本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域，特別是涉及一種led電氣特性測(cè)控裝置。

背景技術(shù)：

led燈具依靠其功耗低、壽命長(zhǎng)、亮度高以及綠色環(huán)保的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)日光燈、白熾燈等能耗高、壽命短、污染環(huán)境的缺點(diǎn)，成為了研究的熱點(diǎn)，逐漸在照明市場(chǎng)普及，但目前市場(chǎng)上有一些led驅(qū)動(dòng)電源質(zhì)量低劣，導(dǎo)致led整體電路效率很低、發(fā)熱嚴(yán)重，嚴(yán)重的降低了整個(gè)照明系統(tǒng)的效率和可靠性。另外，led在發(fā)光過(guò)程中，仍有部分能量轉(zhuǎn)化為了熱能，大功率led的散熱能力成為影響其光電性能和壽命的關(guān)鍵因素之一。只有在解決好制造技術(shù)與驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)的兩大前提之下，led產(chǎn)品才能更加快速的發(fā)展。研究表明，led燈的光衰與led電壓、電流和pn結(jié)溫度有關(guān)，在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒(méi)有一款集穩(wěn)壓、穩(wěn)流和led燈的電壓、電路、溫度監(jiān)測(cè)于一體的led電氣特性測(cè)控裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供一種led電氣特性測(cè)控裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中l(wèi)ed燈驅(qū)動(dòng)電源的電壓、電流、溫度不穩(wěn)定，致使led燈發(fā)熱嚴(yán)重，發(fā)光效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

led燈電氣特性的測(cè)控裝置，所述的測(cè)控裝置包括分別與led燈相連的驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)檢測(cè)電路；

所述的驅(qū)動(dòng)電路包括抗浪涌保護(hù)模塊、emi濾波模塊、全橋整流模塊、反激式變換模塊、輸出整流濾波模塊、電壓電流閉環(huán)反饋模塊和pwm控制器；85v~265v的交流市電接入抗浪涌保護(hù)模塊，電流通過(guò)抗浪涌保護(hù)模塊后進(jìn)入emi濾波模塊；emi濾波模塊抑制其后級(jí)的功率電路產(chǎn)生電磁干擾進(jìn)入市電電網(wǎng)，同時(shí)阻止市電電網(wǎng)的電磁干擾進(jìn)入后級(jí)電路；emi濾波模塊輸出的交流電流進(jìn)入全橋整流電路整成直流電流后送入反激式變換器進(jìn)行功率變換；反激式變換器功率變換后的直流電流經(jīng)輸出整流濾波模塊后輸出到led燈串；所述的電壓電流閉環(huán)反饋模塊把輸出整流濾波模塊輸出的直流電流反饋到pwm控制器，pwm控制器根據(jù)直流電流的反饋信號(hào)輸出pwm信號(hào)，pwm信號(hào)送入反激式變換器進(jìn)行斬波，最終向led燈輸出恒流電流；

所述的單片機(jī)檢測(cè)電路包括單片機(jī)控制電路和與單片機(jī)控制電路連接的電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)電路，單片機(jī)外接lcd顯示屏。

所述的單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)u7，晶體振蕩器，復(fù)位電路以及jtag下載接口。

所述的電壓檢測(cè)電路包括由電阻r24、r25、r27、r39構(gòu)成的電壓檢測(cè)分壓網(wǎng)絡(luò)，分壓網(wǎng)絡(luò)把驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓分壓后送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa1，單片機(jī)u7將輸出電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)行處理；ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa1連接第一箝位電路避免電壓過(guò)沖，第一箝位電路由二極管d12、d14組成。

所述的電流檢測(cè)電路包括電流放大電路和電流采樣電阻r15；電流放大電路由運(yùn)算放大器u1；外圍電阻r3、r4、r9和r11；電容c2、c3和c11構(gòu)成；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流經(jīng)電流采樣電阻r15轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，送入電流放大電路放大后，經(jīng)r51、c34構(gòu)成的rc濾波電路濾波后，送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa2，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量處理，pa2端口連接第二箝位電路，第二箝位電路由二極管d11、d13組成。

所述的溫度檢測(cè)電路包括熱敏電阻r40、電阻r31和電容c19；隨著溫度變化，r40和r31構(gòu)成溫度檢測(cè)分壓網(wǎng)絡(luò)的電壓值發(fā)生改變，該電壓值送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa0，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量處理。

所述的單片機(jī)型號(hào)為atmegal16l，單片機(jī)配置有異步串行接口。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路采用電壓，電流雙控制環(huán)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，電壓電流閉環(huán)反饋電路由運(yùn)算放大器u4、c24、r46、c15、r22、d7構(gòu)成，r45、r44、r43、r47和穩(wěn)壓管u5構(gòu)成電壓基準(zhǔn)電路，給運(yùn)算放大器u4構(gòu)成的閉環(huán)反饋電路提供電壓基準(zhǔn)。u4b構(gòu)成電流反饋電路，u4a構(gòu)成電壓反饋環(huán)路。電流采樣電阻r15采樣led燈的電流，送入u4b，u4b輸出經(jīng)過(guò)二極管d7到光耦u2把電流誤差信號(hào)送入pwm控制器u13，形成電流閉環(huán)控制，輸出恒定電流驅(qū)動(dòng)led燈點(diǎn)亮。電阻r5、r10對(duì)加在led燈的電壓分壓后送到u4a，再通過(guò)二極管d7到光耦u2，把電壓誤差信號(hào)送入pwm控制器u13，形成電壓閉環(huán)控制。正常工作時(shí)led需要恒定電流驅(qū)動(dòng)，此時(shí)電流環(huán)進(jìn)行閉環(huán)控制，使得驅(qū)動(dòng)器輸出恒流驅(qū)動(dòng)led燈穩(wěn)定照明；在led燈串開(kāi)路時(shí)，加在led上的電壓會(huì)升高，此時(shí)電壓環(huán)進(jìn)行控制，使得加在led上的電壓恒壓，通過(guò)電壓和電流反饋控制環(huán)路實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的恒流限壓控制。從而提高控制器的恒流、穩(wěn)壓精度。

2.本發(fā)明的單片機(jī)檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)led燈的電壓、電路和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)led驅(qū)動(dòng)電源的研制提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

3.經(jīng)過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明的裝置具有很好的的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；

圖2是本發(fā)明單片機(jī)控制電路的電路圖；

圖3是本發(fā)明電壓檢測(cè)電路的電路圖；

圖4是本發(fā)明電流檢測(cè)電路的電路圖；

圖5是本發(fā)明溫度檢測(cè)電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，參見(jiàn)圖1-圖5所述的一種led燈電氣特性的測(cè)控裝置，所述的測(cè)控裝置包括分別與led燈相連的驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)檢測(cè)電路；參見(jiàn)圖1，所述的驅(qū)動(dòng)電路包括抗浪涌保護(hù)模塊、emi濾波模塊、全橋整流模塊、反激式變換器模塊、輸出整流濾波模塊、電壓電流閉環(huán)反饋模塊和pwm控制器。85v~265v交流市電首先通過(guò)抗浪涌保護(hù)模塊后進(jìn)入emi濾波模塊，該模塊抑制后級(jí)功率電路產(chǎn)生的電磁干擾通過(guò)電源線干擾電網(wǎng)，同時(shí)阻止電網(wǎng)的電磁干擾經(jīng)電源線進(jìn)入后級(jí)電路；emi輸出的交流電壓進(jìn)入全橋整流電路整成直流送入反激式變換器進(jìn)行功率變換；從高頻變壓器副邊輸出后經(jīng)輸出整流濾波模塊后輸出電流；電壓電流閉環(huán)反饋模塊把輸出電壓電流反饋到pwm控制器，該控制器根據(jù)電壓電流反饋信號(hào)輸出pwm信號(hào)，該信號(hào)送入反激式變換器進(jìn)行斬波，最終輸出恒流電流驅(qū)動(dòng)led燈照明。

所述的單片機(jī)檢測(cè)電路包括單片機(jī)控制電路和與單片機(jī)控制電路連接的電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)電路，單片機(jī)外接lcd顯示屏，單片機(jī)檢測(cè)電路主要通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采樣大功率led燈的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)，并且將電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在lcd顯示器上，供現(xiàn)場(chǎng)直觀讀取，以便隨時(shí)做出調(diào)整。

所述的單片機(jī)檢測(cè)電路包括單片機(jī)控制電路和與單片機(jī)控制電路連接的電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)電路，單片機(jī)外接lcd顯示屏。

所述的單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)u7，晶體振蕩器，復(fù)位電路以及jtag下載接口。

所述的電壓檢測(cè)電路包括由電阻r24、r25、r27、r39構(gòu)成的電壓檢測(cè)分壓網(wǎng)絡(luò)，分壓網(wǎng)絡(luò)把驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓分壓后送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa1，單片機(jī)u7將輸出電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)行處理；為防止輸出電壓過(guò)沖造成單片機(jī)ad端口損壞，ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa1連接第一箝位電路，第一箝位電路由二極管d12、d14組成。

所述的電流檢測(cè)電路包括電流放大電路和電流采樣電阻r15；電流放大電路由運(yùn)算放大器u1；外圍電阻r3、r4、r9和r11；電容c2、c3和c11構(gòu)成；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流經(jīng)電流采樣電阻r15（0.22r/2w）轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)（由于r15阻值很小，其分壓能力可忽略不計(jì)），送入電流放大電路放大后，經(jīng)r51、c34構(gòu)成的rc濾波電路濾波后，送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa2，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量處理，pa2端口連接第二箝位電路，第二箝位電路由二極管d11、d13組成。

所述的溫度檢測(cè)電路包括熱敏電阻r40、電阻r31和電容c19；隨著溫度變化，r40和r31構(gòu)成溫度檢測(cè)分壓網(wǎng)絡(luò)的電壓值發(fā)生改變，該電壓值送入單片機(jī)u7的ad轉(zhuǎn)換輸入端口pa0，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量處理。

所述的單片機(jī)型號(hào)可選用atmegal16l或功能類(lèi)似的其它型號(hào)，單片機(jī)對(duì)led燈的電壓、電路和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。單片機(jī)配置有異步串行接口，可以把檢測(cè)到的led燈電壓、電流和溫度信號(hào)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，也可把電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在lcd屏上，供現(xiàn)場(chǎng)直觀讀取，以便隨時(shí)做出調(diào)整。

本發(fā)明使用反激式開(kāi)關(guān)電源為大功率led供電，考慮到各國(guó)的市電電壓不盡相同，而且各國(guó)對(duì)電器的安全規(guī)范的要求不一樣，設(shè)計(jì)采用了寬電壓（85v～265v）輸入。led電氣特性測(cè)控裝置是針對(duì)led的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路，由led恒流驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)檢測(cè)電路兩部分組成，利用集成電路技術(shù)將led的輸入電流控制在最佳電流值，使得led能獲得穩(wěn)定的電流，并產(chǎn)生最高的輸出光通量。同時(shí)，單片機(jī)檢測(cè)電路能實(shí)現(xiàn)對(duì)led燈的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便led驅(qū)動(dòng)電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動(dòng)的情況下以最佳方式控制led電流的大小。