一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，包括低功耗可控硅维持电流电路、隔离式相位检测传输电路和单片机相位采样及PWM驱动电路，低功耗可控硅维持电流电路包括整流桥U5、绝缘栅型晶体管Q8、NPN型三极管Q9和二极管D11；隔离式相位检测传输电路包括绝缘栅型晶体管Q7、稳压二极管ZD3和光电耦合器U6；单片机相位采样及PWM驱动电路包括单片机U7、三极管Q6、三极管Q10、三极管Q11、绝缘栅型晶体管Q12和绝缘栅型晶体管Q15。本基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，保证了功耗低的同时电压波形不会发生畸变、精确的将交流斩波相位精确转换为方波信号，又达到了隔离的作用以及精确的算法实现了稳定线性的PWM驱动信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路
本技术涉及LED亮度调节电路
，具体为一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路。
技术介绍
目前为止，很多大芯片公司都推出了专门与现有可控硅调光相匹配兼容的芯片以及解决方案，但是，目前这些解决方案还是会存在些不足。同时，兼容可控硅调光的LED目前还是在市场推广中受限制，市场接受度还不是那么高，原因如下：可控硅技术发展至今，已经是一个具有半个多世纪的陈旧技术。它具有很多如前所述的缺点，是一种早该淘汰的技术。社会发展需要一种更加先进、更加智能化的产品来替换它。目前兼容可控硅调光的LED驱动IC，很多自称具有PFC，可以实现较高的功率因素，实际上它只改善了负载的功率因素，使整体电路看上去更加接近纯阻性，而实际上并没有改善包括可控硅在内的整个装置的功率因素。如上所述，为了保持可控硅的维持电流不足，很多兼容可控硅的LED调光装置都需要额外加上泄流电阻，从而增加损耗，使得LED调光装置的整体效率都十分低下，这就完全损坏了LED的高能效的初衷。目前可控硅调光LED装置市场发展参差不齐，真正完全匹配兼容所有可控硅调光器的LED驱动基本上没有，这无形中增加了很大的开发任务。此外，真正匹配所有可控硅调光器的LED驱动还有待长时间的可靠性验证。安装可控硅调光的白炽灯和卤素灯所占的比例不到万分之一，而在墙里安装可控硅开关的比例在可控硅调光的灯具里连万分之一都不到，因为绝大多数安装可控硅调光的都是台灯、床头灯、立灯。更何况市面上有几十种不同规格的可控硅和晶体管调光开关，实际上所开发的IC根本不可能兼容所有的可控硅开关，而只能兼容其中的一小部分。LED是一种全新的创世纪的技术，它有着无可比拟的优越性。面对日益成熟的可调光LED照明产品市场的需求，可控硅调光LED驱动的开发需要持之以恒的进行。由于可控硅调光器广泛使用于白炽灯等传统照明市场，简单容易被消费者所使用，符合人们的使用习惯。所以推广LED可控硅具有很好的市场前景。然而，在目前绝大多数LED调光的应用场合，可控硅调光在电路的功率因数、调光闪烁等调光性能和造价等方面还需进一步做出努力，以扩大可控硅调光在LED照明调光的应用范围。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，保证了功耗低的同时电压波形不会发生畸变、精确的将交流斩波相位精确转换为方波信号，又达到了隔离的作用以及精确的算法实现了稳定线性的PWM驱动信号，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，包括低功耗可控硅维持电流电路、隔离式相位检测传输电路和单片机相位采样及PWM驱动电路；所述低功耗可控硅维持电流电路包括整流桥U5、绝缘栅型晶体管Q8、NPN型三极管Q9和二极管D11，所述整流桥U5的引脚1连接交流电源AC1，整流桥U5的引脚2连接串联电阻R52接到交流电源AC2上；整流桥U5的引脚3连接于高压电HV，整流桥U5的引脚4连接于分压电阻R40的一端、NPN型三极管Q9的发射极以及串联采样电阻R36接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，并接地；分压电阻R40的另一端串联分压电阻R41接到高压电HV，NPN型三极管Q9的基级连接于分压电阻R40和分压电阻R41的串联接口以及NPN型三极管Q9的基级串联滤波电容C34接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，滤波电容C34的两端并联二极管D11；NPN型三极管Q9的集电极连接于驱动电阻R39的一端及绝缘栅型晶体管Q8的栅极，绝缘栅型晶体管Q8的漏极和驱动电阻R39的另一端均接到高压电HV上。所述隔离式相位检测传输电路包括绝缘栅型晶体管Q7、稳压二极管ZD3和光电耦合器U6；所述绝缘栅型晶体管Q7的集电极连接于高压电HV，绝缘栅型晶体管Q7的源极串联驱动电阻R7连接于光电耦合器U6的正极输入端，绝缘栅型晶体管Q7的栅极连接驱动电阻R38的一端以及稳压二极管ZD3的阴极；驱动电阻R38的另一端接到高压电HV上，稳压二极管ZD3的阳极串联旁路电阻R9接到绝缘栅型晶体管Q7的源极以及光电耦合器U6的负极输入端，并接地；所述光电耦合器U6的集电极连接于分压电阻R43的一端以及输出脉冲宽度调制信号PWM，分压电阻R43的另一端输出正5V电压以及串联耦合电容C33接地；光电耦合器U6的集电极和发射极之间还并联分压电阻R42并接地；所述单片机相位采样及PWM驱动电路包括单片机U7、三极管Q6、三极管Q10、三极管Q11、绝缘栅型晶体管Q12和绝缘栅型晶体管Q15，所述单片机U7通过脉冲宽度调制输出电路PWMOUT与LED灯电连接，所述三极管Q6、三极管Q10、三极管Q11、绝缘栅型晶体管Q12和绝缘栅型晶体管Q15通过电路相连，构成PWM驱动电路。优选的，所述分压电阻R40的一侧还并联有延时电容C45。优选的，所述整流桥U5的型号为MB6S。优选的，所述光电耦合器U6的型号为EL817。优选的，所述单片机U7的型号为STC15W4008AS。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，通过设置的低功耗可控硅维持电流电路，实现了电路整体的低功耗目的；而通过隔离式相位检测传输电路和单片机相位采样及PWM驱动电路，使单片机U7接收的脉冲宽度调制电路PWM为低电平，有效的避免了脉冲宽度调制输出电路PWMOUT抖动的情况；基于上述电路，使得本LED亮度调节电路，保证了功耗低的同时电压波形不会发生畸变、精确的将交流斩波相位精确转换为方波信号，又达到了隔离的作用以及精确的算法实现了稳定线性的PWM驱动信号。附图说明图1为本技术的低功耗可控硅维持电流电路如图；图2为本技术的隔离式相位检测传输电路；图3为本技术的单片机相位采样及PWM驱动电路；图4为本技术的交流电压斩波的相位波形；图5为本技术的对应交流斩波相位的直流方波；图6为本技术对应交流斩波相位的幅度为5V的方波；图7为本技术的占空比对应相位角度值的PWM方波。图中：1低功耗可控硅维持电流电路、2隔离式相位检测传输电路、3单片机相位采样及PWM驱动电路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-7，一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，包括低功耗可控硅维持电流电路1、隔离式相位检测传输电路2和单片机相位采样及PWM驱动电路3；低功耗可控硅维持电流电路1包括整流桥U5、绝缘栅型晶体管Q8、NPN型三极管Q9和二极管D11，整流桥U5的型号为MB6S，整流桥U5的引脚1连接交流电源AC1，整流桥U5的引脚2连接串联电阻R52接到交流电源AC2上；整流桥U5的引脚3连接于高压电HV，整流桥U5的引脚4连接于分压电阻R40的一端、NPN型三极管Q9的发射极以及串联采样电阻R36接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，并接地，通过整流桥U5将输入的交流电源AC1和交流电源AC2转化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，其特征在于：包括低功耗可控硅维持电流电路(1)、隔离式相位检测传输电路(2)和单片机相位采样及PWM驱动电路(3)；所述低功耗可控硅维持电流电路(1)包括整流桥U5、绝缘栅型晶体管Q8、NPN型三极管Q9和二极管D11，所述整流桥U5的引脚1连接交流电源AC1，整流桥U5的引脚2连接串联电阻R52接到交流电源AC2上；整流桥U5的引脚3连接于高压电HV，整流桥U5的引脚4连接于分压电阻R40的一端、NPN型三极管Q9的发射极以及串联采样电阻R36接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，并接地；分压电阻R40的另一端串联分压电阻R41接到高压电HV，NPN型三极管Q9的基级连接于分压电阻R40和分压电阻R41的串联接口以及NPN型三极管Q9的基级串联滤波电容C34接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，滤波电容C34的两端并联二极管D11；NPN型三极管Q9的集电极连接于驱动电阻R39的一端及绝缘栅型晶体管Q8的栅极，绝缘栅型晶体管Q8的漏极和驱动电阻R39的另一端均接到高压电HV上;所述隔离式相位检测传输电路(2)包括绝缘栅型晶体管Q7、稳压二极管ZD3和光电耦合器U6；所述绝缘栅型晶体管Q7的集电极连接于高压电HV，绝缘栅型晶体管Q7的源极串联驱动电阻R7连接于光电耦合器U6的正极输入端，绝缘栅型晶体管Q7的栅极连接驱动电阻R38的一端以及稳压二极管ZD3的阴极；驱动电阻R38的另一端接到高压电HV上，稳压二极管ZD3的阳极串联旁路电阻R9接到绝缘栅型晶体管Q7的源极以及光电耦合器U6的负极输入端，并接地；所述光电耦合器U6的集电极连接于分压电阻R43的一端以及输出脉冲宽度调制信号PWM，分压电阻R43的另一端输出正5V电压以及串联耦合电容C33接地；光电耦合器U6的集电极和发射极之间还并联分压电阻R42并接地；所述单片机相位采样及PWM驱动电路(3)包括单片机U7、三极管Q6、三极管Q10、三极管Q11、绝缘栅型晶体管Q12和绝缘栅型晶体管Q15，所述单片机U7通过脉冲宽度调制输出电路PWM OUT与LED灯电连接，所述三极管Q6、三极管Q10、三极管Q11、绝缘栅型晶体管Q12和绝缘栅型晶体管Q15通过电路相连，构成PWM驱动电路。...

【技术特征摘要】
1.一种基于低功耗相位控制的LED亮度调节电路，其特征在于：包括低功耗可控硅维持电流电路(1)、隔离式相位检测传输电路(2)和单片机相位采样及PWM驱动电路(3)；所述低功耗可控硅维持电流电路(1)包括整流桥U5、绝缘栅型晶体管Q8、NPN型三极管Q9和二极管D11，所述整流桥U5的引脚1连接交流电源AC1，整流桥U5的引脚2连接串联电阻R52接到交流电源AC2上；整流桥U5的引脚3连接于高压电HV，整流桥U5的引脚4连接于分压电阻R40的一端、NPN型三极管Q9的发射极以及串联采样电阻R36接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，并接地；分压电阻R40的另一端串联分压电阻R41接到高压电HV，NPN型三极管Q9的基级连接于分压电阻R40和分压电阻R41的串联接口以及NPN型三极管Q9的基级串联滤波电容C34接到绝缘栅型晶体管Q8的源极，滤波电容C34的两端并联二极管D11；NPN型三极管Q9的集电极连接于驱动电阻R39的一端及绝缘栅型晶体管Q8的栅极，绝缘栅型晶体管Q8的漏极和驱动电阻R39的另一端均接到高压电HV上;所述隔离式相位检测传输电路(2)包括绝缘栅型晶体管Q7、稳压二极管ZD3和光电耦合器U6；所述绝缘栅型晶体管Q7的集电极连接于高压电HV，绝缘栅型晶体管Q7的源极串联驱动电阻R7连接于光电耦合器U6的正极输入端，绝缘栅型晶体管Q7的栅极连接驱动电阻R38的一端以及稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗来祥，吴桂增，徐小康，
申请(专利权)人：上海柘阳实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31