專利名稱：Dc-dc利用線性控制橫流驅動器調節(jié)led路燈亮度的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光通信技術領域，尤其涉及一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)路燈普遍采用鈉燈為照明光源，而鈉燈的亮度(也就是功耗)是不可調節(jié)的， 這在很大程度上造成了能源的浪費，給國家發(fā)展帶來了巨大負擔。通常在晚上零點過后路上的行人都很少或者根本就沒有行人，這時如果能夠適當?shù)膶⒙窡舻牧炼冉迪聛?，那么將會減少很多能源的浪費。DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度技術它是在開關電源技術基礎上進行改進后的技術，傳統(tǒng)開關電源分為直流開關電源和交流開關電源兩大類，直流開關電源又可分為降壓型直流開關電源和升壓型開關電源兩類，而本技術屬于直流開關電源中的升壓型開關電源，它是將低壓直流電變換成高壓直流電的一種技術，此技術現(xiàn)在被廣泛應用在于工業(yè)、電力、交通、測量、通信和功率控制與變換的許多領域中，成為十分活躍的熱門技術。

實用新型內容針對上述問題，本實用新型提供一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置。本實用新型DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度技術解決了傳統(tǒng)燈具功率不可調節(jié)的問題，通過輸入一個線性電壓信號來控制LED燈具的亮度，輸入的線性電壓越高燈具就越亮，相應的功率也就越大，線性電壓越小燈具就越暗，相應的功率也就越小，以此達到調節(jié)燈具功率的目的。本實用新型采用的技術方案如下一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置，其特征在于所述裝置包括LED直流恒流升壓驅動電源模塊和單片機線性控制信號產生模塊。進一步的，所述LED直流恒流升壓驅動電源模塊包括電源輸入端，以及與其連接的LED路燈和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)接單片機控制信號輸出線路的分壓電阻RlO后與單片機連接，同時，控制系統(tǒng)分別連接輸入濾波電容C3、場效應管C4、電流運放的輸出補償電容C5、I. 25V參考電壓的濾波電容C6、單片機控制信號輸出線路的濾波電容C7、電路開關頻率設置電阻R5、輸出電流取樣電阻R6、主開關Ql導通電流設置電阻R7和R8、單片機控制信號輸出線路的分壓電阻R9后接地，另外，控制系統(tǒng)通過升壓開關場效應管Q2后與LED路燈連接并與電源輸入端形成閉合回路。進一步的，所述單片機線性控制信號產生模塊包括IOV基準電源及I. 25V基準電源、RS鎖存器、與門和控制單元，其中與門分為與門I和與門2，與門I通過比較器COMP與 IOV基準電源連接，控制單元一端連接RS鎖存器，另一端連接與門。本實用新型主要由2部分電路組成，第一部分是LED直流恒流升壓驅動電源模塊，第二部分是單片機線性控制信號產生模塊，輸入電壓為直流24V，在不調光時輸出電流為 350mA,輸出電壓為90V，在調光時輸出電流可以根據(jù)線性控制信號的電壓值在(T350mA之間任意調節(jié)。同時，利用單片機內部的D/A功能引腳輸出一個電壓值可調的控制信號去控制主電路場效應管的導通時間來改變電路的輸出電流值，從而達到調節(jié)LED燈具亮度，使輸出功率改變的目的。本實用新型通過線性改變控制信號的電壓值來控制LED燈具的亮度，實現(xiàn)了能源按需分配的作用，改變了以往路燈功率不可調的缺點，大大降低了能源的損耗。

圖I是本設計系統(tǒng)的控制系統(tǒng)框圖。圖2是LED直流恒流升壓驅動電源電路。圖中Cl、C3是輸入濾波電容，C2是輸出濾波電容，C4是場效應管Ql、Q2驅動電源的濾波電容，C5是運放GM的輸出補償電容，C6是I. 25V參考電壓的濾波電容，C7是單片機控制信號輸出線路的濾波電容，LI是電源的升壓儲能電壓，Dl是升壓隔離二極管，D2是單片機控制信號輸出線路的穩(wěn)壓二極管，QU Q2是升壓開關場效應管，Rl、R2、R4是輸出電壓檢測設置電阻，R3是主開關Ql導通電流取樣電阻，R5是電路開關頻率設置電阻，R6是輸出電流取樣電阻，R7、R8是主開關Ql導通時的電流設置電阻，R9、R10是單片機控制信號輸出線路的分壓電阻。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。同時本說明書中對替代特征的描述是對等同技術特征的描述，不得視為對公眾的捐獻。本說明書(包括任何權利要求、摘要和附圖)中用語若同時具有一般含義與本領域特有含義的，如無特殊說明，均定義為本領域特有含義。本實用新型涉及一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置， 其特征在于所述裝置包括LED直流恒流升壓驅動電源模塊和單片機線性控制信號產生模塊。進一步的，所述LED直流恒流升壓驅動電源模塊包括電源輸入端，以及與其連接的LED路燈和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)接單片機控制信號輸出線路的分壓電阻RlO后與單片機連接，同時，控制系統(tǒng)分別連接輸入濾波電容C3、場效應管C4、電流運放的輸出補償電容C5U.25V參考電壓的濾波電容C6、單片機控制信號輸出線路的濾波電容C7、電路開關頻率設置電阻R5、輸出電流取樣電阻R6、主開關Ql導通電流設置電阻R7和R8、單片機控制信號輸出線路的分壓電阻R9后接地，另外，控制系統(tǒng)通過升壓開關場效應管Q2后與LED路燈連接并與電源輸入端形成閉合回路。進一步的，所述單片機線性控制信號產生模塊包括IOV基準電源及I. 25V基準電源、RS鎖存器、與門和控制單元，其中與門分為與門I和與門2，與門I通過比較器COMP與 IOV基準電源連接，控制單元一端連接RS鎖存器，另一端連接與門。本實用新型主要由2部分電路組成，第一部分是LED直流恒流升壓驅動電源模塊， 第二部分是單片機線性控制信號產生模塊。它的輸入電壓為直流24V，在不調光時輸出電流為350mA，輸出電壓為90V，在調光時輸出電流可以根據(jù)線性控制信號的電壓值在(T350mA 之間任意調節(jié)。同時，利用單片機內部的D/A功能引腳輸出一個電壓值可調的控制信號去控制主電路場效應管的導通時間來改變電路的輸出電流值，從而達到調節(jié)LED燈具亮度， 使輸出功率改變的目的。電路的工作主要分為兩個階段，第一個階段是當Ql導通時電流經LI，Ql, R3回路到地，此時電感LI儲存電能，由于Dl反偏截止所以此時的輸出電能將全部由C2放電提供； 另一個階段為當Ql截止時電流經LI，Dl，LED，Q2, R6回路到地，此時的電能分別由電感LI 在第一個階段儲存的電能和輸入電源共同提供，電容C2此時充電儲能。當電路輸入24V直流電源后，此電壓經IOV基準電壓穩(wěn)壓模塊后輸出一個IOV電壓，此電壓一路為開關管的驅動模塊供電，一路加載到比較器COMPl的同相輸入端，由于 COMPl的反向輸入端的參考電壓為7. 5V，所以COMPl將輸出一個高電平到與門I的輸入端， 從而禁止低壓保護功能。在電路正常工作時控制單元將輸出一個高電平到與門I、與門2， 由于與門2的輸入端為高電平，所以它將一直輸出高電平，此信號將加載到Q2的柵極讓其一直保護導通狀態(tài)，而此時與門I的3個輸入端中有2個都為高電平，所以它的輸出狀態(tài)將完全由RS觸發(fā)器的輸出端Q的電壓值控制，RS觸發(fā)器的工作方式為，當S端為高電平，R 端為低電壓時，Q端輸出為高電平；當R端為高電平，不管S的狀態(tài)如何Q端都會輸出低電平，而S端會在電阻R5設置的振蕩頻率下周期的出現(xiàn)高低電平，而R端的狀態(tài)將由比較器 C0MP2、C0MP3的輸出決定，它們之中任意一個輸出高電平R端將會變成高電平；比較器的工作方式為當同相輸入端的電平大于反相輸入端的電平時比較器輸出為高電平，當同相輸入端的電平小于反相輸入端的電平時比較器輸出為低電平。比較器C0MP2有兩個輸入端， 它的反相輸入端的電壓由R7、R8從I. 25V基準電壓VREF處分壓得到，它的同相輸入端的電壓為采樣電阻R3的電壓值，所以我們可以通過調節(jié)R3的電阻值來設置開關管Ql的導通電流值；此電流值越大輸出的功率就大，此電流值越小輸出功率也就越小。而比較器C0MP3的同相輸入端電壓為采樣電阻R3的電壓值，反相輸入端的電壓為運放GM的輸出電壓值，而運放GM的輸出電壓值也由兩個輸入端的電壓值決定，GM的反相輸入端的電壓是由采樣電阻 R6處取樣得到，而同相輸入端的電壓是由單片機的內部數(shù)模轉換模塊產生，從附圖二我們可以看出RS觸發(fā)器的R端是由比較器C0MP2、C0MP3的輸出決定，當比較器C0MP2、C0MP3中的任意一個輸出高電平時RS觸發(fā)器都將會輸出低電平,相應的與門I也將輸出低電平，這樣場效應管Ql的柵極為低電平，即效應管Ql關斷截止。而能引起比較器C0MP2、C0MP3輸出高電平的唯一條件為它們的同相輸入端電壓大于反相輸入端電壓，在這個電路中C0MP2的反相輸入端CLIM被設置成一個固定電壓,而同相輸入端CS是R3電阻上的電壓值,這個電壓我們也可以理解成一個固定電壓，所以如果我們想改變輸出電流值可以通過改變C0MP3 的反向輸入端電壓來實現(xiàn)，即改變運放GM的輸出電壓值，運放輸出電壓值的大小是根據(jù)兩個輸入端的電壓差來決定的，在一定范圍內壓差越大運放輸出就越大，壓差越小運放輸出也就越小，運放GM的反相輸入端電壓為LED燈具回路電阻R6上的電壓值，根據(jù)歐母定律可知電壓等于電阻乖以電流，而這個電路中的電阻R6阻值固定，輸出電流的大小完全由電壓值決定，所以我們可以通過改變同相輸入端的電壓值來調節(jié)LED燈具的電流大小(即LED的亮度)，在這個電路中同相輸入端的電壓值是由單片機經內部數(shù)模轉換模塊出來的電壓值， 所以我們可以通過調節(jié)單片機內部數(shù)模轉換模塊出來的電壓值大小來控制LED燈具的亮度調節(jié)，這樣我們就實現(xiàn)了 DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的技術。本實用新型通過線性改變控制信號的電壓值來控制LED燈具的亮度，實現(xiàn)了能源按需分配的作用，改變了以往路燈功率不可調的缺點，大大降低了能源的損耗。
權利要求1.一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置，其特征在于所述裝置包括LED直流恒流升壓驅動電源模塊和單片機線性控制信號產生模塊。
2.根據(jù)權利要求I所述的DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置， 其特征在于所述LED直流恒流升壓驅動電源模塊包括電源輸入端，以及與其連接的LED路燈和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)接單片機控制信號輸出線路的分壓電阻RlO后與單片機連接，同時，控制系統(tǒng)分別連接輸入濾波電容C3、場效應管C4、電流運放的輸出補償電容C5、 I. 25V參考電壓的濾波電容C6、單片機控制信號輸出線路的濾波電容C7、電路開關頻率設置電阻R5、輸出電流取樣電阻R6、主開關Ql導通電流設置電阻R7和R8、單片機控制信號輸出線路的分壓電阻R9后接地，另外，控制系統(tǒng)通過升壓開關場效應管Q2后與LED路燈連接并與電源輸入端形成閉合回路。
3.根據(jù)權利要求I所述的DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置， 其特征在于所述單片機線性控制信號產生模塊包括IOV基準電源及I. 25V基準電源、RS鎖存器、與門和控制單元，其中與門分為與門I和與門2，與門I通過比較器COMP與IOV基準電源連接，控制單元一端連接RS鎖存器，另一端連接與門。
專利摘要本實用新型涉及一種DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度的裝置，包括LED直流恒流升壓驅動電源模塊和單片機線性控制信號產生模塊兩部分，本實用新型DC-DC利用線性控制橫流驅動器調節(jié)LED路燈亮度技術解決了傳統(tǒng)燈具功率不可調節(jié)的問題，通過輸入一個線性電壓信號來控制LED燈具的亮度，輸入的線性電壓越高燈具就越亮，相應的功率也就越大，線性電壓越小燈具就越暗，相應的功率也就越小，以此達到調節(jié)燈具功率的目的。通過線性改變控制信號的電壓值來控制LED燈具的亮度，實現(xiàn)了能源按需分配的作用，改變了以往路燈功率不可調的缺點，大大降低了能源的損耗。
文檔編號H05B37/02GK202353877SQ201120466878
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者梁熹, 王銘宇, 詹紅軍 申請人:四川華體燈業(yè)有限公司