一種led燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED燈，該LED燈包括開關(guān)電源，開關(guān)電源將115VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為28VDC電壓輸出，分別為電源模塊和LED燈供電，電源模塊將28VDC輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3VDC電壓，分別為數(shù)字邏輯控制電路和LED驅(qū)動器供電，數(shù)字邏輯控制電路接收外部離散控制信號并經(jīng)過處理后輸出控制信號至LED驅(qū)動器，LED驅(qū)動器接收數(shù)字邏輯控制電路發(fā)出的控制信號并經(jīng)過處理后輸出驅(qū)動信號控制LED燈的亮度。該LED燈用于飛機(jī)機(jī)艙照明，在保證與機(jī)上熒光燈鎮(zhèn)流器相同結(jié)構(gòu)的情況下，功耗更低，電磁兼容、電源特性性能更加優(yōu)異，壽命長，維護(hù)成本低。
【專利說明】—種LED燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及照明燈具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種使用壽命長，節(jié)能效果好的LED燈。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)的飛機(jī)機(jī)艙照明燈均采用熒光燈。熒光燈是根據(jù)電子束撞擊銀光粉后發(fā)光的原理制成的，這種光源具有燈管工作溫度高、壽命短、功耗高的問題。另外現(xiàn)有飛機(jī)機(jī)艙照明燈的亮度不能被隨意調(diào)節(jié)。因此，有必要對現(xiàn)有的飛機(jī)機(jī)艙照明燈的光源進(jìn)行改進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能耗低、使用壽命長，亮度可調(diào)節(jié)的LED燈。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種LED燈，其特征在于，所述LED燈包括開關(guān)電源，開關(guān)電源將115VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為28VDC電壓輸出，分別為電源模塊和LED燈供電，電源模塊將28VDC輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3VDC電壓，分別為數(shù)字邏輯控制電路和LED驅(qū)動器供電，數(shù)字邏輯控制電路接收外部離散控制信號并經(jīng)過處理后輸出控制信號至LED驅(qū)動器，LED驅(qū)動器接收數(shù)字邏輯控制電路發(fā)出的控制信號并經(jīng)過處理后輸出驅(qū)動信號控制LED燈的亮度。
[0005]其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述開關(guān)電源將115VAC輸入電壓依次通過保險管、共模差模濾波電路，到達(dá)整流橋，經(jīng)整流橋后輸出150V左右的DC電壓，150VDC通過電阻分壓給L6562電源芯片供電，L6562電源芯片的第7管腳控制MOS管，使MOS管的源極和漏極導(dǎo)通，從而驅(qū)動變壓器起振，起振后的變壓器，將電壓由初級向次級轉(zhuǎn)換，次級線圈輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、輸出電容濾波轉(zhuǎn)換為直流電壓；次級輸出的電壓經(jīng)分壓后通過光耦反饋給L6562電源芯片，從而控制MOS管的導(dǎo)通占空比，從而保證次級線圈電壓整流后的直流電壓穩(wěn)定在28VDC。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述變壓器的輔助繞組輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、電容濾波后給L6562電源芯片供電，L6562電源芯片的第4管腳監(jiān)測輸入電流的波形，第3管腳監(jiān)測輸入交流電壓的波形，并對兩者進(jìn)行比較，從而控制MOS管的開、關(guān)，使輸入端電流跟蹤交流輸入電壓的波形，用于有源功率因數(shù)校正。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述外部離散控制信號分三路通過光耦隔離后耦合到數(shù)字邏輯控制電路。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述數(shù)字邏輯控制電路為單片機(jī)，單片機(jī)的型號為PIC24FJGA0002。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述光耦為F0DM121C芯片。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述LED驅(qū)動器為TLC5947芯片。[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述控制LED燈的燈腳為防插錯結(jié)構(gòu)，所述防插錯結(jié)構(gòu)為截面尺寸不同或截面形狀不同的燈腳。
[0012]本實用新型的優(yōu)點及有益效果如下:該LED燈用于飛機(jī)機(jī)艙照明，在保證與機(jī)上熒光燈鎮(zhèn)流器相同結(jié)構(gòu)的情況下，功耗更低，電磁兼容、電源特性性能更加優(yōu)異，壽命長，維護(hù)成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型LED燈的電路結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0014]圖2.1為圖1中開關(guān)電源的電路原理圖；
[0015]圖2.2為圖1中電源模塊的電路原理圖；
[0016]圖3.1為圖1中數(shù)字邏輯控制電路的電路原理圖，
[0017]圖3.2為圖1中LED燈驅(qū)動電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1所示，本實用新型是一種LED燈，該LED燈包括開關(guān)電源，開關(guān)電源將115VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為28VDC電壓輸出，分別為電源模塊和LED燈供電，電源模塊將28VDC輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3VDC電壓，分別為數(shù)字邏輯控制電路和LED驅(qū)動器供電，數(shù)字邏輯控制電路接收外部離散控制信號并經(jīng)過處理后輸出控制信號至LED驅(qū)動器，LED驅(qū)動器接收數(shù)字邏輯控制電路發(fā)出的控制信號并經(jīng)過處理后輸出驅(qū)動信號控制LED燈的亮度。
[0019]如圖2.1所示，在本實用新型中優(yōu)選的實施方案是，所述開關(guān)電源將115VAC輸入電壓依次通過保險管、共模差模濾波電路，到達(dá)整流橋，經(jīng)整流橋后輸出150V左右的DC電壓，150VDC通過電阻分壓給L6562電源芯片供電，L6562電源芯片的第7管腳控制MOS管Q4，使Q4管的源極和漏極導(dǎo)通，從而驅(qū)動變壓器起振，起振后的變壓器，將電壓由初級向次級轉(zhuǎn)換，次級線圈輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、輸出電容濾波轉(zhuǎn)換為直流電壓；次級輸出的電壓經(jīng)分壓后通過光耦反饋給L6562電源芯片，從而控制MOS管的導(dǎo)通占空比，以保證次級線圈電壓整流后的直流電壓穩(wěn)定在28VDC。
[0020]如圖2.1所示，在本實用新型中進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案是，所述變壓器的輔助繞組輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、電容濾波后給L6562電源芯片供電,L6562電源芯片的第4管腳監(jiān)測輸入電流的波形，第3管腳監(jiān)測輸入交流電壓的波形，并對兩者進(jìn)行比較，從而控MOS管的開、關(guān)，使輸入端電流跟蹤交流輸入電壓的波形，用于有源功率因數(shù)校正。
[0021]如圖3.1所示，在本實用新型中優(yōu)選的實施方案還有，所述外部離散控制信號分三路通過光耦隔離后耦合到數(shù)字邏輯控制電路。
[0022]在本實用新型中進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案還有，所述數(shù)字邏輯控制電路為單片機(jī)，單片機(jī)的型號為PIC24FJGA0002。
[0023]在本實用新型中優(yōu)選的實施方案還有，所述光耦為F0DM121C芯片。
[0024]在本實用新型中優(yōu)選的實施方案還有，所述LED驅(qū)動器為TLC5947芯片。
[0025]在本實用新型中優(yōu)選的實施方案還有，所述LED燈的燈腳為防插錯結(jié)構(gòu)，所述防插錯結(jié)構(gòu)為截面尺寸不同或截面形狀不同的燈腳。
[0026]實施例1[0027]該LED燈的電氣部分由開關(guān)電源部分、DC-DC電源模塊、數(shù)字控制電路部分、LED驅(qū)動部分和LED燈組部分構(gòu)成，如電路結(jié)構(gòu)示意框圖1所示。具體信號流程如下:
[0028]a)首先開關(guān)電源部分，原理圖見圖2.1。外部輸入的115VAC電源通過保險管、共模差模濾波電路，到達(dá)整流橋，經(jīng)整流輸出150VDC左右的電壓，150VDC通過電阻分壓給電源芯片L6562供電，L6562的第7管腳控制MOS管Q4，使Q4的源極和漏極導(dǎo)通，這樣變壓器就起振了。變壓器起振后，電源能量開始從初級向次級轉(zhuǎn)換，次級線圈輸出的交變電能經(jīng)二極管整流、輸出電容濾波轉(zhuǎn)換為直流電壓。次級輸出的能量經(jīng)分壓后通過光耦(F0DM121C)反饋給電源芯片L6562，從而控制Q4的導(dǎo)通占空比，保證次級線圈能量整流后的直流電壓穩(wěn)定在28VDC。另外，在變壓器起振后，變壓器的輔助繞組(變壓器的第1、2管腳)產(chǎn)生交變能量經(jīng)二極管整流、電容濾波后給電源芯片L6562供電。電源芯片L6562第4管腳監(jiān)測輸入電流波形，第3管腳監(jiān)測輸入交流電壓波形，對兩者進(jìn)行比較，從而控制MOS管的開、關(guān)，使輸入端電流跟蹤交流輸入的電壓波形，實現(xiàn)有源功率因數(shù)校正。
[0029]b)接下來，輸出的28VDC電壓I路給到LED燈組，I路經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換芯片LMZ14202輸出3.3VDC0 3.3VDC給數(shù)字邏輯控制部分的單片機(jī)和LED驅(qū)動器(TLC5947)供電。DC-DC轉(zhuǎn)換芯片LMZ14202是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的電源芯片，僅僅需要配置反饋電阻R77，就可實現(xiàn)不同恒定直流電壓的輸出，電源效率在90%以上。
[0030]c)最后是數(shù)字控制電路部分，原理圖見圖3.1。數(shù)字控制電路部分選用型號為“PIC24FJGA0002”的單片機(jī)。3路外部離散信號通過光耦隔離、耦合到單片機(jī)的3個I/O管腳上。單片機(jī)采用查詢的方式，依據(jù)這3個I/O管腳上電平信號，給LED驅(qū)動器(TLC5947)寫灰度值信息，繼而控制LED燈組亮度變化。單片機(jī)取3個I/O 口的4種電平狀態(tài)，控制LED驅(qū)動器驅(qū)動LED燈組，實現(xiàn)燈組關(guān)滅、低亮、中亮和高亮4種模式的亮度。
[0031]在本產(chǎn)品設(shè)計的開關(guān)電源最大輸出功率可達(dá)25W。在翻閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上重新設(shè)計了變壓器，選用了磁芯EFD25，初級線圈和次級線圈線徑選用Φ0.4mm的線材，以滿足輸出功率要求，同時降低了線圈DCR，以減少變壓器散熱。交流電路干路上的差模電感、共模電感、整流橋、開關(guān)MOS管選用了最大工作電流能到IA左右的器件，以保證開關(guān)電源電路大功率工作。
[0032]在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，本技術(shù)產(chǎn)品重新設(shè)計開發(fā)了具有防插錯功能的燈座。由于LED燈管兩端引出的插針電氣信號不同(I個是28V供電信號，I個是亮度控制信號)，與燈座只能一一對應(yīng)接插，燈管滾動180°后再插到燈座上會導(dǎo)致燈管不能被點亮。所以，依據(jù)產(chǎn)品組進(jìn)行了燈座防插錯設(shè)計:對燈座和燈管燈頭重新設(shè)計，燈管兩端的燈頭引出兩個直徑不同的安裝插針，同時使燈座上與燈頭接插的安裝孔直徑也不同。保證燈頭引出的粗針只能安裝到燈座上孔徑大的安裝孔，而不能裝入孔徑小的另一個安裝孔，這樣就能保證燈管的燈頭與安裝架組件上燈座只有I種安裝方式，實現(xiàn)防插錯功能。
[0033]本實用新型不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進(jìn)或變更，都不會超出本實用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED燈，其特征在于，所述LED燈包括開關(guān)電源，開關(guān)電源將115VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為28VDC電壓輸出，分別為電源模塊和LED燈供電，電源模塊將28VDC輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3VDC電壓，分別為數(shù)字邏輯控制電路和LED驅(qū)動器供電，數(shù)字邏輯控制電路接收外部離散控制信號并經(jīng)過處理后輸出控制信號至LED驅(qū)動器，LED驅(qū)動器接收數(shù)字邏輯控制電路發(fā)出的控制信號并經(jīng)過處理后輸出驅(qū)動信號控制LED燈的亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述開關(guān)電源將115VAC輸入電壓依次通過保險管、共模差模濾波電路，到達(dá)整流橋，經(jīng)整流橋后輸出150V左右的DC電壓，150VDC通過電阻分壓給L6562電源芯片供電，L6562電源芯片的第7管腳控制MOS管，使MOS管的源極和漏極導(dǎo)通，從而驅(qū)動變壓器起振，起振后的變壓器，將電壓由初級向次級轉(zhuǎn)換，次級線圈輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、輸出電容濾波轉(zhuǎn)換為直流電壓；次級輸出的電壓經(jīng)分壓后通過光耦反饋給L6562電源芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于，所述變壓器的輔助繞組輸出的交變電壓經(jīng)二極管整流、電容濾波后給L6562電源芯片供電，L6562電源芯片的第4管腳監(jiān)測輸入電流的波形，第3管腳監(jiān)測輸入交流電壓的波形，并對兩者進(jìn)行比較，從而控MOS管的開、關(guān)，使輸入端電流跟蹤交流輸入電壓的波形，用于有源功率因數(shù)校正。
4.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述外部離散控制信號分三路通過光耦隔離后耦合到數(shù)字邏輯控制電路。
5.如權(quán)利要求4所述的LED燈，其特征在于，所述數(shù)字邏輯控制電路為單片機(jī)，單片機(jī)的型號為 PIC24FJGA0002。
6.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述光耦為F0DM121C芯片。
7.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述LED驅(qū)動器為TLC5947芯片。
8.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述LED燈的燈腳為防插錯結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H05B37/02GK203775498SQ201420179810
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】孫江潮 申請人:北京安達(dá)維爾民用航空技術(shù)有限公司