开关平滑调光LED电源功率控制器

摘要

本发明公开了一种开关平滑调光LED电源功率控制器，包括EMI滤波电路、整流电路、隔离变压器、整流滤波电路、振荡功率因素改变保护电路、单片机供电电路、PWM控制电路、取样电路、单片机控制电路、输出电流取样电路、比较电路和光电耦合电路，与现有技术相比，本发明驱动方案是通过副边反馈，不用调光器所以不存在调光器对电网造成的影响，能过电磁辐射；省了调光器不要考虑调光器接线问题；在没有调光器的情况以时间为参考点实现10％-100％平滑调光，以开关信号为信息进行处理；且属于一种DC-DC调功率方式。使用方便，具有推广应用的价值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED控制电路，尤其涉及一种开关平滑调光LED电源功 率控制器。

背景技术

发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的 化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二 极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管 发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。 因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

目前大部分采用可控硅就是对交流电的正弦波加以切割而达到改变其有效 值的目的。负载是和可控硅开关串联的。改变可变电阻的分压比就可以改变其 导通角，从而实现改变其有效值的目的。通常这个电位器带一个开关，接在n 的输入端，用于开关灯。可控硅调光的缺点和问题，然而，可控硅调光存在一 系列问题：

1.可控硅破坏了正弦波的波形，从而降低了功率因素值，通常PF低于0.5, 而且导通角越小时功率因素越差(1/4亮度时只有0.25)；

2.非正弦的波形加大了谐波系数；

3.非正弦的波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)；

4.在低负载时很容易不稳定，为此还必须加上一个泄流电阻，而这个泄流 电阻至少要消耗1-2瓦的功率；

5.在普通可控硅调光电路输出到LED的驱动电源时还会产生意想不到的问 题，那就是输入端的LC滤波器会使可控硅产生振荡，这种振荡对于白炽灯是无 所谓的，因为白炽灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡，但是对于LED的 驱动电源就会产生音频噪声和闪烁。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种开关平滑调光LED电源 功率控制器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括EMI滤波电路、整流电路、隔离变压器、整流滤波电路、振荡 功率因素改变保护电路、单片机供电电路、PWM控制电路、取样电路、单片机 控制电路、输出电流取样电路、比较电路和光电耦合电路，所述EMI滤波电路 的输入端为所述开关平滑调光LED电源功率控制器的输入端，所述EMI滤波电 路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端同时与所述 隔离变压器的第一输入端和所述振荡功率因素改善保护电路的第一输入端连 接，所述隔离变压器的输出端同时与所述整流滤波电路的输入端和所述单片机 供电电路的第一输入端连接，所述整流滤波电路的输出端同时与所述单片机供 电电路的输入端和所述取样电路的输入端连接并作为所述开关平滑调光LED电 源功率控制器的第一输出端，所述单片机供电电路的输出端与所述单片机控制 电路的第一输入端连接，所述取样电路的输出端与所述单片机控制电路的第二 输入端连接，所述输出电流取样电路的第一输出端为所述开关平滑调光LED电 源功率控制器的第一输出端，所述输出取样电路的第二输出端和所述单片机控 制电路的输出端同时与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端与 所述光电耦合电路的输入端连接，所述光电耦合电路的输出端与所述PWM控制 电路的输入端连接，所述PWM控制电路的输出端分别与所述振荡功率因素改善 保护电路的第二输入端和所述隔离变压器的第二输入端连接。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种开关平滑调光LED电源功率控制器，与现有技术相比，本发 明驱动方案有以优点：

1、驱动方案是通过副边反馈，不用调光器所以不存在调光器对电网造成的 影响，能过电磁辐射；

2、省了调光器不要考虑调光器接线问题；

3、没有调光器的情况以时间为参考点实现10％-100％平滑调光，以开关信 号为信息进行处理；

4、属于一种DC-DC调功率方式。

附图说明

图1是本发明的电路结构原理框图；

图2是本发明的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括EMI滤波电路、整流电路、隔离变压器、整流滤 波电路、振荡功率因素改变保护电路、单片机供电电路、PWM控制电路、取样 电路、单片机控制电路、输出电流取样电路、比较电路和光电耦合电路，EMI 滤波电路的输入端为开关平滑调光LED电源功率控制器的输入端，EMI滤波电 路的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端同时与隔离变压器的 第一输入端和振荡功率因素改善保护电路的第一输入端连接，隔离变压器的输 出端同时与整流滤波电路的输入端和单片机供电电路的第一输入端连接，整流 滤波电路的输出端同时与单片机供电电路的输入端和取样电路的输入端连接并 作为开关平滑调光LED电源功率控制器的第一输出端，单片机供电电路的输出 端与单片机控制电路的第一输入端连接，取样电路的输出端与单片机控制电路 的第二输入端连接，输出电流取样电路的第一输出端为开关平滑调光LED电源 功率控制器的第一输出端，输出取样电路的第二输出端和单片机控制电路的输 出端同时与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端与光电耦合电路的输入 端连接，光电耦合电路的输出端与PWM控制电路的输入端连接，PWM控制电 路的输出端分别与振荡功率因素改善保护电路的第二输入端和隔离变压器的第 二输入端连接。

本发明通过采样副边输出电压的变化，检测副边电压下降沿与上升，进入 中断；第一次开机时PWM引脚输出低电平，输出电流最大，如想调节输出电流， 关机要求在180S内再次打开，进入PWM调节模式，在这个模式下PWM的占 空比，渐渐变小到最小值时后又渐变大到最大值时又变小，这个时候输出PWM 经外电路R50与电容C22，形成线性电压，这个线性电压的值与PWM的占空 成正比，通过比较器(ic358)调节输出电流，PWM的占空比与输出电流成正比， 控制PWM占空比随时间变化而变化，调到所需的电流后，关机再开就定在我们 需要的电流状态，其中单片机VCC供电电路有两路提供，一路是输出，此电容 值大保持时间长，可供单片机在关断后进入睡眠状态，这种状态保持了寄存器 的状态，另一路是次边辅助绕组供电电路这是开机时为让单片机提前进入工作， 防开机时灯闪，其单片机进入睡眠和换醒，由中断电压取样电路在单片机引脚 上电位比单片机供电电源上的电位变化要快，当关掉电源时单片机Vcc让单片 机还在工作，取样电路会有下降沿信号过去，这样单片机就进入睡眠，用以降 低单片机的功率来延长单片机供电路上电容电位的保持时间，当开机时取样路 会有上升沿信号过来,这时单片机被换醒进入下一工作模式。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。