输出电流可调的智能恒流供电装置

摘要

本发明公开了输出电流可调的智能恒流供电装置，包括可与上位机(1)进行通信的MCU(3)、设置在市电输出端与LED灯(9)输入端之间的恒压模块(8)、控制模块(5)和信号检测模块；根据所述LED灯(9)的串、并联特征在上位机(1)上设定需要恒压模块(8)输出的恒定电流值，所述MCU(3)将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，所述控制模块(5)根据接收到的PWM信号调节恒压模块(8)的输出电压，最终达到所需恒定的输出电流。本发明的输出电流可在较宽范围内任意调节，可灵活应用于多种串并方式的LED灯；本发明中对恒压模块的控制电路简单实用。

权利要求

1.输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，

包括可与上位机（1）进行通信的MCU（3）、设置在市电输出端与LED灯（9）输入端之间的恒压模块（8）、控制模块（5）和信号检测模块；

根据所述LED灯（9）的串、并联特征在上位机（1）上设定需要恒压模块（8）输出的恒定电流值，所述MCU（3）将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，所述控制模块（5）根据接收到的PWM信号调节恒压模块（8）的输出电压，最终达到所需恒定的输出电流；

所述恒压模块（8）包括输出反馈控制电路和PWM控制器，所述输出反馈控制电路的输出端与PWM控制器相连接，所述输出反馈控制电路的第一输入端与控制模块（5）的输出端相连接，输出反馈控制电路的第二输入端与恒压模块（8）的电压输出端相连接，所述LED灯（9）与恒压模块（8）的电压输出端相连接；

所述控制模块（5）包括通过第一电阻与MCU（3）输出端相连接的第一NPN三极管、第一电容、第一二极管和第二二极管；

所述第一NPN三极管的集电极通过第二电阻和第一电容与第一二极管的公共端相连接；

所述第一NPN三极管的发射极、第一电容的一极和第一二极管的阳极均接地；

所述第二二极管的阴极接第一电容与第一二极管的公共端，第二二极管的阳极接输出反馈控制电路的第一输入端；

在所述市电与恒压模块（8）之间设有整流滤波模块（11）和与整流滤波模块（11）输出端相连接的PFC校正模块（10）；

在所述MCU（3）的输入端还连接有温度检测模块（4）；

所述信号检测模块包括电流检测模块（6）及电压检测模块（7），所述电流检测模块（6）及电压检测模块（7）的输入端与恒压模块（8）的相应接口相连接，电流检测模块（6）及电压检测模块（7）的输出端与MCU（3）的相应接口相连接。

2.根据权利要求1所述的输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，所述MCU（3）通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机（1）进行通信。

说明书

输出电流可调的智能恒流供电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及输出电流可宽范围调节的供电装置，具体涉及输出电流可调的智能恒流供电装置。

背景技术

[0002] 随着LED行业的不断壮大，LED的使用已经渗入到LCD背光照明、室内外照明、便携式照明、汽车内外照明及指示等多种领域，LED应用的发展相应地带动了LED驱动器的发展，但目前市场上的LED恒流驱动器输出一般都比较固定，特定的LED灯具一般都需要定制特定的LED恒流驱动器，即使有部分LED驱动器也能半功率输出，但其调节范围也很有限。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种实现输出电流可在较宽范围内任意调节、输出电压根据LED灯的串数自动适应的智能恒流供电装置，可灵活应用于多种串并方式的LED灯。

[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

[0005] 本发明包括可与上位机进行通信的MCU、设置在市电输出端与LED灯输入端之间的恒压模块、控制模块和信号检测模块；根据LED灯的串、并联特征在上位机上设定需要恒压模块输出的恒定电流值，MCU将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，控制模块根据接收到的PWM信号调节恒压模块的输出电压，达到所需恒定的输出电流。使本发明装置的输出电流可在较宽范围内任意调节。

[0006] 上述恒压模块包括输出反馈控制电路和PWM控制器，输出反馈控制电路的输出端与PWM控制器相连接，输出反馈控制电路的第一输入端与控制模块的输出端相连接，输出反馈控制电路的第二输入端与恒压模块的电压输出端相连接，LED灯与恒压模块的电压输出端相连接。

[0007] 上述控制模块包括通过第一电阻与MCU输出端相连接的第一NPN三极管、第一电容、第一二极管和第二二极管；第一NPN三极管的集电极通过第二电阻和第一电容与第一二极管的公共端相连接；第一NPN三极管的发射极、第一电容的一极和第一二极管的阳极均接地；第二二极管的阴极接第一电容与第一二极管的公共端，第二二极管的阳极接输出反馈控制电路的第一输入端。本发明的控制模块电路简单。

[0008] 上述市电与恒压模块之间设有整流滤波模块和与整流滤波模块输出端相连接的PFC校正模块。

[0009] 上述MCU的输入端还连接有温度检测模块。

[0010] 上述信号检测模块包括电流检测模块及电压检测模块，电流检测模块及电压检测模块的输入端与恒压模块的相应接口相连接，电流检测模块及电压检测模块的输出端与MCU的相应接口相连接。

[0011] 上述MCU通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机进行通信。

[0012] 本发明的输出电流可在较宽范围内任意调节，可灵活应用于多种串并方式的LED灯；本发明中对恒压模块的控制电路简单实用。

附图说明

[0013] 图1为本发明的原理框图；

[0014] 图2为本发明的控制模块电路图；

[0015] 图3为本发明恒压模块中的输出反馈控制电路图。

[0016] 图中各标号：上位机1、通讯模块2、MCU3、温度检测模块4、控制模块5、电流检测模块6、电压检测模块7、恒压模块8、LED灯9、PFC校正模块10、整流滤波模块11。

具体实施方式

[0017] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0018] 参见图1，本发明包括可与上位机1进行通信的MCU3、设置在市电与LED灯9之间的恒压模块8、依次串联在市电输出端与恒压模块8输入端之间的整流滤波模块11及PFC校正模块10、控制模块5、温度检测模块4和信号检测模块。上位机1可根据不同LED灯9的串并联特征灵活地设定需要本供电装置输出的电流值。其中，上位机1、MCU3、温度检测模块4、LED灯9、PFC校正模块10、整流滤波模块11均为现有技术，此处不再赘述。

[0019] 控制模块5的输入端与MCU3的输出端相连接，控制模块5的输出端与恒压模块8的输入端相连接。

[0020] 温度检测模块4的输出端与MCU3的输入端相连接。温度检测模块4可随时检测本装置的内部温度，当检测到温度较高时，MCU3可以根据温度主动降低输出电流，以控制本装置的整体温度在一个可承受的范围；如果在主动降低输出电流的情况下，温度仍然升高，达到一定极限值时，MCU3则控制恒压模块8，关断输出，进入待机保护状态，以保护本装置及LED灯9不被损坏。

[0021] 信号检测模块包括电流检测模块6及电压检测模块7，电流检测模块6及电压检测模块7的输入端与恒压模块8的输出端相连接，电流检测模块6及电压检测模块7的输出端与MCU3的输入端相连接。电流检测模块6和电压检测模块7为现有技术此处不再赘述。

[0022] MCU3通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机1进行通信。通讯模块2采用无线通讯方式，使得本供电装置和上位机1进行通讯时无需物理连接，便于供电装置防水措施的处理。通讯模块2采用的无线通讯方式通过红外通讯方式实现，红外通讯方式具有电路简单，成本低的特点。

[0023] 参见图2和图3，恒压模块8包括输出反馈控制电路和PWM控制器，输出反馈控制电路的第一输入端CTRL_IN与控制模块5输出端相连接，输出反馈控制电路的第二输入端OUT+与LED灯9输入端(即恒压模块8的电压输出端)相连接，输出反馈控制电路的输出端FB与PWM控制器相连接。恒压模块8为现有技术模块，此处不再赘述。

[0024] 参见图2，控制模块5为一积分电路，包括与MCU3输出端相连接的第一NPN三极管Q6、第一电容C39、第一二极管D14和第二二极管D16；第一NPN三极管Q6的集电极和第一电容C39与第一二极管D14的公共端相连接；第一NPN三极管Q6的发射极、第一电容C39的一极和第一二极管D14的阳极均接地；第二二极管D16的阴极接第一电容C39与第一二极管D14的公共端，第二二极管D16的阳极接输出反馈控制电路的第一输入端。在第一NPN三极管Q6的基极设有第一电阻R65，在第一NPN三极管Q6的集电极与第一电容C39与第一二极管D14的公共端设有第二电阻R59。PWM信号从PWM_IN端输入到控制模块5。

[0025] 参见图3，CTRL_OUT端与输出反馈控制电路的CTRL_IN相连，OUT+端与恒压模块8输出的正端相连，FB端与PWM控制器的反馈端相连。其中：D15为三端可调分流基准源，U6为光电耦合器，通过改变PWM信号的占空比，改变CTRL_IN端电压，D15的1脚电压发生变化时，D15内部调节流过2、3脚的电流以维持1脚的基准电压不变，此时流过U6的1、2脚之间的电流也会跟着改变，从而改变FB脚的电压，进而改变恒压模块8的输出电压。

[0026] 使用本装置前，根据负载LED灯9的串、并联特征，在上位机1设定需要本供电装置输出的恒定电流值，经通讯模块2下传给MCU3，MCU3接收并存储上位机1下传的恒定电流值。系统上电后，MCU3控制恒压模块8以最低电压输出，通过检测其输出电流(反馈电流值)与恒定电流值进行比较，若不相等则采用PID算法，通过调节PWM信号的占空比来调节恒压模块8的输出电压，直到输出电流与恒定电流值相等，以此实现输出的恒流控制。

[0027] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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。