[实用新型]一种数字控制式LED照明恒流器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种照明控制设备，特别是一种数字控制式LED照明恒流器。

背景技术

随着光电技术的快速进步，LED照明设备在技术上也越来越成熟，其应用范围也越来越大。由于LED光谱中没有红外线与紫外线，也就没有热量和辐射产生，因此LED灯具为冷光源，其耗电量为普通灯具的1/4—1/10，而且其寿命也比普通灯具长10倍以上，同时还具有耐震动、响应速度快等特点，现在LED灯具已基本取代传统白炽灯而成为最主要的照明设备。由于LED灯具耗能低，在偏远地方或应急情况下，可以使用蓄电池等移动电源对其进行长时间供电。但在简单的蓄电池—LED照明系统中，由于蓄电池长期使用之后电压降低、电流也不稳定，继续过度使用则会造成蓄电池容量和使用寿命减少；同时在使用蓄电池为LED灯具供电时，容易因极性接反、负载短路、电流过大和启动浪涌电流等因素对LED灯具造成损坏。

实用新型内容

为解决上述蓄电池—LED照明系统中存在的技术问题，本实用新型提供了一种数字控制式LED照明恒流器，用于控制蓄电池向LED灯具的供电过程。

本实用新型采用的技术方案为：包括蓄电池、PWM电流控制模块、电流采样模块、电压采样模块A、电压采样模块B、单片机控制模块、LED灯板，其中：

所述蓄电池通过PWM电流控制模块和电流采样模块对LED灯板进行供电；

所述电流采样模块连接在PWM电流控制模块和LED灯板之间，其输出端还连接到单片机控制模块，对输入LED灯板的电流值进行采样，并将采样信号传输到单片机控制模块进行分析；

所述电压采样模块A一端连接蓄电池、另一端连接单片机控制模块，可对蓄电池两端电压进行实时监测、采样并输入单片机控制模块进行分析；

所述电压采样模块B一端连接LED灯板、另一端连接单片机控制模块，可对LED灯板两端电压进行实时监测、分析并输入单片机控制模块进行分析；

所述PWM电流控制模块包括电阻R7、N沟道增强型MOS管Q4、电感L1、电解电容C2和驱动模块U2、光电耦合器U7，其中MOS管Q4的S极连接蓄电池正极、D极连接电感L1、G极连接驱动模块U2的输出端PWM2，驱动模块U2的输出端PWM1通过光电耦合器U7连接到一个N沟道增强型MOS管Q2的G极，该MOS管Q2的S极接地、D极连接蓄电池的正极，电感L1连接在电解电容C2的正极和MOS管Q4的D极之间，电解电容C2的正极还经过电流采样模块接LED灯板的正极、C2的负极接地，R7并联在MOS管Q4的S极和G极之间。所述驱动模块U2的输入端接收单片机输出信号，转化为PWM脉冲信号，并传送到MOS管Q4的G极，从而控制MOS管Q4的S极和D极之间的电流，电解电容C2的正极经过电流采样模块连接LED灯板正极。

单片机控制模块分别接收电压采样模块A、电压采样模块B和电流采样模块的采样信号，并进行分析、计算，进而向PWM电流控制模块发出控制信号，以此调节放电电流的大小和控制电流的通断。

进一步地，所述驱动模块U2为TC4469芯片。

进一步地，所述电压采样模块A包括电阻R3、电阻R4和由电阻R11、电容C6、运算放大器U1C组成的电压跟随器，其中电阻R3一端连接蓄电池输出端、另一端和R4串联后接地，运算放大器U1C的同相输入端通过电阻R11接到电阻R3和电阻R4之间、反相输入端连到其输出端和单片机的信号输入端，电容C6一端连接运算放大器U1C的同相输入端、另一端接地。

所述电压采样模块B包括电阻R18、电阻R19和由电阻R12、电容C7、运算放大器U1D组成的电压跟随器，其中电阻R18一端连接LED灯板正极、另一端和R19串联后接地，运算放大器U1D的同相输入端通过电阻R12接到电阻R18和电阻R19之间、反相输入端连到其输出端和单片机的信号输入端，电容C7一端连接运算放大器U1D的同相输入端、另一端接地。

进一步地，所述电流采样模块包括由电阻R6、电阻R2、电阻R9、电阻R13、电阻R34和运算放大器U1B构成的电流浮空差分采样电路，其中电阻R6连接在PWM电流控制模块和LED灯板的正极之间，所述运算放大器U1B的同相输入端通过电阻R13连接LED灯板的正极、同时通过电阻R34接地，其反相输入端通过电阻R2连接到R6和PWM电流控制模块之间、同时通过电阻R9接到其输出端和单片机的输入端，所述电流采样模块可对电阻R6两端电流进行实时监测、采样，并转化为电压信号传输到单片机输入端。