[实用新型]大功率LED自适应恒流源驱动器

说明书

技术领域

本实用新型属于LED照明驱动器领域，具体为大功率LED自适应恒流源驱动器。

背景技术

LED照明具有节能、可靠耐用、使用寿命长的特点，目前已经逐步取代传统的照明方式，进入人们的工作、生活当中。然而由于市场单个LED功率一般都在10W以下，因此往往采用多个LED灯级联、并联的方式提高LED灯的照明功率。

由于LED灯本身固有的V-I特性，即工作电压的微小变化将引起电流较大的变化，从而引起亮度较大的变化，超出额定功率将大大缩短LED灯的使用寿命，因此大功率LED必须用恒流驱动。目前市场上比较多的是线性恒流源驱动器和开关调节器，线性恒流源驱动器通过功率三极管或MOSFFET来调节限流电阻的压降来使通过LED的电流保持恒定。开关调节器也称DC-DC功率变换电路，它是通过开关器件对输入直流电压进行高频斩波，将所得的高频脉冲变换到一定的电平值，再经整流滤波恢复成所需的直流输出值。

常见的大功率LED驱动集成电路大多基于电感性能量传递的DC-DC功率变换电路，这些电路都可通过外界的PWM、或者模拟信号的来调节系统的驱动电流。然而无法对整个灯组进行有效的保护，一旦某个或多个LED因本身质量问题或外力损坏，此时恒流源输出电流不变，就会把异常灯组的功率叠加到其它正常灯组上，正常灯组长时间超负荷工作会加速其本身的老化，使用寿命大减，陆续的灯组损坏又会加剧剩余灯组的负荷，形成恶性循环，LED灯组会迅速老化、失效。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种大功率LED自适应恒流源驱动器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

大功率LED自适应恒流源驱动器，包括恒流驱动器、电源系统、微控器、八通道数字模拟开关、LED灯组、十二位DAC；所述恒流驱动器包括集成运放和电源芯片；所述微控器采用十六位单片机MSP430F2274，MSP430F2274有SPI、一个十位ADC、内部放大器OAO，OA1；所述八通道数字模拟开关，通过SELO-SEL3控制输出AIN与输入AO-A7相连，通过AIN输入进入单片机MSP430F2274，通过DAC转换器DAC7611输出特定的模拟值AOUT；所述恒流驱动器与电源系统连接；所述微控器与电源系统连接。

进一步，所述电源芯片为一个固定频率PWM降压DC-DC转换器，输出电压值通过稳压二极管来确定。

进一步，所述十二位DAC选用DAC7611，且通过SPI接口与微控器相连。

进一步，所述微控器通过控制SELO，SEL1，SEL2选择某组LED灯，进行模拟/数字转换，采集LED灯工作状态。

本实用新型工作原理：恒流源驱动器由集成运放LM358和电源芯片XL4016组成，XL4016是一个180kHz的固定频率PWM降压DC-DC转换器，8A电流负载，36VDC输入，输出电压值通过稳压二极管D2来确定为30V，这就限制了LED灯的串联个数。由于发光LED灯的压降每个为3.3V，这就使得输出电压最高为3.3×9＝29.7V，基于冗余性的考虑，系统采用8个LED串联输出，即3.3×8＝26.4V。

系统上电后，单片机调节的DAC7611输出AOUT＝1.25V，从而有

由于R_cS精度不足，使得输出电流与设定值3A之间存在一定的偏差。通常情况下，调节R_CS的大小，即可调节恒流源的电流。但是如果LED灯组某一个或者多个LED老化或者出现故障，就需要系统检测到并自动调节恒流源的电流，因此就需要调节AOUT。

1W的LED压降大约3.3V，电流300mA，因此有

同理可得A1～A7都为0.2V，这就是调节AOUT的依据，一旦某个LED灯出现损坏，则整串LED都将停止工作，此时A₀＝I_load·R_CS＝O.1V，这个时候就要求MCU调节AOUT为1V，才能使I_load＝AOUT/R_CS(1+R₅/R₆)＝2.7A，保证剩下的灯亮度保持恒定。

有益效果

本实用新型能够实时监控LED灯组的工作状态，根据LED灯的工作状态自动调节恒流源的驱动电流，适应不同功率的LED负载。防止因某组LED灯损坏而造成其它LED灯组超负荷运行而缩短使用寿命。

附图说明