Led燈驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】LED燈驅(qū)動器，涉及一種數(shù)字控制的LED燈驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)包括用于驅(qū)動LED燈的驅(qū)動單元、用于給所述LED燈提供驅(qū)動電源的開關(guān)電源和預(yù)設(shè)有所述LED燈的功率值，用于控制所述驅(qū)動單元的控制單元，以及用于將所述LED燈兩端的電壓的變化情況反饋給所述控制單元的反饋單元，反饋單元根據(jù)所述LED燈兩端的電壓的變化情況產(chǎn)生反饋信號傳送給控制單元，控制單元根據(jù)所述LED燈的預(yù)設(shè)功率值和所述反饋信號產(chǎn)生PWM信號并將該P(yáng)WM信號傳送給所述驅(qū)動單元以控制所述LED燈的功率值趨向其預(yù)設(shè)功率值。使用開關(guān)電源供電，采用PWM控制，保證了LED燈在比較穩(wěn)定的電壓和功率下工作。
【專利說明】LED燈驅(qū)動器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種LED燈驅(qū)動器，具體涉及一種數(shù)字控制的LED燈驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈是一種長壽命光源，理論壽命可達(dá)50000小時，但是如果驅(qū)動器設(shè)計不合理會影響它的使用壽命。傳統(tǒng)的LED燈驅(qū)動器都是由模擬電路搭建而成，LED燈的工作特性要求有穩(wěn)定的工作電流，但由于市電電壓不穩(wěn)，由模擬電路搭建而成的傳統(tǒng)的LED燈驅(qū)動器向LED燈輸出的電流隨著供電電壓的變化容易產(chǎn)生較大的波動，從而導(dǎo)致LED燈的實際功率不穩(wěn)定，故LED燈工作時容易閃爍，長期這樣下去會影響LED燈的使用壽命。另外，隨著人們對照明需求的變化，一些大功率LED燈需要在比較大的亮度范圍內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定調(diào)光，這對LED燈驅(qū)動器提出了更高的要求，模擬電路不便于進(jìn)行精確量化控制，難以達(dá)到這類LED燈的驅(qū)動要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種供電電壓穩(wěn)定、可在比較大的亮度范圍內(nèi)穩(wěn)定調(diào)光、可讓LED燈在比較穩(wěn)定的功率下工作以延長LED燈的使用壽命的LED燈驅(qū)動器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案。
[0005]LED燈驅(qū)動器，包括用于驅(qū)動LED燈的驅(qū)動單元、用于給所述LED燈提供驅(qū)動電源的開關(guān)電源和預(yù)設(shè)有所述LED燈的功率值，用于控制所述驅(qū)動單元的控制單元，以及用于將所述LED燈兩端的電壓的變化情況反饋給所述控制單元的反饋單元，反饋單元根據(jù)所述LED燈兩端的電壓的變化情況產(chǎn)生反饋信號傳送給控制單元，控制單元根據(jù)所述LED燈的預(yù)設(shè)功率值和所述反饋信號產(chǎn)生PWM信號并將該P(yáng)WM信號傳送給所述驅(qū)動單元以控制所述LED燈的功率值趨向其預(yù)設(shè)功率值，驅(qū)動單元包括電阻Rl、電阻R2、電容Cl、電容C2、運算放大器U1、電容C3、場效應(yīng)管Q1、電阻R3、電阻R5和電阻R6，運算放大器Ul的型號為LM358，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后連接在控制單元和運算放大器Ul的3號引腳之間，電容Cl連接在電阻Rl和電阻R2的接點和地之間，電容C2連接在電阻R2和運算放大器Ul的3號引腳的接點和地之間，運算放大器Ul的4號引腳接地，運算放大器Ul的8號引腳外接電源，運算放大器Ul的I號引腳與場效應(yīng)管Ql的柵極連接，場效應(yīng)管Ql的柵極外接電源，電容C3連接在場效應(yīng)管Ql的柵極和地之間，場效應(yīng)管Ql的源極接地，驅(qū)動單元設(shè)置有分別與所述LED燈的兩極連接的正極輸出端和負(fù)極輸出端，場效應(yīng)管Ql的漏極接所述負(fù)極輸出端，電阻R3、電阻R5和電阻R6串聯(lián)后連接在所述開關(guān)電源的輸出端和所述正極輸出端之間，反饋單元包括運算放大器Ul、電阻R4和電阻R7，電阻R4和電阻R7串聯(lián)后連接在電阻R3和所述正極輸出端的接點和運算放大器Ul的2號引腳之間，運算放大器Ul的5號引腳連接于電阻R5和電阻R6的接點，運算放大器Ul的6號引腳連接于電阻R4和電阻R7的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接于電阻R7和運算放大器Ul的2號引腳的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接所述控制單元以向控制單元傳送反饋信號。[0006]其中，所述開關(guān)電源包括開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、發(fā)光二極管D2、二極管D3、電阻R8、電感LI和用于接市電的電源插頭CONl，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的型號為LM2575，電容C4和電容C5并聯(lián)后連接在電源插頭CONl的第一輸出端和地之間，電源插頭CONl的第二輸出端接地，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的I號引腳連接于電源插頭CONl的第一輸出端，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的3號引腳和開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的5號引腳均接地，二極管D3連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳和地之間，二極管D3的負(fù)極連接于開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳，電容C6和電容C7并聯(lián)后連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳和地之間，發(fā)光二極管D2和電阻R8串聯(lián)后與電容C7并聯(lián)，發(fā)光二極管D2的正極與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳連接，電容C7與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳的接點為開關(guān)電源的輸出端。
[0007]其中，控制單元基于32個引腳的ATMEGA48單片機(jī)實現(xiàn)，該單片機(jī)從13號引腳輸出所述PWM信號給所述驅(qū)動單元，該單片機(jī)從28號引腳接收所述反饋單元傳送過來的反饋信號。
[0008]其中，本LED燈驅(qū)動器還包括接口單元，所述接口單元基于CP2012芯片實現(xiàn)，所述單片機(jī)的30號引腳和所述單片機(jī)的31號引腳與所述接口單元連接。
[0009]本實用新型的有益效果是:通過使用開關(guān)電源給LED燈供電，同時采用PWM控制方式控制LED燈的功率，再配合反饋單元根據(jù)LED燈兩端的電壓情況來綜合產(chǎn)生PWM信號控制LED燈的功率，保證了 LED燈在比較穩(wěn)定的電壓和功率下工作，以延長LED燈的使用壽命，此外，本實用新型的LED燈驅(qū)動器采用數(shù)字控制的方式，可以精確量化地通過PWM信號來控制LED燈的功率，因此在較大的亮度范圍內(nèi)調(diào)光時光亮度也比較穩(wěn)定，調(diào)光時不容易閃爍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的LED燈驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本實用新型的LED燈驅(qū)動器的驅(qū)動單元和反饋單元的電路原理圖。
[0012]圖3為本實用新型的LED燈驅(qū)動器的開關(guān)電源的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本實用新型的LED燈驅(qū)動器，包括用于驅(qū)動LED燈的驅(qū)動單元、用于給所述LED燈提供驅(qū)動電源的開關(guān)電源和預(yù)設(shè)有所述LED燈的功率值，用于控制所述驅(qū)動單元的控制單元，以及用于將所述LED燈兩端的電壓的變化情況反饋給所述控制單元的反饋單元，反饋單元根據(jù)所述LED燈兩端的電壓的變化情況產(chǎn)生反饋信號傳送給控制單元，控制單元根據(jù)所述LED燈的預(yù)設(shè)功率值和所述反饋信號產(chǎn)生PWM信號并將該P(yáng)WM信號傳送給所述驅(qū)動單元以控制所述LED燈的功率值趨向其預(yù)設(shè)功率值,如圖2所示,驅(qū)動單元包括電阻R1、電阻R2、電容Cl、電容C2、運算放大器U1、電容C3、場效應(yīng)管Q1、電阻R3、電阻R5和電阻R6，運算放大器Ul的型號為LM358，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后連接在控制單元和運算放大器Ul的3號引腳之間，電容Cl連接在電阻Rl和電阻R2的接點和地之間，電容C2連接在電阻R2和運算放大器Ul的3號引腳的接點和地之間，運算放大器Ul的4號引腳接地，運算放大器Ul的8號引腳外接電源，運算放大器Ul的I號引腳與場效應(yīng)管Ql的柵極連接，場效應(yīng)管Ql的柵極外接電源，電容C3連接在場效應(yīng)管Ql的柵極和地之間，場效應(yīng)管Ql的源極接地，驅(qū)動單元設(shè)置有分別與所述LED燈Dl的兩極連接的正極輸出端和負(fù)極輸出端，場效應(yīng)管Ql的漏極接所述負(fù)極輸出端，電阻R3、電阻R5和電阻R6串聯(lián)后連接在所述開關(guān)電源的輸出端和所述正極輸出端之間。如圖2所示，反饋單元包括運算放大器U1、電阻R4和電阻R7，電阻R4和電阻R7串聯(lián)后連接在電阻R3和所述正極輸出端的接點和運算放大器Ul的2號引腳之間，運算放大器Ul的5號引腳連接于電阻R5和電阻R6的接點，運算放大器Ul的6號引腳連接于電阻R4和電阻R7的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接于電阻R7和運算放大器Ul的2號引腳的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接所述控制單元以向控制單元傳送反饋信號。本實施例中，控制單元基于32個引腳的ATMEGA48單片機(jī)實現(xiàn)，該單片機(jī)從13號引腳輸出所述PWM信號給所述驅(qū)動單元，該單片機(jī)從28號引腳接收所述反饋單元傳送過來的反饋信號。
[0015]電阻R1、電阻R2、電容Cl和電容C2組成低通濾波器，電阻Rl連接控制單元，控制單元發(fā)出的PWM信號經(jīng)過該低通濾波器濾除高頻信號后傳輸至運算放大器Ul，PWM信號經(jīng)過運算放大器Ul放大后輸送到場效應(yīng)管Ql的柵極以控制場效應(yīng)管Ql的通斷，使用PWM信號控制場效應(yīng)管Ql的開關(guān)頻率，從而控制LED燈Dl的功率，運算放大器Ul的型號為LM358，其包括兩個運算放大單元，如上所述，一個用于放大PWM信號，另一個用于采集LED燈Dl兩端的電壓變化情況并傳送給控制單元，運算放大器Ul的5號引腳和6號引腳采集LED燈Dl兩端的電壓，然后經(jīng)運算放大器Ul放大后生成反饋信號傳送給控制單元，控制單元結(jié)合LED燈Dl的預(yù)設(shè)功率值和該反饋信號計算PWM信號的占空比，然后根據(jù)計算得出的占空比生成PWM信號發(fā)送給驅(qū)動單元，從而實現(xiàn)循環(huán)采樣反饋信號對LED燈Dl的電流進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，以控制LED燈的功率，使得LED燈Dl的功率非常穩(wěn)定，即使在比較大的亮度范圍內(nèi)調(diào)光，也不容易閃爍，LED燈Dl長期工作在這樣穩(wěn)定的功率環(huán)境下，可有效地延長其使用壽命。另外，PWM技術(shù)的應(yīng)用也能有效降低LED燈的發(fā)熱量，可延長LED燈Dl的使用壽命。
[0016]如圖3所示，本實施例中，所述開關(guān)電源包括開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、發(fā)光二極管D2、二極管D3、電阻R8、電感LI和用于接市電的電源插頭C0N1，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的型號為LM2575，電容C4和電容C5并聯(lián)后連接在電源插頭CONl的第一輸出端和地之間，電源插頭CONl的第二輸出端接地，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的I號引腳連接于電源插頭CONl的第一輸出端,開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的3號引腳和開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的5號引腳均接地，二極管D3連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳和地之間，二極管D3的負(fù)極連接于開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳，電容C6和電容C7并聯(lián)后連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳和地之間，發(fā)光二極管D2和電阻R8串聯(lián)后與電容C7并聯(lián)，發(fā)光二極管D2的正極與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳連接，電容C7與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳的接點為開關(guān)電源的輸出端?；谛吞枮長M2575的開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3組件開關(guān)電源，實現(xiàn)高效的穩(wěn)壓，且功率小、轉(zhuǎn)換效率高、帶載能力強(qiáng)，可為驅(qū)動單元提供穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。
[0017]此外，本LED燈Dl驅(qū)動器還包括接口單元，所述接口單元基于CP2012芯片實現(xiàn)，所述單片機(jī)的30號引腳和所述單片機(jī)的31號引腳與所述接口單元連接。接口單元可增強(qiáng)本LED燈驅(qū)動器的拓展能力，通過USB接口與存儲設(shè)備通信，因此也可將控制信息存儲在存儲設(shè)備中。
[0018]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.LED燈驅(qū)動器，其特征在于:包括用于驅(qū)動LED燈的驅(qū)動單元、用于給所述LED燈提供驅(qū)動電源的開關(guān)電源和預(yù)設(shè)有所述LED燈的功率值，用于控制所述驅(qū)動單元的控制單元，以及用于將所述LED燈兩端的電壓的變化情況反饋給所述控制單元的反饋單元，反饋單元根據(jù)所述LED燈兩端的電壓的變化情況產(chǎn)生反饋信號傳送給控制單元，控制單元根據(jù)所述LED燈的預(yù)設(shè)功率值和所述反饋信號產(chǎn)生PWM信號并將該P(yáng)WM信號傳送給所述驅(qū)動單元以控制所述LED燈的功率值趨向其預(yù)設(shè)功率值，驅(qū)動單元包括電阻R1、電阻R2、電容Cl、電容C2、運算放大器U1、電容C3、場效應(yīng)管Q1、電阻R3、電阻R5和電阻R6，運算放大器Ul的型號為LM358，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后連接在控制單元和運算放大器Ul的3號引腳之間，電容Cl連接在電阻Rl和電阻R2的接點和地之間，電容C2連接在電阻R2和運算放大器Ul的3號引腳的接點和地之間，運算放大器Ul的4號引腳接地，運算放大器Ul的8號引腳外接電源，運算放大器Ul的I號引腳與場效應(yīng)管Ql的柵極連接，場效應(yīng)管Ql的柵極外接電源，電容C3連接在場效應(yīng)管Ql的柵極和地之間，場效應(yīng)管Ql的源極接地，驅(qū)動單元設(shè)置有分別與所述LED燈的兩極連接的正極輸出端和負(fù)極輸出端，場效應(yīng)管Ql的漏極接所述負(fù)極輸出端，電阻R3、電阻R5和電阻R6串聯(lián)后連接在所述開關(guān)電源的輸出端和所述正極輸出端之間，反饋單元包括運算放大器U1、電阻R4和電阻R7，電阻R4和電阻R7串聯(lián)后連接在電阻R3和所述正極輸出端的接點和運算放大器Ul的2號引腳之間，運算放大器Ul的5號引腳連接于電阻R5和電阻R6的接點，運算放大器Ul的6號引腳連接于電阻R4和電阻R7的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接于電阻R7和運算放大器Ul的2號引腳的接點，運算放大器Ul的7號引腳連接所述控制單元以向控制單元傳送反饋信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈驅(qū)動器，其特征在于:所述開關(guān)電源包括開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、發(fā)光二極管D2、二極管D3、電阻R8、電感LI和用于接市電的電源插頭CONl，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的型號為LM2575，電容C4和電容C5并聯(lián)后連接在電源插頭CONl的第一輸出端和地之間，電源插頭CONl的第二輸出端接地，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的I號引腳連接于電源插頭CONl的第一輸出端,開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的3號引腳和開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的5號引腳均接地，二極管D3連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳和地之間，二極管D3的負(fù)極連接于開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的2號引腳，電容C6和電容C7并聯(lián)后連接在開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳和地之間，發(fā)光二極管D2和電阻R8串聯(lián)后與電容C7并聯(lián)，發(fā)光二極管D2的正極與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳連接，電容C7與開關(guān)穩(wěn)壓芯片U3的4號引腳的接點為開關(guān)電源的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈驅(qū)動器，其特征在于:控制單元基于32個引腳的ATMEGA48單片機(jī)實現(xiàn)，該單片機(jī)從13號引腳輸出所述PWM信號給所述驅(qū)動單元，該單片機(jī)從28號引腳接收所述反饋單元傳送過來的反饋信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈驅(qū)動器，其特征在于:本LED燈驅(qū)動器還包括接口單元，所述接口單元基于CP2012芯片實現(xiàn)，所述單片機(jī)的30號引腳和所述單片機(jī)的31號引腳與所述接口單元連接。
【文檔編號】H05B37/02GK203675384SQ201320886955
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】熊燁 申請人:東莞銘豐集團(tuán)有限公司