CN201898645U - Led灯光衰自适应全自动补偿装置 - Google Patents

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羊彦
景占荣
高田
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Abstract

一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置，其通用滤波器的输入端接交流电，输出端经AC/DC处理模块、隔离变换电路及电压电流取样电路接LED灯组的电源端；LED灯组内设有内部温度传感器和LED亮度传感器，LED灯组外设有外部环境亮度传感器和外部环境温度传感器；且所述温度传感器和亮度传感器分别与MCU工作单元的检测信号输入端连接；电压电流取样电路与MCU工作单元的电流、电压样本输入端连接；MCU工作单元D/A输出端口接功率变换单元的输入端口，功率变换单元的输出端口接隔离变换电路的输入端口。本实用新型采用全数字技术，通过可控电源，对光衰现象的多因素成因进行自适应全数字补偿，以便延长LED灯的使用寿命，提高照明质量。

Description

LED灯光衰自适应全自动补偿装置
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置。
背景技术
LED灯光衰是影响LED灯使用寿命的主要因素。经研究发现，影响光衰的原因，除了受封装工艺限制外，另一个重要因素是在应用过程中的LED灯温度控制技术，涉及LED灯的电源控制、光衰检测及光衰控制/补偿。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：设计一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置，采用全数字技术，通过可控电源，对光衰现象的多因素成因进行自适应全数字补偿，以便延长LED灯的使用寿命，提高照明质量。
本实用新型的设计思路：
1、降低LED灯光衰的一个重要途径就是改进其散热能力。LED灯的发光效率约为30％左右，大部分的输入电功率都转化为热。所以，电压波动使它的发热量增加很大，从而使结温上升得很高。结温升高的结果使光衰加大，寿命缩短。可见，控制LED灯温升是降低光衰，提高其寿命的关键因素。
2、引起LED灯光衰的重要原因之一是现有恒压、恒流供电方法缺乏自适应能力，使LED灯长期工作而过热。因此，减少发热的一个重要途径是提高LED灯电源模块的自适应能力，以应对LED灯参数随使用时间/温度而变化造成的光衰。
本实用新型采用的技术方案：一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置，包括通用滤波器、AC/DC处理模块、隔离变换电路、电压电流取样电路、MCU工作单元及功率变换单元。所述通用滤波器的输入端接交流电，输出端接AC/DC处理模块的输入端，AC/DC处理模块的输出端接隔离变换电路的输入端，隔离变换电路的输出端接电压电流取样电路的输入端，电压电流取样电路的输出端接LED灯组的电源端；所述LED灯组内设有内部温度传感器和LED亮度传感器，所述LED灯组外设有外部环境亮度传感器和外部环境温度传感器；且内部温度传感器和外部环境温度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的温度检测信号输入端AD3和AD4连接；LED亮度传感器和外部环境亮度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的照度检测信号输入端AD1和AD2连接；所述电压电流取样电路的电流样本输出端和电压样本输出端分别与MCU工作单元的电流样本输入端AD5和电压样本输入端AD6连接；所述MCU工作单元的D/A驱动输出端口接功率变换单元的输入端口，功率变换单元的输出端口接隔离变换电路的输入端口。
所述内部温度传感器和外部环境温度传感器均为热敏传感器。
所述LED亮度传感器和外部环境亮度传感器均为光敏传感器。
本实用新型采用全数字技术，通过可控电源，对光衰现象的多因素成因进行自适应全数字补偿，以便延长LED灯的使用寿命，提高照明质量。
附图说明
图1为本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
结合附图1描述本实用新型的一种实施例。
一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置，包括通用滤波器、AC/DC处理模块、隔离变换电路、电压电流取样电路、MCU工作单元及功率变换单元。所述通用滤波器的输入端接交流电，输出端接AC/DC处理模块的输入端，AC/DC处理模块的输出端接隔离变换电路的输入端，隔离变换电路的输出端接电压电流取样电路的输入端，电压电流取样电路的输出端接LED灯组的电源端；所述LED灯组内设有内部温度传感器和LED亮度传感器，所述LED灯组外设有外部环境亮度传感器和外部环境温度传感器；且内部温度传感器和外部环境温度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的温度检测信号输入端AD3和AD4连接；LED亮度传感器和外部环境亮度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的照度检测信号输入端AD1和AD2连接；所述电压电流取样电路的电流样本输出端和电压样本输出端分别与MCU工作单元的电流样本输入端AD5和电压样本输入端AD6连接；所述MCU工作单元的D/A驱动输出端口接功率变换单元的输入端口，功率变换单元的输出端口接隔离变换电路的输入端口。所述内部温度传感器和外部环境温度传感器均为热敏传感器。所述LED亮度传感器和外部环境亮度传感器均为光敏传感器。
本实用新型利用外部输入模拟信号来改变输出值，其中环境温度、电源/LED灯内部温度等，用于电源参数的调整；环境亮度、LED灯亮度，用于电源参数的调整；实时交流电压、电流值，用于驱动模块功率调整及***保护功能的实现。当光线变化、温度变化时，会使光敏电阻、热敏电阳的阻值变化，从而使其分压也随之变化，使得测量值代表了LED灯的工作状态。MCU工作单元根据多项输入数据，并调出历史纪录和相应数据库的标准值分别进行比对、计算，判断当前LED灯的工作状态-正常，光衰、过热等故障及程度。
工作原理：交流电经通用滤波器(型号：EE25、BOD10/16-5共模电感、BOD12/20-6.5差模电感)滤除干扰杂波以后，进入AC/DC处理模块，使电压提升至400V，并实现PFC功能。AC/DC处理模块包括6A/800V整流桥、BOOST升压组件、MUR160快恢复管等。400V直流电经高效隔离变换电路后，输出可以自适应调整的、驱动LED灯组的恒压/恒流电。高效隔离变换电路的关键部件是隔离变压器。
电源自适应调整方法是：四只热敏、光敏传感器实时采集LED灯组及其外部环境状态信息，通过MCU(SAC504-PF)进行计算，并调出历史信息进行比对，从而形成新的控制信息-PWM信号，经D/A后，驱动功率变换单元FAN7527B对电流、电压进行调整，使输出电流大小随光衰、温度的变化而自适应调整，从而排除故障、消除光衰，维持LED灯正常工作。

Claims (3)

1.一种LED灯光衰自适应全自动补偿装置，包括通用滤波器、AC/DC处理模块、隔离变换电路、电压电流取样电路、MCU工作单元及功率变换单元；其特征是：
所述通用滤波器的输入端接交流电，输出端接AC/DC处理模块的输入端，AC/DC处理模块的输出端接隔离变换电路的输入端，隔离变换电路的输出端接电压电流取样电路的输入端，电压电流取样电路的输出端接LED灯组的电源端；
所述LED灯组内设有内部温度传感器和LED亮度传感器，所述LED灯组外设有外部环境亮度传感器和外部环境温度传感器；且内部温度传感器和外部环境温度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的温度检测信号输入端AD3和AD4连接；LED亮度传感器和外部环境亮度传感器的信号输出端分别与MCU工作单元的照度检测信号输入端AD1和AD2连接；
所述电压电流取样电路的电流样本输出端和电压样本输出端分别与MCU工作单元的电流样本输入端AD5和电压样本输入端AD6连接；
所述MCU工作单元的D/A驱动输出端口接功率变换单元的输入端口，功率变换单元的输出端口接隔离变换电路的输入端口。
2.根据权利要求1所述的LED灯光衰自适应全自动补偿装置，其特征是：所述内部温度传感器和外部环境温度传感器均为热敏传感器。
3.根据权利要求1所述的LED灯光衰自适应全自动补偿装置，其特征是：所述LED亮度传感器和外部环境亮度传感器均为光敏传感器。
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