Led智能恒流调光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种LED智能恒流调光器，包括：LED灯；控制器，用于设置LED灯中的电流设定值；微控制单元，与所述控制器连接，用于根据所述控制器设置的电流设定值和LED灯的当前电流值来调节所述LED灯中的电流；驱动电路，与所述微控制单元连接，用于在所述微控制单元的控制下驱动恒流转换电路；恒流转换电路，连接于所述驱动电路和所述LED灯之间，用于实现恒流所需的储能和续流；电流检测电路，分别与所述LED灯和所述微控制单元连接，用于实时检测所述LED灯中的当前电流值，并输出给所述微控制单元。该调光器可拓宽输出电压范围、提高恒流精度、减少调光误差、并使修改电流更加方便。
【专利说明】LED智能恒流调光器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED灯具的控制装置，具体涉及一种LED恒流调光器。
【背景技术】
[0002]目前LED灯具逐步进入家电照明行业，LED恒流调光器的需求不断扩大。发明人发现常规的LED恒流调光器在使用中会受到一些限制，主要有以下几个缺点:
[0003]1、输出的电压范围比较窄,传统的调光器的输出电压的浮动范围一般在30% ；
[0004]2、传统的恒流调光器恒流精度一般在3%，对于1000mA的灯具来说误差30mA，无法满足一些高要求的场合；
[0005]3、传统的恒流调光器的调光曲线是不可以改变的，在数字调光的场合使用，误差大，调光曲线非线性；
[0006]4、传统的恒流调光器输出电流是固定的，如果要修改电流需要修改硬件。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于，克服现有技术的上述不足，提供一种LED智能恒流调光器，以拓宽输出电压范围、提高恒流精度、减少调光误差、使修改电流更加方便。
[0008]为达上述目的，本实用新型提供一种LED智能恒流调光器，包括:
[0009]LED 灯；
[0010]控制器，用于设置LED灯中的电流设定值；
[0011]微控制单元，与所述控制器连接，用于根据所述控制器设置的电流设定值和LED灯的当前电流值来调节所述LED灯中的电流；
[0012]驱动电路，与所述微控制单元连接，用于在所述微控制单元的控制下驱动恒流转换电路；
[0013]恒流转换电路，连接于所述驱动电路和所述LED灯之间，用于实现恒流所需的储能和续流；
[0014]电流检测电路，分别与所述LED灯和所述微控制单元连接，用于实时检测所述LED灯中的当前电流值，并输出给所述微控制单元。
[0015]进一步地，所述的LED智能恒流调光器还包括:给所述微控制单元供电的第一电源模块，以及给所述LED灯供电的第二电源模块。
[0016]进一步地，所述恒流转换电路包括:M0S-FET、二极管和电感模块；所述电感模块一端连接所述LED灯，另一端连接所述MOS-FET的漏极Jy^iMOS-FET的栅极与所述驱动电路连接，所述MOS-FET的源极与所述第二电源模块连接，所述MOS-FET的漏极还与所述二极管的负极连接，所述二极管的正极接地。
[0017]进一步地，所述驱动电路为P沟道MOS-FET驱动电路。
[0018]进一步地，所述第一电源模块和所述第二电源模块均为AC-DC电源模块。
[0019]与传统的调光器相比，本实用新型实施例的LED智能恒流调光器具有如下优点:[0020]1、传统调光器输出的电压范围比较窄，传统的调光器的输出电压的浮动范围一般在30%，本新型输出电压范围可以实现90%的浮动，应用范围更广；
[0021 ] 2、传统的恒流调光器恒流精度一般在3%，对于IOOOmA的灯具来说误差30mA，本新型输出可以实现1%的恒流精度，可以满足一些高要求的场合；
[0022]3、传统的恒流调光器的调光曲线是不可以改变的，在数字调光的场合使用，误差大，调光曲线非线性；本新型的调光曲线是可以灵活设置的，方便客户做校正；
[0023]4、传统的恒流调光器输出电流是固定的，如果要修改电流需要修改硬件；本新型可以通过PC来修改电流，电流任意可变。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型实施例的一种LED智能恒流调光器的整体功能框图；
[0026]图2为本实用新型实施例的一种LED智能恒流调光器通过负反馈控制实现调光的控制环路示意图；
[0027]图3为本实用新型实施例的一种LED智能恒流调光器作为一个举例的实际电路图。
[0028]图中:
[0029]控制器1、微控制单元2、第一电源模块31、第二电源模块32、驱动电路4、恒流转换电路5、LED灯6、电流检测电路7。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]如图1所示，本实用新型实施例的LED智能恒流调光器主要包括:
[0032]控制器I (例如电脑)，微控制单元2，第一电源模块31和第二电源模块32 (较佳地为两个AC-DC电源模块)，驱动电路4 (较佳地为P沟道MOS-FET驱动电路)，恒流转换电路5 (较佳地包括M0S-FET、二极管D1、电感模块L2)，作为负载模块的LED灯6，以及电流检测电路7。
[0033]其中，控制器I可以为的电脑，用于设置LED中的电流，具体用于设置LED灯6中的电流设定值。微控制单元2是本LED智能恒流调光器的控制核心，用于处理控制器I的命令及控制LED中的电流，以实现恒流调节。两个AC-DC电源模块为分别用于给微控制单元2供电的第一电源模块31和用于给LED灯6供电的第二电源模块32。驱动电路4，是作为P沟道MOS-FET的驱动电路。恒流转换电路5，连接于该驱动电路4和LED灯6之间，用于实现恒流所需的储能和续流；该恒流转换电路5较佳地包括MOS-FET (其有第一端为栅极、第二端为漏极、及第三端为源极)、二极管D1、电感模块L2，该电感模块L2 —端连接LED灯6，另一端连接MOS-FET的漏极；该MOS-FET的栅极与该驱动电路4连接，该MOS-FET的源极与第二电源32模块连接，该MOS-FET的漏极还与二极管Dl的负极连接，该二极管Dl的正极接地。电流检测电路7，与该LED灯6和微控制单元2连接，用于检测LED灯6中的电流，输出给微控制单元2。本实用新型实施例中采用电阻将电流信号转换成电压信号，并使用运算放大器将电压信号放大后送给微控制单元。
[0034]具体地，该恒流转换电路5工作过程可以分成如下2个阶段:
[0035]I)、当MOS-FET导通的时候，VBUS电压加在电感L2和LED负载(SP LED灯6)上，电感L2中的电流会逐渐增大，电感L2存储能量，当电流达到设置上限后关闭MOS-FET进入状态二 ；
[0036]2)、状态二中，电感L2，二极管D1，和LED负载(即LED灯6)形成一个回路。电感L2开始释放能量，电流从二极管Dl回流到电感L2，电流不断减小，当减小到设定值下面时候，开通MOS-FET，回到状态I。
[0037]以下描述本LED智能恒流调光器的工作过程或原理:
[0038]在本实施例中通过电脑来设置流过LED灯6的电流，以实现调节LED灯6的亮度，电流越大亮度越大，反之亮度越暗；
[0039]当微控制单元2接收到设置电流的命令后，通过微控制单元2，P沟道MOS-FET驱动电路，恒流转换电路5 (MOS-FET、二极管、电感模块)，LED灯6，电流检测电路7组成的负反馈环路来逐步调节电流，直到LED灯的电流与设置电流相等。控制环路请参阅图2。
[0040]如图2所示，控制环路工作原理如下:
[0041]I)、微控制单元在工作时候，会比较电流检测电路7输出的电流信号，当该电流信号小于设定值后，开始增大MOS-FET的导通时间，LED中的电流会增大，电流检测电路7输出的电流信号会增大。
[0042]2)、当微控制单元检测到电流信号大于设定值后，会减小MOS-FET的导通时间，LED中的电流会减小，电流检测电路7输出的电流信号会减小。
[0043]3)、LED智能恒流调光器通过上面2种负反馈状态来实现电流的恒定。
[0044]图3为本实用新型实施例的一种LED智能恒流调光器作为一个举例的实际电路图。进一步地，结合图3描述该LED智能恒流调光器的具体结构及工作方式如下:
[0045]电路构架如图3所示，采用降压构架设计，主要器件有I颗P沟道M0S-FET，续流二极管D6，电感L4，电流采样电阻(R8并联R83)，运算放大器，及单片机。单片机内置比较器、ADC、PWM、和串口模块(如UART)。
[0046]工作方式如下:电脑通过串口与本LED智能恒流调光器通信，用于输出电流大小控制。微控制单元获得电流值后，设置DAC的输出，参考电流IREF到内部比较器的负输入端，并启动PWM，开启P-M0S。电源打开，给电感L4充电，LED中的电流慢慢增大，当检测电流ISENSED增大到IREF时，微控制单元(即单片机)内部运算放大器输出高电压，控制关闭PWM输出，MOS-FET关闭。此时由于电感L4的电流不能突变，通过续流二极管D6继续工作，电流开始下降，当感应电流下降到IREF之下时，输出PWM，再开启MOS-FET形成新的一个循环。通过这个负反馈环路，动态调整电流，使电流维持在预设的值上。[0047]与传统的调光器相比，本实用新型实施例的LED智能恒流调光器具有如下优点:
[0048]1、传统调光器输出的电压范围比较窄，传统的调光器的输出电压的浮动范围一般在30%，本新型输出电压范围可以实现90%的浮动，应用范围更广；
[0049]2、传统的恒流调光器恒流精度一般在3%，对于IOOOmA的灯具来说误差30mA，本新型输出可以实现1%的恒流精度，可以满足一些高要求的场合；
[0050]3、传统的恒流调光器的调光曲线是不可以改变的，在数字调光的场合使用，误差大，调光曲线非线性；本新型的调光曲线是可以灵活设置的，方便客户做校正；
[0051]4、传统的恒流调光器输出电流是固定的，如果要修改电流需要修改硬件；本新型可以通过PC来修改电流，电流任意可变。
[0052]以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种LED智能恒流调光器，其特征在于，包括: LED 灯； 控制器，用于设置LED灯中的电流设定值； 微控制单元，与所述控制器连接，用于根据所述控制器设置的电流设定值和LED灯的当前电流值来调节所述LED灯中的电流； 驱动电路，与所述微控制单元连接，用于在所述微控制单元的控制下驱动恒流转换电路； 恒流转换电路，连接于所述驱动电路和所述LED灯之间，用于实现恒流所需的储能和续流； 电流检测电路，分别与所述LED灯和所述微控制单元连接，用于实时检测所述LED灯中的当前电流值，并输出给所述微控制单元。
2.根据权利要求1所述的LED智能恒流调光器，其特征在于，还包括:给所述微控制单元供电的第一电源模块，以及给所述LED灯供电的第二电源模块。
3.根据权利要求2所述的LED智能恒流调光器，其特征在于，所述恒流转换电路包括:MOS-FET、二极管和电感模块；所述电感模块一端连接所述LED灯，另一端连接所述MOS-FET的漏极；所述MOS-FET的栅极与所述驱动电路连接，所述MOS-FET的源极与所述第二电源模块连接，所述MOS-FET的漏极还与所述二极管的负极连接，所述二极管的正极接地。
4.根据权利要求1或3所述的LED智能恒流调光器，其特征在于，所述驱动电路为P沟道MOS-FET驱动电路。
5.根据权利要求2所述的LED智能恒流调光器，其特征在于，所述第一电源模块和所述第二电源模块均为AC-DC电源模块。
【文档编号】H05B37/02GK203504846SQ201320651055
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2014年2月7日
【发明者】孟永彪, 黄叶萍, 魏保朝 申请人:上海欧切斯实业有限公司