一种可实现LED隔离无级调光的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可实现LED隔离无级调光的电路，其通用性强、且实现结构简单、成本低廉。该电路包括直流电压源、LED灯珠串、达林顿光耦、可调恒流源和微控制单元；直流电压源的输出正端接LED灯珠串的正端，LED灯珠串的负端通过达林顿光耦的副边以及可调恒流源后与所述直流电压源的输出负端连接，从而构成LED灯珠串的供电回路；可调恒流源的设定电流由所述LED灯珠串的额定电流确定；所述微控制单元与所述达林顿光耦的原边连接，用于向达林顿光耦提供不同占空比的PWM信号；PWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。

A circuit which can realize led isolation and stepless dimming

【技术实现步骤摘要】
一种可实现LED隔离无级调光的电路
本技术属于光电
，涉及一种LED的调光电路，尤其涉及一种可实现LED隔离无级调光的电路。
技术介绍
LED(发光二极管)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机、彩光装饰和照明。LED主要特性有以下几点：1、LED是一种二极管，和普通二极管一样是一个含有PN结的半导体器件，具有单向导电性；2、LED有一个门限电压，只有加在LED两端的电压高于这个门限电压时，LED才会导通并开始发光；3、LED具有非线性的伏—安特性曲线，通过LED的电流与加在其两端的电压不成正比；4、LED的光通量输出随流过LED电流的增大而增大，但不成正比。当光通量增加到一定程度后，其随电流增加而增加的量很少，呈明显变缓的趋势；5、即使是同一型号甚至是同一批次生产的LED器件，其参数的离散性也较大。LED作为一种照明光源，调光是很重要的，不仅仅是为了得到一个更好更舒适的光照环境，而且在特定场合和时间降低照明输出可既满足照明需求也能进一步实现节能减排。下面简单介绍一下常见的调光方法。1、可控硅调光优点：与白炽灯结合多年，具有广泛的市场基础；与老线路和灯座兼容，原理简单，更新替换容易；成本低；符合人们的使用习惯。缺点：破坏了市电正弦波的波形，降低了功率因数值；容易产生严重的EMI干扰；容易造成LED灯产生音频噪声和闪烁；调光范围小且不精确。2、分组调光优点：原理简单，便于安装维护。缺点：亮度等级太少；常开组容易老化损坏。3、模拟调光传统模拟调光优点：调光原理简单；成本低；便于安装维护。缺点：产生LED偏色；效率低，容易发热减少灯具的寿命。新模拟调光优点：调光精确；效率高。缺点：产生LED偏色；需要专用芯片和复杂外围电路(成本增加)；开发难度大；通用性差。4、PWM调光优点：调光精度高；效率高；适合MCU控制。缺点：需要专用芯片和复杂外围电路(成本增加，尤其大功率PWM调光)；开发难度大；通用性差；与MCU不隔离，安全隐患大。基于以上分析，可以判断PWM调光为LED调光的主要发展方向，其能与信息化、数字化和物联化技术紧密结合。然而，目前存在的缺点严重制约了PWM调光技术的大范围实用。因此，急需一种通用的简单的可实现LED隔离无级调光的电路和方法
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题，本技术提供了一种通用性强、且实现结构简单、成本低廉的可实现LED隔离无级调光的电路。本技术采用的技术方案如下：本技术提供了一种可实现LED隔离无级调光的电路，包括直流电压源、LED灯珠串、达林顿光耦、可调恒流源和微控制单元；直流电压源的输出正端接LED灯珠串的输入正端，LED灯珠串的输入负端通过达林顿光耦的副边以及可调恒流源后与所述直流电压源的输出负端连接，从而构成LED灯珠串的供电回路；可调恒流源的电流由所述LED灯珠串的工作额定电流确定；所述微控制单元与所述达林顿光耦的原边连接，用于向达林顿光耦提供不同占空比的PWM信号；所述PWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。进一步地，上述直流电压源包括桥式电路以及电源模块；桥式电路的输入端接外部市电，桥式电路的输出端接电源模块输入端，电源模块输出正端接LED灯珠串的输入正端。进一步地，上述达林顿光耦副边的额定电流大于LED灯珠串工作额定电流。进一步地，上述PWM信号的占空比的取值范围为0～100％。进一步地，上述微控制单元为MCU芯片。进一步地，上述桥式电路采用由四只二极管连接成“桥”式电路或集成桥式芯片。进一步地，上述LED灯珠串为串联结构或并联结构或串并联结构。本技术的有益效果：1、本技术通过可调恒流源，实现恒流方式驱动LED灯珠串，同时通过任意占空比PWM信号控制达林顿光耦的副边，实现LED灯珠串供电回路的通断，从而完成了LED无级调光，其结构简单、通用性强。2、本技术通过达林顿光耦的加入实现了LED照明供电和MCU供电的耐高压隔离，使得该电路特别适合与信息化、数字化和物联化产品相结合；而且也进一步提高了可靠性和安全性，即保证了设计的长寿命也降低了售后维护的难度。3、本技术选用的电路和元器件均为通用器件，每一种均是种类繁多、价格便宜，特别适合于老设计更新替换、新产品研制开发和大批量生产安装。附图说明图1为本技术原理示意图。附图标记如下：1-直流电压源、11-桥式电路、12-电源模块、2-LED灯珠串、3-达林顿光耦、4-可调恒流源、5-微控制单元。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的电路结构和实现原理进行详细说明。本技术电路结构如图1所示：一种可实现LED隔离无级调光的电路，包括直流电压源1、LED灯珠串2、达林顿光耦3、可调恒流源4和微控制单元5；需要说明是：本实施例中直流电压源1包括外部市电、桥式电路11以及电源模块12；该电路的具体连接结构是：桥式电路11的输入端接外部市电，桥式电路11的输端出接电源模块12输入端，电源模块12输出正端LED灯珠串2的正端，LED灯珠串2的负端通过达林顿光耦3的副边以及可调恒流源4后与所述电源模块12的输出负端连接，从而构成LED灯珠串2的供电回路；可调恒流源4的设定电流由所述LED灯珠串2的工作额定电流确定；微控制单元5与所述达林顿光耦3的原边连接，用于向达林顿光耦3提供不同占空比的PWM信号；PWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。以下对该电路中每个电路及元件进行具体说明：桥式电路11是一种基本的整流电路，可采用四只二极管连接成“桥”式电路或集成桥式芯片，作用是将交流市电转换成单向脉动性直流电，再通过电容滤波，基本转换成高压直流电。本实施例中桥式电路实现了220V交流市电到310V直流电的转换。电源模块12实现310V直流电到较低电压直流电的转换，市面上常见的电源适配器均可选用，其输出电压要与LED灯珠串的额定电压和功率匹配。如果310V高压直流电可与LED灯珠串的额定电压匹配，则可直接供给LED灯珠串310V直流电，本实施例中的电源模块可省略。LED灯珠串2(串联、并联或串并联)实现电能到光能的转换，其额定的电压和电流由LED灯珠串的型式和LED灯珠的数量决定。达林顿光耦3的副边是一种达林顿晶体管，其电流传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现LED隔离无级调光的电路，其特征在于：包括直流电压源(1)、LED灯珠串(2)、达林顿光耦(3)、可调恒流源(4)和微控制单元(5)；/n直流电压源(1)的输出正端接LED灯珠串(2)的正端，LED灯珠串(2)的负端通过达林顿光耦(3)的副边以及可调恒流源(4)后与所述直流电压源(1)的输出负端连接，从而构成LED灯珠串(2)的供电回路；/n可调恒流源(4)的设定电流由所述LED灯珠串(2)的额定电流确定；/n微控制单元(5)与所述达林顿光耦(3)的原边连接，用于向达林顿光耦(3)提供不同占空比的PWM信号；/nPWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实现LED隔离无级调光的电路，其特征在于：包括直流电压源(1)、LED灯珠串(2)、达林顿光耦(3)、可调恒流源(4)和微控制单元(5)；
直流电压源(1)的输出正端接LED灯珠串(2)的正端，LED灯珠串(2)的负端通过达林顿光耦(3)的副边以及可调恒流源(4)后与所述直流电压源(1)的输出负端连接，从而构成LED灯珠串(2)的供电回路；
可调恒流源(4)的设定电流由所述LED灯珠串(2)的额定电流确定；
微控制单元(5)与所述达林顿光耦(3)的原边连接，用于向达林顿光耦(3)提供不同占空比的PWM信号；
PWM信号的最小脉宽时间要匹配达林顿光耦的开关时间特性，且PWM信号频率大于100Hz。


2.根据权利要求1所述的可实现LED隔离无级调光的电路，其特征在于：所述直流电压源(1)包括桥式电路(11)以及电源模块(12)；桥式电路(11)的输入端接外部市电，桥式电路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲，张征凯，
申请(专利权)人：苏州慧润百年物联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32