[实用新型]基于MCU的LED分段式交替导通电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，特别是涉及MCU智能控制、高边驱动电路及恒流电路，具体涉及一种基于MCU的LED分段式交替导通电路。

背景技术

由于LED具有单向导通、反向耐压低、需恒流驱动的特点，因此需要由AC/DC电源变换器将交流电转换成直流电进行供电，其中采用开关电源技术的驱动器成为主流，但开关电源需要用到大容量的电解电容、变压器等储能元件。因LED灯具空间的局限及工作时的高温状态，使得电解电容的寿命缩短，成为灯具寿命的短板。

业界为了克服这一问题，各种高压线性驱动电路应运而生，目前主要有单段式和多段式驱动电路之分，单段式因LED导通门槛电压，造成LED导通时间短，光效和功率因数低；多段式一般通过电子开关的控制跟随输入电压波形分别投入LED灯串，提高功率因数和光效，但也存在着一部分LED灯串导通时间长而另外一些灯串导通时间短，造成导通时间长的LED灯串优先光衰的问题。

实用新型内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于MCU的LED分段式交替导通电路，电路结构简单，控制方便，效率高。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于MCU的LED分段式交替导通电路，包括将正弦交流电转换为脉动直流电的整流电路、检测输入电压瞬时值的电压检测电路、为MCU提供电源的供电电路、受MCU控制的电子开关、保持回路电流基本稳定的恒流电路和多段LED灯串；所述多段LED灯串与恒流电路串联后接到整流电路的输出端，每段LED灯串都并联有电子开关，在MCU的控制下，随时接入或断开电路，实现LED灯串的分段点亮；所述检测电路连接在整流电路的输出端，检测电路的输出端接到MCU的A/D转换输入端，由MCU检测输入电压的瞬时值，以确定电子开关的接通与关断，由此控制LED灯串的点亮顺序；所述恒流电路由场效应管及取样电阻配合MCU实现，MCU采集取样电阻上的反馈电压并根据电压值输出PMW信号，控制场效应管导通的时间，实现恒流目的；供电电路接到整流电路的输出端，为MCU提供电源。

所述的MCU检测过零点，控制电子开关使得LED灯串在相邻两个周期内的导通顺序相反，实现LED灯串的均衡发光。

所述电子开关选用双极型三极管、场效应三级管或电子继电器。

所述多段LED灯串为3段以上LED灯串，每个LED灯串均由不少于3个LED灯串联而成。

所述的基于MCU的LED分段式交替导通电路的驱动方法，包括：

1）通电电后，MCU的K1、K2、…Kn及PWM端口输出低电平，使得电子开关Q1、Q2、…Qn全部处于关断状态，T1也关断，全部LED灯串上无电流通过，不发光；

2）MCU的A/D1端口检测输入电压，当电压过零信号出现后，K1端口输出低电平使电子开关Q1保持关断，K2至Kn端口输出高电平使电子开关Q2至Qn开关接通，随着输入电压瞬时值的升高，第一段LED灯串流过电流发光；当输入电压瞬时值升高到V1时，K2端口输出低电平使电子开关Q2断开，第一段LED灯串和第二段LED灯串上流过电流发光；当输入电压瞬时值升高到V2时，K3端口输出低电平使电子开关Q3断开，第一段LED灯串、第二段LED灯串和第三段LED灯串上流过电流发光；依此类推，当输入电压瞬时值升高到Vn-1时，Kn端口输出低电平使电子开关Qn断开，全部LED灯串上流过电流发光；当输入电压瞬时值从最大值下降到Vn-1时，Kn端口输出高电平使电子开关Qn闭合，第n段LED灯串上不通过电流不发光；当输入电压瞬时值从最大值下降到Vn-2时，Kn-1端口输出高电平使电子开关Qn-1闭合，第n段LED灯串和第n-1段LED灯串上不通过电流不发光；依此类推，当输入电压瞬时值下降到V1时，K2端口输出高电平使电子开关Q2闭合，只有第一段LED灯串流过电流发光；随着输入电压瞬时值的降低，第一段LED灯串也会因为两端电压低于导通电压阈值而不发光；