專利名稱：一種led路燈驅動電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明燈具技術領域，具體的說，是一種LED路燈驅動電源。
背景技術：
目前城市道路兩邊路燈的啟閉是由管理部門通過人工管理開關的方式進行的。但是，在季節(jié)的變化中，隨著天氣的晴陰雨雪，云層狀況，光線的情況是不一樣的，光線在城市的各個區(qū)域也是不一樣的，這時，手動控制就會比較困難，路燈啟閉的準確度會受到影響的，使得路燈的利用效率降低。此外，目前一般的路燈本身是不能根據道路的使用情況進行光亮度的調節(jié)的，其使用效果會受到一定的影響。大功率LED照明器件的出現使路燈的照明狀況有了很大的提高。相比較傳統的高壓鈉燈，LED燈具有耗電少、光效高、壽命長、無污染的優(yōu)點，如果能與高效驅動電源結合起來，其使用效果會有更大的提高。

實用新型內容本實用新型的目的是，為目前使用的LED路燈提供一種高效的驅動電源，使LED燈路耗電少、光效高、壽命長的優(yōu)點能更好地發(fā)揮，并能結合LED路燈的智能化控制，使之亮度調節(jié)方便，節(jié)能效果更好。為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是一種LED路燈驅動電源，為一種基于峰值檢測原理的恒流源電路，其特征是，包括恒壓開關電源電路、恒流輸出電路、單片機控制器、溫度保護和PWM調理電路，交流電源經過恒壓開關電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機控制器的一端連接外設的傳感器，其另一端通過溫度保護P麗調理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路設有輸出端短路時自動保護的電路，恒流輸出電路將電壓源轉化為恒定直流輸出。所述恒壓開關電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關電源電路。所述恒流輸出電路采用了 L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時自動保護電路，利用芯片L6562A的峰值電流檢測功能，設計出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。本實用新型的恒流控制原理為電壓源正極連接LED負載后串接電感、NMOS開關管、電流采樣電阻后連接至電壓源負極，LED負載兩測并聯濾波電容，在電源正極和電感末端連接續(xù)流二極管，二極管負極接電源正極。其工作過程為通過控制NMOS開關管的導通， 同時采樣流過NMOS開關管的電流，當電源達到一定值時，關斷NMOS管，由于電感作用會電流會繼續(xù)流過二極管，同時電流逐漸減小，電感電動勢也同時減小，當減小至0時，再次導通NMOS開關管，周而復始。經過與負載并聯的電容濾波，負載電流保持恒定，為NMOS關斷電流的一半。由于恒流電路是基于電流峰值檢測工作的，輸出端的短路不會對電路造成任何損壞。采用芯片L6562A給NMOS開關管加控制電壓使之導通，由于電感作用，電感上的電流直線上升，由芯片L6562A進行電流與控制電壓的比較檢測，當電流達到一定值時，關斷 NM0S，此時，電感產生電動勢，由二極管進行續(xù)流，電感上的電流直線下降，當電感電流下降至0時，其電感電動勢也變?yōu)?，再次使NMOS導通，以此往復循環(huán)。這此過程中，電感的電流在0 —最大值一 0 —最大值…這樣的折線變化，由電容濾波，在負載上得到的平均電流就是最大電流的一半；當電容取值足夠大時，充電放電引起的電壓波動也會足夠小。本實用新型采用倒置式NMOS恒流源使用NMOS開關管，同時和電流采樣電阻連接在負載下端，以控制靠近電源負極的器件的方式實現低壓控制高壓，形成恒流；因此，控制電路不需要承擔較高電壓。本實用新型對電路保護的過程為溫度控制的帶死區(qū)的負反饋，溫度升高時，熱敏電阻值減小，NMOS管控制電壓升高超過起始導通電壓時導通，恒流控制電壓減小時，輸出電流減小，發(fā)熱減小，使得溫度在溫度保護電路的控制下達到平衡；可通過計算溫度控制點和熱敏電阻的參數得到控制電路的參數，實現對電路的準確保護。本實用新型通過單片機控制器連接傳感器(包括光照傳感器、車輛感應傳感器)、 進行功能的設定，可根據光線強弱、道路的使用情況對LED路燈實現智能化控制。本實用新型一種LED路燈驅動電源的積極效果是確保對LED路燈電源的恒流控制，控制電路不需要承擔較高電壓，安全可靠；可幫助實現對LED路燈的智能化控制。

附圖1為本實用新型一種LED路燈驅動電源的電路構成框圖；附圖2為恒壓開關電源電路圖；附圖3為恒流輸出電路圖；附圖4為溫度保護、PWM調理電路圖；附圖5為單片機控制器電路圖。
具體實施方式
以下參照附圖給出本實用新型一種LED路燈驅動電源的具體實施方式
，但是，本實用新型的實施不限于以下的實施方式。參見附圖1，一種LED路燈驅動電源，包括恒壓開關電源電路、恒流輸出電路、單片機控制器、溫度保護和PWM調理電路，交流電源通過恒壓開關電源電路連接至恒流輸出電路，單片機控制器的一端連接外設的傳感器，其另一端通過溫度保護PWM調理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路再輸出恒定直流，用于驅動LED路燈。參見附圖2，所述的恒壓開關電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關電源電路。輸入交流電壓經過Jl連接器輸入，經過C15、C16、C19、T2濾波，然后經過07、08、09、010橋式整流，再經過021、1^1、022的π式濾波器，輸入到變壓器、同時經過 R8、R7、R5、R6分壓連接到控制芯片L6562A第3腳峰值比較輸入端。L6562A通過控制NMOS 開關管Ql的打開、同時檢測流過電流檢測電阻R21、R22、R23的電流，當達到輸入腳3的比較值時關斷NM0S，此時進行隔離變壓器Tl對NMOS開關管Ql導通期間保存的能量進行反激釋放，在Tl的5 — 6腳、12 — 10腳、7 — 10腳間輸出脈沖電壓，電壓值跟線圈的匝數成比例，分別經二級管D1、D2、D5后由電容濾波得到直流電壓，同時Tl的第5腳串聯R14后連接至U2 L6562A的第5腳，當Tl能量釋放完畢時此腳電壓降為0，此時L6562A再次控制NMOS 開關管Ql的打開，以此循環(huán)。同時L65620A通過檢測R2、R3、R4分壓輸入到第1腳的電壓值來進行穩(wěn)壓，當檢測到電壓低時允許Ql工作，過高時禁止Ql工作實現。Tl的5 — 6腳、 12 - 10腳、7 — 10腳3組輸出也按匝數比形成相應的直流穩(wěn)壓值。其中5 — 6腳輸出給 U2供電、并作為輸出電壓的反饋，12 - 10腳輸出給隔離測的電路供電，7 - 10腳輸出一個較高的直流電壓作為恒流輸出電路的電源驅動、此輸出電壓根據實際LED負載的串接數量確定一個最大值。參見附圖3，所述恒流輸出電路采用L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時自動保護電路，利用芯片L6562A 的峰值電流檢測功能，設計出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。lout+、Iout-為恒流電源驅動輸出端，電壓源正極連接負載后串接電感L2、NMOS開關管Q2、電流采樣電阻R37、R38后連接至電壓源負極，負載兩測并聯有濾波電容C27，在電源正極和電感末端連接續(xù)流二極管 D11，二極管負極接電源正極。R32、R33跨接在Q2兩測，中間點經以6、1 36連接至控制芯片 U3 L6562A的零電壓檢測第5腳。Con為電壓源輸入端連接至U3的峰值比較輸入第3腳， U3的第7腳經R30連接至Q2控制腳。R27、M8的比例提供電流檢測的放大系數，似9的電阻用于狀態(tài)的啟動激活，取值IM歐以上。L2、Q2、R37、R38及電流檢測關斷的控制方式，保證了電路輸出的抗短路能力，在外部懸空、短路和超負荷負載的情況下均不會出現損壞和異常。恒流輸出電路將電壓源轉化為恒定直流輸出，驅動大功率LED路燈；通過改變Con輸入到U3的峰值檢測比較電壓實現輸出電流的連續(xù)可調，即實現路燈亮度的連續(xù)可調。附圖4為溫度保護、PWM調理電路。U4A為運算放大器，PWM脈沖信號經R39、C28 濾波后得到反映占空比大小的直流電壓，連接至U4A的同相輸入端第3腳，經電阻網絡調理后輸出至恒流輸出電路的控制信號Con。PTCl為負溫度系數熱敏電阻，用于溫度保護，5V電源經PTCl與R43分壓后連接至NMOS管Q3控制腳1腳，在溫度較低時PTCl阻值較大，R43 的分壓很小，Q3不導通，溫度升高時，熱敏電阻值減小，R43分壓升高至達到Q3的導通電壓時Q3開始導通，控制電壓減小，恒流輸出電流減小，發(fā)熱減小，使得溫度在溫度保護電路的控制下達到平衡；可通過計算溫度控制點和熱敏電阻的參數并結合Q3起始導通電壓值得到控制電路的參數，設定在溫度達到一定值時啟動保護，并在一定溫度下達到平衡，以實現對電路的準確保護。附圖5為單片機控制器電路。本電路使用了 STC11F04E芯片，使用其他單片機的控制原理均與此無實質差異。利用單片機一個IO 口 P3. 7輸出不同占空比的PWM方波連接至PWM調理電路控制恒流電路輸出的電流。通過在J3連接器上連接通信傳輸單元可實現對驅動電源的組網和遠程控制、通過在J2、J4連接器上連接車輛、光照傳感器，可實現按光照度和車流量的路燈亮度智能控制。
權利要求1.一種LED路燈驅動電源，為一種基于峰值檢測原理的恒流源電路，其特征在于，包括恒壓開關電源電路、恒流輸出電路、單片機控制器、溫度保護和PWM調理電路，交流電源經過恒壓開關電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機控制器的一端連接外設的傳感器，其另一端通過溫度保護PWM調理電路連接到恒流輸出電路，恒流輸出電路設有輸出端短路時自動保護的電路，恒流輸出電路將電壓源轉化為恒定直流輸出。
2.根據權利要求1所述的一種LED路燈驅動電源，其特征在于，所述恒壓開關電源電路使用了基于L6562A的隔離反激式功率因素校正開關電源電路。
3.根據權利要求1所述的一種LED路燈驅動電源，其特征在于，所述恒流輸出電路采用了 L6562A控制芯片，在芯片L6562A周邊連接有控制輸入電路、電流檢測電路、續(xù)流終止檢測電路和短路時自動保護電路，利用芯片L6562A的峰值電流檢測功能，設計出的峰值電流檢測的PWM恒流電路。
專利摘要本實用新型涉及照明技術領域，是一種LED路燈驅動電源，包括恒壓開關電源電路、恒流輸出電路、單片機控制器、溫度保護和PWM調理電路；交流電源經過恒壓開關電源電路得到與隔離直流電壓源，連接至恒流輸出電路，單片機控制器的一端連接外設的傳感器，其另一端通過溫度保護PWM調理電路連接到恒流輸出電路；恒壓開關電源電路使用了隔離反激式功率因素校正開關電源電路，恒流輸出電路設有自動保護電路，其將電壓源轉化為恒定直流輸出，驅動大功率LED路燈；通過改變輸入到L6562A的峰值檢測比較電壓實現輸出電流的連續(xù)可調；本實用新型的積極效果是確保對LED路燈電源的恒流控制，可幫助實現對LED路燈的智能化控制。
文檔編號H02M3/335GK202103892SQ201120069300
公開日2012年1月4日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月16日
發(fā)明者徐安成, 范志杰, 趙學明, 陳漫紅, 高軍 申請人:上海半導體照明工程技術研究中心, 上海致達智利達系統控制有限責任公司