基于远程控制的大功率LED系统技术方案

本发明专利技术公开了基于远程控制的大功率LED系统，包括EMI整流滤波模块、有源功率因数校正模块、LLC谐振模块、降压式变换模块和反馈控制模块；EMI整流滤波模块与反馈控制模块电性连接，EMI整流滤波模块、LLC谐振模块、反馈控制模块与有源功率因数校正模块电性连接，降压式变换模块、反馈控制模块与LLC谐振模块电性连接；本发明专利技术提供了一种电路简单，模块化设计，成本较低的基于远程控制的大功率LED系统。

【技术实现步骤摘要】
基于远程控制的大功率LED系统
本专利技术涉及LED领域，更具体的说，它涉及基于远程控制的大功率LED系统。
技术介绍
LED作为新的光源，它每瓦的光通量和寿命都比传统荧光灯管和白炽灯都要高，所以LED光源必将取代传统的光源。在LED照明设备中除了有LED光源外还有一个非常重要的组成部分——LED驱动器，但是现有的大功率LED驱动器成本较高，体积较大，不适合集成在一个电路芯片里，并且效率过低，能耗过大，在成本和体积较传统光源都没有任何的优势。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种电路简单，模块化设计，成本较低的基于远程控制的大功率LED系统，本专利技术的技术方案如下：基于远程控制的大功率LED系统，包括EMI整流滤波模块、有源功率因数校正模块、LLC谐振模块、降压式变换模块和反馈控制模块；EMI整流滤波模块与反馈控制模块电性连接，EMI整流滤波模块、LLC谐振模块、反馈控制模块与有源功率因数校正模块电性连接，降压式变换模块、反馈控制模块与LLC谐振模块电性连接；EMI整流滤波模块将电压波形转换成类似馒头形的电压波形图，有源功率因数校正模块接收EMI整流滤波模块传输的电压波形图，并转换输出为定值电压，LLC谐振模块将定值电压转换为降压式变换模块运行需要的恒定电压，电压波形图、定值电压和恒定电压都由反馈控制模块进行实时反馈，该反馈供有源功率因数校正模块、LLC谐振模块进行输出调整。进一步的，有源功率因数校正模块包括电感器L1，二极管D2和控制芯片U1；控制芯片U1的D引脚与电感L1的一端、二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D2的阳极与电源输入端的整流桥电路的一端连接，二极管D1是旁路二极管，用来充电、串行通信以预防在刚开机时谐振的发生；控制芯片U1提供控制信号，其V引脚与电阻R2的一端、电容C4的一端连接，电阻R2以检测电源的整流交流输入电压，电容C4以消除信号上的噪声；二极管D2的阴极与电阻R1的一端连接，且电阻R1，电阻R3、电阻R7、电阻R9和电阻R10串联组成分频网络用于缩放输出电压并向控制芯片U1提供反馈；电阻R3并联电容C1，且电阻R3与电阻R10连接的一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与晶体管Q1的栅极连接，晶体管Q1的源极与晶体管Q2的源极、电阻R5的一端、电阻R6的一端、电阻R8的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R10的另一端连接，电阻R6与电容C6串联，电阻R8的另一端与控制芯片U1的FB引脚、电容C7的一端连接，电阻R7和电阻R9连接的一端与晶体管Q2的栅极连接，电阻R9的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C4的另一端、电容C5的一端、晶体管Q2的漏极与控制芯片U1的G引脚连接，控制芯片U1的VCC引脚与电容C5的另一端、晶体管Q1的漏极连接；电阻R2的另一端与电容C3的一端、电感L1的另一端相连接，电容C3的另一端与整流桥电路的其中一端极性电容的阴极相连接，极性电容的阳极与电阻R1的一端连接。进一步的，电阻R2选择两个2MΩ串联的碳膜电阻，电容C4选择100nF耐压50V的贴片电容，电阻R1、电阻R10、电阻R7和电阻R9分别为4MΩ、2.2KΩ、2.2KΩ、57.6KΩ，电容C1选择耐压200V容值100nF的薄膜电容，电阻R8和电容C7分别选择10Ω电阻和10nF电容，电阻R6选择3KΩ，电容C6选择4.7uF，晶体管Q1和Q2分别选择40V的MMBT4401的NPN管和MMBT4403的PNP管。进一步的，控制芯片U1的VCC引脚与反激式辅助电源电路连接，所述反激式辅助电源电路包括变压器T1-1、晶体管Q1-1和稳压二极管VR1-1；变压器T1-1的输入端与控制芯片U1-2的D引脚连接，变压器T1-1的输出端的一端与二极管D1-1的阳极相连接，二极管D1-1的阴极与极性电容C2的阳极、电阻R1-2的一端、电阻R1-3的一端和电容C1-4的一端连接，电阻R1-2的另一端与晶体管Q1-1的源极连接，晶体管Q1-1的栅极与电容C1-3的一端、电阻R1-3的另一端、稳压二极管VR1-1的阴极连接，晶体管Q1-1的漏极与电容C1-3的另一端控制芯片U1-2的FB引脚连接；变压器输出端的另一端与电容C1-2的另一端、稳压二极管VR1-1的阳极、电容C1-4的另一端、控制芯片U1-2的S引脚、电容C1-1的一端连接，电容C1-1的另一端与控制芯片U1-2的BP引脚连接。进一步的，LLC谐振模块包括内置两个MOSFET的控制芯片U2-1、电容C2-2、变压器次级绕组NA、辅助二极管和变压器次级侧的开关QA，辅助二极管包括二极管DA1和二极管DA2；变压器T2-1的变压器次级绕组NA和变压器主级绕组Ns都连接有二极管，其中变压器次级绕组NA的两个端分别连接二极管DA1和二极管DA2的阳极，二极管DA1和二极管DA2的阴极与变压器次级侧的开关QA的一端连接，变压器次级侧的开关QA的另一端与变压器主级绕组Ns连接的二极管的阳极、电容C2-3的一端连接，电容C2-3的另一端与变压器T2-1的一端、LLC反馈电路的一端连接；LLC反馈电路的另一端与控制芯片U2-1的FB引脚、电容C2-4的一端连接，控制芯片U2-1的DT/BF引脚与电阻R2-2的一端连接，电阻R2-2的另一端与电阻R2-4的一端、控制芯片U2-1的VREF引脚连接，用来设置死区时间、启动时的最大频率和突发阈值频率；控制芯片U2-1的G引脚与电容C2-4的另一端、电阻R2-4的另一端、电阻R2-3的一端连接，控制芯片U2-1的OV/UV引脚与电阻R2-3的另一端、电阻R2-1的一端连接，控制芯片U2-1的D引脚与电阻R2-1的另一端连接，控制芯片U2-1的VCC引脚与二极管D2-1的阳极连接，二极管D2-1的阴极与控制芯片U2-1的VCCH引脚、电容C2-1的一端连接，电容C2-1的另一端与控制芯片U2-1的HB引脚、电容C2-2的一端连接，电容C2-2的另一端与变压器T2-1的其中一端连接，变压器T2-1的其中另一端与控制芯片U2-1的IS引脚、电阻R2-5的一端连接，电阻R2-5的另一端与控制芯片U2-1的S1/S2引脚连接。进一步的，LLC反馈电路包括光电隔离器UB、电阻ROPTO；光电隔离器UB的一端与二极管Dk的阳极、电阻RLOAD的一端连接，二极管Dk的阴极与电阻ROPTO的一端连接，电阻ROPTO的另一端与电阻RSTART的一端、电容CFB的一端连接，电容CFB的另一端与电阻RLOAD的另一端连接，电阻RSTART的另一端与电阻RFMIN的一端、有极性电容CSTART的阴极连接，有极性电容CSTART的阳极与电阻RFMIN的另一端、光电隔离器UB的另一端连接。进一步的，所述电阻R2-1选择2.9MΩ、电阻R2-3选择20kΩ，电阻ROPTO选择1.2kΩ，电容CFB选择4.7nF，电阻RLOAD选择4.7kΩ。进一步的，降压式变换模块包括控制芯片U3-1、电阻R3-1、电阻R3-2和LED灯；控制芯片U3-1的第4、5引脚之间连接电阻R3-1，控制芯片U3-1的第4引脚与电阻R3-2的一端接地，控制芯片U3-1的第3引脚与电阻R3-2的另一端连接，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于远程控制的大功率LED系统，其特征在于，包括EMI整流滤波模块、有源功率因数校正模块、LLC谐振模块、降压式变换模块和反馈控制模块；EMI整流滤波模块与反馈控制模块电性连接，EMI整流滤波模块、LLC谐振模块、反馈控制模块与有源功率因数校正模块电性连接，降压式变换模块、反馈控制模块与LLC谐振模块电性连接；EMI整流滤波模块将电压波形转换成类似馒头形的电压波形图，有源功率因数校正模块接收EMI整流滤波模块传输的电压波形图，并转换输出为定值电压，LLC谐振模块将定值电压转换为降压式变换模块运行需要的恒定电压，电压波形图、定值电压和恒定电压都由反馈控制模块进行实时反馈，该反馈供有源功率因数校正模块、LLC谐振模块进行输出调整。

【技术特征摘要】
1.基于远程控制的大功率LED系统，其特征在于，包括EMI整流滤波模块、有源功率因数校正模块、LLC谐振模块、降压式变换模块和反馈控制模块；EMI整流滤波模块与反馈控制模块电性连接，EMI整流滤波模块、LLC谐振模块、反馈控制模块与有源功率因数校正模块电性连接，降压式变换模块、反馈控制模块与LLC谐振模块电性连接；EMI整流滤波模块将电压波形转换成类似馒头形的电压波形图，有源功率因数校正模块接收EMI整流滤波模块传输的电压波形图，并转换输出为定值电压，LLC谐振模块将定值电压转换为降压式变换模块运行需要的恒定电压，电压波形图、定值电压和恒定电压都由反馈控制模块进行实时反馈，该反馈供有源功率因数校正模块、LLC谐振模块进行输出调整。2.根据权利要求1所述的基于远程控制的大功率LED系统，其特征在于：有源功率因数校正模块包括电感器L1，二极管D2和控制芯片U1；控制芯片U1的D引脚与电感L1的一端、二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D2的阳极与电源输入端的整流桥电路的一端连接，二极管D1是旁路二极管，用来充电、串行通信以预防在刚开机时谐振的发生；控制芯片U1提供控制信号，其V引脚与电阻R2的一端、电容C4的一端连接，电阻R2以检测电源的整流交流输入电压，电容C4以消除信号上的噪声；二极管D2的阴极与电阻R1的一端连接，且电阻R1，电阻R3、电阻R7、电阻R9和电阻R10串联组成分频网络用于缩放输出电压并向控制芯片U1提供反馈；电阻R3并联电容C1，且电阻R3与电阻R10连接的一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与晶体管Q1的栅极连接，晶体管Q1的源极与晶体管Q2的源极、电阻R5的一端、电阻R6的一端、电阻R8的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R10的另一端连接，电阻R6与电容C6串联，电阻R8的另一端与控制芯片U1的FB引脚、电容C7的一端连接，电阻R7和电阻R9连接的一端与晶体管Q2的栅极连接，电阻R9的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C4的另一端、电容C5的一端、晶体管Q2的漏极与控制芯片U1的G引脚连接，控制芯片U1的VCC引脚与电容C5的另一端、晶体管Q1的漏极连接；电阻R2的另一端与电容C3的一端、电感L1的另一端相连接，电容C3的另一端与整流桥电路的其中一端极性电容的阴极相连接，极性电容的阳极与电阻R1的一端连接。3.根据权利要求2所述的基于远程控制的大功率LED系统，其特征在于：电阻R2选择两个2MΩ串联的碳膜电阻，电容C4选择100nF耐压50V的贴片电容，电阻R1、电阻R10、电阻R7和电阻R9分别为4MΩ、2.2KΩ、2.2KΩ、57.6KΩ，电容C1选择耐压200V容值100nF的薄膜电容，电阻R8和电容C7分别选择10Ω电阻和10nF电容，电阻R6选择3KΩ，电容C6选择4.7uF，晶体管Q1和Q2分别选择40V的MMBT4401的NPN管和MMBT4403的PNP管。4.根据权利要求2所述的基于远程控制的大功率LED系统，其特征在于：控制芯片U1的VCC引脚与反激式辅助电源电路连接，所述反激式辅助电源电路包括变压器T1-1、晶体管Q1-1和稳压二极管VR1-1；变压器T1-1的输入端与控制芯片U1-2的D引脚连接，变压器T1-1的输出端的一端与二极管D1-1的阳极相连接，二极管D1-1的阴极与极性电容C2的阳极、电阻R1-2的一端、电阻R1-3的一端和电容C1-4的一端连接，电阻R1-2的另一端与晶体管Q1-1的源极连接，晶体管Q1-1的栅极与电容C1-3的一端、电阻R1-3的另一端、稳压二极管VR1-1的阴极连接，晶体管Q1-1的漏极与电容C1-3的另一端控制芯片U1-2的FB引脚连接；变压器输出端的另一端与电容C1-2的另一端、稳压二极管VR1-1的阳极、电容C1-4的另一端、控制芯片U1-2的S引脚、电容C1-1的一端连接，电容C1-1的另一端与控制芯片U1-2的BP引脚连接。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志望，谢蕙，张祎江，
申请(专利权)人：绍兴文理学院元培学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33