一種驅動電路及燈具的製作方法
2023-12-09 08:02:56 3
一種驅動電路及燈具的製作方法
【專利摘要】公開了一種驅動電路，該驅動電路包括隔離變壓器、整流模塊、控制模塊及兩個第一開關模塊，整流模塊經隔離變壓器連接至外界交流市電，以轉換外界交流市電為低壓直流電壓，控制模塊連接至所述整流模塊，以接收直流電壓，控制模塊的兩個輸出端分別連接至兩個第一開關模塊的控制端，以控制第一開關模塊的通斷，兩個第一開關模塊的第一端均連接至整流模塊以接收所述直流電壓，兩個第一開關模塊的第二端分別連接至兩個LED光源並接地，控制模塊輸出兩個相位相反的方波電平控制信號，並分別經對應的第一開關模塊發送至對應的LED光源，以使得兩個LED光源交替閃爍發光。該驅動電路結構簡單可靠，成本低，驅動功率大。另，還公開了具有上述驅動電路的燈具。
【專利說明】—種驅動電路及燈具【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及驅動電路領域，尤其涉及一種驅動電路及燈具。
【背景技術】
[0002]目前，機場飛機跑道或滑行道都安裝有助航燈光，該助航燈光是確保飛機在夜間或低能見度情況下進出港正常起降的必要設施。助航燈系統的工作狀態、可靠性對飛機的安全起降至關重要。
[0003]國內助航燈系統普遍採用滷鎢燈串聯，由恆流調光器供電。由於滷鎢燈發光效率低，燈泡使用壽命短，需要頻繁更換光源，給用戶帶來不便。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種驅動電路及燈具，所述驅動電路結構簡單可靠，成本低，驅動功率大，所述燈具節能、壽命長，而且無需頻繁更換光源。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明的實施例提供了一種驅動電路，用於驅動燈具中的兩個LED光源交替閃爍發光，所述驅動電路包括隔離變壓器、整流模塊、控制模塊及兩個第一開關模塊，所述整流模塊的輸入端經所述隔離變壓器連接至外界交流市電，以轉換所述外界交流市電為低壓直流電壓，所述控制模塊的輸入端連接至所述整流模塊，以接收所述直流電壓，所述控制模塊的兩個輸出端分別連接至兩個所述第一開關模塊的控制端，以控制所述第一開關模塊的通斷，兩個所述第一開關模塊的第一端均連接至所述整流模塊以接收所述直流電壓，兩個所述第一開關模塊的第二端分別連接至兩個所述LED光源並接地，所述控制模塊輸出兩個相位相反的方波電平控制信號，並分別經對應的所述第一開關模塊發送至對應的所述LED光源，以使得兩個所述LED光源交替閃爍發光。
[0006]其中，所述驅動電路還包括隔 離模塊、濾波模塊、高壓保護模塊及第二開關模塊，所述控制模塊經所述隔離模塊連接至所述整流模塊，以接收所述直流電壓，所述隔離模塊的正極連接至所述整流模塊，所述濾波模塊的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述濾波模塊的負極接地，所述高壓保護模塊的第一端連接至所述隔離模塊的負極，以接收所述直流電壓，所述高壓保護模塊的第二端連接至所述第二開關模塊的控制端，以控制所述第二開關模塊的通斷，所述高壓保護模塊的第三端連接至所述控制模塊的輸入端，所述高壓保護模塊的第四端接地，所述第二開關模塊的第一端連接至所述隔離模塊的正極以接收所述直流電壓，所述第二開關模塊的第二端接地，當所述濾波模塊的電壓高於預設值時，所述高壓保護模塊導通，並驅動所述第二開關模塊導通，以將所述濾波模塊短路，保護所述濾波模塊，當所述濾波模塊的電壓低於所述預設值時，所述高壓保護模塊截止，使得所述第二開關模塊截止，所述濾波模塊充電，直至所述濾波模塊達穩定電壓。
[0007]其中，所述隔離模塊包括隔離二極體，所述隔離二極體的正極連接至所述整流模塊，所述隔離二極體的負極連接至所述濾波模塊的正極。
[0008]其中，所述濾波模塊包括第一電容和第二電容，所述第一電容的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述第二電容的負極接地，所述第二電容與所述第一電容並聯。
[0009]其中，所述高壓保護模塊包括穩壓管、第一電阻和第三電容，所述穩壓管的正極為所述高壓保護模塊的第一端，所述穩壓管的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述穩壓管的負極連接至所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第一端為所述高壓保護模塊的第二端，所述第一電阻的第二端接地，所述第一電阻的第二端為所述高壓保護模塊的第三端，所述第三電容並聯於所述第一電阻的兩側。
[0010]其中，所述控制模塊的輸入端經三端穩壓源連接至所述高壓保護模塊的第三端，以接收所述直流電壓，所述三端穩壓源的輸入端連接至所述高壓保護模塊的第三端，所述三端穩壓源的輸出端連接至所述控制模塊的輸入端，所述三端穩壓源的接地端接地。
[0011]其中，所述第二開關模塊為P溝道場效應管，所述第二開關模塊的控制端、第一及第二端分別為所述P溝道場效應管的柵極，漏極和源極。
[0012]其中，所述控制模塊包括單片機，所述單片機的供電端和輸出端分別為所述控制模塊的輸入端和輸出端，所述單片機的接地端接地。
[0013]其中，所述整流模塊包括整流橋，所述整流橋的兩輸入端連接至所述隔離變壓器的兩輸出端，所述整流橋的第一輸出端連接至所述隔離二極體的正極，所述整流橋的第二輸出端接地，所述第一開關模塊包括PNP型三極體，所述第一開關模塊的控制端、第一及第二端分別為所述PNP型三極體的基極，發射極和集電極。
[0014]另，本發明實施例還提供了一種燈具，包括上述驅動電路及兩個LED光源，所述驅動電路用於驅動兩個所述LED光源閃爍發光。
[0015]綜上，本發明實施例提供了一種基於LED光源的助航燈的驅動電路，其不僅節能、壽命長，而且無需頻繁更換LED光源。另，上述驅動電路還通過採用單片機控制所述LED光源閃爍頻率，使其嚴格按照標準要求。該驅動電路結構簡單可靠，成本低，驅動功率大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發明實施例提供的一種驅動電路的原理框圖；
[0018]圖2是本發明實施例提供的基於圖1所示的驅動電路的具體原理框圖；
[0019]圖3是本發明實施例提供的基於圖2所示的驅動電路的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0021]下面參考附圖對本發明的實施例進行描述。本發明實施例提供一種燈具，所述燈具包括驅動電路100及兩個LED光源200，所述驅動電路100用於驅動兩個所述LED光源200閃爍發光。
[0022]參見圖1，為本發明實施例提供的一種驅動電路100的原理框圖。該驅動電路100用於驅動所述燈具中的兩個所述LED光源200交替閃爍發光。所述驅動電路100包括隔離變壓器10、整流模塊20、控制模塊30及兩個第一開關模塊40。所述整流模塊20的輸入端經所述隔離變壓器10連接至外界交流市電，以轉換所述外界交流市電為低壓直流電壓，所述控制模塊30的輸入端連接至所述整流模塊20，以接收所述直流電壓，所述控制模塊30的兩個輸出端分別連接至兩個所述第一開關模塊40的控制端，以分別控制所述第一開關模塊40的通斷，兩個所述第一開關模塊40的第一端均連接至所述整流模塊20以接收所述直流電壓，兩個所述第一開關模塊40的第二端分別連接至兩個所述LED光源200並接地。所述控制模塊30輸出兩個相位相反的方波電平控制信號，並經對應的所述第一開關模塊40發送至對應的所述LED光源200，以使得兩個所述LED光源200交替閃爍發光。
[0023]請參見圖2，進一步的，為使得所述驅動電路100安全使用，所述驅動電路100還包括了隔離模塊50、濾波模塊60、高壓保護模塊70及第二開關模塊80。所述控制模塊30經所述隔離模塊50連接至所述整流模塊20，以接收所述直流電壓，所述隔離模塊50的正極連接至所述整流模塊20，所述濾波模塊60的正極連接至所述隔離模塊50的負極，所述濾波模塊60的負極接地，所述高壓保護模塊70的第一端連接至所述隔離模塊50的負極，以接收所述直流電壓，所述高壓保護模塊70的第二端連接至所述第二開關模塊80的控制端，以控制所述第二開關模塊80的通斷，所述高壓保護模塊70的第三端連接至所述控制模塊30的輸入端，所述高壓保護模塊70的第四端接地，所述第二開關模塊80的第一端連接至所述隔離模塊50的正極以接收所述直流電壓，所述第二開關模塊80的第二端接地。當所述濾波模塊60的電壓高於預設值時，所述高壓保護模塊70導通，並驅動所述第二開關模塊80導通，以將所述濾波模塊60短路，保護所述濾波模塊60，當所述濾波模塊60的電壓低於所述預設值時，所述高壓保護模塊70截止，使得所述第二開關模塊80截止，所述濾波模塊60充電，直至所述濾波模塊60達穩定電壓。所述驅動電路100通過添加所述隔離模塊50、濾波模塊60、高壓保護模塊70及第二開關模塊80，避免燒毀所述濾波模塊60及所述控制模塊30，使得所述驅動電路100更加穩定。
[0024]參見圖3，為本發明實施例提供的所述驅動電路100的具體電路圖。所述隔離模塊50包括隔離二極體Dl，所述隔離二極體Dl的正極連接至所述整流模塊20，所述隔離二極體Dl的負極連接至所述濾波模塊60的正極。
[0025]所述濾波模塊60包括第一電容Cl和第二電容C2,所述第一電容Cl的正極連接至所述隔離模塊50的負極，所述第二電容C2的負極接地，所述第二電容C2與所述第一電容Cl並聯。
[0026]所述高壓保護模塊70包括穩壓管D2、第一電阻Rl和第三電容C3。所述穩壓管D3的正極為所述高壓保護模塊70的第一端，所述穩壓管D3的正極連接至所述隔離模塊50的負極，所述穩壓管D3的負極連接至所述第一電阻Rl的第一端，所述第一電阻Rl的第一端為所述高壓保護模塊70的第二端，所述第一電阻Rl的第二端接地，所述第一電阻Rl的第二端為所述高壓保護模塊70的第三端，所述第三電容C3並聯於所述第一電阻Rl的兩側。
[0027]在本發明具體實施例中，當所述第一電容Cl和所述第二電容C2的兩端電壓高於所述預設值時，所述穩壓二極體D2擊穿導通，所述第一電阻Rl的兩端產生電壓以驅動所述第二開關模塊80導通，從而將所述第一電容Cl和所述第二電容C2短路，所述第一電容Cl及第二電容C2不再充電，進而避免燒毀所述第一電容Cl、第二電容C2及所述控制模塊30。當所述第一電容Cl和所述第二電容C2的兩端電壓高於所述預設值時，所述穩壓二極體D2截止，所述第一電阻Rl兩端電壓較低，使得所述第二開關模塊80截止，所述第一電容Cl和所述第二電容C2充電，直至所述第一電容Cl和所述第二電容C2達穩定電壓。本實施方式中，所述預設值為所述穩壓二極體D2的穩壓值，即5V。
[0028]另外，為了使得所述驅動電路100更加穩定，使得所述第一電容Cl和所述第二電容C2兩端的電荷在所述第二開關模塊80導通時緩慢釋放，以避免工作電壓下降太快而燒毀所述第二開關模塊80。本實施方式中，在放電所述第二開關模塊80與所述第一電容Cl之間，接入所述隔離二極體D1。
[0029]所述控制模塊30的輸入端經三端穩壓源VR連接至所述高壓保護模塊70的第三端，以接收所述直流電壓，所述三端穩壓源VR的輸入端連接至所述高壓保護模塊70的第三端，所述三端穩壓源VR的輸出端連接至所述控制模塊30的輸入端，所述三端穩壓源VR的接地端接地。所述三端穩壓源VR用於提供穩定的電壓給所述控制模塊30。
[0030]所述第二開關模塊80為P溝道場效應管Q2，所述第二開關模塊80的控制端、第一及第二端分別為所述P溝道場效應管Q2的柵極，漏極和源極。在其他實施方式中，所述第二開關模塊80可為N溝道場效應管或三極體，及其他能達到開關管的目的器件。
[0031 ] 所述控制模塊30包括單片機U,所述單片機U的供電端VDD為所述控制模塊30的輸入端，所述單片機U的第一輸出端ANO及第二輸出端ANl均為所述控制模塊30的輸出端，所述單片機U的接地端VSS接地。所述單片機U的控制端0SC1、0SC2及復位端RES懸空。
[0032]所述整流模塊20包括整流橋D3，所述整流橋D3的兩輸入端經連接至所述隔離變壓器10的兩輸出端，所述整流橋D3的第一輸出端連接至所述隔離二極體Dl的正極，所述整流橋D3的第二輸出端接地。
[0033]所述第一開關模塊40包括PNP型三極體Q1，所述第一開關模塊40的控制端、第一及第二端分別為所述PNP型三極體Ql的基極，發射極和集電極。在其他實施方式中，所述第一開關模塊40可為NPN型三極體或場效應管及其他能達到開關管目的的器件。在本實施方式中，兩個所述PNP型三極體Ql的發射極與基極之間均連接限流電阻R2，兩個所述PNP型三極體的基極均經限流電阻R3分別連接至所述單片機U的第二輸出端ANl及第一輸出端ANO。
[0034]本實施方式中，在所述單片機U的上半個周期中，所述單片機U的第一輸出端ANO輸出高電平時，所述單片機U的第二輸出端ANl輸出低電平，使得連接至所述單片機U第一輸出端ANO的所述PNP型三極體Ql導通，連接至所述單片機U的第二輸出端ANl的所述PNP型三極體Ql截止，從而使得所述LED光源200 —個發亮，另一個熄滅。所述單片機U的下半個周期則相反，所述單片機U的第一輸出端ANO輸出低電平，所述單片機U的第二輸出端ANl輸出高電平，使得連接至所述單片機U第一輸出端ANO的所述PNP型三極體Ql截止，連接至所述單片機U的第二輸出端ANl的所述PNP型三極體Ql導通，從而使得所述LED光源200 —個熄滅，另一個發亮。單片機U如此工作循環，按程序設定的頻率交替閃爍。在本實施方式中，單片機U控制程序關鍵在於兩個所述LED光源200的切換過程。切換時，應儘可能減少延時，以防止電壓文波過大，避免所述LED光源200過壓衝擊而損壞。[0035]本發明實施例提供的驅動電路100採用所述隔離變壓器10，將輸入外界交流市電的大電流轉換成小電流，並經所述整流模塊20將所述外界交流市電轉換為直流電壓，以直接供電給兩個所述LED光源200。所述控制模塊30輸出兩個相位相反的方波電平信號至所述LED光源200，從而達到機場助航燈的標準要求。
[0036]在所述驅動電路100中，當LED光源200空載時，由於所述驅動電路100消耗功率小。所述第一電容Cl及第二電容C2兩端電壓會不斷上升，最後導致損壞。為了保護所述第一電容Cl及第二電容C2不受損壞，同時使電路工作性能更加穩定，即使LED光源200空載，所述驅動電路100也能正常工作，在所述驅動電路100中還提供了所述高壓保護模塊30。
[0037]綜上，本發明實施例提供了一種基於所述LED光源200的助航燈的驅動電路100，其不僅節能、壽命長，而且無需頻繁更換LED光源200。另，上述驅動電路100還通過採用單片機U控制所述LED光源200閃爍頻率，使其嚴格按照標準要求。該驅動電路100電路結構簡單可靠，成本低，驅動功率大。
[0038]以上所述的實施方式，並不構成對該技術方案保護範圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術方案的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種驅動電路，用於驅動燈具中的兩個LED光源交替閃爍發光，其特徵在於，所述驅動電路包括隔離變壓器、整流模塊、控制模塊及兩個第一開關模塊，所述整流模塊的輸入端經所述隔離變壓器連接至外界交流市電，以轉換所述外界交流市電為低壓直流電壓，所述控制模塊的輸入端連接至所述整流模塊，以接收所述直流電壓，所述控制模塊的兩個輸出端分別連接至兩個所述第一開關模塊的控制端，以控制所述第一開關模塊的通斷，兩個所述第一開關模塊的第一端均連接至所述整流模塊以接收所述直流電壓，兩個所述第一開關模塊的第二端分別連接至兩個所述LED光源並接地，所述控制模塊輸出兩個相位相反的方波電平控制信號，並分別經對應的所述第一開關模塊發送至對應的所述LED光源，以使得兩個所述LED光源交替閃爍發光。
2.如權利要求1所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述驅動電路還包括隔離模塊、濾波模塊、高壓保護模塊及第二開關模塊，所述控制模塊經所述隔離模塊連接至所述整流模塊，以接收所述直流電壓，所述隔離模塊的正極連接至所述整流模塊，所述濾波模塊的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述濾波模塊的負極接地，所述高壓保護模塊的第一端連接至所述隔離模塊的負極，以接收所述直流電壓，所述高壓保護模塊的第二端連接至所述第二開關模塊的控制端，以控制所述第二開關模塊的通斷，所述高壓保護模塊的第三端連接至所述控制模塊的輸入端，所述高壓保護模塊的第四端接地，所述第二開關模塊的第一端連接至所述隔離模塊的正極以接收所述直流電壓，所述第二開關模塊的第二端接地，當所述濾波模塊的電壓高於預設值時，所述高壓保護模塊導通，並驅動所述第二開關模塊導通，以將所述濾波模塊短路，保護所述濾波模塊，當所述濾波模塊的電壓低於所述預設值時，所述高壓保護模塊截止，使得所述第二開關模塊截止，所述濾波模塊充電，直至所述濾波模塊達穩定電壓。
3.如權利要求2所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述隔離模塊包括隔離二極體，所述隔離二極體的正極連接至所述整流模塊，所述隔離二極體的負極連接至所述濾波模塊的正極。
4.如權利要求2所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述濾波模塊包括第一電容和第二電容，所述第一電容的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述第二電容的負極接地，所述第二電容與所述第一電容並聯。
5.如權利要求2所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述高壓保護模塊包括穩壓管、第一電阻和第三電容，所述穩壓管的正極為所述高壓保護模塊的第一端，所述穩壓管的正極連接至所述隔離模塊的負極，所述穩壓管的負極連接至所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第一端為所述高壓保護模塊的第二端，所述第一電阻的第二端接地，所述第一電阻的第二端為所述高壓保護模塊的第三端，所述第三電容並聯於所述第一電阻的兩側。
6.如權利要求2所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述控制模塊的輸入端經三端穩壓源連接至所述高壓保護模塊的第三端，以接收所述直流電壓，所述三端穩壓源的輸入端連接至所述高壓保護模塊的第三端，所述三端穩壓源的輸出端連接至所述控制模塊的輸入端，所述三端穩壓源的接地端接地。
7.如權利要求2所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述第二開關模塊為P溝道場效應管，所述第二開關模塊的控制 端、第一及第二端分別為所述P溝道場效應管的柵極，漏極和源極。
8.如權利要求1所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述控制模塊包括單片機，所述單片機的供電端和輸出端分別為所述控制模塊的輸入端和輸出端，所述單片機的接地端接地。
9.如權利要求1所述的一種驅動電路，其特徵在於，所述整流模塊包括整流橋，所述整流橋的兩輸入端連接至所述隔離變壓器的兩輸出端，所述整流橋的第一輸出端連接至所述隔離二極體的正極，所述整流橋的第二輸出端接地，所述第一開關模塊包括PNP型三極體，所述第一開關模塊的控制端、第一及第二端分別為所述PNP型三極體的基極，發射極和集電極。
10.一種燈具，其特徵在於，包括權利要求1、任一項所述的驅動電路，及兩個LED光源，所述驅動電路用於驅動 兩個所述LED光源閃爍發光。
【文檔編號】H05B37/02GK103889089SQ201210553143
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月19日 優先權日:2012年12月19日
【發明者】周明傑, 黃曉東 申請人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司