LED灯光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了LED灯光系统，包括主电路、调光电路以及反馈电路，所述主电路与所述调光电路和反馈电路均电性相接，所述主电路包括依次连接的整流滤波电路、反激变换电路、二次整流电路以及恒流源变换电路，所述调光电路包括红外接收模块以及单片机模块，所述红外接收模块接收红外信息，反馈至单片机，所设计的LED调光系统结构简单、性能稳定、电路效率高。

【技术实现步骤摘要】
LED灯光系统
本技术涉及一种LED装置，具体为一种LED灯光系统。
技术介绍
对于LED光源来说调光技术的应用能有效提高其节能效果，因此LED驱动的调光技术尤为重要。在现有的LED调光技术研究中主要集中于LED调光技术的改进及LED调光技术在其他成熟技术中的应用等方面。目前在白炽灯和其他节能灯中普遍采用可配合使控硅调光，其缺点在于，当可控硅调光器与LED灯用时，若可控硅的导通角很小，LED灯会熄灭；调节过程中LED灯会闪烁，特别是在LED灯即将熄灭的边缘。且有线调控方式需要在施工墙面预留开关位置，调控不便，便利性较差。针对以上问题，本技术设计了一种基于激变换拓扑的LED调光系统：(1)采用基于Boost的恒流驱动电源，实现较高效率；(2)采用TL494控制芯片进行PWM调光，工作性能稳定，驱动能力强，调光效果好；(3)采用红外遥控，实现无线调光。
技术实现思路
正因为如此，本技术的目的在于提供LED灯光系统，调光系统结构简单、性能稳定、电路效率高。LED灯光系统，包括主电路、调光电路以及反馈电路，所述主电路与所述调光电路和反馈电路均电性相接，所述主电路包括依次连接的整流滤波电路、反激变换电路、二次整流电路以及恒流源变换电路，所述调光电路包括红外接收模块以及单片机模块，所述红外接收模块接收红外信息，反馈至所述单片机模块。进一步地，所述反激变换电路的输出接负反馈闭环的采样电压Vom与参考电压比较，产生的误差信号控制Q1的导通时间，输出采样电压在负载变化和输入电压变化时跟随参考电压变化。进一步地，所述恒流源变换电路为基于Boost设计的恒流驱动电路，采用开关稳压器LM2577。进一步地，所述LED的主输出端通过分压网络对电压信号采样后输入到TL494的参考端。进一步地，所述取样电路采用TL431配合光耦PC817A作为参考、隔离、取样，电路中将UC3843内部的误差放大器反向输入端2脚直接接地，所述光耦PC817A的三极管集电极直接接在误差放大器的输出端1脚，跳过芯片内部的误差放大器，直接用1脚做反馈，然后与电流检测输入的第3脚进行比较，通过锁存脉宽调制器输出PWM驱动信号。进一步地，所述PWM控制电路选用TL494芯片。进一步地，所述调光电路选用STM32单片机。进一步地，所述红外发射模块包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器，所述LED红外发送器的遥控发射电路采用TC9012芯片。本技术的技术效果：本技术所设计的LED调光系统结构简单、性能稳定、电路效率高，并可以实现对LED的多级调光，成本较低，解决了传统机械开关不方便的问题，具有一定的实用价值。附图说明图1为本技术的电源系统结构图；图2为本技术的反激变换器原理图；图3为本技术的恒流源驱动电路；图4为本技术的反馈电路；图5为本技术的控制电路。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，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。所涉及的LED调光系统的结构如图1所示：由主电路、反馈电路和调光电路组成。其中主电路用于实现交流电转换为直流稳压电源及负载的恒流驱动；反馈电路对主电路的电压采样反馈实现稳压；调光电路中红外遥控器发山的信号通过TL494产生不同占空比的PWM以实现LED亮度的调节，如图1所示：图2是反激变换器的主电路，该电路输出接负反馈闭环的采样电压Vom与参考电压比较，产生的误差信号控制Q1的导通时间，输出采样电压在负载变化和输入电压变化时跟随参考电压变化。Q1导通时初级绕组就有电流通过，Np的电压恒定，其电流线性上升，整流二极管D1由于反向偏置而截止，因此次级绕组中没有电流通过，初级绕组搞合到次级绕组的能量以磁能形式存在次级绕组中当Q1截止时变压器感应的电压与输入电压正好相反，使得二极管正向偏置导通，储存在次级绕组中的磁能以电能形式释放给负载电路，几个开关周期后，次级直流电压上升到Vom。Q1关断时，NS同名端电压为正，电流从该端流出并线性下降，在Q1再次导通之前降到零，则变压器存储的能量在Q1再次通前已全部传送到负载端，由于反激变换器在开关导通期间只储存能量，在截止期间向负载传递能量，所以能量是单方向传递的，因而称为单端变换器。基于Boost设计的恒流驱动电路如图3所示，其中Boost的控制芯片采用开关稳压器LM2577，其开关管NPN输出开关额定电流为3A，耐压值为65V，宽输入电压范围在3.5V到40V之间，用于产生高于输入电压的输出电压。其主要控制开关管的通断，将能量以VIN/L的速率储存在外部电感L中。当开关管导通时，外接电感L存储电能与开关管导通时间成正比；当开关管截止时电感将储存的电能通过外接二极管D，以(VOUT-VIN)/L的速率转移到外接输出电容COUT中。输出电容COUT的量决定了输出电压的大小。因此控制开关管导通和截止的占空比就可以得到稳定的输出电压。恒流驱动器电路工作原理为：输出电流经过取样电阻R3，在其两端产生电压，该电压经1/V转换后送到LM2577的FB引脚，控制开关管的导通时间，从而达到控制输出电压和输出电流的目的。图中电流IL-OAD经过电阻R3，在R3两端电压：VR3＝ILOAD×R3由于电路中的运算放大器为深度负反馈，使得正、负输入端电位相等，故有V—＝V+＝VR3，因为运算放大器虚短，输入阻抗很大，所以输入端电流几乎为0，而输出端阻抗很小，达到跟踪输入电压的目的。反馈电路包括电压采样电路和PWM控制电路。在LED的主输出端通过分压网络对电压信号采样后输入到TL494的参考端，可以控制流过光耦发光部分的电流；光耦将反馈信号传递给PWM控制部分，PWM控制部分根据输入的反馈信号改变开关时间，实现稳压的控制。如图4所示，采用TL431配合光耦PC817A作为参考、隔离、取样，电路中将UC3843内部的误差放大器反向输入端2脚直接接地，PC817A的三极管集电极直接接在误差放大器的输出端1脚，跳过芯片内部的误差放大器，直接用1脚做反馈，然后与电流检测输入的第3脚进行比较，通过锁存脉宽调制器输出PWM驱动信号。当输出电压升高时，经电阻Rup，Rlow分压后输入到TL431的参考端的电压也升高，此时流过光耦中发光二极管的电流增大，PC817A三极管集射级电压Vcc减小，UC3843的6脚输出驱动信号的占空比变小，于是输出电压下降，达到稳压的目的。如图5所示，在实现PWM控制系统的控制电路中，选用TL494芯片。TL494芯片具有抗干扰能力强、结构简单、可靠性高以及价格便宜等特点。控制系统的具体实现电路如图5。通过调节可调电阻的电阻值，即改变设定的电流基准信号的大小，来调节PWM输出信号的占空比，达到调节电动机转速的目的。通过对电源进行电压取样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.LED灯光系统，其特征在于，包括主电路、调光电路以及反馈电路，所述主电路与所述调光电路和反馈电路均电性相接，所述主电路包括依次连接的整流滤波电路、反激变换电路、二次整流电路以及恒流源变换电路，所述调光电路包括红外接收模块以及单片机模块，所述红外接收模块接收红外信息，反馈至所述单片机模块。/n

【技术特征摘要】
1.LED灯光系统，其特征在于，包括主电路、调光电路以及反馈电路，所述主电路与所述调光电路和反馈电路均电性相接，所述主电路包括依次连接的整流滤波电路、反激变换电路、二次整流电路以及恒流源变换电路，所述调光电路包括红外接收模块以及单片机模块，所述红外接收模块接收红外信息，反馈至所述单片机模块。


2.根据权利要求1所述的LED灯光系统，其特征在于：所述反激变换电路的输出接负反馈闭环的采样电压Vom与参考电压比较，产生的误差信号控制Q1的导通时间，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会昌，王岚，李皛，
申请(专利权)人：辽宁金碳碳管理有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21