一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置，其特征包括：整流模块、PFC模块、LED模组、MCU控制模块、温度检测模块、照度检测模块、恒流驱动模块、电流检测模块。本实用新型专利技术能通过MCU控制模块来自动调节LED电光源的工作电流，从而能减少LED电光源产生的热量，降低LED电光源的工作温度，进而提高LED电光源的光效，提高LED电光源的智能化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置，属于半导体照明领域。
技术介绍
能源危机、温室效应以及生态环境的日益恶化时刻提醒着人们，地球已经不堪，改变人们的能源获取方式以及提高能源利用率已经成为当前世人的共识。由于在世界电力的使用结构中，照明用电占总用电量的19％；在我国照明用电约占全国总用电量的12％,而且我国每年的照明用电增速(保守估计)大约为5％。虽然因各国经济发展的水平不同，照明用电所占比重也有所差别，但是照明耗能已经成为了各国能源消费的重要组成部分。照明节能问题也就成了各国政府及专业人员必须面对的棘手问题。作为第四代照明光源，LED(Light Emitting Diode)即发光二级管由于其自身具有高效节能、超长寿命、安全环保、可控性和适用性强等优点，逐渐出现在人们的视野之中，并日渐被广泛的应用到各行各业中。尽管LED有以上诸多优点，但由于LED的自身缺陷以及制造技术尚未成熟，导致LED有以下几点的不足：1、大功率LED散热技术还不够成熟，温度升高会LED光衰加快，直接影响LED的寿命；2、市场上普通的LED光源普遍工作在其额定状态，光效并不是处于最佳状态；3、普通的LED光源一旦定型就只能工作在一种状态，并不能智能化地来调节其工作状态。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术的不足之处，提供一种基于最最佳光效的LED电光源自适应控制装置，以期能通过MCU控制模块来自动调节LED电光源的工作电流，从而能减少LED电光源产生的热量，降低LED电光源的工作温度，进而提高LED电光源的光效，提高LED电光源的智能化。为解决现有技术存在的问题，本技术所采用的技术方案为：本技术一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置的特点包括：整流模块、PFC模块、LED模组、MCU控制模块、温度检测模块、照度检测模块、恒流驱动模块、电流检测模块；所述整流模块接入外部输入电源，用于将交流电转化为直流电，并与所述PFC模块相连；所述PFC模块用于提高所述LED电光源自适应控制装置的功率因数，并与所述LED模 组和所述恒流驱动模块相连，分别为所述LED模组和恒流驱动模块供电；所述恒流驱动模块与LED模组相连，用于调节所述LED模组的工作电流；所述恒流驱动模块与所述MCU控制模块相连，用于接收所述MCU控制模块发送的控制信号；所述电流检测模块与所述恒流驱动模块相连，用于检测所述恒流驱动模块的驱动电流并将检测到的驱动电流提供给所述MCU控制模块。所述温度检测模块和照度检测模块分别与所述LED模组相连，分别用于检测所述LED模组的温度和照度并将检测到的温度和照度提供给所述MCU控制模块；所述MCU控制模块根据所接收到的驱动电流、温度和照度来控制所述恒流驱动模块，从而调节所述LED模组的工作电流。本技术所述的基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置的特点也在于：所述LED模组是由n组LED灯珠串组成；相邻两组LED灯珠串为串联连接；每组LED灯珠串包含m个LED灯珠，且其中任意两个LED灯珠为并联连接；n>1；m>0。所述LED灯珠串中的LED灯珠的个数m是根据LED灯珠的额定电流与所述LED灯珠的工作电流之比并向下取整而获得的。所述LED灯珠串的组数n是根据所述PFC模块的输出电压与所述LED灯珠的工作电流所对应的工作电压之比并向下取整而获得的。与已有技术相比，本技术有益效果体现在：1、本技术通过在LED电光源中添加了MCU控制模块，通过MCU控制模块发送PWM控制信号来改变LED电光源的工作电流，进而调节LED电光源的工作温度及照度，并根据此时的LED电光源的工作温度和照度，来调节MCU控制模块所发送的PWM控制信号的占空比，进而改变了LED电光源的工作电流，最终找到了LED电光源的最佳工作点，从而有效降低了LED电光源的工作温度，达到了提高LED电光源的光效和延长寿命的目的。2、本技术由于添加了温度检测模块，会及时检测LED电光源的工作温度并反馈给MCU控制模块，以便及时调节LED电光源的工作电流，进而使LED电光源的工作温度始终工作在合适的范围内，最大程度上减少了温度过高而产生的光衰现象，延长了LED电光源的使用寿命；3、本技术通过检测自身的工作状态如温度的高低、照度的强弱等，来及时的调整LED电光源的驱动电流，以此提高了LED电光源的智能化。附图说明图1是本技术基于最佳光效的LED电光源自适应系统的整体电路框图；图2是本技术中PFC模块的电路示意图；图3是本技术基于最佳光效的LED电光源自适应系统上电前参数设置流程图；图4是本技术基于最佳光效的LED电光源自适应系统上电后工作流程图；图5是LED电光源光效与电流之间的关系示意图。具体实施方式本实施例中，如图1所示，基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置，包括以下模块：整流模块、PFC模块、LED模组、MCU控制模块、温度检测模块、照度检测模块、恒流驱动模块、电流检测模块。其中，整流模块由4个1N4007的整流二极管组成，并接入外部交流输入电源，用于将交流电转换为直流电；然后与PFC模块相连，用于提高LED电光源自适应控制装置的功率因数，PFC模块的电路图如图2所示。PFC模块的输出电压为250～400V，并分别与LED模组和恒流驱动模块相连，用于为LED模组和恒流驱动模块供电；恒流驱动模块与MCU控制模块相连，用于接收所述MCU控制模块发送的控制信号。恒流驱动模块由NU507恒流驱动芯片组成，并与LED灯珠模组相连，用于控制并调节LED灯珠模组的工作电流；LED灯珠模组是由n＝100组LED灯珠串以串联连接方式组成，每组LED灯珠串包含m＝3个LED灯珠，且每组LED灯珠串中任意两个LED灯珠为并联连接。具体实施中，LED灯珠串中的LED灯珠的个数m是根据LED灯珠的额定电流与LED灯珠的工作电流之比并向下取整而获得的。LED灯珠串的组数n是根据PFC模块的输出电压与LED灯珠的工作电流所对应的工作电压之比并向下取整而获得的。电流检测模块与恒流驱动模块相连，用于检测恒流驱动模块的驱动电流并提供给MCU控制模块；温度检测模块和照度检测模块分别与LED模组相连，分别用于检测LED模组的温度和照度并提供给MCU控制模块； MCU控制模块根据所接收到的驱动电流、温度和照度来控制恒流驱动模块，从而调节LED模组的工作电流。本实施例中，基于最佳光效的LED电光源自适应控制方法是按如下步骤进行：上电之前，需要先对自适应控制装置进行初始化，如图3所示，其中初始化包括以下几项内容：1、设置恒流驱动模块的工作电流为其额定电流；2、设置MCU控制模块中的几个参考参数：LED模组的参考照度400Lux、LED模组所在电路板的临界温度为60℃及LED模组可长期承受的最大工作电流为60mA；LED模组的参考照度指的是LED模组应该达到的照度；LED模组可长期承受的最大工作电流为LED灯珠的额定电流；LED模组所在电路板的临界温度指的是若该电路板的温度大于其临界温度，则LED模组会产生严重的光衰现象。通常情况下，可以认为这个临界温度为60℃；3、设置MCU控制模块向恒流驱动模块发送的初始PWM控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置，其特征包括：整流模块、PFC模块、LED模组、MCU控制模块、温度检测模块、照度检测模块、恒流驱动模块、电流检测模块；所述整流模块接入外部输入电源，用于将交流电转化为直流电，并与所述PFC模块相连；所述PFC模块用于提高所述LED电光源自适应控制装置的功率因数，并与所述LED模组和所述恒流驱动模块相连，分别为所述LED模组和恒流驱动模块供电；所述恒流驱动模块与LED模组相连，用于调节所述LED模组的工作电流；所述恒流驱动模块与所述MCU控制模块相连，用于接收所述MCU控制模块发送的控制信号；所述电流检测模块与所述恒流驱动模块相连，用于检测所述恒流驱动模块的驱动电流并将检测到的驱动电流提供给所述MCU控制模块所述温度检测模块和照度检测模块分别与所述LED模组相连，分别用于检测所述LED模组的温度和照度并将检测到的温度和照度提供给所述MCU控制模块；所述MCU控制模块根据所接收到的驱动电流、温度和照度来控制所述恒流驱动模块，从而调节所述LED模组的工作电流。

【技术特征摘要】
1.一种基于最佳光效的LED电光源自适应控制装置，其特征包括：整流模块、PFC模块、LED模组、MCU控制模块、温度检测模块、照度检测模块、恒流驱动模块、电流检测模块；所述整流模块接入外部输入电源，用于将交流电转化为直流电，并与所述PFC模块相连；所述PFC模块用于提高所述LED电光源自适应控制装置的功率因数，并与所述LED模组和所述恒流驱动模块相连，分别为所述LED模组和恒流驱动模块供电；所述恒流驱动模块与LED模组相连，用于调节所述LED模组的工作电流；所述恒流驱动模块与所述MCU控制模块相连，用于接收所述MCU控制模块发送的控制信号；所述电流检测模块与所述恒流驱动模块相连，用于检测所述恒流驱动模块的驱动电流并将检测到的驱动电流提供给所述MCU控制模块所述温度检测模块和照度检测模块分别与所述LED模组相连，分别用于检测所述LED模组的温度和照度并将检测到的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，李伟，徐晓冰，徐志户，黄涛，许可义，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34