本實用新型涉及一種LED驅(qū)動電路,尤其是涉及一種基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù):
隨著環(huán)保節(jié)能理念深入人心,人們對照明電器產(chǎn)品提出新要求、新標準。與此同時,產(chǎn)品還應(yīng)符合智能化、模塊化及性價比高等特點,而且世界許多國家和地區(qū)都在制定相應(yīng)的法規(guī)標準來提高產(chǎn)品的準入門檻。LED光源具有高效、壽命長、安全、環(huán)保節(jié)能以及色域?qū)挼葍?yōu)點,廣泛應(yīng)用于家居照明、道路照明以及車載照明等照明領(lǐng)域,逐步成為取代傳統(tǒng)光源的下一代照明光源。
目前大多數(shù)室內(nèi)調(diào)光燈具產(chǎn)品都是基于可控硅調(diào)光方案,再外接調(diào)光器進行調(diào)光控制。由于目前可控硅調(diào)光器存在生產(chǎn)廠家多、相關(guān)參數(shù)規(guī)格不統(tǒng)一,維持電流不盡相同等現(xiàn)實問題,導致LED電源兼容性差、調(diào)光進程受調(diào)光器型號影響、低亮度時閃爍、調(diào)光不平滑等問題困擾很多LED電源廠家。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種兼容性強、調(diào)光性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、易于實現(xiàn)的基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動電路。
本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動電路,包括電網(wǎng)電壓檢測單元、反激式電路單元和單片機控制單元,所述的電網(wǎng)電壓檢測單元輸入端連接墻壁開關(guān)的火線和零線,輸出端連接至反激式電路單元輸入端,反激式電路單元輸出端連接LED,電網(wǎng)電壓檢測單元檢測的電壓信號ADD連接至單片機控制單元,單片機輸出的PWM控制信號連接至反激式電路單元。
所述的電網(wǎng)電壓檢測單元包括電容C1、整流電路BD1、電阻R1和電阻R2, 所述的電容C1兩端分別連接墻壁開關(guān)的火線和零線并連接至整流電路BD1輸入端,所述的整流電路BD1輸出端正極依次串聯(lián)連接電阻R1和電阻R2,電阻R2。接地,整流電路BD1輸出端負極接地,其中電阻R1和電阻R2串聯(lián)連接處為電壓信號ADD。
所述的反激式電路單元包括反激變壓器T1、開關(guān)管Q1、控制芯片U1、電阻R3、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D2和二極管D3,所述的反激變換器T1原邊包括第一繞組和第二繞組,第一繞組同名端連接開關(guān)管Q1漏極,異名端連接至整流電路BD1輸出端正極,第二繞組同名端連接二極管D2陽極,異名端接地,二極管D2陰極連接至直流電源VCC,并通過電阻R3連接至第一繞組異名端,所述的控制芯片U1的3腳和5腳對應(yīng)連接開關(guān)管Q1源極和柵極,2腳通過電阻R9接地,同時還通過電阻R8連接至二極管D2陽極,4腳接地,6腳連接直流電源VCC并通過電容C4接地,7腳通過電容C5接地,8腳連接單片機控制單元的PWM控制信號,開關(guān)管Q1源極還通過電阻R10接地,所述的反激變換器T1副邊繞組同名端連接二級管D3陽極,其異名端連接至LED負極,二極管D3陰極連接LED正極,所述的電容C6正極和負極對應(yīng)連接LED正極和負極。
所述的第一繞組兩端并聯(lián)有緩沖電路,所述的緩沖電路包括電阻R4、電容C2和二極管D1,所述的電阻R4和電容C2并聯(lián)連接后一端連接至第一繞組異名端,另一端連接二極管D1陰極,二極管D1陽極連接第一繞組同名端。
所述的單片機控制單元包括直流電源VCC、單片機U2、電阻R11和電阻R12,所述的單片機U2的1腳連接直流電源VCC,4腳通過電阻R11連接所述的電壓信號ADD,5腳接地,8腳連接電阻R12并輸出所述的PWM控制信號。
所述的開關(guān)管Q1為增強型N溝道MOSFET。
墻壁開關(guān)火線與電網(wǎng)電壓檢測單元輸入端串聯(lián)連接熔斷絲F1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有如下優(yōu)點:
(1)調(diào)光器與LED驅(qū)動器巧妙的整合起來,無需額外配備調(diào)光器,有利于降低燈具產(chǎn)品成本、徹底解決調(diào)光電源受調(diào)光器的兼容性影響問題及調(diào)光燈具安裝受調(diào)光器布線影響問題等;
(2)PWM調(diào)光單元與反激拓撲有效的結(jié)合起來,進而實現(xiàn)成本、體積最優(yōu)化;
(3)采用PWM控制實現(xiàn)無極調(diào)光控制,調(diào)光曲線平滑,低亮度時無閃爍。
附圖說明
圖1為本實用新型LED驅(qū)動電路的電網(wǎng)電壓檢測單元和反激式電路單元原理圖;
圖2為本實用新型LED驅(qū)動電路的單片機控制單元原理圖;
圖3為本實用新型LED驅(qū)動電路控制方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
實施例
如圖1和圖2所示,一種基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動電路,包括電網(wǎng)電壓檢測單元、反激式電路單元和單片機控制單元,所述的電網(wǎng)電壓檢測單元輸入端連接墻壁開關(guān)的火線和零線,輸出端連接至反激式電路單元輸入端,反激式電路單元輸出端連接LED,電網(wǎng)電壓檢測單元檢測的電壓信號ADD連接至單片機控制單元,單片機輸出的PWM控制信號連接至反激式電路單元。
所述的電網(wǎng)電壓檢測單元包括電容C1、整流電路BD1、電阻R1和電阻R2,所述的電容C1兩端分別連接墻壁開關(guān)的火線和零線并連接至整流電路BD1輸入端,所述的整流電路BD1輸出端正極依次串聯(lián)連接電阻R1和電阻R2,電阻R2另一端接地,整流電路BD1輸出端負極接地,其中電阻R1和電阻R2串聯(lián)連接處為電壓信號ADD。所述的墻壁開關(guān)火線與電網(wǎng)電壓檢測單元輸入端串聯(lián)連接熔斷絲F1,在過載和短路時迅速熔斷,避免引起大的電氣事故。
所述的反激式電路單元包括反激變壓器T1、開關(guān)管Q1、控制芯片U1、電阻R3、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D2、二極管D3,所述的反激變換器T1原邊包括第一繞組和第二繞組,第一繞組同名端連接開關(guān)管Q1漏極,異名端連接至整流電路BD1輸出端正極,第二繞組同名端連接二極管D2陽極,異名端接地,二極管D2陰極連接至直流電源VCC,并通過電阻R3連接至第一繞組異名端,所述的控制芯片U1的3腳和5腳對應(yīng)連接開關(guān)管Q1源極和柵極,2腳通過電阻R9接地,同時還通過電阻R8連接至二極管D2陽極,4腳接地,6腳連接直流電源VCC并通過電容C4接地,7腳通過電容C5 接地,8腳連接單片機控制單元的PWM控制信號,開關(guān)管Q1源極還通過電阻R10接地,所述的反激變換器T1副邊繞組同名端連接二級管D3陽極,其異名端連接至LED負極,二極管D3陰極連接LED正極,所述的電容C6正極和負極對應(yīng)連接LED正極和負極。所述的第一繞組兩端并聯(lián)有緩沖電路,所述的緩沖電路包括電阻R4、電容C2和二極管D1,所述的電阻R4和電容C2并聯(lián)連接后一端連接至第一繞組異名端,另一端連接二極管D1陰極,二極管D1陽極連接第一繞組同名端。其中所述的開關(guān)管Q1為增強型N溝道MOSFET。
所述的單片機控制單元包括直流電源VCC、單片機U2、電阻R11和電阻R12,所述的單片機U2的1腳連接直流電源VCC,4腳通過電阻R11連接所述的電壓信號ADD,5腳接地,8腳連接電阻R12并輸出所述的PWM控制信號。
本實用新型的工作原理為:當墻壁開關(guān)處于正?!癘N”狀態(tài)時,LED電源處于正常工作模式,即不調(diào)光;當墻壁開關(guān)按照一定條件處于快速“ON/OFF”狀態(tài)時,喚起調(diào)光功能。電網(wǎng)電壓檢測單元檢測出ADD電壓信號,送入單片機控制單元預處理,經(jīng)過單片機U2內(nèi)部邏輯判斷及相應(yīng)算法處理調(diào)整后輸出相應(yīng)控制信號,然后送給控制芯片U1,控制芯片U1輸出相應(yīng)控制波形來驅(qū)動開關(guān)管Q1,從而實現(xiàn)調(diào)光的目的。
如圖3所示為上述基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動電路的控制方法,當單片機U2收到電壓信號ADD后,內(nèi)部會進行如下邏輯判斷,依據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)輸出相應(yīng)的控制信號。其控制步驟如下:
(1)打開墻壁開關(guān),電網(wǎng)電壓檢測單元檢測的電壓信號ADD進入單片機控制單元,LED電源輸出100%電流,執(zhí)行步驟(2);
(2)判斷墻壁開關(guān)是否有“ON/OFF”動作,若是執(zhí)行步驟(3),否則LED電源保持100%電流輸出;
(3)若“ON/OFF”動作時間為2~3秒,則LED電源輸出電流由100%->10%線性(或指數(shù))變化,其變化時間為10秒,執(zhí)行步驟(4);若“ON/OFF”動作時間大于3秒,則LED電源輸出電流為100%并返回步驟(2);
(4)LED電源輸出電流線性(或指數(shù))變化過程中墻壁開關(guān)進行“ON/OFF”動作,若“ON/OFF”動作時間為2~3秒則單片機控制單元判斷輸出電流是否為10%,若是則LED電源輸出100%電流并返回步驟(2),否則輸出該步驟中“ON/OFF”動作前一時刻電流值為x%,并執(zhí)行步驟(5);若“ON/OFF”動作時間大于3秒 則控制LED電源輸出電流為100%并返回步驟(2);
(5)墻壁開關(guān)動作,若“ON/OFF”動作時間為2~3秒則單片機控制單元判斷輸出電流是否為10%,若是則LED電源輸出100%電流并返回步驟(2),否則輸出電流由x%->10%線性(或指數(shù))變化,返回步驟(4);若“ON/OFF”動作時間大于3秒,則LED電源輸出電流為100%并返回步驟(2)。
從上述步驟可以看出LED電源工作的幾種工作狀態(tài)包括:
狀態(tài)一:當?shù)谝淮握i_燈,LED電源裝置輸出100%電流;如果此狀態(tài)下沒有“ON/OFF”動作,則LED電源裝置始終輸出為100%;
狀態(tài)二:該裝置處于“狀態(tài)一”時且快速“ON/OFF”(一般2~3秒)激發(fā)調(diào)光功能,反激式電路單元中的控制芯片U1收到單片機控制單元輸出的PWM100%->10%控制信號。與此同時,LED電源裝置的輸出電流由100%->10%(用時約10S)線性(或指數(shù))變化,輸出電流線性度軟件方面做相應(yīng)補償處理,以保證電流精度;如果此狀態(tài)快速“ON/OFF”時間大于3S,則LED電源裝置輸出電流到100%且停留在此狀態(tài);
狀態(tài)三:該裝置處于“狀態(tài)二”時,且在LED電源裝置的輸出電流由100%->10%(用時約10S)線性(或指數(shù))變化的過程中快速“ON/OFF”,單片機控制器進行邏輯判斷是否輸出電流到10%,如果邏輯成立,則LED電源直接輸出100%電流,如果邏輯不成立,則記憶“狀態(tài)二”關(guān)機時刻的電流值x%;
狀態(tài)四:當?shù)贜-1次快速“ON/OFF”,單片機控制器進行邏輯判斷是否輸出電流到10%。如果邏輯不成立,則LED電源裝置輸出電流由x%->10%線性(或指數(shù))調(diào)光。如果此期間不進行快速“ON/OFF”,則LED電源直至調(diào)光到10%結(jié)束;如果快速“ON/OFF”大于3S,則LED電源裝置直接輸出100%電流;
狀態(tài)五:當?shù)贜次快速“ON/OFF”,單片機控制單元進行邏輯判斷快速“ON/OFF”前一時刻電流y%是否為10%。如果邏輯成立,則LED電源直接輸出100%電流;如果邏輯不成立,則LED電源進行由y%->10%線性(或指數(shù))調(diào)光;
狀態(tài)六:以上狀態(tài)循環(huán),直至調(diào)光到10%結(jié)束。
此種控制方法邏輯獨特、新穎、符合人們?nèi)粘I盍晳T。