一種led機場滑行道中線燈驅動電路的製作方法

2023-05-04 10:04:01 1

專利名稱：一種led機場滑行道中線燈驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光源驅動技術領域，具體涉及一種LED ( 二極發光管)機場滑行道 中線燈驅動電路。
背景技術：
原有機場的滑行道中線燈使用的光源是滷鎢燈，並使用濾色片來得到要求顏色的 光。該方式存在著以下的缺點l，耗電量大，滷鎢燈的光效低，濾色片的使用使得要求的功 耗進一步提升，不符合綠色環保的要求；2，滷鎢燈的壽命短，平均使用時間只有1千小時左 右，可靠性降低的同時還大大增加了維護成本；3，在機場滑行道上，由於強烈的震動，滷鎢 燈的燈絲特別容易損壞。而與此對應的LED由於其壽命長，單色性好，光效高，抗震動等優 點，用它來替代滷鎢燈會有很大的效益。但是由於機場使用的電源的特殊性，即恆流交流 源，而LED穩定工作需要直流恆流輸入，有效的轉換電源成了限制LED應用於機場燈的重要 瓶頸之一。 本實用新型針對上述瓶頸，設計提供了 一種能夠在機場供電系統中取電，並對LED 進行恆流驅動的電路。

發明內容本實用新型的目的在於提出一種LED機場滑行道中線燈驅動電路。 本實用新型提出的LED機場滑行道中線燈驅動電路，由濾波電路1、電平轉換電路 2、微處理器控制電路3和LED光源4組成、其中濾波電路l的輸出端分別連接電平轉換電 路2的輸入端和微處理器控制電路3的輸入端，微處理器控制電路3的輸出端連接電平電 路2的輸入端，電平轉換電路2連接LED光源4。 本實用新型中，所述濾波電路1由磁珠5、 LC濾波器6、整流橋7和被動式功率校 正模塊8組成，磁珠5的輸出端連接LC濾波器6的輸入端，LC濾波器6的輸出端連接整流 橋7的輸入端，整流橋7的輸出端連接被動式功率因數校正模塊8。 本實用新型中，所述電平轉換電路2由電壓轉換晶片9、電感10、M0S開關管11、二 極管12和採樣電阻13組成，電壓轉換晶片9依次連接MOS開關管11、二極體12、LED光源 4構成回電路，採樣電阻13 —端連接LED光源4，另一端連接電壓轉換晶片9，電感10 —端 分別連接電壓轉換晶片9和採樣電阻13，另一端接於二極體12。 本實用新型中，所述微處理控制電路3由AD採樣模塊14和微處理器15連接組成， 微處理器15連接電壓轉換晶片9。 本實用新型採用先將輸入電壓升壓，之後經過濾波和功率因數提升，由寬輸入電 壓範圍的晶片和外圍電路進行電壓轉換，得到驅動LED的恆流輸出，並有一個微處理器進 行輸入電壓和電流的採樣，以根據輸入的變化來調節LED光源的電流輸出大小。實現隨著 機場電源電流的提高或減小來相應調節LED光源亮度。 本實用新型包含一個濾波電路，其中包括一個磁珠，LC濾波和被動式功率因數調
3節電路，實現濾去高頻幹擾和提高功率因數的目的。 本實用新型包含一個寬輸入電壓調節範圍的電壓轉換晶片，配合Buck-Boost、 SEPIC等電路拓撲形式，能夠在由變壓器升壓後的大電壓範圍內正常工作，維持輸入到LED 的電流恆定。 本實用新型具有一個微處理器，其通過AD採樣模塊採樣輸入電壓和電流，計算 LED光源應該輸出的電流大小，進而通過權利要求3中晶片的調光腳進行調光。考慮到閃爍 和高頻幹擾，調光方式為模擬調光，考慮到人眼的視覺特性，採用指數調光。

圖1是LED滑行道中線燈驅動電路示意圖。 圖2是驅動電路中濾波電路1示意圖。 圖3是驅動電路中電平轉換電路2簡圖。 圖4是驅動電路中微處理器控制電路3示意圖。 圖中標號1為濾波電路，2為電平轉換電路，3為微處理器控制電路，4為LED光 源，5為磁珠，6為LC濾波器，7為整流橋，8為被動式功率因數校正模塊，9為電壓轉換晶片， 10為電感，11為M0S開關管，12為二極體，13為採樣電阻，14為AD採樣模塊，，15微處理器。
具體實施方式在以下給出的詳細說明和較佳實施例中，可以對本實用新型更全面了解，這些說 明和附圖並不僅限於特定實施例，而只是起到解釋和理解的作用。 本驅動電路包括三部分濾波電路1 、電平轉換電路2和微處理器控制電路3，電路 的負載是LED光源4。輸入的電壓首先到達濾波電路1，這部分包含了磁珠5，用以吸收高頻 的噪聲，之後由LC濾波器6進一步濾去中高頻諧波，再由整流橋7進行整流，整流橋7後的 是由三個二極體和兩個電容組成的被動式功率因數校正模塊8，用以增加電流導通時間和 提高功率因數。濾波電路1後接電平轉化電路2，由一塊寬輸入電壓範圍的電壓轉換晶片9 進行電路的控制，驅動晶片根據採樣電阻13上的電流大小控制M0S開關管11的開通佔空 比，在這裡圖3是以Buck-Boost為例，這裡的拓撲結構只要是能實現寬電壓範圍的都可以。 當M0S開關管11開通時，電感10上電流上升，當M0S開關管11關斷時，電感10上的能量 通過二極體12單向傳輸到LED光源4上，電流的大小有控制腳的信號和採樣電阻13大小 決定。最後控制輸出電流大小的是微處理器控制電路3，包含了 AD採樣模塊14和微處理 器15， AD採樣模塊14由微處理器15根據採樣得到的輸入電壓和電流數據，電壓轉換晶片 9調節電流輸出。 在本實例中，所驅動的滑行道中線燈用了 4顆LED，由於功率較小，導致輸入電壓 較小，因此使用了一個l : 10的變壓器進行升壓，驅動電路接在變壓器的升壓端。考慮到機 場所用電源輸出電流為2. 8A， 3. 4A， 4. 1A， 5. 4A， 6. 6A，綜合輸出功率考慮，因此所用的控制 晶片為Linear Technology的LT3755。電路中輸入現行經過磁珠和LC濾波器組成的高頻濾 波電路，用以吸收高頻的諧波。之後又整流橋進行整流，得到100HZ變化的電壓波形，之後 由一個二極體和電容組成的被動式功率因數校正模塊，使電路在電壓較低時也能有電流， 用以提高功率因數。之後使用LT3755+Buck-Boost的電路拓撲進行電平變換，由於LT3755的寬電壓工作能力，因此能夠在較寬的電壓範圍內進行恆定的電流輸出。該電路中並包含 了 一塊C8051F330在內的控制電路，因為機場電源使用可調恆流交流源供電，因此需要電 路能有根據輸入交流電流大小來調節輸出電流的能力，因此微處理器採集輸入電壓和電流 來進行調節電流輸出。這裡的調節方式是指數方式的模擬調光，增加LED亮度變化等級的 同時並減小閃爍。
權利要求一種LED機場滑行道中線燈驅動電路，由濾波電路(1)、電平轉換電路(2)、微處理器控制電路(3)和LED光源(4)組成、其特徵在於濾波電路(1)的輸出端分別連接電平轉換電路(2)的輸入端和微處理器控制電路(3)的輸入端，微處理器控制電路(3)的輸出端連接電平電路(2)的輸入端，電平轉換電路(2)連接LED光源(4)。
2. 根據權利要求1所述的LED機場滑行道中線燈驅動電路，其特徵在於所述濾波電路(1)由磁珠(5)、LC濾波器(6)、整流橋(7)和被動式功率校正模塊(8)組成，磁珠(5)的輸出端連接LC濾波器(6)的輸入端，LC濾波器(6)的輸出端連接整流橋(7)的輸入端，整流橋(7)的輸出端連接被動式功率因數校正模塊(8)。
3. 根據權利要求1所述的LED機場滑行道中線燈驅動電路，其特徵在於所述電平轉換電路(2)由電壓轉換晶片(9)、電感(10)、M0S開關管(11)、二極體(12)和採樣電阻(13)組成，電壓轉換晶片(9)依次連接MOS開關管(11)、二極體(12)、LED光源(4)構成回電路，採樣電阻(13) —端連接LED光源(4)，另一端連接電壓轉換晶片(9)，電感(10) —端分別連接電壓轉換晶片(9)和採樣電阻(13)，另一端接於二極體(12)。
4. 根據權利要求1所述的LED機場滑行道中線燈驅動電路，其特徵在於所述微處理控制電路(3)由AD採樣模塊(14)和微處理器(15)連接組成，微處理器(15)連接電壓轉換晶片(9)。
專利摘要本實用新型屬於光源驅動技術領域，具體涉及一種LED機場滑行道中線燈驅動電路。由濾波電路、電平轉換電路、微處理器控制電路和LED光源組成、濾波電路的輸出端分別連接電平轉換電路的輸入端和微處理器控制電路的輸入端，微處理器控制電路的輸出端連接電平電路的輸入端，電平轉換電路連接LED光源。濾波電路由磁珠、LC濾波器、整流橋和被動式功率校正模塊組成，電平轉換電路由電壓轉換晶片、電感、MOS開關管、二極體和採樣電阻組成，所述微處理控制電路由AD採樣模塊和微處理器組成。本實用新型驅動模塊能夠保證LED在機場電源上的正常工作，實現LED替換原有滷鎢燈的目的。
文檔編號H05B37/02GK201509341SQ20092020882
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月17日 優先權日2009年9月17日
發明者劉木清, 周小麗, 李抒智, 楊衛橋, 蔣曉波, 陳鬱陽 申請人:復旦大學