本實(shí)用新型涉及一種LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保節(jié)能理念深入人心，人們對(duì)照明電器產(chǎn)品提出新要求、新標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，產(chǎn)品還應(yīng)符合智能化、模塊化及性價(jià)比高等特點(diǎn)，而且世界許多國家和地區(qū)都在制定相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)來提高產(chǎn)品的準(zhǔn)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(diǎn)，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(jìn)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(shí)問題，導(dǎo)致LED電源兼容性差、調(diào)光進(jìn)程受調(diào)光器型號(hào)影響、低亮度時(shí)閃爍、調(diào)光不平滑等問題困擾很多LED電源廠家。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)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(qiáng)、調(diào)光性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)的基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)電路。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于墻壁開關(guān)無極調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)電路，包括電網(wǎng)電壓檢測單元、反激式電路單元和單片機(jī)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(hào)ADD連接至單片機(jī)控制單元，單片機(jī)輸出的PWM控制信號(hào)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(fù)極接地，其中電阻R1和電阻R2串聯(lián)連接處為電壓信號(hào)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(duì)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(shí)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(jī)控制單元的PWM控制信號(hào)，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(jí)管D3陽極，其異名端連接至LED負(fù)極，二極管D3陰極連接LED正極，所述的電容C6正極和負(fù)極對(duì)應(yīng)連接LED正極和負(fù)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(jī)控制單元包括直流電源VCC、單片機(jī)U2、電阻R11和電阻R12，所述的單片機(jī)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(hào)ADD，5腳接地，8腳連接電阻R12并輸出所述的PWM控制信號(hào)。

所述的開關(guān)管Q1為增強(qiáng)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(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)調(diào)光器與LED驅(qū)動(dòng)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?fù)溆行У慕Y(jié)合起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本、體積最優(yōu)化；

(3)采用PWM控制實(shí)現(xiàn)無極調(diào)光控制，調(diào)光曲線平滑，低亮度時(shí)無閃爍。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)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(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)電路的單片機(jī)控制單元原理圖；

圖3為本實(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)電路控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)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(dòng)電路，包括電網(wǎng)電壓檢測單元、反激式電路單元和單片機(jī)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(hào)ADD連接至單片機(jī)控制單元，單片機(jī)輸出的PWM控制信號(hào)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(fù)極接地，其中電阻R1和電阻R2串聯(lián)連接處為電壓信號(hào)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(shí)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(duì)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(shí)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(jī)控制單元的PWM控制信號(hào)，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(jí)管D3陽極，其異名端連接至LED負(fù)極，二極管D3陰極連接LED正極，所述的電容C6正極和負(fù)極對(duì)應(yīng)連接LED正極和負(fù)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(qiáng)型N溝道MOSFET。

所述的單片機(jī)控制單元包括直流電源VCC、單片機(jī)U2、電阻R11和電阻R12，所述的單片機(jī)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(hào)ADD，5腳接地，8腳連接電阻R12并輸出所述的PWM控制信號(hào)。

本實(shí)用新型的工作原理為：當(dāng)墻壁開關(guān)處于正?！癘N”狀態(tài)時(shí)，LED電源處于正常工作模式，即不調(diào)光；當(dāng)墻壁開關(guān)按照一定條件處于快速“ON/OFF”狀態(tài)時(shí)，喚起調(diào)光功能。電網(wǎng)電壓檢測單元檢測出ADD電壓信號(hào)，送入單片機(jī)控制單元預(yù)處理，經(jīng)過單片機(jī)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(hào)，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(dòng)開關(guān)管Q1，從而實(shí)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(dòng)電路的控制方法，當(dāng)單片機(jī)U2收到電壓信號(hào)ADD后，內(nèi)部會(huì)進(jìn)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(hào)。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(hào)ADD進(jìn)入單片機(jī)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(dòng)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(dòng)作時(shí)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(shí)間為10秒，執(zhí)行步驟(4)；若“ON/OFF”動(dòng)作時(shí)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(jìn)行“ON/OFF”動(dòng)作，若“ON/OFF”動(dòng)作時(shí)間為2～3秒則單片機(jī)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(dòng)作前一時(shí)刻電流值為x％，并執(zhí)行步驟(5)；若“ON/OFF”動(dòng)作時(shí)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(dòng)作，若“ON/OFF”動(dòng)作時(shí)間為2～3秒則單片機(jī)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(dòng)作時(shí)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(dāng)?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(dòng)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(shí)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(jī)控制單元輸出的PWM100％->10％控制信號(hào)。與此同時(shí)，LED電源裝置的輸出電流由100％->10％(用時(shí)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(bǔ)償處理，以保證電流精度；如果此狀態(tài)快速“ON/OFF”時(shí)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(shí)，且在LED電源裝置的輸出電流由100％->10％(用時(shí)約10S)線性(或指數(shù))變化的過程中快速“ON/OFF”，單片機(jī)控制器進(jìn)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(jī)時(shí)刻的電流值x％；

狀態(tài)四：當(dāng)?shù)贜-1次快速“ON/OFF”，單片機(jī)控制器進(jìn)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(jìn)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(dāng)?shù)贜次快速“ON/OFF”，單片機(jī)控制單元進(jìn)行邏輯判斷快速“ON/OFF”前一時(shí)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(jìn)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(dú)特、新穎、符合人們?nèi)粘Ｉ盍?xí)慣。