Led照明用恒流電源變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種能提供穩(wěn)定電流的LED照明用恒流電源變換器，其特征是它包括單片機(jī)，單片機(jī)連接有DAC轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉(zhuǎn)換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負(fù)載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機(jī)連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調(diào)整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機(jī)、LCD顯示電路連接，本實(shí)用新型將市電轉(zhuǎn)換成恒定要求的電流，可預(yù)置電流，10mA步進(jìn)，可用于不同電流要求的LED照明燈，靈活性好，性能穩(wěn)定。
【專利說明】LED照明用恒流電源變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種照明供電裝置，具體地說是涉及一種LED照明用供電裝置，特別是涉及一種LED照明用恒流電源變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]整個(gè)20世紀(jì)，愛迪生發(fā)明的白熾燈經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，成為標(biāo)準(zhǔn)的的通用照明工具。但新的照明技術(shù)——尤其是發(fā)光二極管必將最終取代白熾燈和熒光燈。LED照明近幾年發(fā)展較快，在大功率照明市場使用LED越來越變?yōu)榭赡?，雖說還不是特別成熟，至少是大眾廣泛關(guān)心的話題之一，照明未來被LED光源取代將無可置疑。受世界經(jīng)濟(jì)影響，都在尋找未來的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，投資到LED方面的資金會(huì)越來越多，加速LED的進(jìn)程是必然的。LED由于環(huán)保、壽命長、光電效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來在各行各業(yè)得以快速發(fā)展。LED的驅(qū)動(dòng)電源也就自然成了業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
[0003]LED的學(xué)理名稱是正式發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，透過環(huán)氧樹脂封裝，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子反射，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，直接發(fā)出紅，黃，綠，藍(lán)，青，橙，紫，白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明工具。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來，世界一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競賽。
[0004]在業(yè)界有人稱LED光源為長壽燈，意為永不熄滅的燈。由于LED體積小，響應(yīng)快，壽命長，LED燈具有抗震動(dòng)性好且小，可以提高汽車有限空間的利用率，尤其是在節(jié)能問題上，LED成為前照燈新光源的不二之選。目前石油價(jià)格飛速上漲，當(dāng)我們在前照燈上使用普通燈泡時(shí)，每個(gè)所需的功率為55—60瓦，而使用LED后可能只要3— 5瓦，這樣就節(jié)省了許多能源的消耗。而LED燈具造型的多變不僅為前照燈的設(shè)計(jì)提供了更大的設(shè)計(jì)空間和自由度，甚至?xí)?dǎo)致汽車造型的變革，也就是可能會(huì)更具流線型，更新穎時(shí)尚?；馃岬腖ED議題成為舉世焦點(diǎn)，未來，白熾燈一定會(huì)被LED取代掉。
[0005]理論上LED的使用壽命在10萬小時(shí)以上，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)及其驅(qū)動(dòng)方式選擇不當(dāng)，使LED極易損壞，隨著LED應(yīng)用的日益廣泛，LED驅(qū)動(dòng)電源在使用時(shí)，將越來越考慮其能否適合LED的性能要求。
[0006]0p07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性(雙電源供電)運(yùn)算放大器集成電路。由于0P07具有非常低的輸入失調(diào)電壓(對于0P07A最大為25 μ V)，所以0Ρ07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。0Ρ07同時(shí)具有輸入偏置電流低(0Ρ07Α為±2ηΑ)和開環(huán)增益高(對于0Ρ07Α為300V/mV)的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得0P07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面。
[0007]lm7812是指三段穩(wěn)壓集成電路IC芯片元器件，適用于各種電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定性好、使用方便、輸出過流、過熱自動(dòng)保護(hù)。三端穩(wěn)壓集成電路，顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，T0-220的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有l(wèi)m9013樣子的T0-92封裝。電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 XX系列和負(fù)電壓輸出的lm79 X X系列。用Im78/lm79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的lm78或lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7806表示輸出電壓為正6V，lm7909表示輸出電壓為負(fù)9V。lm7812則為三端固定正12V輸入的集成穩(wěn)壓器。因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種能提供穩(wěn)定電流的LED照明用恒流電源變換器。
[0009]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種LED照明用恒流電源變換器，它包括單片機(jī)，單片機(jī)連接有DAC轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉(zhuǎn)換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負(fù)載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機(jī)連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調(diào)整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機(jī)、IXD顯示電路連接。
[0010]本實(shí)用新型所述的壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器連接的擴(kuò)流管，運(yùn)算放大器與擴(kuò)流管構(gòu)成線性恒流電路，其電流輸出范圍為O?2000mA ;擴(kuò)流管外接三端穩(wěn)壓集成電路。
[0011]本實(shí)用新型所述的擴(kuò)流管為達(dá)林頓管TP122和TIP127構(gòu)成的推挽式電路，兩管輪流導(dǎo)通；所述的運(yùn)算放大器采用0P07芯片。
[0012]本實(shí)用新型所述的前置調(diào)整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容，市電經(jīng)變壓器、全橋電路、濾波電容與三端穩(wěn)壓集成電路連接。
[0013]本實(shí)用新型所述的單片機(jī)采用ATmegal28，有64個(gè)引腳，53個(gè)可編程I/O 口線，6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴(kuò)展的Standby 模式。
[0014]本實(shí)用新型所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用LM7812，以驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管TIP127。
[0015]本實(shí)用新型所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏，點(diǎn)陣顯示設(shè)定電流值、實(shí)測電流值。
[0016]本實(shí)用新型所述的電流采樣放大電路通過測量康錳銅電阻絲的兩端電壓來測量恒流源的輸出電流，同時(shí)將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機(jī)內(nèi)置DC輸入轉(zhuǎn)換器。
[0017]康錳銅電阻絲是電流測量中很常用取樣電阻，其特點(diǎn)在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過測試，在I Ω的康錳銅電阻絲上通過約2A電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會(huì)引起
0.02 Ω左右的阻值變化，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1Ω的康錳銅電阻絲約長lm，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快的散熱，進(jìn)一步的減小溫度漂移帶來的影響。
[0018]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，其將市電轉(zhuǎn)換成恒定要求的電流，可預(yù)置電流，IOmA步進(jìn)，可用于不同電流要求的LED照明燈，靈活性好，性能穩(wěn)定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]由圖1可知，一種LED照明用恒流電源變換器，它包括單片機(jī)，單片機(jī)連接有DAC轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉(zhuǎn)換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負(fù)載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機(jī)連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調(diào)整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機(jī)、LCD顯示電路連接。
[0022]本實(shí)用新型所述的壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器連接的擴(kuò)流管，運(yùn)算放大器與擴(kuò)流管構(gòu)成線性恒流電路，其電流輸出范圍為O?2000mA ;擴(kuò)流管外接三端穩(wěn)壓集成電路。
[0023]本實(shí)用新型所述的擴(kuò)流管為達(dá)林頓管TP122和TIP127構(gòu)成的推挽式電路，兩管輪流導(dǎo)通；所述的運(yùn)算放大器采用0P07芯片。
[0024]本實(shí)用新型所述的前置調(diào)整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容，市電經(jīng)變壓器、全橋電路、濾波電容與三端穩(wěn)壓集成電路連接。
[0025]本實(shí)用新型所述的單片機(jī)采用ATmegal28，有64個(gè)引腳，53個(gè)可編程I/O 口線，6種睡眠模式:空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴(kuò)展的Standby 模式。
[0026]本實(shí)用新型所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用LM7812，以驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管TIP127。
[0027]本實(shí)用新型所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏，點(diǎn)陣顯示設(shè)定電流值、實(shí)測電流值。
[0028]本實(shí)用新型所述的電流采樣放大電路通過測量康錳銅電阻絲的兩端電壓來測量恒流源的輸出電流，同時(shí)將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機(jī)內(nèi)置DC輸入轉(zhuǎn)換器。
[0029]康錳銅電阻絲是電流測量中很常用取樣電阻，其特點(diǎn)在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過測試，在I Ω的康錳銅電阻絲上通過約2A電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會(huì)引起
0.02 Ω左右的阻值變化，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1Ω的康錳銅電阻絲約長lm，由于和外界接觸面積大，即使通過大電流也能很快的散熱，進(jìn)一步的減小溫度漂移帶來的影響。
[0030]本實(shí)用新型工作時(shí)，輔助電源電路給與其連接的DAC轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、單片機(jī)、LCD顯示電路供電以提供基本工作電壓；單片機(jī)的數(shù)字信號經(jīng)DAC轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)產(chǎn)生O?IV電壓，分別線性對應(yīng)成O?2A的電流，以控制壓控恒流源電路；市電經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?本實(shí)施例是將220V的市電變壓成20V)后，經(jīng)全橋電路整流后通過濾波電容(本實(shí)施例濾波電容為2個(gè))進(jìn)行濾波，再由三端穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)壓后送入壓控恒流源電路中的運(yùn)算放大器，然后通過壓控恒流源電路中的擴(kuò)流管對運(yùn)算放大器輸出的較小電流進(jìn)行擴(kuò)流增大后，輸出給負(fù)載；同時(shí)，電流采樣放大電路通過測量壓控恒流源(即測量康錳銅電阻絲的兩端電壓)的輸出電流，并將其以電平的方式輸入到ATmegal28單片機(jī)的內(nèi)置ADC輸入轉(zhuǎn)換器；單片機(jī)將獲得的電平值進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入LCD顯示電路中控制LCD12864液晶顯示屏進(jìn)行顯示，即為壓控恒流源的實(shí)際電流輸出值；此時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)實(shí)的實(shí)際電流輸出值，通過按鍵輸入電路進(jìn)行設(shè)置調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種LED照明用恒流電源變換器，其特征是它包括單片機(jī)，單片機(jī)連接有DAC轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、LCD顯示電路，DAC轉(zhuǎn)換電路經(jīng)壓控恒流電路連接負(fù)載，壓控恒流電路經(jīng)電流采樣放大電路與單片機(jī)連接；壓控恒流電路又經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路與前置調(diào)整電路連接；輔助電源電路與按鍵輸入電路、單片機(jī)、LCD顯示電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器連接的擴(kuò)流管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的擴(kuò)流管為達(dá)林頓管TP122和TIP127構(gòu)成的推挽式電路；所述的運(yùn)算放大器采用0P07芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的前置調(diào)整電路包括變壓器、全橋電路、濾波電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的單片機(jī)采用ATmegal280
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的單片機(jī)采用ATmegal280
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的三端穩(wěn)壓集成電路采用lm7812。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的IXD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED照明用恒流電源變換器，其特征是所述的LCD顯示電路采用IXD12864液晶顯示屏。
【文檔編號】H05B37/00GK203537599SQ201320704292
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】李加升, 彭藝佳 申請人:湖南城市學(xué)院