專利名稱：通用型礦用led燈驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED燈驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)煤礦照明供電電壓通常為交流36VU27V或220V，因而現(xiàn)有的LED燈的供電電壓在超出其標(biāo)稱電壓范圍時(shí)均不能正常使用。如標(biāo)稱電壓為交流36V的LED燈不能用于交流127V或交流220V的場所，否則會(huì)因電壓超過額定范圍而燒毀；而標(biāo)稱電壓為交流127V和220V的LED燈亦不能用于交流為36V的電壓場所，否則會(huì)因電壓過低，點(diǎn)不亮LED燈。因此，由于燈不能通用，增加了煤礦的采購成本和使用、維護(hù)成本。并且，當(dāng)同一條線路上接的LED燈達(dá)到一定數(shù)量或達(dá)到一定距離時(shí)，由于線壓降，在這一線路末端的一盞或多盞LED燈會(huì)出現(xiàn)頻閃或點(diǎn)不亮現(xiàn)象。此外，通常LED燈驅(qū)動(dòng)電路會(huì)隨LED燈的功率或LED燈珠串并聯(lián)的數(shù)量變化而采用不同的驅(qū)動(dòng)電路，即不同功率的LED燈需要采用不同的LED燈驅(qū)動(dòng)電路，無形中增加生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本和效率，同時(shí)也增加了使用單位的維修成本和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、通用性強(qiáng)的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，包括依次相連的整流濾波電路、脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路和恒流源采樣調(diào)整電路，其中所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路，用于對所述整流濾波電路的輸出進(jìn)行電壓變換和波形調(diào)整，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號；所述恒流源采樣調(diào)整電路，用于控制所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流恒定并在設(shè)定范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流的大小。本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，所述整流濾波電路包括由二極管D6、二極管D5、二極管D7、二極管D8構(gòu)成的全波整流橋，以及由電感LI和極性電容C5構(gòu)成的LC濾波電路，所述全波整流橋的第一橋臂通過熔斷器接交流火線端，所述全波整流橋的第三橋臂接交流零線端，所述全波整流橋的第二橋臂分別與電感LI的一端以及極性電容C5的正極相連，所述全波整流橋的第四橋臂與極性電容C5的負(fù)極相連，電感LI的另一端以及極性電容C5的負(fù)極為整流濾波電路的輸出端。本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路包括型號為G3A24的PWM控制芯片、脈沖變壓器、光耦和場效應(yīng)管，該脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路的輸入端設(shè)有由極性電容C05構(gòu)成的濾波器，PWM控制芯片的第I引腳分別與電阻Rll的一端、電容C48的一端以及極性電容C5的負(fù)極相連，電阻Rll的另一端與PWM控制芯片的第3引腳相連，電容C48的另一端分別與PWM控制芯片的第2引腳、電阻R13的一端以及光耦的第3引腳相連，電阻R13的另一端和電阻R12的一端相連后與短接塊接口的一端相連，電阻R12的另一端和短接塊接口的另一端均與極性電容C5的負(fù)極相連，光耦的第4引腳與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器上原邊的上端與電感LI的輸出端相連，脈沖變壓器上原邊的下端與場效應(yīng)管的漏極相連，脈沖變壓器下原邊的上端依次通過二極管D4和極性電容C36與極性電容C5的負(fù)極相連，PWM控制芯片的第5引腳通過電阻RlO與脈沖變壓器上原邊的上端相連，PWM控制芯片的第5引腳與二極管D4的輸出端相連，場效應(yīng)管的漏極與二極管Dl的輸入端相連，電阻R8和電容C102串聯(lián)后與電阻R8和電阻R9并聯(lián)，其并聯(lián)后的一端與二極管Dl的輸出端相連,而并聯(lián)后的另一端與電感LI的輸出端相連,場效應(yīng)管的柵極通過電阻R5與PWM控制芯片的第6引腳相連，場效應(yīng)管的柵極通過電阻R6與PWM控制芯片的第4引腳相連，場效應(yīng)管的源極與PWM控制芯片的第4引腳相連，場效應(yīng)管的源極通過并聯(lián)的電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器副邊的上端分別與二極管D3的輸入端和電阻RlOO的一端相連，二極管D3的輸出端分別與電感LlOO的一端、電容ClOO的一端以及極性電容C105的正極相連，電容ClOO的另一端與電阻RlOO的另一端相連，極性電容C105的負(fù)極與脈沖變壓器副邊的下端相連，電感LlOO的另一端作為正極輸出端。本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，所述恒流源采樣調(diào)整電路包括型號為LM258的運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管D9、穩(wěn)壓管D2和穩(wěn)壓管D10，穩(wěn)壓管D9的輸入端分別通過電阻R120、電阻R121對應(yīng)與光I禹的第I引腳、第2引腳相連,穩(wěn)壓管D9的輸出端與二極管D3的輸出端相連，穩(wěn)壓管D2與極性電容CllO并聯(lián)后的一端分別與電阻R204的一端、電感LlOO的輸出端以及電阻R202的一端相連，穩(wěn)壓管D2與極性電容CllO并聯(lián)后的另一端與脈沖變壓器副邊的下端相連，電阻R204的另一端分別與二極管D3的輸出端以及電感LlOO的輸出端相連，電阻R202的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，運(yùn)算放大器的第4引腳、電阻R201的一端、以及電容COl的一端均與脈沖變壓器副邊的下端相連，電阻R201的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，電容COl的另一端以及運(yùn)算放大器的第8引腳均與電感LlOO的輸出端相連，脈沖變壓器副邊的下端通過穩(wěn)壓管DlO與光耦的第2引腳相連，脈沖變壓器副邊的下端與電阻R205的一端相連，電阻R205的另一端和運(yùn)算放大器的第5引腳相連后作為負(fù)極輸出端，運(yùn)算放大器的第7引腳依次通過電阻R203、極性電容C120、電阻R122與光耦的第2引腳相連，運(yùn)算放大器的第7引腳通過電阻R203與穩(wěn)壓管DlO的第三端相連。本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，所述場效應(yīng)管替換為半導(dǎo)體三極管。本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器包括依次相連的整流濾波電路、脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路和恒流源采樣調(diào)整電路。其中脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路，用于對整流濾波電路的輸出進(jìn)行電壓變換和波形調(diào)整，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號；恒流源采樣調(diào)整電路，用于控制脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流恒定并在設(shè)定范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流的大小。從而提供了一種成本低、通用性強(qiáng)的礦用LED燈驅(qū)動(dòng)電路。


圖1為本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器的電路框圖；圖2為本發(fā)明的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述參考圖1所示，本實(shí)施例的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器包括依次相連的整流濾波電路、脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路和恒流源采樣調(diào)整電路。其中，脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路用于對整流濾波電路的輸出進(jìn)行電壓變換和波形調(diào)整，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號；恒流源采樣調(diào)整電路用于控制脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流恒定并在設(shè)定范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流的大小。結(jié)合圖2所示，整流濾波電路包括由二極管D6、二極管D5、二極管D7、二極管D8構(gòu)成的全波整流橋，以及由電感LI和極性電容C5構(gòu)成的LC濾波電路。全波整流橋的第一橋臂通過熔斷器FSl接交流火線端，全波整流橋的第三橋臂接交流零線端，全波整流橋的第二橋臂分別與電感LI的一端以及極性電容C5的正極相連，全波整流橋的第四橋臂與極性電容C5的負(fù)極相連，電感LI的另一端以及極性電容C5的負(fù)極為整流濾波電路的輸出端。結(jié)合圖2所示，脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路包括型號為G3A24的PWM控制芯片U1、脈沖變壓器B1、光耦U2和場效應(yīng)管Ql (也可以用半導(dǎo)體三極管替代)，該脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路的輸入端設(shè)有由極性電容C05構(gòu)成的濾波器，PWM控制芯片Ul的第I引腳分別與電阻Rll的一端、電容C48的一端以及極性電容C5的負(fù)極相連，電阻Rll的另一端與PWM控制芯片Ul的第3引腳相連，電容C48的另一端分別與PWM控制芯片Ul的第2引腳、電阻R13的一端以及光耦U2的第3引腳相連，電阻R13的另一端和電阻R12的一端相連后與短接塊接口 Jl的一端相連，電阻R12的另一端和短接塊接口 Jl的另一端均與極性電容C5的負(fù)極相連，光耦U2的第4引腳與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器BI上原邊的上端與電感LI的輸出端相連，脈沖變壓器BI上原邊的下端與場效應(yīng)管Ql的漏極相連，脈沖變壓器BI下原邊的上端依次通過二極管D4和極性電容C36與極性電容C5的負(fù)極相連，PWM控制芯片Ul的第5引腳通過電阻RlO與脈沖變壓器BI上原邊的上端相連，PWM控制芯片Ul的第5引腳與二極管D4的輸出端相連，場效應(yīng)管Ql的漏極與二極管Dl的輸入端相連，電阻R8和電容C102串聯(lián)后與電阻R8和電阻R9并聯(lián)，其并聯(lián)后的一端與二極管Dl的輸出端相連，而并聯(lián)后的另一端與電感LI的輸出端相連，場效應(yīng)管Ql的柵極通過電阻R5與PWM控制芯片Ul的第6引腳相連，場效應(yīng)管Ql的柵極通過電阻R6與PWM控制芯片Ul的第4引腳相連，場效應(yīng)管Ql的源極與PWM控制芯Ul的第4引腳相連，場效應(yīng)管Ql的源極通過并聯(lián)的電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器BI副邊的上端分別與二極管D3的輸入端和電阻RlOO的一端相連，二極管D3的輸出端分別與電感LlOO的一端、電容ClOO的一端以及極性電容C105的正極相連，電容ClOO的另一端與電阻RlOO的另一端相連，極性電容C105的負(fù)極與脈沖變壓器BI副邊的下端相連，電感LlOO的另一端作為正極輸出端。結(jié)合圖2所示，恒流源采樣調(diào)整電路包括型號為LM258的運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管D9、穩(wěn)壓管D2和穩(wěn)壓管D10，穩(wěn)壓管D9的輸入端分別通過電阻R120、電阻R121對應(yīng)與光耦U2的第I引腳、第2引腳相連，穩(wěn)壓管D9的輸出端與二極管D3的輸出端相連，穩(wěn)壓管D2與極性電容CllO并聯(lián)后的一端分別與電阻R204的一端、電感LlOO的輸出端以及電阻R202的一端相連，穩(wěn)壓管D2與極性電容CllO并聯(lián)后的另一端與脈沖變壓器BI副邊的下端相連，電阻R204的另一端分別與二極管D3的輸出端以及電感LlOO的輸出端相連，電阻R202的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，運(yùn)算放大器的第4引腳、電阻R201的一端、以及電容COl的一端均與脈沖變壓器BI副邊的下端相連，電阻R201的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，電容COl的另一端以及運(yùn)算放大器的第8引腳均與電感LlOO的輸出端相連，脈沖變壓器BI副邊的下端通過穩(wěn)壓管DlO與光耦U2的第2引腳相連，脈沖變壓器BI副邊的下端與電阻R205的一端相連，電阻R205的另一端和運(yùn)算放大器的第5引腳相連后作為負(fù)極輸出端，運(yùn)算放大器的第7引腳依次通過電阻R203、極性電容C120、電阻R122與光耦U2的第2引腳相連，運(yùn)算放大器的第7引腳通過電阻R203與穩(wěn)壓管DlO的第三端相連。本實(shí)施例的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器中，經(jīng)整流濾波后的輸入電壓加到脈沖變壓器BI的原邊，再加到場效應(yīng)管Ql的漏極，電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C102和二極管Dl為吸收電路，吸收脈沖變壓器BI原邊上的反峰電壓，以保護(hù)場效應(yīng)管Ql不受過壓損壞。而電阻RlO和電容C36為PWM控制芯片Ul的啟動(dòng)電路，脈沖變壓器BI下原邊(輔助繞組)經(jīng)二極管D4、電容C36整流濾波后為PWM控制芯片Ul提供電源，脈沖變壓器BI下原邊還為光耦U2輸出端提供電源。電阻Rl至電阻R4為效應(yīng)管Ql的電流檢測電阻，連接到PWM控制芯片Ul的第4引腳。運(yùn)算放大器U3、穩(wěn)壓二極管D10、電阻R205等組成的恒流源采樣調(diào)整電路中，電阻R205為采樣電阻，當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，電阻R205上壓降也隨之變化，運(yùn)算放大器U3的第7引腳輸出也隨之變化，該信號加到光耦U2的輸入端，再通過光耦U2的輸出端加到PWM控制芯片Ul的第2引腳，在上述二種信號的控制下，由PWM控制芯片Ul的第6引腳輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號，經(jīng)過電阻R5和電阻R6分壓后加到場效應(yīng)管Ql的柵極，而通過控制加到場效應(yīng)管Ql的柵極的脈沖寬度可使流經(jīng)LED燈的電流保持恒定。本實(shí)施例中，加到PWM控制芯片Ul的第4引腳的信號主要用于控制電路的輸出電流的最大值；加到PWM控制芯片Ul的第2引腳的信號主要用于控制恒流源輸出電流保持恒定和在一定范圍內(nèi)調(diào)整恒流源輸出電流大小。本實(shí)施例的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器的輸出為直流電壓10 32V、電流為300 1400mA的恒流源。只要串聯(lián)的LED數(shù)X每個(gè)LED工作電壓，在10 32V范圍內(nèi)串聯(lián)的LED就可正常點(diǎn)売。以上的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括依次相連的整流濾波電路、脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路和恒流源采樣調(diào)整電路，其中所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路，用于對所述整流濾波電路的輸出進(jìn)行電壓變換和波形調(diào)整，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號；所述恒流源采樣調(diào)整電路，用于控制所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流恒定并在設(shè)定范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整所述脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述整流濾波電路包括由二極管D6、二極管D5、二極管D7、二極管D8構(gòu)成的全波整流橋，以及由電感LI和極性電容C5構(gòu)成的LC濾波電路，所述全波整流橋的第一橋臂通過熔斷器(FSl)接交流火線端，所述全波整流橋的第三橋臂接交流零線端，所述全波整流橋的第二橋臂分別與電感LI 的一端以及極性電容C5的正極相連，所述全波整流橋的第四橋臂與極性電容C5的負(fù)極相連，電感LI的另一端以及極性電容C5的負(fù)極為整流濾波電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路包括型號為G3A24的PWM控制芯片(Ul)、脈沖變壓器(BI)、光耦(U2)和場效應(yīng)管(Q1)，該脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路的輸入端設(shè)有由極性電容C05構(gòu)成的濾波器， PWM控制芯片(Ul)的第I引腳分別與電阻Rll的一端、電容C48的一端以及極性電容C5 的負(fù)極相連，電阻Rll的另一端與PWM控制芯片(Ul)的第3引腳相連，電容C48的另一端分別與PWM控制芯片(Ul)的第2引腳、電阻R13的一端以及光耦(U2)的第3引腳相連，電阻R13的另一端和電阻R12的一端相連后與短接塊接口(Jl)的一端相連，電阻R12的另一端和短接塊接口(Jl)的另一端均與極性電容C5的負(fù)極相連，光耦(U2)的第4引腳與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器(BI)上原邊的上端與電感LI的輸出端相連，脈沖變壓器 (BI)上原邊的下端與場效應(yīng)管(Ql)的漏極相連，脈沖變壓器(BI)下原邊的上端依次通過二極管D4和極性電容C36與極性電容C5的負(fù)極相連，PWM控制芯片(Ul)的第5引腳通過電阻RlO與脈沖變壓器(BI)上原邊的上端相連，PWM控制芯片(Ul)的第5引腳與二極管D4 的輸出端相連，場效應(yīng)管(Ql)的漏極與二極管Dl的輸入端相連，電阻R8和電容C102串聯(lián)后與電阻R8和電阻R9并聯(lián)，其并聯(lián)后的一端與二極管Dl的輸出端相連，而并聯(lián)后的另一端與電感LI的輸出端相連，場效應(yīng)管(Ql)的柵極通過電阻R5與PWM控制芯片(Ul)的第 6引腳相連，場效應(yīng)管(Ql)的柵極通過電阻R6與PWM控制芯片(Ul)的第4引腳相連，場效應(yīng)管(Ql)的源極與PWM控制芯片(Ul)的第4引腳相連，場效應(yīng)管(Ql)的源極通過并聯(lián)的電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4與極性電容C5的負(fù)極相連，脈沖變壓器(BI)副邊的上端分別與二極管D3的輸入端和電阻RlOO的一端相連，二極管D3的輸出端分別與電感LlOO 的一端、電容ClOO的一端以及極性電容C105的正極相連，電容ClOO的另一端與電阻RlOO 的另一端相連，極性電容C105的負(fù)極與脈沖變壓器(BI)副邊的下端相連，電感LlOO的另一端作為正極輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述恒流源采樣調(diào)整電路包括型號為LM258的運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管D9、穩(wěn)壓管D2和穩(wěn)壓管D10，穩(wěn)壓管D9的輸入端分別通過電阻R120、電阻R121對應(yīng)與光耦(U2)的第I引腳、第2引腳相連，穩(wěn)壓管D9 的輸出端與二極管D3的輸出端相連,穩(wěn)壓管D2與極性電容CllO并聯(lián)后的一端分別與電阻 R204的一端、電感LlOO的輸出端以及電阻R202的一端相連，穩(wěn)壓管D2與極性電容Cl 10并聯(lián)后的另一端與脈沖變壓器(BI)副邊的下端相連，電阻R204的另一端分別與二極管D3的輸出端以及電感LlOO的輸出端相連，電阻R202的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，運(yùn)算放大器的第4引腳、電阻R201的一端、以及電容COl的一端均與脈沖變壓器(BI)副邊的下端相連，電阻R201的另一端與運(yùn)算放大器的第6引腳相連，電容COl的另一端以及運(yùn)算放大器的第8引腳均與電感LlOO的輸出端相連，脈沖變壓器(BI)副邊的下端通過穩(wěn)壓管 DlO與光耦(U2)的第2引腳相連，脈沖變壓器(BI)副邊的下端與電阻R205的一端相連，電阻R205的另一端和運(yùn)算放大器的第5引腳相連后作為負(fù)極輸出端，運(yùn)算放大器的第7引腳依次通過電阻R203、極性電容C120、電阻R122與光耦(U2)的第2引腳相連，運(yùn)算放大器的第7引腳通過電阻R203與穩(wěn)壓管DlO的第三端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用性礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述場效應(yīng)管(Ql) 替換為半導(dǎo)體三極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通用型礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器，其包括依次相連的整流濾波電路、脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路和恒流源采樣調(diào)整電路。其中脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路，用于對整流濾波電路的輸出進(jìn)行電壓變換和波形調(diào)整，輸出脈沖驅(qū)動(dòng)信號；恒流源采樣調(diào)整電路，用于控制脈沖變壓器耦合開關(guān)電源電路輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流恒定并在設(shè)定范圍內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整脈沖驅(qū)動(dòng)信號的電流的大小。本發(fā)明的通用型礦用LED燈驅(qū)動(dòng)器成本低、通用性強(qiáng)。
文檔編號H05B37/02GK103025033SQ20131001117
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者程佳平, 沈建軍, 田守柱, 聞武成, 田野, 沈忱, 程璐 申請人:淮南市礦用電器設(shè)備有限責(zé)任公司, 程佳平