節(jié)能長壽led交通信號燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種節(jié)能長壽LED交通信號燈，包括LED發(fā)光單元以及用于驅(qū)動LED發(fā)光單元工作的驅(qū)動電源單元，驅(qū)動電源單元包括依次電性連接的EMC電路、第一整流濾波電路、功率變換電路、第二整流濾波電路和輸出電路；驅(qū)動電源模塊還包括PWM-PFC組合控制器、采樣電路和啟動電路；采樣電路用于感測輸出電路的電壓和電流并生成相應的電壓反饋信號和電流反饋信號；PWM-PFC組合控制器用于根據(jù)采樣電路提供的電壓反饋信號和電流反饋信號對功率變換電路進行控制；啟動電路電性連接在第一整流濾波電路和PWM-PFC組合控制器之間。本實用新型能有效提高交通信號燈的功率因數(shù)并降低能耗，且可靠性高、使用壽命長。
【專利說明】節(jié)能長壽LED交通信號燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種交通信號燈，具體涉及一種節(jié)能長壽LED交通信號燈。
【背景技術(shù)】
[0002]交通信號燈是交通信號中的重要組成部分，是道路交通的基本語言，其一般包括LED發(fā)光單元和驅(qū)動電源單元，驅(qū)動電源單元用于把交流電源供應轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光單元。現(xiàn)有交通信號燈的驅(qū)動電源單元功率因數(shù)非常低、能耗很大，而且現(xiàn)有的LED發(fā)光單元的可靠性較差，影響交通信號燈的使用壽命。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出了一種節(jié)能長壽LED交通信號燈，其能有效提高交通信號燈的功率因數(shù)并降低能耗。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]節(jié)能長壽LED交通信號燈，包括LED發(fā)光單元以及用于驅(qū)動該LED發(fā)光單元工作的驅(qū)動電源單元，所述驅(qū)動電源單元包括依次電性連接的EMC電路、第一整流濾波電路、功率變換電路、第二整流濾波電路和輸出電路；所述驅(qū)動電源模塊還包括PWM-PFC組合控制器、采樣電路和啟動電路；該采樣電路用于感測輸出電路的電壓和電流并生成相應的電壓反饋信號和電流反饋信號；該PWM-PFC組合控制器用于根據(jù)采樣電路提供的電壓反饋信號和電流反饋信號對功率變換電路進行控制；該啟動電路電性連接在第一整流濾波電路和PWM-PFC組合控制器之間。
[0006]優(yōu)選地，所述驅(qū)動電源單元還包括欠壓關(guān)斷電路，其電性連接在第一整流濾波電路和PWM-PFC組合控制器之間。
[0007]優(yōu)選地，所述驅(qū)動電源單元還包括輔助電源電路，其電性連接在功率變換電路與采樣電路之間，用于為采樣電路提供穩(wěn)定的電源。
[0008]優(yōu)選地，所述EMC單元的輸入端還設有防雷保護電路。
[0009]優(yōu)選地，所述LED發(fā)光單元由多個LED混聯(lián)構(gòu)成，其包括多個串并聯(lián)連接的LED發(fā)光組且每個LED發(fā)光組由一 LED和一限流電阻串聯(lián)而成。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將交流輸入依次經(jīng)EMC處理、整流濾波、功率因數(shù)校正和功率變換，再經(jīng)整流濾波后為LED發(fā)光單元提供穩(wěn)定的直流電壓供應，本實用新型可通過PWM-PFC組合控制器對交通信號燈進行功率因數(shù)校正，以提高功率因數(shù)，通過啟動電路降低交通信號燈的啟動損耗，以提高電源轉(zhuǎn)換效率，而且，本實用新型的LED發(fā)光單元采用多個LED混聯(lián)構(gòu)成，當某一 LED發(fā)光組上的LED品質(zhì)不良而短路時，不影響余下的所有LED的正常工作，其線路簡單、亮度穩(wěn)定且可靠性高，能有效提高交通信號燈的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型節(jié)能長壽LED交通信號燈的較佳實施例的方框圖；[0012]圖2為圖1中驅(qū)動電源單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述，以便于更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術(shù)思想。
[0014]請參見圖1和圖2，本實用新型涉及一種節(jié)能長壽LED交通信號燈，其較佳實施方式包括驅(qū)動電源單元100和LED發(fā)光單元200。
[0015]驅(qū)動電源單元100用于把交流電源供應轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光單元120，其包括防雷保護電路110、EMC電路120、第一整流濾波電路131、功率變換電路140、第二整流濾波電路132、輸出電路150、采樣電路160、PWM-PFC組合控制器170、啟動電路180和欠壓關(guān)斷電路190 ;其中，防雷保護電路110、EMC電路120、第一整流濾波電路131、功率變換電路140、第二整流濾波電路132和輸出電路150依次電性連接；采樣電路160電性連接在輸出電路150和PWM-PFC組合控制器170之間。
[0016]其中，EMC電路120可有效改善驅(qū)動電源單元的電磁兼容性能，減少外網(wǎng)對產(chǎn)品的干擾，并減小產(chǎn)品對外網(wǎng)的干擾。
[0017]功率變換電路140包括一用于調(diào)節(jié)該功率變換電路輸出電壓的開關(guān)管Q3，該開關(guān)管Q3根據(jù)PWM-PFC組合控制器170控制周期性地導通和關(guān)斷，以實現(xiàn)對功率變換電路輸出電壓的調(diào)節(jié)，該開關(guān)管Q3的漏極套設有磁環(huán)，且該開關(guān)管Q3的漏極和源極之間設有電容C2，可有效消除高頻干擾，改善驅(qū)動電源單元的EMI和THD性能。
[0018]輸出電路150設有假負載，以提高驅(qū)動電源單元的穩(wěn)定性。
[0019]第二整流濾波電路132包括一用于整流的肖特基二極管D3，該肖特基二極管D3的正引腳和負引腳均設套設有磁環(huán)，可有效消除高頻干擾，改善驅(qū)動電源單元的EMI和THD性倉泛。
[0020]采樣電路160用于感測輸出電路的電壓和電流并生成相應的電壓反饋信號和電流反饋信號，且將上述電壓反饋信號和電流反饋信號發(fā)送至PWM-PFC組合控制器170。該PWM-PFC組合控制器170用于根據(jù)采樣電路160提供的電壓反饋信號和電流反饋信號對功率變換電路進行控制，其由PWM控制電路和主動式PFC組成，本實用新型可通過PWM-PFC組合控制器對交通信號燈進行功率因數(shù)校正，以提高功率因數(shù)。其中，主動式PFC優(yōu)選采用單級 PFC。
[0021]啟動電路180電性連接在第一整流濾波電路131和PWM-PFC組合控制器170之間，其包括三極管Ql、三極管Q2、二極管Dl、穩(wěn)壓管DZl、穩(wěn)壓管DZ2、電容Cl以及電阻Rl至電阻R4。該三極管Ql的集電極通過電阻Rl連接第一整流濾波電路131，該三極管Ql的發(fā)射極連接該二極管Dl的陽極，該二極管Dl的陰極連接該PWM-PFC組合控制器170，該三極管Ql的基極依次通過電阻R3和電阻R2連接第一整流濾波電路131，該三極管Ql的基極還連接穩(wěn)壓管DZl的陰極，該穩(wěn)壓管DZl的陽極接地；該三極管Q2的集電極連接該三極管Ql的基極，該三極管Q2的發(fā)射極接地，該三極管Q2的基極連接該穩(wěn)壓管DZ2的陽極，該穩(wěn)壓管DZ2的陰極依次通過電阻R4和電容Cl接地；該二極管D2的陽極連接在電阻R4和電容Cl之間，該二極管D2的陰極連接二極管Dl的陰極。
[0022]當驅(qū)動電源單元100啟動時，三極管Ql的基極得電使該三極管Ql的發(fā)射極正偏導通，此時經(jīng)第一整流濾波電路131整流后輸出的直流電經(jīng)電阻R1、三極管Ql和二極管Dl傳輸至該PWM-PFC組合控制器170，并為PWM-PFC組合控制器170供電，當驅(qū)動電源單元100啟動后，該三極管Ql的發(fā)射極反偏不導通，啟動電路180處于關(guān)閉狀態(tài)。本實用新型通過啟動電路可降低交通信號燈的啟動損耗，以提高電源轉(zhuǎn)換效率。
[0023]欠壓關(guān)斷電路190電性連接在第一整流濾波電路131和PWM-PFC組合控制器170之間。
[0024]作為優(yōu)選，驅(qū)動電源單元100還包括輔助電源電路161，其電性連接在功率變換電路140與米樣電路160之間,用于為米樣電路160提供穩(wěn)定的電源。
[0025]LED發(fā)光單元120連接在驅(qū)動電源單元100的輸出端，其由多個LED混聯(lián)構(gòu)成，包括多個串并聯(lián)連接的LED發(fā)光組且每個LED發(fā)光組由一 LED和一限流電阻串聯(lián)而成。當某一 LED發(fā)光組上的LED品質(zhì)不良而短路時，不影響余下的所有LED的正常工作，其線路簡單、亮度穩(wěn)定且可靠性高，能有效提高交通信號燈的使用壽命。
[0026]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.節(jié)能長壽LED交通信號燈，包括LED發(fā)光單元以及用于驅(qū)動該LED發(fā)光單元工作的驅(qū)動電源單元，其特征在于:所述驅(qū)動電源單元包括依次電性連接的EMC電路、第一整流濾波電路、功率變換電路、第二整流濾波電路和輸出電路；所述驅(qū)動電源模塊還包括PWM-PFC組合控制器、采樣電路和啟動電路；該采樣電路用于感測輸出電路的電壓和電流并生成相應的電壓反饋信號和電流反饋信號；該PWM-PFC組合控制器用于根據(jù)采樣電路提供的電壓反饋信號和電流反饋信號對功率變換電路進行控制；該啟動電路電性連接在第一整流濾波電路和PWM-PFC組合控制器之間。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述驅(qū)動電源單元還包括欠壓關(guān)斷電路，其電性連接在第一整流濾波電路和PWM-PFC組合控制器之間。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述第二整流濾波電路包括一用于整流的肖特基二極管，該肖特基二極管的正引腳和負引腳均設套設有磁環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述功率變換電路包括一開關(guān)管，該開關(guān)管用于根據(jù)PWM-PFC組合控制器的控制周期性地導通和關(guān)斷以實現(xiàn)對功率變換電路輸出電壓的調(diào)節(jié)，該開關(guān)管的漏極套設有磁環(huán)，且該開關(guān)管的漏極和源極之間設有第二電容。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述啟動電路包括第一三極管、第二三極管、第一二極管、第二二極管、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管、第一電容以及第一電阻至第四電阻；該第一三極管的集電極通過第一電阻連接第一整流濾波電路，該第一三極管的發(fā)射極連接該第一二極管的陽極，該第一二極管的陰極連接該PWM-PFC組合控制器，該第一三極管的基極依次通過第三電阻和第二電阻連接第一整流濾波電路，該第一三極管的基極還連接第一穩(wěn)壓管的陰極，該第一穩(wěn)壓管的陽極接地；該第二三極管的集電極連接第一三極管Ql的基極，該第二三極管的發(fā)射極接地，該第二三極管的基極連接該第二穩(wěn)壓管的陽極，該第二穩(wěn)壓管的陰極依次通過第四電阻和第一電容接地；該第二二極管的陽極連接在第四電阻和第一電容之間，該第二二極管的陰極連接該第一二極管的陰極。
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述驅(qū)動電源單元還包括輔助電源電路，其電性連接在功率變換電路與采樣電路之間，用于為采樣電路提供穩(wěn)定的電源。
7.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述EMC單元的輸入端還設有防雷保護電路。
8.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能長壽LED交通信號燈，其特征在于:所述LED發(fā)光單元由多個LED混聯(lián)構(gòu)成，其包括多個串并聯(lián)連接的LED發(fā)光組且每個LED發(fā)光組由一 LED和一限流電阻串聯(lián)而成。
【文檔編號】H05B37/02GK203761633SQ201320881372
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】呂杏軍 申請人:深圳市法馬新智能設備有限公司