一种供电线路中的led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED驱动电路,尤其涉及利用照明供电线路兼做灯控信息的LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]LED照明技术近年来取得了长足的进步与发展,以其很高的发光效率、无与伦比的长寿特性、优良的光色、驱动的方便与灵活而受到用户的好评。虽然在推向市场的初期曾有过一段时间的争议,但现在通过不断地发展完善,已迅速被广大用户所接受,并迎来了普及推广的高潮。
[0003]LED照明技术应用范围广阔,不仅可以在家庭中应用,还可以广泛应用于广场、商场、学校、路灯、机场、桥梁等公共照明场合,得益于其灯具的发光效率很高,可以大大减少能源的热损耗,实现城市照明领域的绿色低碳环保,还能通过引入智能调光控制技术与设备,根据实际需要对光强进行实时、灵活的管理控制,进一步挖掘LED照明技术的节电潜能,并使城市照明达到更高的智能化水平。
[0004]要想对光强进行控制,目前惯用的方式有两种:
一种是预编程序控制方式,即把预期的光强与时间的关系曲线作成“照明运行图”,并编程下载到LED驱动器内的嵌入式微处理器中,然后在每天加电后,灯具都在微处理器的控制下,根据所处的不同时段选择不同的照明功率,即自动的严格遵循预定的照明运行图工作,这种方式简单方便,但必需事先对照明需求进行仔细认真的摸底、分析与规划,一旦编程确定后,再想修改就相当麻烦。
[0005]另一种是实时通信控制方式,不但可以将上述“照明运行图”通过信号在线传输方式根据需要随时下载到LED驱动器内的嵌入式微处理器中,还可以根据特殊需求,随时人工干预微处理器的工作,进而立即改变灯具的运行状态,即达到脱离“照明运行图”而灵活进行即时操控的目的。如果再加上灯具运行状态的反馈信息处理,才能真正称得上现代智能化的照明监控管理。
[0006]上述第二种可控照明管理系统具有一个很明显的特点,即需要一套与嵌入式微处理器进行实时通信的信息传输回路,这套信息传输回路可以是有线的,例如电力线载波、RS485工业控制总线等,也可以是无线的,例如点对多点的射频传输、点对点RF接力、zigbee无线组网等。但是,目前这些常用的传输方式都必需在原有灯具系统之外,另敷设通信线缆或配备无线通信传输系统设备,而且由于通信系统设备都独立于灯具,和灯具之间还必需通过诸如0-10V电压控制接口、4-20mA电流环路控制接口或其它数字控制接口才能相连,实现对灯具的实时控制。
【发明内容】
[0007]本发明目的在于克服以上现有技术之不足,提出一种利用照明供电线路兼做灯控信息的LED驱动电路,完全避免另架设通信线路的技术路线和方法,以克服目前常用的各种控制方法的繁琐和不足,简洁方便地实现对LED公共照明灯具实现快速、实时的控制,具体由以下技术方案实现:
所述供电线路中的LED驱动电路,包括:
进线信号处理单元,接收供电电源进线信号,进行双向抗干扰滤波输出市电信号;将所述市电信号转换为含有脉动成分的直流电信号并输出;
单级PFC反激开关转换单元,接收所述直流电信号与市电信号,进行PWM脉冲调制,再经高频变压器降压处理及二次整流滤波后,得到低压直流信号并输出;
自控信号调理与执行单元,接收所述直流电信号与市电信号,输出根据供电线路的电气特征实时改变的驱动功率信号;
输出电压电流检测单元,接收所述低压直流信号与驱动功率信号,将所述接收的信号分别对应地通过串联在直流输出回路中采样电阻、直流输出端设置的电阻分压器得到电流采样值与电压采样值,电流、电压采样值再经放大处理后向所述单级PFC反激开关转换单元输出反馈控制信号。
[0008]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,还包括隔离式恒压限流闭环反馈单元,该单元接受所述反馈控制信号经放大后形成误差信号,再将所述误差信号通过线性光耦合器合路后,送入单级PFC反激开关转换单元,实现闭环反馈。
[0009]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,所述单级PFC反激开关转换单元包括整流、滤波功能块、反激开关转换器以及有源功率因数校正功能块,
所述有源功率因数校正功能接收进线信号处理单元输出的直流电信号,并进行斩波使进线信号的电流与进线电压同频同相,输出第二直流电信号;
所述反激开关转换器用于对含有工频脉动成分的直流电信号进行PWM脉冲调制,得到所述第二直流电信号,再经高频变压器隔直与降压处理,最后经所述整流、滤波功能块的二次整流滤波后,得到所述低压直流输出。
[0010]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,所述隔离式恒压限流闭环反馈单元中,反馈控制信号通过三个误差放大器TL431放大形成误差信号,分别为IC4、IC5、IC6,其中IC4为电压误差放大器,IC6、IC5共同构成电流误差放大器,IC4、IC5、IC6的负输入端分别内置有一个精密2.5V稳压源,输出端分别设置有一个扩流三极管,IC5、IC4的阴极直接相连,接于光耦0PT1的内部发光管负极,IC5、IC4的阳极与阳极也直接相连,接于所述直流输出采样电阻的一端,IC6的阴极通过分压电阻接于光耦0PT1的内部发光管正极。
[0011]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,所述单级PFC反激开关转换单元包括PWM开关控制芯片IC2、二极管D2、D3、D5、开关管Q1、电容C5、C11、以及电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R9、Rll、R12,Q1的源极通过电阻R11接地,Q1工作电流经过R1时形成的压降作为电流取样信号,送到IC2的4脚,用于实现功率管的过流保护,Q1的栅极受控于IC2,通过电阻R9、D3的并联电路连接到IC2的7脚,IC2的1脚为调整电压输入端,所述进线信号处理单元的输出端经电阻R2、R3及R4取样分压后连接IC2的3脚,D5的正极通过电阻R12连接到IC2的5脚,IC2的8脚通过R5、R6与C5的正极相连,Q1工作形成的脉冲电流经变压后由二极管D2进行二次整流,再通过C11平滑滤波后,经直流输出端送往LE!D灯具。
[0012]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,所述输出电压电流检测单元包括电阻R21与电阻R22,R21、R22跨接在该单元的反馈控制信号输出端的正极输出与负极GND2之间,R22上端的分压点与IC4的参考电极端相连,实现电压采样。
[0013]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,所述输出电压电流检测单元中还包括R14,R14串联在负极GND2与实际的直流输出端负极GND之间,实现电流采样。
[0014]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,自控信号调理与执行单元包括微处理器IC1、光耦0PT2、光耦0PT3、电容C9、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R31、电阻R32、高频变压器、二极管D6整流、电容C10以及设有线性三端稳压器IC3,IC3输出的+5V电压送到IC1的20脚,电容C9、电阻R23串联并接入+5V辅助电源与地之间,串联的连接点与1C的1脚相连,IC1的7脚、6脚分别对应地连接到光耦0PT2和光耦0PT3的内部发光二极管的负极,该两只发光二极管的正极则分别通过电阻R29、R30连接到+5V电源端,光耦0PT2、0PT3内部光敏三极管的集电极分别对应地通过R31、R32连接到所述IC4的参考电极上,光耦0PT2内部光敏三极管的发射极与光耦0PT3内部光敏三极管的发射极相连,并接至IC4的阳极,R31、R32分别对应地与0PT2、0PT3中的光敏三极管串联后再与R22并联。
[0015]所述供电线路自控调光式LED驱动电路的进一步设计在于,进线信号处理单元包括电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电