CN101841950B - 一种led驱动电源及led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于LED电源领域，提供了一种LED驱动电源及LED光源，所述LED驱动电源包括整流滤波电路、调光模式检测电路、遥控接收模块、假负载电路、主功率变换器、次级整流滤波电路，以及主控制集成电路。本发明可以自动检测不同种类的调光器，从而自动选择进入相应的调光模式，达到了一灯多用的效果，使用本LED驱动电源，可以适用于切相型调光器、按键开关调光以及遥控调光，无须改变布线及安装其它LED驱动电源。
Description
技术领域
本发明属于LED电源领域，尤其涉及一种LED驱动电源及LED光源。
背景技术
目前，切相型调光器只能适应纯阻性的白炽灯泡，使用LED驱动电源会使切相型调光器的半导体器件损坏，LED灯也会出现闪烁现象。利用按键开关，从每次关闭到再次打开控制在3秒钟的时间内，设计有此调光功能的节能灯会进入亮度调节模式，但使用LED灯时则不能进行调光控制，只有关与亮的状态。而遥控调光目前多应用于户外城市亮化灯控制，一般功率和体积都比较大，根本不能应用在室内照明较小体积的LED光源中。
所以，当LED灯应用在不同的调光方式时，需要重新设计LED驱动电源，人们在实际应用时也需要分别购买不同类型的LED光源。同时，在灯具安装和布线方面都会因为不同的调光器或者调光方式而改变，给应用带来极为不便和资源浪费。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED驱动电源，旨在解决现有LED驱动电源不能同时满足切相型调光器、按键开关调光和小形化室内应用的遥控调光的需求的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LED驱动电源，所述LED驱动电源包括：
整流滤波电路，用于对输入电压进行整流滤波，输出直流电压；
调光模式检测电路，用于对所述直流电压进行检测，输出调光模式控制信号；
遥控接收模块，用于接收遥控编码调光信号，输出脉冲宽度调制信号；
假负载电路，用于在采用切相型调光器时提供假负载，输出调光电压伏值；
主功率变换器，用于根据变化的占空比变换直流电压的功率；
次级整流滤波电路，用于对所述主功率变换器变换后的电压进行整流滤波输出；以及
主控制集成电路，用于根据所述调光模式控制信号或者脉冲宽度调制信号进入不同的调光模式，控制所述假负载电路进行投切，调整所述主功率变换器的占空比；
从供电输入到LED光源之间，依次串接有所述整流滤波电路、所述主功率变换器和所述次级整流滤波电路；
所述整流滤波电路的输出端并接有所述假负载电路和所述调光模式检测电路；
所述主功率变换器的输入端并接所述主控制集成电路；
所述调光模式检测电路的检测输出信号和所述遥控接收模块的控制指令信号均连接到所述主控制集成电路，所述主控制集成电路的输出信号分别控制所述主功率变换器和所述假负载电路。
本发明实施例的另一目的在于一种包含上述LED驱动电源的LED光源。
本发明实施例可自动检测不同种类的调光器，从而自动选择进入相应的调光模式，达到了一灯多用的效果，使用本LED驱动电源，可以适用于切相型调光器、按键开关调光以及遥控调光，无须改变布线及安装其它LED驱动电源。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的LED驱动电源的结构图；
图2是本发明实施例中切相型调光器整流后直流电压输出波形和主控制集成电路驱动假负载的输出波形示意图；
图3是本发明实施例中按键开关开通与关闭所相隔时间的波形示意图；
图4是本发明实施例中输出50％占空比到主控制集成电路的波形示意图；
图5示出了本发明第二实施例提供的LED驱动电源的结构图；
图6示出了本发明第二实施例提供的LED驱动电源的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术发明实施例及优点更加清楚明白，以下结合附
图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例设置调光模式检测电路判别调光器种类，设置遥控接收模块实现遥控调光，主控制集成电路根据调光模式检测电路或遥控接收模块的信号进入不同的调光模式，控制假负载电路，调整主功率变换器的占空比，从而达到调整LED光源电流和亮度的效果。
图1示出了本发明第一实施例提供的LED驱动电源的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该LED驱动电源可以广泛应用于各种LED光源中，尤其可以内置于室内照明较小体积的LED光源中，包括整流滤波电路1、主功率变换器3、次级整流滤波电路4、假负载电路5、调光模式检测电路6、遥控接收模块7以及主控制集成电路8。其中，粗线表示主电路信号连接关系，带箭头的细线表示检测控制信号及其方向。
从供电输入到LED光源之间，依次串接有整流滤波电路1、主功率变换器3和次级整流滤波电路4。
整流滤波电路1的输出端并接有假负载电路5和调光模式检测电路6。
主功率变换器3的输入端并接主控制集成电路8。
调光模式检测电路6的检测输出信号和遥控接收模块7的控制指令信号均连接到主控制集成电路8，主控制集成电路8的输出信号分别控制主功率变换器3和假负载电路5。
供电输入来自于切相型调光器或按键开关，输入电压经整流滤波电路1整流，输出直流电压，调光模式检测电路6对输入的直流电压进行检测，得到不同的波形，输入到主控制集成电路8，主控制集成电路8以此判定进入切相型调光模式或按键开关调光模式。若遥控接收模块7有控制信号输出，则主控制集成电路8进入遥控调光模式。
主控制集成电路8根据调光模式的不同，采用不同的方式来控制假负载电路5进行投切，调整主功率变换器3的占空比，从而达到调整LED光源电流和亮度的效果。
主功率变换器3工作在开关模式，接受主控制集成电路8的占空比控制，对输入的直流电压进行功率变换，经次级整流滤波电路4进行整流滤波后输出。
假负载电路5接受主控制集成电路8的开关控制进行投切，当采用切相型调光器时提供假负载，输出调光电压伏值供给主控制集成电路8参考。
当采用切相型调光器时，经过切相后的电压输入到整流滤波电路1，整流成直流电压，调光模式检测电路6检测到的信号是一个被切了相位导通角的波形信号，如图2波形1所示，该信号输入到主控制集成电路8，主控制集成电路8进入设定的切相型调光模式，整个LED驱动电源***被启动工作。主控制集成电路8根据输入的信号生成驱动信号，如图2中的波形2所示，驱动假负载电路5工作。当切相型调光器有输出时，驱动信号为低电平，假负载接入，保证切相型调光器正常工作。同时，主控制集成电路8根据所检测到的调光电压伏值，相应调整主功率变换器3的占空比，经次级整流滤波电路4输出到LED光源，调节LED电流和亮度，达到调整LED光源电流和亮度的效果。
当采用按键开关调光时，市电经整流滤波电路1整流成直流电压，调光模式检测电路6检测到的信号是一个正弦波信号，输入到主控制集成电路8，主控制集成电路8进入设定的正弦波模式电路工作。主控制集成电路8输出最大的占空比到主功率变换器3，经次级整流滤波电路4整流后输出到LED光源，此时LED光源的电流和亮度是最亮的。同时，主控制集成电路8关闭驱动假负载电路5。
当按键开关关闭时，LED光源熄灭，如果在3秒钟之内再次按开按键开关时，其信号波形如图3所示，主控制集成电路8输出到主功率变换器3的占空比会调整到50％，LED光源电流会下降50％，亮度也会相应的变暗，如图4所示。当再次重复以上的关闭到开通操作时，主控制集成电路8输出到主功率变换器3的占空比会调整到30％，LED光源亮度也会相应的变暗，按照100％→50％→30％→0％→100％→…的循环规律进行调光。
当采用遥控调光时，市电经整流滤波电路1整流成直流电压，调光模式检测电路6检测到的信号是一个市电频率的正弦波信号，输入主控制集成电路8。主控制集成电路8进入设定的正弦波模式电路工作，输出最大的占空比到主功率变换器，经次级整流滤波电路4输出到LED光源，此时LED光源的电流和亮度是最亮的。同时，主控制集成电路8关闭驱动假负载电路5。
用遥控发射器控制LED驱动电源时，每按一次遥控发射器，遥控接收模块7会收相应的编码调光信号，输出一个脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号到主控制集成电路8，主控制集成电路8根据输入的PWM信号，相应调整主功率变换器3的占空比，使LED光源的电流和亮度随遥控控制变化，达到调光的效果。
图5示出了本发明第二实施例提供的LED驱动电源的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本实施例中，在整流滤波电路1与主功率变换器3之间增加功率因数校正电路2，同时由主控制集成电路8对其控制。功率因数校正电路2接收主控制集成电路8输出的固定频率、占空比变化的信号，使电流的导通相位与电压一致，导通时间也相应变宽，从而提高功率因数，有效地实现节能环保。
图6示出了本发明第二实施例提供的LED驱动电源的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
整流滤波电路1由整流桥1和电容2组成。
供电输入经整流桥1整流后输出直流电压，电容2对此直流电压进行滤波。
功率因数校正电路2由电感13、电力场效应管14、二极管15和电解电容16组成。
直流电压正端为功率因数校正电路2的输入，电感13一端接直流电压正端，另一端接二极管15的阳极，二极管15的阴极为功率因数校正电路2的输出。
电力场效应管14的源极接二极管15的阳极，漏极接直流地，栅极受主控制集成电路8控制。电解电容16的正端接二极管15的阴极，负端接直流地。
主功率变换器3由电阻20、电容21、二极管22、电力场效应管23、电阻24及变压器一次绕组25-1组成。
电阻20与电容21并联，一端接功率因数校正电路2的输出，一端接二极管22的阴极。
变压器一次绕组25-1一端接功率因数校正电路2的输出，一端接二极管22的阳极。
电力场效应管23的源极与二极管22的阳极相连，漏极经电阻24接地，栅极受主控制集成电路8控制。
次级整流滤波电路4由变压器二次绕组25-2、二极管33和电解电容34组成。
二次绕组25-2的一端接二极管33的阳极，经二极管33形成输出电源正极；二次绕组25-2另一端为输出电源负极。
电解电容34并接在输出电源正负极之间，起到滤波稳压作用。
假负载电路5由电阻10、电阻11及电力场效应管12组成。
假负载电路5跨接在直流电压正端与地之间，电阻10、电阻11及电力场效应管12成串联关系，电力场效应管12的栅极受主控制集成电路8控制。
调光模式检测电路6由电阻3、电阻4、电阻5、电容6、电阻7、电阻8、电解电容9组成。
在直流电压正端与地之间依次串联有电阻3、电阻4、电阻5。电容6与电阻5并联，非接地端提供信号到主控制集成电路8。
在电阻3、电阻4的公共端与直流地之间依次串联有电阻7、电阻8。电解电容9与电阻8并联，负端接地，正端提供信号到主控制集成电路8。
遥控接收模块7由遥控接收解码芯片31和二极管32组成。由遥控接收解码芯片31可根据接收到的遥控发射信号，自动调节输出脉宽的占空比，接收到遥控信号之后，经二极管送到主控制集成电路8。
主控制集成电路8由电源驱动芯片17、电阻18、电阻19、变压器绕组25-3、电解电容26、二极管27、电阻28、电阻29、电阻30组成。
电源驱动芯片17具有调光器种类检测功能，可以根据检测到不同的调光器种类，自动调节输出脉宽的占空比，并具有过压、过载、过功率和保护功能，可以可受控于外接的调光器控制，实现无级和分级调光。
电源驱动芯片17的引脚1输出控制信号到假负载电路5中电力场效应管12的栅极。
电源驱动芯片17的引脚2连接到调光模式检测电路6中电阻5及电容6的非接地端。
电源驱动芯片17的引脚3连接到调光模式检测电路6中电阻8及电容9的非接地端。
电源驱动芯片17的引脚4经电阻30接地。
电源驱动芯片17的引脚5经电阻29接地，同时经电阻28、二极管27连接到引脚10。二极管27的阳极接电阻28，同时经变压器绕组25-3接地。二极管27的阴极连接到引脚10，同时接电解电容26的正极。电解电容26的负极接地。
电源驱动芯片17的引脚6连接到主功率变换器3中电力场效应管23与电阻24的公共点。电源驱动芯片17的引脚7接地。
电源驱动芯片17的引脚8输出控制信号到主功率变换器3中电力场效应管23的栅极。
电源驱动芯片17的引脚9输出控制信号到功率因数校正电路2中电力场效应管14的栅极。
电源驱动芯片17的引脚10经电阻19、电阻18接到功率因数校正电路2的输出端，同时接电解电容26的正极。
电解电容26的正极连接到遥控接收模块7，为其提供电源。
本发明实施例可自动检测不同种类的调光器，从而自动选择进入相应的调光模式，达到了一灯多用的效果，使用本LED驱动电源，可以适用于切相型调光器、按键开关调光以及遥控调光，无须改变布线及安装其它LED驱动电源。另外，该LED驱动电源还设计了功率因数校正电路，使功率因数可达0.85以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LED驱动电源，其特征在于，所述LED驱动电源包括：
整流滤波电路，用于对输入电压进行整流滤波，输出直流电压；
调光模式检测电路，用于对所述直流电压进行检测，输出调光模式控制信号；
遥控接收模块，用于接收遥控编码调光信号，输出脉冲宽度调制信号；
假负载电路，用于在采用切相型调光器时提供假负载，输出调光电压伏值；
主功率变换器，用于根据变化的占空比变换直流电压的功率；
次级整流滤波电路，用于对所述主功率变换器变换后的电压进行整流滤波输出；以及
主控制集成电路，用于根据所述调光模式控制信号或者脉冲宽度调制信号进入不同的调光模式，控制所述假负载电路进行投切，调整所述主功率变换器的占空比；
从供电输入到LED光源之间，依次串接有所述整流滤波电路、所述主功率变换器和所述次级整流滤波电路；
所述整流滤波电路的输出端并接有所述假负载电路和所述调光模式检测电路；
所述主功率变换器的输入端并接所述主控制集成电路；
所述调光模式检测电路的检测输出信号和所述遥控接收模块的控制指令信号均连接到所述主控制集成电路，所述主控制集成电路的输出信号分别控制所述主功率变换器和所述假负载电路。
2.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述LED驱动电源还包括：
功率因数校正电路，用于接收所述主控制集成电路输出的固定频率、占空比变化的信号，使电流的导通相位与电压一致，所述功率因数校正电路连接于所述整流滤波电路与所述主功率变换器之间。
3.如权利要求2所述的LED驱动电源，其特征在于，所述功率因数校正电路包括电感13、电力场效应管14、二极管15和电解电容16；
所述电感13的一端接直流电压正端，另一端接所述二极管15的阳极，所述二极管15的阴极为所述功率因数校正电路的输出；
所述电力场效应管14的源极接所述二极管15的阳极，漏极接直流地，栅极受所述主控制集成电路控制；
所述电解电容16的正端接二极管15的阴极，负端接直流地。
4.如权利要求2所述的LED驱动电源，其特征在于，所述主功率变换器包括电阻20、电容21、二极管22、电力场效应管23、电阻24及变压器一次绕组25-1；
所述电阻20与电容21并联，一端接所述功率因数校正电路的输出，一端接所述二极管22的阴极；
所述变压器一次绕组25-1的一端接所述功率因数校正电路的输出，另一端接所述二极管22的阳极；
所述电力场效应管23的源极与所述二极管22的阳极相连，漏极经所述电阻24接地，栅极受所述主控制集成电路控制。
5.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述调光模式检测电路6包括电阻3、电阻4、电阻5、电容6、电阻7、电阻8和电解电容9；
所述电阻3、电阻4、电阻5依次串联在直流电压正端与地之间；
所述电容6与电阻5并联，其非接地端提供信号到所述主控制集成电路；
在所述电阻3、电阻4的公共端与直流地之间依次串联有电阻7、电阻8；
所述电解电容9与所述电阻8并联，负端接地，正端提供信号到所述主控制集成电路。
6.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述主控制集成电路包括一电源驱动芯片，以及与所述电源驱动芯片连接的***电路。
7.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述调光模式包括切相型调光、按键开关调光和遥控调光。
8.一种包含权利要求1的LED驱动电源的LED光源。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20191223 Granted publication date: 20130508 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130508 |
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