ＬＥＤ路灯恒流驱动调光控制电路制造技术

本实用新型专利技术是使用电压－脉宽变换器将输出的电流取样信号转换成电压信号，根据取样电压信号大小调节脉宽变换器输出信号的占空比，从而控制场效应管的导通时间，使得每个周期的输出功率一定，通过调节三角波的周期控制ＬＥＤ灯的发光强度。本实用新型专利技术所述电路由三角波电路，脉冲比较调节电路、电流取样电路三部分组成。三角波电路通过改变电阻Ｒ４和电容Ｃ的值可以改变三角波的周期大小，从而控制ＬＥＤ灯在单位时间里的通断次数，控制闪烁频率，三角波电路的周期Ｔ＝２×５Ｒ４Ｃ，在单个三角波电路的Ｔ周期内，占空比电路中所用的场效应管ＤＦ的源极电流大于或等于５Ａ、功率大于或等于５０Ｗ。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及恒流调光控制技术，尤指大功率LED路灯恒流驱动调光控制电路。
技术介绍
在大功率LED路灯照明使用中，驱动电路输出电压的变化对输出电流变化影响极 大，而电流的变化将直接影响到LED路灯输出光通量和使用寿命，如果恒流控制电路设计 不合理，将会减小LED路灯输出光通量以及缩短使用寿命，从而抑制LED半导体照明的推 广，起不到节能增效的作用。在已有的大功率LED照明恒流控制电路中通过使用集成芯片来控制输出达到恒 流效果，这种电路较复杂、成本较高、输出功率较小、使用寿命较短，不能满足大功率LED路 灯的照明使用要求。在该专利技术中采用模拟电子元件和通用的比较器实现脉冲电路的设计， 通过实时监测输出电流，对输出电流进行电压转换采样，取回输出电压的大小控制场效应 管的导通时间，从而控制LED灯随输出电流的大小在脉冲周期T时间内改变占空比的值，保 证在每个脉冲T周期内输出总功率为一固定值，达到调节LED灯在单位周期内的输出光通 量保持恒定值，通过调节脉冲周期的大小可以控制LED路灯的发光强度。现有技术的缺点1、输出功率较小由于现在使用的集成芯片做的恒流源输出功率较小，一般只有 几瓦到几十瓦，而大功率LED路灯需要在100瓦以上才能取代现有的高压钠灯。2、恒流效果差现在使用的LED路灯恒流驱动效果差，使得LED路灯输出光通量变 化大，从而LED路灯亮度不稳定。3、调光精度差现在使用的调光技术通过改变输出电流的大小来进行调光，由于 LED两端电压的变化导致通过的电流变化很大，所以很难通过控制电压、电流来进行调光。
技术实现思路
本技术提供一种大功率LED路灯恒流驱动调光控制电路，以解决现有大功率 LED路灯恒流控制存在的输出功率小、恒流效果差、调光精度低等问题。为解决上述问题，本技术提供如下的技术方案本技术是使用电压-脉宽变换器将输出的电流取样信号转换成电压信号，根 据取样电压信号大小调节脉宽变换器输出信号的占空比，从而控制场效应管的导通时间， 使得每个周期的输出功率一定，通过调节三角波的周期控制LED灯的发光强度。 本技术所述电路由三角波电路，脉冲比较调节电路、电流取样电路三部分组 成。 所述三角波电路由正反馈比较器A1、电阻RpRpRyR4,稳压管DWpDW2和电容C组 成，R3的正端连接到比较器A1的输出端，R1的正端连接到R3的负端，R2的正端连接到R1的 负端，比较器A1的正端连接到R2的正端，R2的负端连接到电源接地，R4的正端连接到R3的3负端，R4的负端连接到脉冲比较调节电路的R5的正端，Dff1的正端连接到R3的负端，Dff2的 正端连接到DW1的负端，DW2的负端连接到电源接地，电容C的正端连接到R4的负端，电容C 的负端连接到电源接地；电阻R3、R1和R2组成一个串联电路，通过三个电阻分压以后，取R2 的正端电压作为比较器A1的比较基准电压，改变R1、R2和R3的电阻比值，可以改变基准电压 值，DW1和DW2是将比较器输出端进行双向稳压，使得电源电压有变化时，保证输出电压的稳 定，从而保证三角波电路输出一稳定的三角波周期T信号，从而实现高精度实时调光控制。所述脉冲比较调节电路由R5、A2组成；取样电路由R6和场效应管DF组成。三角波 电路输出连接到脉冲比较调节电路的R5，通过R5连接到A2的反向端，A2的输出端连接到场 效应管的栅极-A的正向端连接到取样电路R6的正端(场效应管的源极)，如图1所示；当该电路上电以后，三角波电路的电容C电压为0V，比较器A1的反向端小于正向 端电压，比较器输出正向电压给电容C充电，随着电容C两端电压的升高，加到比较器反向 端的电压随着加大，当大于同向端电压时，比较器翻转，输出相反电压，电容开始通过R4反 向放电，当放电到比同向端电压小时比较器再次翻转，如此循环形成自激振荡，输出充放电 对称的三角波电压脉冲信号，通过改变电阻R4和电容C的值可以改变三角波的周期大小， 从而控制LED灯在单位时间里的通断次数，控制闪烁频率，根据本电路连接情况，三角波的周期T = 2X5R4C，在单个T周期内，占空比三角波通过R5加到比较器的反向tOn +Kff端，进行与A2的正向端电压进行比较，当在某时刻反向端电压大于同向端电压时比较器输 出电压为负电压，场效应管处于断开，LED处于熄灭状态，不发光的时间为t。ff。当反向端电 压小于同向端电压时，A2比较器输出正电压，场效应管处于导通，LED处于发光状态，发光 的时间为t。n，通过控制场效应管的断开时间和导通时间的比例关系可以调节占空比，当占 空比一大，单位时间LED灯消耗的功率就高，LED灯就一亮，占空比小，单位时间LED灯消耗 的功率就小，LED灯就一暗，选择DF源极电流大于或等于5A、功率大于或等于50W的大功 率场效应管就可以满足大功率的LED灯照明使用，满足现在大功率路灯的使用要求，而场 效应管功率的大小与场效应管栅极输出。具体推算是比较器A2输出脉冲信号高电平时间 为，在单个脉冲周期内输出的功率为％(、-、)，当LED路灯负载变化，或者输入电压变 化时输出采样电压变化到V2，脉冲信号输出高电平时间为、_、，在单个脉冲周期内输出的 功率为V2(t3-t2)，通过选择充放电电阻和电容使得在充放电曲线的电压时间坐标图中满足 V1(Vt1) =V2(t3-t2)达到在脉冲周期T内输出功率恒定值，就能起到较好的恒流效果。在该电路中决定调光精度的是三角波周期精度、占空比精度和取样电阻的精度， 通过控制三角波充放电电阻R4,电容C，取样电阻R6的精度就可以控制该电路的调光精度， 通过选择士0. 高精度的电阻R4、R6和电容C，可以对三角波输出频率精度调节到20Hz 左右，占空比精度调节到IuS左右，从而解决对LED路灯根据使用环境需求进行高精度的调 光。本技术通过以上电路，达到了以下目的A)使用IC电流大于或等于5A、功率大于或等于50W的大功率场效应管做开关管， 可以满足现在大功率LED灯的使用要求。B)通过实时取样输出电流大小转换成的电压信号与三角波电路输出信号进行比 较，调节场效应管控制脉冲信号占空比的大小。C)通过控制三角波充放电电阻R4,电容C，取样电阻R6的精度就可以控制该电路 的调光精度，解决对LED路灯根据使用环境需求进行高精度的调光。附图说明图ILED路灯恒流驱动调光控制电路图 具体实施方案下面以设计相当于250W高压钠灯照明效果的100W LED路灯电路为例。本实施例电路由三角波电路，脉冲比较调节电路、电流取样电路三部分组成。三角波电路主要由正反馈比较器A1、电阻RpH R4,稳压管DWpDW2和电容C组 成，比较器A1使用LMl34型，稳压管DW1JW2使用15V的稳压二极管，R^R2、R3电阻为96欧， 电容C取0. 1 μ F，R4、R5取值为Ik欧，R6取10欧。R3的正端连接到比较器A1的输出端，R1的正端连接到R3的负端，R2的正端连接到 R1的负端，比较器A1的正端连接到R2的正端，R2的负端连接到电源接地，R4的正端连接到 R3的负端,R4的负端连接到脉冲比较调节电路的R5的正端，DW1的正端连接到R3的负端，DW2 的正端连接到DW1的负端，DW2的负端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ路灯恒流驱动调光控制电路，其特征在于：所述电路包括三角波电路，脉冲比较调节电路、电流取样电路三部分，所述三角波电路由正反馈比较器Ａ↓［１］、电阻Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］，稳压管ＤＷ↓［１］、ＤＷ↓［２］和电容Ｃ组成；所述脉冲比较调节电路由Ｒ↓［５］、Ａ↓［２］组成；所述取样电路由Ｒ↓［６］和场效应管ＤＦ组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤，
申请(专利权)人：国营三五三一厂，
类型：实用新型
国别省市：52