一种具有自动调光功能的照明LED恒流驱动电路制造技术

一种具有自动调光功能的高效LED恒流驱动电路，包括输入雷击保护、EMI滤波电路、整流电路、输入过压保护电路、功率因素校正(PFC)控制电路、LLC谐振变换控制电路、输出电压电流采样电路、光耦反馈电路、单片机(MCU)自动调光控制电路。其特征在于所述电路构成以LLC谐振变换控制电路和单片机自动控制电路为核心的LED恒流驱动电路，输入电压为通用交流市电，LLC变换级通过隔离反馈采样输出电流实现恒流控制，单片机自动控制采样电路实现自动调光；所述电路充分利用了LLC变换器的高效率和单片机智能控制的优点，实现对LED的高效智能驱动。与普通LED驱动电路相比，本实用新型专利技术具有通用性强、高功率因素、高效率、高可靠性、自动调光等优点，特别适合LED路灯驱动。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子
，涉及照明LED驱动电路，尤其涉及具有自动调光 功能的照明LED恒流驱动电路，适用于LED路灯照明或其他公共场合的LED照明系统。
技术介绍
半导体照明(即LED照明或发光二极管照明)是一种新型高效固体光源，具有节 能、环保和寿命长等显著优点。随着全球节能意识日渐深入人心，在全球能源高消耗的大环 境下，人们把关注的焦点集中到LED这项“照亮未来的技术”以及由此带来的照明领域第三 次革命上。据统计，用LED照明取代全部白炽灯或部分荧光灯，我国每年就可节约1/3的照 明用电量，这相当于节省一个三峡工程的年发电量，不仅可以缓解我国电能需求的紧张形 势，还可以降低燃煤量(目前我国70%以上的发电量是依靠燃煤获得)，减小对环境的污 染。在市场上LED照明产品如火如荼的发展态势下，就照明LED驱动电源而言，面临几个挑 战首先，是否有功率因素校正功能，这关系到电能的利用情况；其次，驱动电路是否为恒 流驱动，只有恒流电源才能保证LED的寿命；再次，就是驱动电路的转换效率；最后，针对大 功率LED照明用的驱动电源一定要能够对LED路灯照明实现智能控制，以更加智能地实现 节能目标。这些挑战对大功率照明LED驱动电路的设计提出了更高的要求，这些要求也必 将是未来LED驱动电源的发展趋势。本技术结合LLC谐振变换器和单片机电路，实现一种具有自动调光功能的照 明LED恒流驱动电路。检索现有技术资料发现，目前虽然已有恒流输出的LED电源驱动电 路，但将LLC谐振变换器作为恒压输出电源，同时将单片机和LLC谐振变换器结合起来进行 智能调光的产品尚未见报道。专利技术内容本技术结合LLC谐振变换器高效率和单片机智能控制的特点，提供一种具有 自动调光功能的照明LED恒流驱动电路。该电路具有高功率因素、高效率、高可靠性、自动 调光等优点，适合批量生产，适用于LED路灯照明或其他公共场合的LED照明系统。本技术技术方案如下一种具有自动调光功能的照明LED恒流驱动电路，如图1所示，包括EMI滤波电 路，整流电路，功率因素校正(PFC，Power Factor Correction)电路，LLC谐振变换控制电 路，电压输出、电流采样电路，光耦反馈电路，以及单片机自动调光控制电路。交流市电经 EMI滤波电路、整流电路后输入功率因素校正电路，功率因素校正电路输出信号经LLC谐振 变换控制电路，再经过变压器后连接到电压输出电路，电流采样电路对电压输出采样后经 光耦反馈电路反馈至中LLC谐振变换控制电路。所述功率因素校正电路实现整个电路功率因素校正功能；所述LLC谐振变换控制 电路实现谐振变换功能。所述电压输出、电流采样电路及光耦反馈电路如图3所示以串联谐振半桥拓扑设计的双终接控制器芯片L6599为核心的LLC谐振变换控制电路输出接变压器T2的初级； 变压器T2具有两个次级绕组次级绕组1和次级绕组2 ；次级绕组1的同名端接二极管D8 的正极，其异名端接二极管D9的正极，其中间抽头接输出地；二极管D8、D9的负极相连后 接电解电容C45、C46的正极和电感L2的一端，电解电容C45、C46的负极接地；电感L2的 另一端通过电容C7、电阻R36接输出地；电解电容C47的正极接电感L2和电容C7的连接 点，电解电容C47的负极接电容C7和电阻R36的连接点，电解电容C47的两端输出LED负 载所需工作电压；次级绕组2的同名端接二极管D12的正极，二极管D12的负极接电解电容 C48正极和三端稳压器78L18的1脚，三端稳压器78L18的2脚接电解电容C49的正极，电 解电容C48和C49的负极与三端稳压器78L18的3脚一起连接到次级绕组2的异名端并连 接到输出地；电阻R50连接在电解电容C47的正极和集成误差放大器LM358的5脚之间，电 阻R60连接在电解电容C47的负极和集成误差放大器LM358的5脚之间；集成误差放大器 LM358的6脚一方面通过电阻R54、电容ClO后接集成误差放大器LM358的7脚，另一方面 通过电容Cll接集成误差放大器LM358的7脚；三端稳压管TL431的1脚和3脚相连后通 过电阻R65接集成误差放大器LM358的6脚的同时，通过电阻R59接三端稳压器78L18的2 脚；三端稳压管TL431的2脚接电解电容C47的负极；集成误差放大器LM358的3脚接电解 电容C47的负极；集成误差放大器LM358的2脚一方面通过电阻R64接参考电压Vref端， 同时通过电阻R49接输出地，另一方面通过电阻R63、电容C14接集成误差放大器LM358的 1脚，同时通过电容C16接集成误差放大器LM358的1脚；集成误差放大器LM358的1脚通 过电阻R53接二极管D17的正极，集成误差放大器LM358的7脚接二极管D16的正极；二极 管D16、D17的负极相连后通过电阻R52接光耦PC817的1脚；光耦PC817的2脚和集成误 差放大器LM358的4脚接电解电容C47的负极；集成误差放大器LM358的8脚接三端稳压 器78L18的2脚的同时通过电容C9接输出地；光耦PC817的3脚接前级LLC谐振变换控制 电路的地，光耦PC817的4脚通过电阻R51接到串联谐振半桥拓扑设计的双终接控制器芯 片L6599的5脚，完成反馈作用。 所述单片机自动调光控制电路以单片机AT89S51为核心控制器构成，如图6所示。 三端稳压器78L05的1脚接电压输出、电流采样电路中三端稳压器78L18的2脚的同时接电 解电容以6的正极，三端稳压器78L05的3脚接电解电容以6的负极的同时通过电容C17接 三端稳压器78L05的2脚，三端稳压器78L05的2脚接电解电容C27的正极，电解电容C27 的负极和三端稳压器78L05的3脚接输出地；单片机AT89S51的37脚接三端稳压器78L05 的2脚的同时通过电容C8和电解电容C24的并联电路后接输出地，单片机AT89S51的四 脚接三端稳压器78L05的2脚的同时通过电容C15接输出地；单片机AT89S51的33脚通 过电阻R58接三端稳压器78L05的2脚的同时通过电阻R62接三极管9013的基极；三极 管9013的发射极接地，三极管9013的集电极接三端稳压管TL431的1脚和3脚的同时通 过电阻R55接电压输出、电流采样电路中三端稳压器78L18的2脚；电阻R56 —端连接三极 管9013的集电极，另一端通过电容C12接输出地；电阻R57 —端接电阻R56和电容C12的 连接点，另一端通过电容C13接输出地，电阻R57和电容C13的连接点输出参考电压Vref ； 单片机AT89S51的15脚和16脚之间连接晶振XTAL1，并分别通过电容C18、C19接输出地； 单片机AT89S51的17脚和18脚接输出地；单片机AT89S51的1脚、2脚、3脚、4脚分别连 接到10座插座(JTAG)的9脚、3脚、1脚、5脚；10座插座(JTAG)的4脚连接到三端稳压器78L05的2脚，10座插座(JTAG)的2脚和10脚接输出地；单片机AT89S51的4脚分别通过 电容C25、电阻R61接三端稳压器78L05的2脚和输出地。如图2所示，本技术提供的具有自动调光功能的照明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自动调光功能的照明ＬＥＤ恒流驱动电路，包括ＥＭＩ滤波电路，整流电路，功率因素校正电路，ＬＬＣ谐振变换控制电路，电压输出、电流采样电路，光耦反馈电路，以及单片机自动调光控制电路；交流市电经ＥＭＩ滤波电路、整流电路后输入功率因素校正电路，功率因素校正电路输出信号经ＬＬＣ谐振变换控制电路，再经过变压器后连接到电压输出电路，电流采样电路对电压输出采样后经光耦反馈电路反馈至ＬＬＣ谐振变换控制电路；　　所述功率因素校正电路实现整个电路功率因素校正功能；　　所述ＬＬＣ谐振变换控制电路实现谐振变换功能；所述电压输出、电流采样电路及光耦反馈电路如下：以串联谐振半桥拓扑设计的双终接控制器芯片Ｌ６５９９为核心的ＬＬＣ谐振变换控制电路输出接变压器Ｔ２的初级；变压器Ｔ２具有两个次级绕组：次级绕组１和次级绕组２；次级绕组１的同名端接二极管Ｄ８的正极，其异名端接二极管Ｄ９的正极，其中间抽头接输出地；二极管Ｄ８、Ｄ９的负极相连后接电解电容Ｃ４５、Ｃ４６的正极和电感Ｌ２的一端，电解电容Ｃ４５、Ｃ４６的负极接地；电感Ｌ２的另一端通过电容Ｃ７、电阻Ｒ３６接输出地；电解电容Ｃ４７的正极接电感Ｌ２和电容Ｃ７的连接点，电解电容Ｃ４７的负极接电容Ｃ７和电阻Ｒ３６的连接点，电解电容Ｃ４７的两端输出ＬＥＤ负载所需工作电压；次级绕组２的同名端接二极管Ｄ１２的正极，二极管Ｄ１２的负极接电解电容Ｃ４８正极和三端稳压器７８Ｌ１８的１脚，三端稳压器７８Ｌ１８的２脚接电解电容Ｃ４９的正极，电解电容Ｃ４８和Ｃ４９的负极与三端稳压器７８Ｌ１８的３脚一起连接到次级绕组２的异名端并连接到输出地；电阻Ｒ５０连接在电解电容Ｃ４７的正极和集成误差放大器ＬＭ３５８的５脚之间，电阻Ｒ６０连接在电解电容Ｃ４７的负极和集成误差放大器ＬＭ３５８的５脚之间；集成误差放大器ＬＭ３５８的６脚一方面通过电阻Ｒ５４、电容Ｃ１０后接集成误差放大器ＬＭ３５８的７脚，另一方面通过电容Ｃ１１接集成误差放大器ＬＭ３５８的７脚；三端稳压管ＴＬ４３１的１脚和３脚相连后通过电阻Ｒ６５接集成误差放大器ＬＭ３５８的６脚的同时，通过电阻Ｒ５９接三端稳压器７８Ｌ１８的２脚；三端稳压管ＴＬ４３１的２脚接电解电容Ｃ４７的负极；集成误差放大器ＬＭ３５８的３脚接电解电容Ｃ４７的负极；集成误差放大器ＬＭ３５８的２脚一方面通过电阻Ｒ６４接参考电压Ｖｒｅｆ端，同时通过电阻Ｒ４９接输出地，另一方面通过电阻Ｒ６３、电容Ｃ１４接集成误差放大器ＬＭ３５８的１脚，同时通过电容Ｃ１６接集成误差放大器ＬＭ３５８的１脚；集成误差放大器ＬＭ３５８的１脚通过电阻Ｒ５３接二极管Ｄ１７的正极，集成误差放大器ＬＭ３５８的７脚接二极管Ｄ１６的正极；二极管Ｄ１６、Ｄ１７的负极相连后通过电阻Ｒ５２接光耦ＰＣ８１７的１脚；光耦ＰＣ８１７的２脚和集成误差放大器ＬＭ３５８的４脚接电解电容Ｃ４７的负极；集成误差放大器ＬＭ３５８的８脚接三端稳压器７８Ｌ１８的２脚的同时通过电容Ｃ９接输出地；光耦ＰＣ８１７的３脚接前级ＬＬＣ谐振变换控制电路的地，光耦ＰＣ８１７的４脚通过电阻Ｒ５１接到串联谐振半桥拓扑设计的双终接控制器芯片Ｌ６５９９的５脚，完　成反馈作用；　　所述单片机自动调光控制电路以单片机ＡＴ８９Ｓ５１为核心控制器构成，三端稳压器７８Ｌ０５的１脚接电压输出、电流采样电路中三端稳压器７８Ｌ１８的２脚的同时接电解电容Ｃ２６的正极，三端稳压器７８Ｌ０５的３脚接电解电容Ｃ２６的负极的同时通过电容Ｃ１７接三端稳压器７８Ｌ０５的２脚，三端稳压器７８Ｌ０５的２脚接电解电容Ｃ２７的正极，电解电容Ｃ２７的负极和三端稳压器７８Ｌ０５的３脚接输出地；单片机ＡＴ８９Ｓ５１的３７脚接三端稳压器７８Ｌ０５的２脚的同时通过电容Ｃ８和电解电容Ｃ２４的并联电路后接输出地，单片机ＡＴ８９Ｓ５１的２９脚接三端稳压器７８Ｌ０５的２脚的同时通过电容Ｃ１５接输出地；单片机ＡＴ８９Ｓ５１的３３脚通过电阻Ｒ５８接三端稳压器７８Ｌ０５的２脚的同时通过电阻Ｒ６２接三极管９０１３的基极；三极管９０１３的发射极接地，三极管９０１３的集电极接三端稳压管ＴＬ４３１的１脚和３脚的同时通过电阻Ｒ５５接电压输出、电流采样电路中三端稳压器７８Ｌ１８的２脚；电阻Ｒ５６一端连接三极管９０１３的集电极，另一端通过电容Ｃ１２接输出地；电阻Ｒ５７一端接电阻Ｒ５６和电容Ｃ１２的连接点，另一端通过电容Ｃ１３接输出地，电阻Ｒ５７和电容Ｃ１３的连接点输出参考电压Ｖｒｅｆ；单片机ＡＴ８９Ｓ５１的１５脚和１６脚之间连接晶振ＸＴＡＬ１，并分别通过电容Ｃ１８、Ｃ１９接输出地；单片机ＡＴ８９Ｓ５１的１７脚和１８脚接输出地；单片机ＡＴ８９Ｓ５１的１脚、２脚、３脚、４脚分别连接到１０座插座的９脚、３脚、１脚、５脚；１０座插座的４脚连接到三端稳压器７８Ｌ０５的２脚，１０座插座的２脚和１０脚接输...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗萍，任兵，赵越，甄少伟，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：90