造成负载变化，固定电流后对单个LED光源将可能带来电流过大损毁或分流后电流过少发光变暗甚至不能发光的问题。因此，采用调节电流的方式对非固定连接的LED灯具进行调光不能满足灯具可靠工作的要求。针对上述实际应用中的问题，本发明的目的是提出一种采用确定最高电压输出和在一定范围内连续调变的方式，通过用户的手动调节提供给LED灯一个初始电压值，保证LED在最暗时的工作电压，依此点为参考点，与电压最高点即最亮点之间进行分级调光。由于最高电压是已知的，光源也采用此最高电压作为额定电压，在LED单个灯内模组中进行电压适配即串联个数，在单个串联回路中串入一个适当的限流电阻来保证因LED非线性或离散性引起的电流偏差。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题之一在于，提供一种LED调光驱动器，克服现有LED调光驱动器不能满足非固定连接LED灯具调光要求的缺陷。本实用新型要解决的技术问题之二在于，提供一种LED光源系统，克服现有LED光源系统不能满足非固定连接LED灯具调光要求的缺陷。本实用新型解决其技术问题之一所采用的技术方案是构造一种LED调光驱动器，其特征在于包括电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压隔离变换电路、PWM控制电路、输出电压反馈控制电路、起始电压调节件、D/A转换电路、MCU芯片、隔尚光稱A和隔尚光I禹B ；所述电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压变换电路顺序连接，高频DC\DC降压变换电路的输出端为所述LED调光驱动器的输出端，所述功率因数校正电路输入端为所述LED调光驱动器的输入端；所述PWM控制电路输入端连接隔离光耦A输出端、输出端连接高频DC\DC降压隔离变换电路控制端；所述起始电压调节件连接MCU输入端，MCU输出端经D/A转换电路连接输出电压反馈控制电路后再连接隔离光耦A输入端；MCU输入端连接隔离光耦B，隔离光耦B输入端连接到开关调光端口，所述输出电压反馈控制电路同时连接LED调光驱动器的输出端；所述LED调光驱动器控制端口控制信号值上限对应该LED调光驱动器输出端输出电压上限，该LED调光驱动器控制端口控制信号值下限对应该LED调光驱动器输出端输出电压驱动LED负载灯组工作的起始电压。在本实用新型的LED调光驱动器中，所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DC1-10V电压，或所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口DC4-20MA 电流。在本实用新型的LED调光驱动器中，所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电压信号值上限为10伏、下限为I伏；或所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电流信号值上限为20毫安、下限为4晕安。本实用新型解决其技术问题之二所采用的技术方案是构造一种LED光源系统，包括LED调光驱动器和并联连接在该LED调光驱动器输出端的若干LED灯组，其特征在于所述LED调光驱动器包括电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压隔离变换电路、PWM控制电路、输出电压反馈控制电路、起始电压调节件、D/A转换电路、MCU芯片、隔离光耦A和隔离光耦B ;所述电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压变换电路顺序连接，高频DC\DC降压变换电路的输出端为所述LED调光驱动器的输出端，所述功率因数校正电路输入端为所述LED调光驱动器的输入端；所述PWM控制电路输入端连接隔离光耦A输出端、输出端连接高频DC\DC降压隔离变换电路控制端；所述起始电压调节件连接MCU输入端，MCU输出端经D/A转换电路连接输出电压反馈控制电路后再连接隔离光耦A输入端；MCU输入端连接隔离光耦B，隔离光耦B输入端连接到开关调光端口，所述输出电压反馈控制电路同时连接LED调光驱动器的输出端；所述LED调光驱动器控制端口控制信号值上限对应该LED调光驱动器输出端输出电压上限，该LED调光驱动器控制端口控制信号值下限对应该LED调光驱动器输出端输出电压驱动LED负载灯组工作的起始电压；每个所述LED灯组包括串联连接的限流元件和若干LED灯。在本实用新型的LED光源系统中，所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DC1-10V电压，或所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口DC4-20MA 电流。在本实用新型的LED光源系统中，所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电压信号值上限为10伏、下限为I伏；或所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电流信号值上限为20毫安、下限为4晕安。在本实用新型的LED光源系统中，所述限流元件为电阻。[0024]实施本实用新型的LED调光驱动器及LED光源系统，与现有技术比较，其有益效果是I.不仅能够满足固定连接的LED灯具的连续调光，而且能够满足非固定连接的LED灯具的连续调光。2.结构简单，容易实施。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图I是LED发光特性曲线。图2是现有LED光源系统一种实施例的电路图。图3是本实用新型LED调光驱动器一种实施例的电路原理图。图4是本实用新型LED光源系统一种实施例的电路图。
具体实施方式
如图3所示,本实用新型的LED调光驱动器I包括EMI滤波电路(ElectromagneticInterference 电磁干扰滤波)101、整流电路 102、PFC 电路(Power Factor Correction功率因数校正)103、高频DC\DC降压隔离变换电路105、PWM控制电路(Pulse Width Modulation脉宽调制)104、输出电压反馈控制电路2，起始电压调节件110、0/^转换电路1081(^芯片109、隔离光耦A107和隔离光耦B106。EMI滤波电路101、整流电路102、PFC电路103、高频DC\DC降压隔离变换电路105顺序连接。其中，高频DC\DC降压隔离变换电路105的输出端为LED调光驱动器I的输出端3 ；EMI滤波电路101的输入端为LED调光驱动器I的输入端，整流电路102可采用包括但不限于全桥整流电路、半桥整流电路等。PWM控制电路104的控制端连接高频DC\DC降压隔离变换电路105的控制端，PWM控制电路104的输入端连接隔离光耦A107的输出端。PWM控制电路104同时分别与整流电路102输出负端和PFC电路103连接。输出电压反馈控制电路2通过隔离光耦A连接高频DC\DC降压隔离变换电路105的控制端、MCU芯片109连接到D/A转换电路108的输入端，D/A转换电路108的输出端连接到输出电压反馈控制电路2，输出电压反馈控制电路2输入端连接LED调光驱动器的两个输出端。起始电压调节件110可采用包括但不限于长柄手调电位器，半可调电位器，微调电位器，密封精密电位器，可控数字电位器，拨码开关组合等等。MCU芯片109的控制端为LED调光驱动器I的控制端口 9，控制端口 9的调节信号可为标准调光接口 DC1-10V电压或为标准调光接口 DC4-20MA电流。MCU芯片109的信号输入端连接隔离光耦106的输出端，隔离光耦106的输入端连接LED调光驱动器I的开关调光端口 10。MCU芯片109用于信号处理及控制输出。开关调光控制端口 10为SWITCH-DM调光控制端口，通过开关在此端口加上电压信号，LED调光驱动器输出端输出电压从上限慢慢调节到LED负载灯组工作的起始电压，或从LED负载灯组工作的起始电压慢慢调节到LED负载灯组的上限电压，在往上调或往下调的过程中，一旦调光开关断开，LED调光驱动器便停留在此状态。LED调光驱动器I的控制端口的控制信号值上限对应该LED调光驱动器I的输出端输出电压上限，LED调光驱动器I控制端口控制信号值下限对应该LED调光驱动器I输出端输出电压驱动LED负载灯组工作的起始电压。该起始电压由人工手动实现。LED调光驱动器I控制端口控制信号可以采 用电压信号，也可以采用电流信号。例如，当LED调光驱动器I输出端输出电压上限为12伏时，设定 LED调光驱动器I控制端口电压信号值上限为10伏、下限为I伏；或当LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏时，设定该LED调光驱动器I控制端口电流信号值上限为20毫安、下限为4毫安。如图4所示，本实用新型的LED光源系统包括LED调光驱动器I和并联连接在该LED调光驱动器I输出端的若干LED灯组(图中示出了 LED灯组5、6、7、8)。其中，LED调光驱动器I采用上述LED调光驱动器，在此不再赘述，每个LED灯组包括串联连接的限流元件11和若干LED灯12，限流元件11可采用电阻或恒流二极管等。在本实施例中，多个LED灯组连接在灯具拉线或灯具轨道4上，设置LED调光驱动器1，调光控制端口控制信号为1-10V或4-20mA通用调光端口，LED调光驱动器I输出端上限电压为DC12V，LED灯组为3-4个LED串联(LED灯的数量视具体LED灯的工作电压而定)。要使LED灯从不亮态到接近发光状态，初始电压一般会在其额定电压的1/3左右。在本实施例中，通过用户手动调节输出起始电压调节件2，使LED灯组微弱发光，此时，LED调光驱动器I内的MCU芯片会将此电压作为LED灯具调光到最暗的最低电压，同时对LED调光驱动器I输出的最高电压DC12V之间的范围进行分级，如分为512级或1024级等。初始电压相对于LED调光驱动器I的控制端口 9的IV状态或4mA状态，DC12V对应于LED调光驱动器I的控制端口 9的IOV状态或20mA状态。调节LED调光驱动器I的控制端口 9的电压或电流输入，对应于LED调光驱动器I输出端初始电压至最高电压之间按分级改变电压的输出，从而使每个LED灯组内的工作电流以设定的调光曲线发生变化，达到调光的目的。同时，由于每个LED灯组内设置了一个限流器件(该限流元件的大小本领域普通技术人员可以确定)，即使LED调光驱动器I输出为最高电压，LED灯组在额定工作电压下工作，也不致于由于灯组内各个LED灯的离散性而导致过流损毁。
权利要求1.一种LED调光驱动器，其特征在于包括电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压隔离变换电路、PWM控制电路、输出电压反馈控制电路、起始电压调节件、D/A转换电路、MCU芯片、隔离光耦A和口隔离光耦B ； 所述电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压变换电路顺序连接，高频DC\DC降压变换电路的输出端为所述LED调光驱动器的输出端，所述功率因数校正电路输入端为所述LED调光驱动器的输入端； 所述PWM控制电路输入端连接隔离光耦A输出端、输出端连接高频DC\DC降压隔离变换电路控制端； 所述起始电压调节件连接MCU输入端，MCU输出端经D/A转换电路连接输出电压反馈控制电路后再连接隔离光耦A输入端；MCU输入端连接隔离光耦B，隔离光耦B输入端连接到开关调光端口，所述输出电压反馈控制电路同时连接LED调光驱动器的输出端； 所述LED调光驱动器控制端口控制信号值上限对应该LED调光驱动器输出端输出电压上限，该LED调光驱动器控制端口控制信号值下限对应该LED调光驱动器输出端输出电压驱动LED负载灯组工作的起始电压。
2.如权利要求I所述的LED调光驱动器，其特征在于所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DCl-IOV电压，或所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DC4-20MA电流。
3.如权利要求2所述的LED调光驱动器，其特征在于所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电压信号值上限为10伏、下限为I伏；或所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电流信号值上限为20晕安、下限为4晕安。
4.一种LED光源系统，包括LED调光驱动器和并联连接在该LED调光驱动器输出端的若干LED灯组，其特征在于 所述LED调光驱动器包括电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压隔离变换电路、PWM控制电路、输出电压反馈控制电路、起始电压调节件、D/A转换电路、MCU芯片、隔离光耦A和隔离光耦B : 所述电磁干扰滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、高频DC\DC降压变换电路顺序连接，高频DC\DC降压变换电路的输出端为所述LED调光驱动器的输出端，所述功率因数校正电路输入端为所述LED调光驱动器的输入端； 所述PWM控制电路输入端连接隔离光耦A输出端、输出端连接高频DC\DC降压隔离变换电路控制端； 所述起始电压调节件连接MCU输入端，MCU输出端经D/A转换电路连接输出电压反馈控制电路后再连接隔离光耦A输入端；MCU输入端连接隔离光耦B，隔离光耦B输入端连接到开关调光端口，所述输出电压反馈控制电路同时连接LED调光驱动器的输出端； 所述LED调光驱动器控制端口控制信号值上限对应该LED调光驱动器输出端输出电压上限，该LED调光驱动器控制端口控制信号值下限对应该LED调光驱动器输出端输出电压驱动LED负载灯组工作的起始电压； 每个所述LED灯组包括串联连接的限流元件和若干LED灯。
5.如权利要求4所述的LED光源系统，其特征在于所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DCl-IOV电压，或所述LED调光驱动器控制端口的控制信号为标准调光接口 DC4-20MA电流。
6.如权利要求5所述的LED光源系统，其特征在于所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电压信号值上限为10伏、下限为I伏；或所述LED调光驱动器输出端输出电压上限为12伏，该LED调光驱动器控制端口电流信号值上 限为20晕安、下限为4晕安。
7.如权利要求4至6之一所述的LED光源系统，其特征在于所述限流元件为电阻。
专利摘要一种LED调光驱动器及LED光源系统，驱动器包括EMI滤波电路、整流电路、PFC电路、高频DC\DC降压隔离变换电路、PWM控制电路、输出电压反馈控制电路、起始电压调节件、D/A转换电路、MCU芯片、隔离光耦A、B；滤波电路、整流电路、PFC电路、降压隔离变换电路顺序连接，PWM控制电路输入端连接光耦A输出端、输出端连接降压隔离变换电路控制端，起始电压调节件连接MCU输入端、MCU输出端经转换电路连接反馈控制电路，再连接光耦A输入端；MCU输入端连接光耦B，光耦B输入端连接开关调光端口；光源系统包括上述驱动器和并联连接在驱动器输出端的若干LED灯组，各灯组包括串联连接的限流元件和若干LED灯。本实用新型满足固定连接、非固定连接LED灯具连续调光，简单并易实施。
文档编号H05B37/02GK202565520SQ20122009581
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者邹高迪 申请人:深圳市海骏电子科技有限公司