一種led電源多路並聯恆流控制方法及電路的製作方法

2023-11-11 01:13:12

專利名稱：一種led電源多路並聯恆流控制方法及電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED電源多路並聯的恆流控制技術，尤其涉及的是一種LED電源 多路並聯恆流控制方法及電路。
背景技術：
現有的LED電源在多路並聯時，首先是將市電通過AC/DC電源模塊(交流變直流 電源)轉換為直流電輸出作為LED燈的電源，目前其中一種電路設計方案如圖1所示，本方 案是在AC/DC電源模塊的輸出端直接並聯多組LED燈組。這種方法會由於LED個體之間的 差異導致各組LED燈組上的電流不一致，就會導致LED燈組之間的光差現象，直接影響LED 燈的效果；另外LED燈的光衰問題很嚴重，直接影響LED燈的使用壽命。現有的另一種電路的設計方案如圖2所示，本方案是在每一組LED燈組的電源輸 入端增設一個BUCK控制電路(即DC-DC)，用來控制每組LED燈組的電流儘量保持一致，能 夠相對解決光差的問題。但是這種電路設計方案並沒有有效解決電路的效率問題(因DC/ DC電路存在比較大的損耗)，同時成本也較高。因此，現有技術還有待於改進和發展。

發明內容
本發明的目的在於提供一種LED電源多路並聯恆流控制方法及電路，旨在解決現 有的LED電源多路並聯的LED燈組之間因電流不均衡而產生的光差和光衰問題，以及提高 電路的效率問題。本發明的技術方案如下一種LED電源多路並聯恆流控制方法，包括SlOO 預先設定一個電流閾值和一個MOS壓降閾值；S200 檢測各LED燈組上的電流，判斷是否有小於閾值的電流值，是則執行S300， 否則執行S400 ；S300 通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊對LED燈組進行升壓，使所有的LED 燈組的電流值均大於等於所設定的電流閾值；S400 通過控制模塊對電流值大於設定閾值的LED燈組進行降電流處理，使各LED 燈組上的電流值均等於預先設定的電流閾值。所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其中，所述SlOO後還包括SllO 打開 MOS 管。所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其中，還包括S500:通過控制模塊對各LED燈組上的MOS管進行壓降檢測，對壓降大於設定閾值 的情況，通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊使直流輸出電壓降低，然後執行S200。所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其中，所述S400進一步包括所述控制模塊通過提高電流值大於設定電流閾值的LED燈組上的MOS管的壓降，降低MOS管所在LED燈組的電流，使所在LED燈組上的電流等於設定的電流閾值。一種LED電源多路並聯恆流控制電路，包括AC-DC模塊和LED燈組，其中，還包括與每個LED燈組——對應連接的MOS管；對每個LED燈組的電流進行採集和數位化處理的電流採集模塊；對整個LED燈組進行恆流控制的控制模塊；通過接收控制模塊的信號來使AC-DC模塊調整輸出電壓的光耦反饋控制電路，其中，所述MOS管一端連接LED燈組，另一端連接所述電流採集模塊，所述電流採 集模塊另一端連接至所述控制模塊，所述光耦反饋控制電路連接在控制模塊和AC-DC模塊 之間。所述的LED電源多路並聯恆流控制電路，其中，還包括控制MOS管的壓降的電壓限定電路，其中，所述電壓限定電路一端連接LED燈組， 另一端連接至控制模塊。所述的LED電源多路並聯恆流控制電路，其中，還包括對控制模塊的控制信號進行平滑、整形的平滑線路，所述平滑線路一端連接MOS 管，另一端連接控制模塊。本發明的有益效果本發明通過在現有的LED照明設備上增設一個電路控制模 塊，用於有效控制各LED燈組上的電流和壓降，從而有效的控制各LED燈組之間的電流差在 一個很小的範圍內，能夠有效解決現有的光差和光衰現象，並通過控制電路中的壓降值在 一個較小的範圍內，從而大大提高電路的效率。


圖1是現有的一種LED電源多路並聯的電路原理示意圖；圖2是現有的另一種LED電源多路並聯的電路原理示意圖；圖3是本發明提供的LED電源多路並聯恆流控制電路的原理示意圖；圖4是本發明提供的LED電源多路並聯恆流控制方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對 本發明進一步詳細說明。參見圖3，為本發明的LED電源多路並聯恆流控制電路的原理框圖，其包括AC-DC 模塊10、控制模塊30、連接在AC-DC模塊10與控制模塊30之間的光耦反饋控制電路20、以 及LED燈組。所述LED燈組設置有至少一組，分別是從LED燈組1到LED燈組η。針對每一 個LED燈組都配置有一個MOS管、一個電流採集模塊、一個平滑線路和一個電壓限定電路， 例如LED燈組1 一端連接AC-DC模塊10，另一端連接MOS管1 ；所述電流採集模塊1 一端 連接MOS管1，另一端連接至控制模塊30 ；所述平滑線路1 一端連接MOS管1，另一端連接 至控制模塊30 ；所述電壓限定電路1 一端連接至LED燈組1和MOS管1的公共端上，另一 端連接至控制模塊30。對於LED燈組η對應的MOS管η、電流採集模塊η、平滑線路η和電 壓限定電路η的電路連接方式與LED燈組1是一致的。(η為大於等於1的自然數)其中，所述AC-DC模塊10用於將交流電轉變為直流電作為LED燈組的驅動電源。平滑線路用於將控制模塊30的控制信號進行平滑，整形。電流採集模塊用於對LED燈組的 電流進行採集，並進行數位化處理，然後輸入控制模塊30。光耦反饋控制電路20用於所述 控制模塊30通過該電路直接反饋到AC端，從而調整輸出電壓。電壓限定電路用於控制MOS 管的壓降，以保證整個電路的效率。所述MOS管的作用是開關和電流調整作用。所述控制 模塊30作為所述恆流控制電路的核心模塊，用於通過電流採集線路，平滑線路和MOS管形 成一個閉環反饋控制，控制各串LED的電流。所述電壓限定電路還包括一電壓採集電路和電壓比較電路，最終將電壓比較的結 果輸入到控制模塊30，控制模塊30根據輸入的比較結果發出相應的控制。若比較結果顯示 電壓過高，則所述控制模塊會相應降低其電壓值。參見圖4為本發明提供的LED電源多路並聯恆流控制方法的流程圖，所述的LED 電源多路並聯恆流控制方法，包括以下步驟SlOO 預先設定一個電流閾值和一個MOS壓降閾值；SllO 打開 MOS 管；S200 檢測各LED燈組上的電流，判斷是否有小於閾值的電流值，是則執行S300， 否則執行S400 ； S300 通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊對LED燈組進行升壓，使所有的LED 燈組的電流值均大於等於所設定的電流閾值；S400 通過控制模塊對電流值大於設定閾值的LED燈組進行降電流處理，使各LED 燈組上的電流值均等於預先設定的電流閾值。S500 通過控制模塊對各LED燈組上的MOS管進行壓降檢測，對壓降大於設定閾值 的情況，通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊使直流輸出電壓降低，然後執行S200。下面通過兩個具體的實施例來說明所述控制方法對電路的控制的具體實施過 程根據LED燈組的LED規格決定一個電流閾值；將此電流閾值通過軟體程序存儲在 由單片機(處理晶片不限於單片機)構成的控制模塊中；電路設計完成，上電後，連接在 MOS管上的電流採集模塊獲取所在LED燈組上的電流然後傳遞給控制模塊，控制模塊將接 收到的電流值與預先設定的電流閾值進行比較。所述控制模塊可以同時處理多個LED燈 組，若多個LED燈組中任意一個的電流值小於設定閾值，所述控制模塊通過光耦反饋控制 電路使LED燈組的輸入電壓升高，直到所有的LED燈組上的電流均大於等於設定的電流閾 值。例如預先設定的電流閾值為350mA，獲得的LED燈組1的電流值為330mA、LED燈
組2的電流值為360mA、LED燈組3的電流值為350mA........控制模塊就會通過光耦反饋
控制電路使AC-DC模塊的直流輸出電壓升高，LED燈組上的電壓升高後電流也會一起升高。 當檢查到LED燈組1中的電流值達到350mA後則停止升壓。此時所有的LED燈組的電流值 均在350mA以上。還有一種情況就是電路上電之後所有的LED燈組的電流均已在設定閾值以上，此 時控制模塊則無需控制光耦反饋控制電路去升高LED燈組的直流輸入電壓。單片機所要執行的下一步操作是控制模塊針對電流值大於設定電流閾值的LED燈組，通過平滑線路提高MOS管的壓降，從而降低MOS管所在LED燈組上的電流，直至該LED燈組上的電流等於設定閾值為止。在單片機程序中預先還設有一個MOS管壓降閾值，當所有LED燈組上的電流都等 於設定閾值後，控制模塊通過電壓限定電路檢查MOS管上的壓降，當MOS管上的壓降大於設 定的MOS管壓降閾值後，控制模塊通過平滑線路使MOS管的壓降值降低到設定閾值以下，同 時通過光耦反饋降低直流輸出電壓，從而既降低電路的溫度又保證LED燈組電路的效率。 然後繼續執行LED燈組上的電流檢查，重複循環操作。本實施例採用獨特的硬體線路及軟體算法，對每個LED燈組進行精確控制，精確 控制到每個LED燈組的電流，性能優越，兼顧了效率和性能。在精確控制每個LED燈組的電 流同時，保證了 LED驅動電源的效率，所述控制模塊幾乎無損耗(而傳統DC/DC恆流存在較 大損耗，效率更低)，本實施例的系統效率經實驗可達到92%，耗損功率小。燈具內發熱量 少，降低了燈具的溫度和光衰，從而有效的延長了 LED燈組的壽命。應當理解的是，本發明的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可 以根據上述說明加以改進或變換，例如，MOS管可以用其他場效應管代替等。所有這些改進 和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
一種LED電源多路並聯恆流控制方法，包括S100預先設定一個電流閾值和一個MOS壓降閾值；S200檢測各LED燈組上的電流，判斷是否有小於閾值的電流值，是則執行S300，否則執行S400；S300通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊對LED燈組進行升壓，使所有的LED燈組的電流值均大於等於所設定的電流閾值；S400通過控制模塊對電流值大於設定閾值的LED燈組進行降電流處理，使各LED燈組上的電流值均等於預先設定的電流閾值。
2.根據權利要求1所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其特徵在於，所述SlOO後 還包括SllO 打開MOS管。
3.根據權利要求1所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其特徵在於，還包括 S500 通過控制模塊對各LED燈組上的MOS管進行壓降檢測，對壓降大於設定閾值的情況，通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊使直流輸出電壓降低，然後執行S200。
4.根據權利要求1所述的LED電源多路並聯恆流控制方法，其特徵在於，所述S400進 一步包括所述控制模塊通過提高電流值大於設定電流閾值的LED燈組上的MOS管的壓降，降低 MOS管所在LED燈組的電流，使所在LED燈組上的電流等於設定的電流閾值。
5.一種LED電源多路並聯恆流控制電路，包括AC-DC模塊和LED燈組，其特徵在於，還 包括與每個LED燈組一一對應連接的MOS管；對每個LED燈組的電流進行採集和數位化處理的電流採集模塊；對整個LED燈組進行恆流控制的控制模塊；通過接收控制模塊的信號來使AC-DC模塊調整輸出電壓的光耦反饋控制電路， 其中，所述MOS管一端連接LED燈組，另一端連接所述電流採集模塊，所述電流採集 模塊另一端連接至所述控制模塊，所述光耦反饋控制電路連接在控制模塊和AC-DC模塊之 間。
6.根據權利要求5所述的LED電源多路並聯恆流控制電路，其特徵在於，還包括 控制MOS管的壓降的電壓限定電路，其中，所述電壓限定電路一端連接LED燈組，另一端連接至控制模塊。
7.根據權利要求5所述的LED電源多路並聯恆流控制電路，其特徵在於，還包括 對控制模塊的控制信號進行平滑、整形的平滑線路，所述平滑線路一端連接MOS管，另一端連接控制模塊。
全文摘要
本發明公開了一種LED電源多路並聯恆流控制方法及電路，包括S100預先設定一個電流閾值和一個MOS壓降閾值；S110打開MOS管；S200檢測各LED燈組上的電流，判斷是否有小於閾值的電流值，是則執行S300，否則執行S400；S300通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊對LED燈組升壓，使所有的LED燈組的電流值均大於等於所設定的電流閾值；S400通過控制模塊對電流值大於設定閾值的LED燈組進行降電流處理，使各LED燈組上的電流值均等於預先設定的電流閾值；S500通過控制模塊對各LED燈組上的MOS管進行壓降檢測，對壓降大於設定閾值的通過光耦反饋控制電路控制AC-DC模塊使直流輸出電壓降低，然後執行S200。採用本發明可能夠有效解決光差和光衰問題，大大提高電路的效率。
文檔編號H05B37/02GK101883462SQ201010206948
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月14日 優先權日2010年6月14日
發明者劉建飛, 孔徐生, 張立品, 李戰功, 汪兆華, 謝春華, 鞠萬金 申請人:深圳市京泉華電子有限公司