基于PWM調光的LED燈照明系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于PWM調光的LED燈照明系統，包括整流電路、輸出驅動電路、PWM調光電路和LED發光源，整流電路將交流電轉換為直流電，送入輸出驅動電路，將經輸出驅動電路作用得到的輸出電壓加載在PWM調光電路的調光控制芯片上，為芯片提供供電電源，調光控制芯片根據端口提供的PWM信號，決定內部功率開關的通斷，改變送入LED發光源的輸出電流。通過PWM信號控制LED燈串下端的功率開關的通斷，以此來實現對LED燈電流的調節，從而實現對LED燈亮度的控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于照明電路
，具體涉及一種基于PffM調光的LED燈照明系統。
技術介紹
新型LED照明燈，具有高光效、長壽命、環保等優點，在許多應用中代替白熾燈、熒光燈等傳統照明將是大勢所趨。LED的驅動和控制方式簡單，便于靈活調節發光亮度。LED調光通常有直流調光、PWM調光等形式。和直流調光相比，PWM調光具有光色不變，且低亮度時穩定性好等優點。隨著能源的日趨短缺，發展節能環保產品已經成為整個社會的共識，為了達到節能環保的目的，人體感應調光燈在燈具中得到了日益廣泛地應用，在不同的活動區域，LED燈的亮度需求不同，也因使用者習慣，各不相同，因此，有必要提供一種適用于LED燈調光控制電路，以通過對光亮度控制最終實現對LED智能調光，同時起到一定的節能作用。
技術實現思路
根據以上現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是提出一種基于Pmi調光的LED燈照明系統，在反激式LED驅動器結構基礎上，將交流電變換成低壓的直流電，直接加載到LED燈串上，使LED燈發光。通過PffM信號控制LED燈串下端的功率開關的通斷，以此來實現對LED燈電流的調節，從而實現對LED燈亮度的控制。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為:一種基于HVM調光的LED燈照明系統，包括整流電路、輸出驅動電路、PWM調光電路和LED發光源，整流電路將交流電轉換為直流電，送入輸出驅動電路，將經輸出驅動電路作用得到的輸出電壓加載在PWM調光電路的調光控制芯片上，為芯片提供供電電源，調光控制芯片根據端口提供的PWM信號，決定內部功率開關的通斷，改變送入LED發光源的輸出電流。上述輸出驅動電路包括反激變換器和濾波電容，隔離變壓器和續流二極管組成反激變換器，將變壓器輸入端的高壓直流電變換為低壓直流電，經濾波電容得到波紋更小的低壓直流電，送入PWM調光電路，所用的續流二極管為快速恢復二極管，反向恢復時間為50ns οLED燈照明系統還包括APFC電路，APFC電路設在整流電路和隔離變壓器之間，APFC電路內置M0SFET，所述隔離變壓器包括主繞組和輔助繞組，主繞組用作APFC電路的升壓電感，輔助繞組用來檢測電感電流的過零信號，確定導通MOSFET管。APFC電路包括過流保護電路，APFC電路內置NCP1606芯片，NCP1606芯片的C8引腳通過電阻RSENSE接地，電阻RSENSE用作電感電流的檢測電阻，主回路電流過大，使芯片關斷。上述輸出驅動電路還包括反饋網絡，電阻、穩壓二極管和光耦串聯組成反饋網絡，輸出驅動電路的電壓過壓時，穩壓二極管隨之導通，反饋網絡通過光耦將信號傳遞到APFC電路，APFC電路通過控制隔離變壓器輸入端功率開關的導通與關斷時間控制輸出驅動電路的輸出電壓范圍。 上述PffM調光電路包括調光控制芯片、電流采樣電阻和濾波電感，輸出驅動電路的輸出電流經電流采樣電阻、濾波電感、LED發光源、調光控制芯片的內部功率開關流到地。本專利技術有益效果是:PffM調光技術的優點在于應用簡單、效率高、精度高，且調光效果好。【附圖說明】下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:圖1是本專利技術的【具體實施方式】的LED燈照明系統結構框圖。圖2是本專利技術的【具體實施方式】的整流電路原理圖。圖3是本專利技術的【具體實施方式】的APFC電路原理圖。圖4是本專利技術的【具體實施方式】的輸出驅動電路原理圖。圖5是本專利技術的【具體實施方式】的PffM調光電路原理圖。【具體實施方式】下面對照附圖，通過對實施例的描述，本專利技術的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本專利技術的專利技術構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。PWM調光的LED驅動器是在反激式LED驅動器基礎上實現的，其原理框圖如圖1所示，主要由整流電路、APFC電路、隔離變壓器、輸出驅動電路、P麗調光電路和LED燈串構成，與恒功率LED驅動器相比，PffM調光的LED燈照明系統增加了 PffM調光電路，用于根據PffM信號實現對LED燈電流的控制。整流電路可以將交流電轉換成直流電，如圖2所示，在單向交流電壓的正半周，整流二極管VDl、VD2導通，電流經過VDl、負載和VD2，回到交流電源的負端。當VDl、VD2正向導通時，VD3、VD4因加反向電壓而截止。在交流電壓的負半周，VD1、VD2截止，VD3、VD4導通，電流流經VD3、負載和VD4，回到交流電源的正端。由此可見，負載在一個周期內都有電流流過，而且始終是一個方向。輸入交流電壓VAC、濾波電容Cl兩端的電壓Vci和輸入電流IAC的波形，發現若不加濾波電容Cl，橋式整流電路輸出脈沖直流電壓的頻率是交流輸入電壓頻率的2倍，并保持正弦半波波形。加了濾波電容Cl之后，通過Cl周期性的充電和放電，則可獲得波紋比較小的直流電壓。由于只有在交流輸入電壓瞬時值高于整流濾波電壓時，橋式整流電路中的二極管才因正向偏置而導通，而在交流輸入瞬時電壓幅值低于整流濾波電壓時，整流二極管則因反向偏置而截止，故整流二極管只有在交流電源電壓峰值附近才導通，導通角Θ遠小于I但由于大容量濾波電容Cl的存在，交流輸入電流Iac波形出現嚴重畸變，不再是正弦波形，而呈幅值很大的尖峰脈沖。這種電流波形的高次諧波含量很高，致使線路功率因數變得很低。通過在整流電路和隔離變壓器之間添加APFC電路可以消除尖峰脈沖。利用芯片NCP1606作為控制器的APFC電路如圖3所示，APFC電路的工作頻率隨輸入交流電壓和負載的變化而變化，而功率開關在一周期內的導通時間是固定的。當輸入電壓為220V交流電時，輸入交流電經橋式整流后變為310V的直流電，作為Boost型APFC電路的輸入。電容Cl用于濾波，降低輸入電流的諧波含量。變壓器的主繞組Lp用作APFC電路的升壓電感，輔助繞組La用來檢測電感電流的過零信號，傳遞到芯片的ZCD引腳，確定何時導通MOSFET。電阻Rsense用作為電感電流的檢測電阻，當主回路電流過大時，使芯片關斷，起到過流保護的作用。電阻R19，穩壓管D7和光耦U2當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于PWM調光的LED燈照明系統，其特征在于,包括整流電路、輸出驅動電路、PWM調光電路和LED發光源，整流電路將交流電轉換為直流電，送入輸出驅動電路，將經輸出驅動電路作用得到的輸出電壓加載在PWM調光電路的調光控制芯片上，為芯片提供供電電源，調光控制芯片根據端口提供的PWM信號，決定內部功率開關的通斷，改變送入LED發光源的輸出電流。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：包偉，杜道昶，鳳志民，吳道林，李從飛，張小軍，陳勇，王勇，王軍，
申請(專利權)人：安徽工程大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34