[发明专利]一种程控SCR大功率LED高效电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及照明驱动技术，尤其涉及一种程控SCR方式对大功率LED的非隔离高效驱动电源电路。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)是一种节能、长寿命、环保型的新光源，随着LED光源技术的快速发展及生产成本的下降，其在照明领域的使用比例逐渐加大。如果用LED照明光源取代目前传统照明光源数量的50％，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。LED光源在照明市场的前景已令全球瞩目，它正在给照明领域带来一场全新的绿色革命。

额定电流为几十毫安的LED称为小功率LED，额定电流大于300mA的LED称为大功率LED。目前，大功率LED已经成熟并应用与各个场所，并随着技术的进步，高效的大功率LED将逐步取代白炽灯、荧光灯、节能灯等传统光源，成为照明的主流光源。

大功率LED为低压驱动，对其而言，市电是高电压，这就需要一个降压过程，目前主要的降压方式有工频变压器降压、高频变压器降压、电容降压、电阻降压和固定触发可控硅SCR降压五种方式。在大功率LED驱动电路中，工频变压器降压和高频变压器降压属于隔离驱动方式，因为有变压器的存在，驱动效率较低；电容降压方式不能提供大的驱动电流，因此不适用于大功率LED驱动；电阻降压方式因为电阻本身就消耗能量，因此驱动效率较低；固定触发可控硅SCR降压方式虽然是非隔离驱动方式，但因目前可控硅的触发时间都是在出厂是通过电位器调整后固定下来，因此适应负载变化的能力很差，还需要后续的二次降压调节，降低了驱动效率。

发明内容

本发明的目的是针对大功率LED，提出一种程控可控硅SCR触发的降压方式来达到非隔离高效率大功率LED驱动电路，该驱动电路可以稳定大功率LED电路的电流。

本发明采用的技术方案是：一种程控SCR大功率LED驱动电路，包括可控硅SCR整流滤波电路、PWM驱动电路、大功率LED电路、电流采样电路、PWM信号光隔电路、可控硅SCR触发信号光隔电路、过零检测电路和单片机控制电路； 

所述过零检测电路的输入连接到交流电源AC，输出与所述单片机控制电路的中断信号相连，其用于检测交流电源AC的过零点，并触发控制信号的产生；

所述可控硅SCR整流滤波电路输入连接到交流电源AC，输出连接到所述PWM驱动电路，其用于将交流电整流为直流电；

所述PWM驱动电路的输入连接到所述可控硅SCR整流滤波电路，输出连接到大功率LED电路，其用于驱动大功率LED；

所述电流采样电路的输入连接到所述PWM驱动电路，输出连接到所述单片机控制电路，用于采样驱动控制电路的电流；

所述单片机控制电路的一输出端通过所述SCR触发信号光隔电路与所述可控硅SCR整流滤波电路相连，用于对所述可控硅SCR整流滤波电路的发送触发指令；另一输出端通过所述PWM信号光隔电路与所述PWM驱动电路相连，用于调整PWM控制信号的占空比。

所述单片机控制电路内部设有比较模块，用于比较采样电流与设定值，并据此调整可控硅SCR的触发指令的发送时间。

进一步，所述可控硅SCR整流滤波电路的二极管D2和二极管D3的正极相连并接地，所述二极管D2的负极与可控硅SCR1的正极相连，所述二极管D3的负极分别与可控硅SCR2的正极相连，交流电源AC接入所述二极管与可控硅之间；所述可控硅SCR1和可控硅SCR2的负极相连后，一路接入直流电源，另一路与电容C8并联后与所述PWM驱动电路2相连；所述可控硅SCR1和可控硅SCR2的控制极相连后，经电阻R11、电阻R12后接入所述直流电源，所述电阻R11和电阻R12之间引出触发信号线与所述SCR触发信号光隔电路6的输出相连。

进一步，所述PWM驱动电路的输入分别与大功率LED电路的正极、电容C9和二极管D4的负极相连，所述电容C9的另一端串联电感L1后与所述二极管D4的正极并联后串联场效应管T1和采样电阻R14后接地；所述电容C9和电感L1之间引出线与所述大功率LED电路的负极相连；所述场效应管T1的栅极经电阻R13后与所述PWM信号光隔电路5的输出相连；所述场效应管T1与采样电阻R14之间的引出线与所述电流采样电路4的输入连接。

本发明的有益效果是：单片机实时采集大功率LED的电流，并据此调整可控硅SCR的触发时间改变大功率LED两端电压，以提高大功率LED驱动效率，同时辅助调整PWM占空比，共同达到实时调整大功率LED电流为恒流的目的，也就是保证了大功率LED高效、稳定、可靠工作。

附图说明