一种LED恒流源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED恒流源，它包括电网输入端、整流电路、浪涌保护单元、电压变换单元和驱动输出端；在整流电路输出端之间连接有由第一电阻和第一充电电容串接组成的第一充电回路，在整流电路输出端之间还连接有由第二电阻与第二电容串接组成的第二充电回路，所述的晶体开关管的一端与导通控制端接在所述第一电容的两端，晶体开关管的另一端与导通控制端接在第二电阻的两端；第一电容的两端分别并联接有放电电阻、电压钳位二极管。本实用新型专利技术可以解决传统的热敏电阻防浪涌方式存在的因浪涌电流过大而损坏器件、热敏电阻存在较大阻值因此损耗较大和当电源关机、掉电，短时间恢复供电时，热机状态下防电流浪涌功能失效等技术问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术设计一种LED照明灯具的驱动电源。
技术介绍
近年来，随着LED飞速发展，半导体照明——这个被称为继明火和白炽灯之后的第三次照明革命的的产业在中国的应用已经与节能减排、环境保护等国家战略目标紧密联系在一起，推进半导体照明产业发展已经成为国家意志，特别是在我国针对全球金融危机实施的产业振兴计划中，半导体照明也被作为提升传统产业、培育新兴产业的重点领域之一。 在农村基础设施建设、以铁路、公路、机场、水利等为主的基础设施建及配套的照明的改造， 升级。大部分都采取了 LED作为照明光源。但由于户外工作的环境恶劣，LED驱动成了限制LED照明快速发展的瓶颈。因LED 驱动造成的照明工程质量事故层出不穷。虽然LED灯具要比传统灯具节能很多，但传统灯具的驱动属于阻性/感性负载。但 LED驱动属于容性负载特性，开机时电网需对驱动的输入大电容充电，因此当多盏灯同时启动工作时，相当电网同时对很多个并联大的电容充电。瞬间需要的电网供电能力远大于传统照明。按每个电源40A的瞬间浪涌电流计算，多盏大功率灯具同时开机时对供电线路，变压器提出了极高的要求，常常会出现开机电网跳闸等过载现像，电网跳变对同电网的其它电器也会产生破坏作用。传统的热敏电阻防浪涌方式采用在供电回路中串接热敏电阻的方式。其不足如下首先，整流桥及预充电二极体常因浪涌电流过大而损坏；其次，工作后因热敏电阻还存在较大阻值因此损耗较大，尤其在低压输入电流较大时；第三，当电源关机、掉电，短时间恢复供电时，因热敏电阻温度下降的滞后，阻值还没恢复成高阻值状态，因此热机状态下防电流浪涌功能失效。随着按需照明及物联网概念的提出，可远程监控的智能化按需照明也成为LED照明的发展方向。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种LED恒流源，以解决传统的热敏电阻防浪涌方式存在的因浪涌电流过大而损坏器件、热敏电阻存在较大阻值因此损耗较大和当电源关机、掉电，短时间恢复供电时，热机状态下防电流浪涌功能失效等技术问题。本技术实现上述目的的技术方案是，该LED恒流源包括电网输入端、整流电路、浪涌保护单元、电压变换单元和驱动输出端；其特征在于浪涌保护单元接在整流电路的输出端与电压变换单元的输入端之间，该浪涌保护单元由晶体开关管、充电电容及充放电回路组成；在整流电路输出端之间连接有由第一电阻和第一充电电容串接组成的第一充电回路，在整流电路输出端之间还连接有由第二电阻与第二电容串接组成的第二充电回路， 所述的晶体开关管的一端与导通控制端接在所述第一电容的两端，晶体开关管的另一端与导通控制端接在第二电阻的两端；第一电容的两端分别并联接有放电电阻、电压钳位二级管；所述第一电容的电容量小于第二电容；由第一电阻、第一充电电容所组成的充电回路的充电时间常数较由第二电阻与第二充电电容所组成的充电回路的大。所述晶体开关管采用金氧半导体场效应晶体管。在电压变换单元和驱动输出端之间接有智能控制单元。智能控制单元包括一个电脑模块、与电脑模块的数据采集与输出端连接的电压变换单元、电压采样单元、电流采样单元、电源温度采样单元、灯具温度采样单元、电压调节/ 反馈单元和保护及开关机控制单元，该电脑模块通过电平转换及RJ485信号收发单元与监控中心实现通信连通。本技术通过电路改进极大降低了开机、重启时的浪涌电流，避免浪涌造成产品损坏及避免因浪涌造成电网过载、跳闸；可实现路灯管理的远程控制及按需照明；极大地提高了 LED路灯的可靠性，节能效果及路灯管理的便利性。附图说明图1是本技术的电路原理框图。图2是本技术的带功率因数校正的LED恒流源电路图。图3是本技术的不带功率因数校正的LED恒流源电路图。图4是本技术的智能控制单元的电路原理框图。图5是本技术的智能控制单元的RS485通讯方式的电路原理框图。图6是本技术的智能控制单元的无线通讯方式的电路原理框图。具体实施方式本技术的技术方案是在驱动电源输入电路部分采用了 MOSFET取代传统的用热敏电阻限流来实现防浪涌功能。并实现开机软启动充电方式。电源在输出部分集成微控制器，采集输出电压电流信号及温度信号，通过A/D转换及编码后通过信号线输出数字信号实现远程监测。并接受外部控制信号来实现灯的远程控制，调光，定时。以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述图1中，LED驱动电路包括防浪涌单元，电压变换单元，智能控制单元。在防浪涌单元之前是整流电路。图2、3中，防浪涌部分A由电阻R1、R2、R3、电压钳位二极管Z1、金氧半导体场效应晶体管Q1、电容C3构成。在整流电路Dl输出端之间连接有由第一电阻Rl和第一充电电容 C3串接组成的第一充电回路，在整流电路Dl输出端之间还连接有由第二电阻R3与第二电容C2串接组成的第二充电回路，所述的金氧半导体场效应晶体管Ql的一端与导通控制端接在所述第一电容C3的两端，金氧半导体场效应晶体管Ql的另一端与导通控制端接在第二电阻R3的两端；第一电容C3的两端分别并联接有放电电阻R2、电压钳位二级管Zl ；所述第一电容C3的电容量小于第二电容C2 ；由第一电阻R1、第一充电电容C3所组成的充电回路的充电时间常数较由第二电阻R3与第二充电电容C2所组成的充电回路的大。在图2中由电感Li、二极管D2、D3组成功率因数校正电路。开机时C3还没充电，Ql不开通，电网通过R3对大电容充电。(R3取值几欧姆-几十欧姆)，因Rl对C3的充电时间常数远比R3对C2的充电时常数大，当C3充电电平达到使 Ql开通时，大电容C2已充电至电网电压。而且Ql随C3充电电压，上升逐渐开通，呈现软开通状态。因此开机浪涌电流很小。当Ql开通后R3被旁路。因Ql导通阻抗很小，因此正常工作时损耗很小。使电路达到了防浪涌的功能，同时也减小了损耗，降低了驱动的温升。Zl用作电压钳位，是防止C3充电电压大于Ql的VGS极限值。R2用来作放电回路，当输入断开时C3通过R2放电，当几个工频周期后Ql关断。 再次开机时则立即恢复防浪涌的功能。如果是瞬间掉电则因C2电容还没完全被负载放电。因此输入不会有大的浪涌电流。图4.描叙了智能控制单元的构成，主要由电脑模块9(DSP/MCU)及外围电压、电流、温度采样电路构成。外围电压、电流、温度采样电路包括电压变换单元1、电压采样单元 2、电流采样单元3。驱动输出部分通过电压采样功能块2与电流采样单元3采集电源输出(LED灯具) 的电压电流信号，通过电脑模块9内部A/D转换及编码后按一定的通讯协议将数据反馈到外部中央控制、监控单元11。以判断电源的电压/电流、电流/LED灯的功率及故障状态。 同时将采样信号与电脑模块9内部设定基准比较后通过电压调节/反馈单元6形成电源环路控制。电源内部的温度及灯具的温度通过电源温度采样单元4、灯具温度采样单元5采样，与电脑模块9内部设定值比较后对电源、灯具实现温度补偿及过温保护功能。同时将采样信号通过A/D转换后传送到外部的监控中心以监控驱动及灯具的温度状况。通过外部监控中心系统可以对LED灯进行分区，分线路，分组管理。及根据需要， 按时间、地点开关灯及调节LED灯亮度，节能并延长LED灯具的寿命。实现灯具自动巡检/ 故障自动报警等功能。图5中的7是保护及开关机控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＬＥＤ恒流源，它包括电网输入端、整流电路、浪涌保护单元、电压变换单元和驱动输出端；其特征在于浪涌保护单元接在整流电路的输出端与电压变换单元的输入端之间，该浪涌保护单元由晶体开关管、充电电容及充放电回路组成；在整流电路输出端之间连接有由第一电阻和第一充电电容串接组成的第一充电回路，在整流电路输出端之间还连接有由第二电阻与第二电容串接组成的第二充电回路，所述的晶体开关管的一端与导通控制端接在所述第一电容的两端，晶体开关管的另一端与导通控制端接在第二电阻的两端；第一电容的两端分别并联接有放电电阻、电压钳位二极管；所述第一电容的电容量小于第二电容；由第一电阻、第一充电电容所组成的充电回路的充电时间常数较由第二电阻与第二充电电容所组成的充电回路的大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方友维，
申请(专利权)人：方友维，
类型：实用新型
国别省市：11