一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统，解决的是驱动效率低的技术问题，通过采用市电输入连接的整流电路，整流电路连接有采样电路及交流电直接驱动芯片U1，交流电直接驱动芯片U1支持PWM调光；所述采样电路还连接有MCU处理器，MCU处理器输出PWM控制信号给交流电直接驱动芯片U1的PWM的输入端口；所述采样电路包括AD采样单元和AD转换单元，AD转换单元的开闭控制设置由栅压自举开关单元控制，栅压自举开关单元包括采样开关，采样开关的栅极连接有衬底开关管M10和衬底开关管M11的技术方案，较好的解决了该问题，可用于LED照明应用中。

An AC driven adjustable light high power LED lighting system

The utility model relates to an AC driven dimmable high-power LED lighting system, which solves the technical problem of low driving efficiency. Through the rectifier circuit connected by the municipal power input, the rectifier circuit is connected with the sampling circuit and the AC direct drive chip U1, and the AC direct drive chip U1 supports PWM dimming; the sampling circuit is also connected with the MCU processor, and the MCU processor outputs The PWM control signal is sent to the PWM input port of the AC direct drive chip U1; the sampling circuit includes an AD sampling unit and an ad conversion unit, the on-off control setting of the AD conversion unit is controlled by the gate voltage bootstrap switch unit, the gate voltage bootstrap switch unit includes a sampling switch, the gate of the sampling on-off is connected with the technical scheme of the substrate switch tube M10 and the substrate switch tube M11, which is a better solution This problem can be used in LED lighting applications.

【技术实现步骤摘要】
一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统
本技术涉及LED照明领域，具体涉及一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统。
技术介绍
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。现有的LED照明多采用交流转直流后进行驱动，由于存在变压器、电解电容等元器件，体积大；同时交流转直流中也会损失能量，造成效率低的问题。目前已经提出了交流直接驱动的LED驱动系统，但是存在驱动效率低的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有技术中存在的驱动效率低的技术问题。提供一种新的交流驱动的可调光大功率LED照明系统，该交流驱动的可调光大功率LED照明系统具有驱动效率高的特点。为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统，所述交流驱动的可调光大功率LED照明系统包括与市电输入连接的整流电路，整流电路连接有采样电路及交流电直接驱动芯片U1，交流电直接驱动芯片U1支持PWM调光；所述采样电路还连接有MCU处理器，MCU处理器输出PWM控制信号给交流电直接驱动芯片U1的PWM的输入端口；所述采样电路包括AD采样单元和AD转换单元，AD转换单元的开闭控制设置由栅压自举开关单元控制，栅压自举开关单元包括采样开关，采样开关的栅极连接有衬底开关管M10和衬底开关管M11。本技术的工作原理：本技术通过在栅压自举开关单元的采样开关SW的栅极连接两个衬底开关M10和M11。在采样阶段，M11闭合，采样开关SW的衬底连接到Vin，同时降低体效应。在保持阶段，衬底通过开关连接到地，可以减少背栅效应。相对于现有的ADC开关电路而言，通过接入两个衬底开关，减小了体效应，同时降低了谐波失真，同时保持的采样开关SW的线性度，提高了效率。从而提供了高效的PWM控制的基础数据信号给MCU处理器，MCU处理器将PWM反馈控制，实现LED调光。本技术的交流市电经过整流滤波后，采用分段驱动LED，同时实时采集LED输入端的电压、电流，输出调光信号PWM调解LED的驱动电流，进而调解输出功率。上述方案中，为优化，进一步地，所述AD采样单元与AD转换单元之间还连接有放大器单元，放大器单元包括反向放大器，反向放大器连接有源低通滤波器，有源低通滤波器用于滤除高频信号。进一步地，所述整流电路连接串联的第一LED串联组合、第二LED串联组合、第三LED串联组合、第四LED串联组合；第一LED串联组合、第二LED串联组合、第三LED串联组合、第四LED串联组合的额定功率相同；交流电直接驱动芯片U1的G1端连接有场效应管Q1的G极，场效应管Q1的D极连接到第一LED串联组合的负极和第二LED串联组合的正极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；交流电直接驱动芯片U1的G2端连接有场效应管Q2的G极，场效应管Q2的D极连接到第二LED串联组合的负极和第三LED串联组合的正极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；交流电直接驱动芯片U1的G3端连接有场效应管Q3的G极，场效应管Q3的D极连接到第三LED串联组合的负极和第四LED串联组合的正极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；交流电直接驱动芯片U1的G4端连接有场效应管Q4的G极，场效应管Q4的D极连接到第四LED串联组合的负极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；交流电直接驱动芯片U1的S1端与S2端之间连接有负载电阻R1，S2端与S3端之间连接有负载电路R2，S3端与S4端连接有负载电阻R3，S4端连接负载电阻R4后接地，负载电阻R1、R2、R3、R4阻值相同。进一步地，所述场效应管Q1的G极连接有电阻R10，电阻R10连接有并联的电容C3和稳压二极管D1，稳压二极管D1的正极与电阻R10连接，稳压二极管D1的负极与交流电直接驱动芯片U1的VCC端连接。进一步地，所述场效应管Q4的S极还连接有所述场效应管Q5，所述场效应管Q5的G极与所述场效应管Q4的G极连接，所述场效应管Q5的D极与所述场效应管Q4的D极连接，所述场效应管Q5的S极连接到所述场效应管Q4的S极，并连接有稳压二极管D2的负极，稳压二极管D2的正极接地。进一步地，所述LED串联组合为串联的功率相同的LED灯珠。进一步地，所述场效应管为耗尽型场效应管。进一步地，所述整流电路与市电之间还连接有熔断器F1。市电经过熔断器F1后，驱动芯片U1和4组LED串联组合单元直接由整流滤波后的电压供电。当UA从0V上升时，到达LED1的开启电压时，LED1和Q1导通，同时控制Q1的栅压，控制LED1的电流恒定在I1，I1经过电阻R1、R2、R3、R4，LED1被恒光通点亮。整个AC输入的1/4周期内，LED两端的电压被等分为4个阶梯。随着AC输入电压的变化，接入电路的LED数量也相应变化，即当输入AC电压升高时，增加点亮的LED数量；电压降低时，减少点亮LED数量，使得LED两端的电压与AC输入电压一致。四个阶段的电流依次为：I1＝UREF1/(R1+R2+R3+R4)；I2＝UREF1/(R2+R3+R4)；I3＝UREF1/(R3+R4)；I4＝UREF1/(R4)。本技术的有益效果：本技术通过在交流驱动的可调光大功率LED照明系统中将AC能量直接输入LED进行驱动，只需要1次电力转换，效率高。加上PWM控制中使用了高效、低能耗的采样电路，能够提供高性能的反馈控制，从而实现了高效率LED驱动。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1，实施例1中的采样电路示意图。图2，实施例1中的LED驱动电路示意图。图3，交流驱动的可调光大功率LED照明系统示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1本实施例提供一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统，如图3，所述交流驱动的可调光大功率LED照明系统包括与市电输入连接的整流电路，整流电路连接有采样电路及交流电直接驱动芯片U1，交流电直接驱动芯片U1支持PWM调光；所述采样电路还连接有MCU处理器，MCU处理器输出PWM控制信号给交流电直接驱动芯片U1的PWM的输入端口；如图1，所述采样电路包括AD采样单元和AD转换单元，AD转换单元的开闭控制设置由栅压自举开关单元控制，栅压自举开关单元包括采样开关，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统，其特征在于：所述交流驱动的可调光大功率LED照明系统包括与市电输入连接的整流电路，整流电路连接有采样电路及交流电直接驱动芯片U1，交流电直接驱动芯片U1支持PWM调光；/n所述采样电路还连接有MCU处理器，MCU处理器输出PWM控制信号给交流电直接驱动芯片U1的PWM的输入端口；/n所述采样电路包括AD采样单元和AD转换单元，AD转换单元的开闭控制设置由栅压自举开关单元控制，栅压自举开关单元包括采样开关，采样开关的栅极连接有衬底开关管M10和衬底开关管M11。/n

【技术特征摘要】
1.一种交流驱动的可调光大功率LED照明系统，其特征在于：所述交流驱动的可调光大功率LED照明系统包括与市电输入连接的整流电路，整流电路连接有采样电路及交流电直接驱动芯片U1，交流电直接驱动芯片U1支持PWM调光；
所述采样电路还连接有MCU处理器，MCU处理器输出PWM控制信号给交流电直接驱动芯片U1的PWM的输入端口；
所述采样电路包括AD采样单元和AD转换单元，AD转换单元的开闭控制设置由栅压自举开关单元控制，栅压自举开关单元包括采样开关，采样开关的栅极连接有衬底开关管M10和衬底开关管M11。


2.根据权利要求1所述的交流驱动的可调光大功率LED照明系统，其特征在于：
所述AD采样单元与AD转换单元之间还连接有放大器单元，放大器单元包括反向放大器，反向放大器连接有源低通滤波器，有源低通滤波器用于滤除高频信号。


3.根据权利要求1所述的交流驱动的可调光大功率LED照明系统，其特征在于：所述整流电路连接串联的第一LED串联组合、第二LED串联组合、第三LED串联组合、第四LED串联组合；第一LED串联组合、第二LED串联组合、第三LED串联组合、第四LED串联组合的额定功率相同；
交流电直接驱动芯片U1的G1端连接有场效应管Q1的G极，场效应管Q1的D极连接到第一LED串联组合的负极和第二LED串联组合的正极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；
交流电直接驱动芯片U1的G2端连接有场效应管Q2的G极，场效应管Q2的D极连接到第二LED串联组合的负极和第三LED串联组合的正极，S极连接到交流电直接驱动芯片U1的S1端；
交流电直接驱动芯片U1的G3端连接有场效应管Q3的G极，场效应管Q3的D极连接到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢骅，
申请(专利权)人：浙江华誉照明科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33