CN110113846B - 一种自适应不同功率段的led调光*** - Google Patents

一种自适应不同功率段的led调光*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自适应不同功率段的LED调光***，包括：LED负载，所述LED负载上连接有MOS、电压输出检测电路，MOS上连接有后切PWM模块，所述电压输出检测电路上连接有采样电路、斩波CC/CV控制芯片，所述采样电路通过MCU芯片连接于斩波CC/CV控制芯片，所述斩波CC/CV控制芯片通过整流滤波电路连接于市电，本发明可以自适应一定范围内可变输出电压的应用；减少了产品种类和备货库存，改善了生产加工，提高了生产效率和直通率。

Description

一种自适应不同功率段的LED调光***
技术领域
本发明涉及LED智能调光技术领域，具体为一种自适应不同功率段的LED调光***。
背景技术
目前人们对LED智能调光产品的需求越来越多，在成本的压缩下，更多的厂商会采用一路恒流恒压的芯片在输出端采用两路不同颜色灯珠串接MOS管，通过PWM进行后切调亮度和色温，我们习惯称之为“半功率调光”(单路全亮和两路全亮时工作在恒流模式，PWM调光时工作在恒压模式)，但是由于主控芯片是恒流恒压芯片，导致了芯片只能默认一种电压输出，不能同时兼容更低电压(串数)的灯珠负载。
例如要求的是调光电源是52-72V/150mA，我们设计电源的恒压和恒流只能是72V/150mA，那么如果电源带载的灯珠电压是52V时，正常点亮单路和全亮时是可以正常操作的(恒流状态，输出电压会根据灯珠负载电压来自动调整)，只是进行PWM调光时是进入恒压状态(Vout会默认恒定在72V)，那么多余的20V电压会强行加到MOS管两端，并且预先在72V带载时设定的PWM调光比例会因这20V电压的增加而导致输出电流变大，甚至超过我们设定的150mA，这样会导致MOS和灯珠都会因超额定功率而损坏，显而易见52-72V是不能兼容的，只能特定某个电压来实现；这样就需要定制多种规格和版本来解决这个问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种自适应不同功率段的LED调光***，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种自适应不同功率段的LED调光***，包括：LED负载，所述LED负载上连接有MOS、电压输出检测电路，MOS上连接有后切PWM模块，所述电压输出检测电路上连接有采样电路、斩波CC/CV控制芯片，所述采样电路通过MCU芯片连接于斩波CC/CV控制芯片，所述斩波CC/CV控制芯片通过整流滤波电路连接于市电，上电后，假设Vout是72V，那么L1A这个绕组在主控芯片去磁回路时两端的电压等于72V，那么L1B就感应到24V的电压，24V这个电压通过R5和R6分压，MCU就可以采样到这个238mV电压值；假设Vout是60V，那么采样到198mV电压值，假设Vout是52V，那么采样到171mV电压值；设置多个Vout对应的AD值；然后检测到哪个AD值就通过I/O1，I/O2和I/O3的高低电平搭来选择导通Q1,Q2或者Q3；这样得到不同的FB电阻，从而实现自动调整Vout这个电压。
所述MCU通过内置的EEPROM记住采样到的VD值，从而选择合适的I/O口控制所要的空载电压，在MCU的VDD没有清零时要一直保存这个状态，保证这个时间段的操作内空载电压是我们设定的值，这个时间段内就可以按照得到的空载电压来进行PWM调光。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以自适应一定范围内可变输出电压的应用；减少了产品种类和备货库存，改善了生产加工，提高了生产效率和直通率。
附图说明
图1为本发明的***原理图。
图2为本发明的电路图原理图。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
如图1、图2所示，一种自适应不同功率段的LED调光***，包括：LED负载，所述LED负载上连接有MOS、电压输出检测电路，MOS上连接有后切PWM模块，所述电压输出检测电路上连接有采样电路、斩波CC/CV控制芯片，所述采样电路通过MCU芯片连接于斩波CC/CV控制芯片，所述斩波CC/CV控制芯片通过整流滤波电路连接于市电，上电后，假设Vout是72V，那么L1A这个绕组在主控芯片去磁回路时两端的电压等于72V，那么L1B就感应到24V的电压，24V这个电压通过R5和R6分压，U2采样到这个238mV电压值；假设Vout是60V，那么采样到198mV电压值，假设Vout是52V，那么采样到171mV电压值；设置多个Vout对应的AD值；然后检测到哪个AD值就通过I/O1，I/O2和I/O3的高低电平搭来选择导通Q1,Q2或者Q3；这样得到不同的FB电阻，从而实现自动调整Vout这个电压。
所述MCU通过内置的EEPROM记住采样到的VD值，从而选择合适的I/O口控制所要的空载电压，在MCU的VDD没有清零时要一直保存这个状态，保证这个时间段的操作内空载电压是我们设定的值，这个时间段内就可以按照得到的空载电压来进行PWM调光。
本发明的工作原理为：
1)上电后，假设Vout是72V，那么L1A这个绕组在主控芯片去磁回路时两端的电压等于72V，那么L1B就可以感应到24V的电压(因为L1A是108圈，L1B是36圈)，24V这个电压通过R5(200K)和R6(2K)分压，U2可以采样到这个238mV电压值(AD值)；假设Vout是60V，那么采样到198mV电压值，假设Vout是52V，那么采样到171mV电压值；如此类推，Vout越低，采样到的这个电压值就越低，这样就可以设置多个Vout对应的AD值；然后检测到哪个AD值就通过I/O1，I/O2和I/O3的高低电平搭来选择导通Q1,Q2或者Q3；这样就可以得到不同的FB电阻，从而可以实现自动调整Vout这个电压了。
2)需要后切PWM模块配合的是:在上电时，务必要保证要设置为单路全亮(此时工作在恒流模式，也是灯珠最高电压)，通过MCU内置的EEPROM记住采样到的VD值，从而选择合适的I/O口控制所要的空载电压，在MCU的VDD没有清零时要一直保存这个状态，就能保证这个时间段的操作内空载电压是我们设定的值，这个时间段内就可以按照得到的空载电压来进行PWM调光；因为这类产品一般也会要求也通过墙壁开关(反复开关)来实现切换色温和小夜灯的，那么开关时MCU的VDD维持时间就设置在1.5S左右就够了，；那么关电1.5S后，只要VDD被清零，那么会重复上述过程，重新采样AD值开始自动控制。
本发明通过MCU采样，初次上电要设置为单路全亮(此时工作在恒流模式，也是是灯珠最高电压)，此时MCU采样到输出电压的AD值并保存到EEPROM,然后MCU的控制脚控制”斩波CC/CV”的FB脚，将VOUT调整到适合的空载电压,这样就能自适应Vout，这是就可以得到合适的输出电压来进行PWM调光了，只要MCU的VDD不被清零，这个控制逻辑就一直存在；如果断电后VDD被清零就重新采样，重复这个过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种自适应不同功率段的LED调光***，包括：LED负载，其特征在于：所述LED负载上连接有MOS、电压输出检测电路，MOS上连接有后切PWM模块，所述电压输出检测电路上包括采样电路、斩波CC/CV控制芯片以及MCU芯片，所述采样电路通过MCU芯片连接于斩波CC/CV控制芯片，所述斩波CC/CV控制芯片通过整流滤波电路连接于市电，上电后，当Vout是72V，第一磁芯电感L1A这个绕组在主控芯片去磁回路时两端的电压等于72V，第二磁芯电感L1B就感应到24V的电压，24V这个电压通过第五电阻R5和第六电阻R6分压，MCU芯片采样到这个238mV电压值；当Vout是60V，那么采样到198mV电压值，当Vout是52V，那么采样到171mV电压值；设置多个Vout对应的AD值；然后检测到哪个AD值就通过I/O1，I/O2和I/O3的高低电平搭来选择导通第一MOS管Q1,第二MOS管Q2或者第三MOS管Q3；这样得到不同的FB电阻，从而实现自动调整Vout这个电压；
其中，第四MOS管Q4的栅极与后切PWM模块的PWM1脚相连，第四MOS管Q4的漏极与第三发光二极管LEDW的阴极相连，第四MOS管Q4的源极信号接地；第五MOS管Q5的栅极与后切PWM模块的PWM2脚相连，第五MOS管Q5的漏极与第四发光二极管LEDY的阴极相连，第五MOS管Q5的源极信号接地；第三发光二极管LEDW的阳极与第一发光二极管LED1的阴极相连，第四发光二极管LEDY的阳极与第二发光二极管LED2的阴极相连；
第一发光二极管LED1的阳极和第二发光二极管LED2的阳极共同连接到第四电阻R4的一端、第二有极性电容C2的正极、第三开关二极管D3的阴极、第一电阻R1的一端，第二有极性电容C2的负极和第四电阻R4的另一端共同连接到第一磁芯电感L1A的一端，并第二有极性电容C2的负极和第四电阻R4的另一端以及第一磁芯电感L1A的一端均信号接地；其中第一磁芯电感L1A的型号为EE16W10，0.17mm*108ts；
斩波CC/CV控制芯片的DR脚连接到第一磁芯电感L1A的另一端以及第三开关二极管D3的阳极；斩波CC/CV控制芯片的VCC脚与第一电阻R1的另一端、第三有极性电容C3的正极以及第二电阻R2的一端连接，第三有极性电容C3的负极外壳接地，第二电阻R2的另一端连接与第二整流二极管D2的阴极连接；斩波CC/CV控制芯片的GND脚外壳接地；
第二整流二极管D2的阳极分别与第二磁芯电感L1B的一端、第一整流二极管D1的阳极、以及第三电阻R3的一端连接；第一整流二极管D1的阴极分别与第四有极性电容C4的正极、第五电阻R5的一端、第七电阻R7的一端相连接；第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的一端连接，第七电阻R7的另一端分别与第一稳压二极管ZD1的阴极、第五无极性电容C5的一端、MCU芯片的VDD脚相连接，第四有极性电容C4的负极、第六电阻R6的另一端、第一稳压二极管ZD1的阳极、第五无极性电容C5的另一端均连接到MCU芯片的GND脚,其中第二磁芯电感L1B的型号为EE16W10 0.13mm*36ts,第五电阻R5为200K欧,第六电阻R6为2K欧；
MCU芯片的PA0脚与分别第五电阻R5的另一端以及第六电阻R6的一端连接，用于检测第五电阻R5和第六电阻R6之间的AD值，MCU芯片的PA1脚与第一MOS管Q1的栅极连接，作为I/O1的信号输出控制第一MOS管Q1的导通与截止；MCU芯片的PC1脚与第二MOS管Q2的栅极连接，作为I/O2的信号输出控制第二MOS管Q2的导通与截止；MCU芯片的PA6脚与第三MOS管Q3的栅极连接，作为I/O3的信号输出控制第三MOS管Q3的导通与截止；
第一MOS管Q1的漏极与电阻F1的一端连接， 第二MOS管Q2的漏极与电阻F2的一端连接，第三MOS管Q3的漏极与电阻F3的一端连接，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，第三MOS管Q3的源极以及电阻FO的一端均外壳接地，电阻F1、电阻F2、电阻F3以及电阻F0的另一端以及第三电阻R3的另一端均与斩波CC/CV控制芯片的FB脚连接；斩波CC/CV控制芯片的CS脚与电阻RS1的一端连接，电阻RS1的另一端外壳接地。
2.根据权利要求1所述的一种自适应不同功率段的LED调光***，其特征在于：所述MCU通过内置的EEPROM记住采样到的AD值，从而选择合适的I/O口控制所要的空载电压，在MCU的VDD没有清零时要一直保存这个状态，保证这个时间段的操作内空载电压是设定的值，这个时间段内就可以按照得到的空载电压来进行PWM调光。
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