一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，包括整流器电路，整流器电路的输入端连接交流电源，整流器电路的输出端连接功率因数校正电路和低压直流变换电路，功率因数校正电路的输出端连接主开关变压器电路，主开关变压器电路的输出端连接输出滤波储能电容和LED，低压直流变换电路的输出端连接变换控制电路和恒流源信号电路，低压直流变换电路的输出端还连接功率因数校正电路和MCU信号控制电路，变换控制电路的输出端连接主开关变压器电路，MCU信号控制电路的输出端连接变换控制电路，恒流源信号电路的输出端连接MCU信号控制电路，MCU信号控制电路的输入端连接调光编程输入信号电路。电路结构简单，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路


[0001]本技术涉及恒功率下的恒流限压电路
，尤其是一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路。

技术介绍

[0002]传统恒流限压的LED驱动器不能够很好的适应低成本在原边实现恒功率，并恒流限压带PWM调光功能芯片的驱动器拓扑结构，在变压器的初级侧无法实现驱动器的电压宽范围恒功率自动调校，电路控制结构复杂，成本高。
[0003]在中国专利文献上公开的“一种驱动LED发光的电路及LED发光装置”，其公开号为CN201718084U，提供了一种驱动LED发光的电路及LED发光装置。其中的电路包括：向LED输出脉宽调制信号以恒流驱动LED发光的恒流驱动单元；感应LED阳极的电压、并当感应到LED阳极的电压高于预设值时由恒流驱动单元减小脉宽调制信号的占空比的限压单元，限压单元连接在恒流驱动单元和LED之间，但是公开号为CN201718084U的电路结构无法解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术解决了现有的传统恒流限压的LED驱动器不能够很好的适应低成本在原边实现恒功率，并恒流限压带PWM调光功能芯片的驱动器拓扑结构，在变压器的初级侧无法实现驱动器的电压宽范围恒功率自动调校的问题，提出一种基于MCU控制开关电源原边实现恒功率的控制电路，并能恒流限压还可以执行PWM调光功能，本技术不仅适用于在次级反馈实现恒功率恒流限压和可调光的控制，更能适应低成本原边恒流限压带PWM调光功能恒功率控制的驱动器拓扑结构，电路控制结构简单，成本低。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，包括整流器电路和MCU信号控制电路，所述整流器电路的输入端连接有交流电源，所述整流器电路的输出端连接有功率因数校正电路和低压直流变换电路，所述功率因数校正电路的输出端连接有主开关变压器电路，所述主开关变压器电路的输出端连接有输出滤波储能电容和LED，所述低压直流变换电路的输出端连接有变换控制电路和恒流源信号电路，所述低压直流变换电路的输出端还与功率因数校正电路和MCU信号控制电路分别连接，所述变换控制电路的输出端与主开关变压器电路连接，所述MCU信号控制电路的输出端与变换控制电路连接，所述恒流源信号电路的输出端与MCU信号控制电路连接，所述MCU信号控制电路的输入端连接有调光编程输入信号电路。
[0006]本技术采用交流电源供电，经过整流器电路的整流作用后，其中一路经过功率因数校正电路变换成稳定的400V的直流电压，继而输出给主开关变压器电路；其中另一路经过低压直流变换电路进行电压变换，低压直流变换电路给三路供电，其中，一路给功率因数校正电路供电，一路给变换控制电路供电，一路给MCU信号控制电路以及恒流源信号电路供电；由MCU信号控制电路输出的PWM信号输出至变换控制电路进而控制主开关变压器电
路的工作；输出电压和输出电流根据变换控制电路设定的参考电压调节控制主开关变压器电路的输出电压和输出电流，从而控制LED的电流；MCU信号控制电路还检测输出的所有信息，包含有输出过电压，外部LED模组过温，电源板上功率器件的过温，输出短路保护，以及初级输入交流欠压等信息，以上除开短路保护外，所有保护均以降低输出电流来保证LED工作的稳定；MCU信号控制电路通过调光编程输入信号电路的控制命令，完成相应恒功率的控制信号的转换，由MCU信号控制电路将调光信号转化成PWM信号送到变换控制电路，变换控制电路通过原边控制主开关变压器电路工作，实现恒功率下所有调光功能。
[0007]作为优选，所述变换控制电路包括变换控制芯片U5和信号输入模块，所述变换控制芯片U5的电源引脚分别与电阻R50和电容C20连接，所述电阻R50的另一端与电容C19连接，所述电容C20和电容C19接地，所述电阻R50的另一端还分别与二极管D9的负极和电阻R49连接，所述二极管D9的正极与电源端VCC2连接，所述电源端VCC2与低压直流变换电路连接；所述电阻R49的另一端与二极管D11的负极连接，所述二极管D11的正极与电源端VCCS连接，所述电源端VCCS与主开关变压器电路连接。本技术中，变换控制芯片U5由两路供电，具体的，一路由低压直流变换电路的电源端VCC2供电，一路由主开关变压器电路变压器的辅助绕组的电源端VCCS供电，分别由二极管D9和二极管D11做隔离，互不影响。
[0008]作为优选，所述信号输入模块包括光耦U6和三极管Q5，所述光耦U6的发射端正极与电阻R58连接，所述电阻R58的另一端与MCU信号控制电路连接，所述光耦U6的发射端负极和接收端发射极接地，所述光耦U6的接收端集电极分别与电阻R57和三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极分别与电阻R56和电阻R54连接，所述电阻R56的另一端与二极管D12的负极连接，所述二极管D12的负极与电阻R57的另一端连接，所述二极管D12的正极与电源端VDD连接，所述电阻R54还与稳压二极管ZD1的负极连接，所述稳压二极管ZD1的正极接地，所述电阻R54的另一端与变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚连接。本技术中，变换控制芯片U5的控制信号从PWM信号输入引脚输入，该信号从MCU输出；MCU输出信号首先经过光耦U6隔离后，稳定的VDD电压经过二极管D12隔离由电阻R57加到三极管Q5的基极形成偏置，电阻R56和三极管Q5起到电流放大作用，稳压二极管ZD1将三极管Q5的集电极电压钳位，通过电阻R54限流接到变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚，当光耦U6的原边光电二极管得电工作时，光电三极管导通，将三极管Q5的基极电位拉低，三极管Q5的集电极电位为高，被稳压二极管ZD1钳位后通过电阻R54输入到变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚，PWM信号输入引脚为高电位，变换控制芯片U5按设定值由驱动引脚输出最大占空比来驱动变压器的开关管，由此主开关变压器电路向负载提供能量，变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚的占空比的大小决定变换控制芯片U5输出占空比的大小，因此也决定变压器输出功率的大小，变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚的最大占空比取决于MCU限制的同时，功率也被限定，当外部输入调光信号时，MCU在被限定的占空比以内执行降低占空比，从而实现调光功能。
[0009]作为优选，所述恒流源信号电路包括运算放大器U7和二极管D14，所述二极管D14的正极分别与电阻R69和电阻R68连接，所述电阻R69还与电容C27连接，所述电容C27接地，所述电阻R69的另一端与运算放大器U7的输出引脚连接，所述运算放大器U7的输出引脚与电阻R66连接，所述电阻R66的另一端与电阻R63连接，所述电阻R63与运算放大器U7的负输入引脚连接，所述电阻R63与电阻R59串联，所述电阻R59的另一端接地，所述电阻R68与电阻
R85串联，所述电阻R85的另一端与运算放大器U7的正输入引脚连接，所述电阻R85的另一端与电阻R62连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，其特征在于，包括整流器电路和MCU信号控制电路，所述整流器电路的输入端连接有交流电源，所述整流器电路的输出端连接有功率因数校正电路（9）和低压直流变换电路（8），所述功率因数校正电路（9）的输出端连接有主开关变压器电路，所述主开关变压器电路的输出端连接有输出滤波储能电容和LED，所述低压直流变换电路（8）的输出端连接有变换控制电路（1）和恒流源信号电路（2），所述低压直流变换电路（8）的输出端还与功率因数校正电路（9）和MCU信号控制电路分别连接，所述变换控制电路（1）的输出端与主开关变压器电路连接，所述MCU信号控制电路的输出端与变换控制电路（1）连接，所述恒流源信号电路（2）的输出端与MCU信号控制电路连接，所述MCU信号控制电路的输入端连接有调光编程输入信号电路（4）。2.根据权利要求1所述一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，其特征在于，所述变换控制电路（1）包括变换控制芯片U5和信号输入模块（10），所述变换控制芯片U5的电源引脚分别与电阻R50和电容C20连接，所述电阻R50的另一端与电容C19连接，所述电容C20和电容C19接地，所述电阻R50的另一端还分别与二极管D9的负极和电阻R49连接，所述二极管D9的正极与电源端VCC2连接，所述电源端VCC2与低压直流变换电路连接；所述电阻R49的另一端与二极管D11的负极连接，所述二极管D11的正极与电源端VCCS连接，所述电源端VCCS与主开关变压器电路连接。3.根据权利要求2所述的一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，其特征在于，所述信号输入模块（10）包括光耦U6和三极管Q5，所述光耦U6的发射端正极与电阻R58连接，所述电阻R58的另一端与MCU信号控制电路连接，所述光耦U6的发射端负极和接收端发射极接地，所述光耦U6的接收端集电极分别与电阻R57和三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的集电极分别与电阻R56和电阻R54连接，所述电阻R56的另一端与二极管D12的负极连接，所述二极管D12的负极与电阻R57的另一端连接，所述二极管D12的正极与电源端VDD连接，所述电阻R54还与稳压二极管ZD1的负极连接，所述稳压二极管ZD1的正极接地，所述电阻R54的另一端与变换控制芯片U5的PWM信号输入引脚连接。4.根据权利要求1或2所述的一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，其特征在于，所述恒流源信号电路（2）包括运算放大器U7和二极管D14，所述二极管D14的正极分别与电阻R69和电阻R68连接，所述电阻R69还与电容C27连接，所述电容C27接地，所述电阻R69的另一端与运算放大器U7的输出引脚连接，所述运算放大器U7的输出引脚与电阻R66连接，所述电阻R66的另一端与电阻R63连接，所述电阻R63与运算放大器U7的负输入引脚连接，所述电阻R63与电阻R59串联，所述电阻R59的另一端接地，所述电阻R68与电阻R85串联，所述电阻R85的另一端与运算放大器U7的正输入引脚连接，所述电阻R85的另一端与电阻R62连接，所述电阻R62的另一端与基准源+5V连接，所述运算放大器U7的正极电源引脚与电源端+12V连接，所述运算放大器U7的负极电源引脚接地。5.根据权利要求1所述的一种基于MCU控制在开关电源原边实现恒功率的控制电路，其特征在于，所述MCU信号控制电路包括MCU芯片模块（7）和检测模块（3），所述检测模块（3）包括电阻R87和电容C39，所述电阻R87与调光编程输入信号电路（4）连接；所述电阻R87的另一端与电容C39连接，所述电容C39的另一端接地，所述电容C39与稳压二极管ZD4并联，所述稳压二极管ZD4的负极与电阻R87连接，所述电阻R87的另一端还分别与电阻R86和电阻R83连
接，所述电阻R86的另一端分别与电容C38...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾维建，
申请(专利权)人：浙江凯耀照明有限责任公司，
类型：新型
国别省市：