恒流输出的自适应LED灯具控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种能够恒流输出３５０ｍＡ的自适应ＬＥＤ灯具控制器，包括充电控制电路、蓄电池电压检测电路、太阳能电池板电压检测电路、单片机、恒流电路和负载控制与保护电路。充电控制电路的场效应管的漏极和源极分别连在蓄电池的负端和太阳能电池板的负端，栅极和单片机相连；蓄电池电压检测电路的一端与蓄电池连接，另一端与单片机连接；太阳能电池板电压检测电路的一端与太阳能电池板连接，另一端与单片机连接；恒流电路一端与蓄电池连接，另一端与负载连接；负载控制与保护电路连接到单片机。本发明专利技术既能用于对草坪灯的控制、又能用于对庭院灯的和路灯的控制，其可靠性高，功耗小，延长了ＬＥＤ灯具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够恒流输出350mA的自适应LED灯具控制器。
技术介绍
随着LED技术的飞速发展，LED在照明灯具上的应用日益扩大，逐渐形成 规模。目前，基于LED的灯具种类分为庭院灯、草坪灯、路灯等，其耗电量仅 为普通灯具的1/4-1/10，寿命则长10倍以上，且为绿色光源。也就是同样功率 的太阳能电池和蓄电池，其LED灯亮的时间比普通灯要大大增加。然用于LED 灯具的控制器线路复杂， 一般的太阳能充电控制，不能直接用于LED灯的控制， 通常需要在LED灯具内再加一个控制电路，使得基于太阳能供电的LED灯具， 控制电路复杂，体积增大，成本提高，可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够恒流输出350mA的自适应LED灯具控制器。 本专利既能用于对草坪灯的控制、又能用于对庭院灯的和路灯的控制，其可靠 性高，功耗小，延长了LED灯具的使用寿命。用功率小的光伏板电池板和蓄电 池，就能使LED发光源的亮度达到庭院灯的和路灯的要求，且比普通灯具的 寿命长达数倍。本专利技术提出的自适应LED灯具控制器，包括充电控制电路、蓄电池电压检 测电路、太阳能电池板电压检测电路、单片机、恒流电路和负载控制与保护电 路。充电控制电路的场效应管的漏极和源极分别连在蓄电池的负端和太阳能电 池板的负端，栅极和单片机相连；蓄电池电压检测电路的一端与蓄电池连接， 另一端与单片机连接；太阳能电池板电压检测电路的一端与太阳能电池板连接，另-端与单片机连接；恒流电路一端与蓄电池连接，另一端与负载连接；负载 控制与保护电路连接到单片机。 具体电路连接关系为充电控制电路中，蓄电池正端通过保险丝、防反接二极管和太阳能电池板 正端相连，蓄电池负端通过第一场效应管和太阳能电池板负端相连，蓄电池负 端与第一场效应管的漏极相连，太阳能电池板负端与第一场效应管的源极相连， 而第一场效应管的栅极和单片机的控制输出端二相连，从而单片机通过控制第 一场效应管的通与断来控制太阳能电池板对蓄电池的充电。指示灯LED2的一端通过第十一电阻连到防反接二级管的负端，另一端连到太阳能电池板负端；蓄电池电压检测电路中，蓄电池正端与第七电阻的一端相连，第七电阻的另一端与单片机的A/D转换端口相连，同时第七电阻的另一端与第一电容、IV 的稳压管、第八电阻并联后的一端相连，第一电容、1V的稳压管、第八电阻并 联后的另一端与蓄电池的负端相连；在单片机的基准电压源端口串联第一电阻和热敏电阻后与蓄电池负端相 连，第一电阻和热敏电阻的分压点与单片机的A/D转换端口相连，单片机通过 对分压点的采样，对环境温度进行判断，并进行相应的温度补偿,本专利技术的温度 补偿是-4mv/'C/lV;太阳能电池板电压检测电路中，太阳能电池板两端串联第三电阻和第四电 阻，第三电阻与太阳能电池板正端相连，第四电阻与太阳能电池板负端相连， 在第三电阻和第四电阻的分压点处第五电阻与之相连，第五电阻的另一端与单 片机的A/D转换端口相连，同时与第六电阻的一端相连，第六电阻的另一端与 地相连；指示灯LED1、 LED3分别与单片机的控制输出端一和控制输出端三相连，从而显示当前的电路状态；恒流电路中，电流调节器的输入端口和使能端口相连后经第二电容与地相 连，并同时与蓄电池的正端相连，电压端口通过第三电容与地相连，保证提供5V稳压输出，输出端接负载正端，输出恒流350mA;负载控制与保护电路中，负载负端和第二场效应管的漏极相连，第二场效 应管的栅极和单片机的控制输出端四相连，源极与取样电阻的一端相连，同时 与第十电阻一端相连，取样电阻的另一端与地相连，第十电阻的另一端与双运 放LM258的输入端正相连，输入端负的输入是一设定值，双运放LM258的输 出端与单片机的控制输入端相连。充电控制电路中第一场效应管选用IRL3803，它比一般的可控电子开关转换 速度快，而且导通电阻很小，约为0.006欧姆。单片机对第一场效应管的控制方式为蓄电池充电时，第一场效应管通， 蓄电池不充电时，第一场效应管关。单片机采用PWM蓄电池充电模式，保证蓄 电池工作在合理的状态，提高蓄电池的实用寿命。恒流电路主要是由电流调节器及其外围电路组成，电流调节器选用 MAX16803，工作在6.5V至40V输入电压范围，提供高达350mA的总电流，本专利技术采用上述技术方案，可以使单片机完成自适应处理，采用上述控制 方式，具有以下优点1. 控制能力强，采用的场效应管IRL3803S开关转换速度快，控制电路可以 根据采样电压来自动调节对蓄电池的充电，充电时，场效应管IRL3803S开，反 之场效应管IRL3803S关。2. 利用高效的PWM蓄电池充电模式，保证蓄电池工作在合理的状态，提 高蓄电池的实用寿命。3.恒流源驱动是最佳的LED驱动方式，采用恒流源驱动，LED上流过的电 流将不受电压变化、环境温度变化，以及LED参数离散性的影响，从而能保持 电流恒定，充分发挥LED的优良特性。 附图说明图1是恒流输出的自适应LED灯具控制器的电路图。 具体实施例方式恒流输出的自适应LED灯具控制器，包括充电控制电路、蓄电池电压检测 电路、太阳能电池板电压检测电路、单片机、恒流电路和负载控制与保护电路。 充电控制电路的场效应管的漏极和源极分别连在蓄电池的负端和太阳能电池板 的负端，栅极和单片机相连；蓄电池电压检测电路的一端与蓄电池连接，另一 端与单片机连接；太阳能电池板电压检测电路的一端与太阳能电池板连接，另 一端与单片机连接；恒流电路一端与蓄电池连接，另一端与负载连接；负载控制与保护电路连接到单片机。下面结合图l做进一步说明，构成恒流输出的自适应LED灯具控制器的电 路连接关系为充电控制电路中，蓄电池正端BAT+通过保险丝F1、防反接二极管D1和太 阳能电池板正端PV+相连，蓄电池负端BAT-通过第一场效应管Sl和太阳能电 池板负端PV-相连，蓄电池负端BTA-与第一场效应管S1的漏极相连，太阳能电 池板负端PV-与第一场效应管Sl的源极相连，而第一场效应管Sl的栅极和单片 机的控制输出端二OUTPUT2相连，从而单片机通过控制第一场效应管Sl的通 与断来控制太阳能电池板对蓄电池的充电。指示灯LED2的一端通过第十一电 阻R11连到防反接二级管D1的负端，另一端连到太阳能电池板负端PV-。第一场效应管S1选用IRL3803，它比一般的可控电子开关转换速度快，而且导通电阻很小，约为0.006欧姆。单片机对第一场效应管Sl的控制方式为蓄电池充电吋，第一场效应管Sl通，蓄电池不充电时，第一场效应管S1关。单片机采用PWM蓄电池充电模式， 保证蓄电池工作在合理的状态，提高蓄电池的实用寿命。蓄电池电压检测电路中，蓄电池正端BAT+与第七电阻R7的一端相连，第 七电阻R7的另一端与单片机的A/D转换端口相连，同时第七电阻R7的另一端 与第一电容C1、 1V的稳压管D2、第八电阻R8并联后的一端相连，第一电容 Cl、 1V的稳压管D2、第八电阻R8并联后的另一端与蓄电池的负端BAT-相连。单片机的A/D转换端口对蓄电池电压进行采样，采样后单片机对采样点进 行相关计算判断出蓄电池的实际电压，如果发生过放动作，充电要先达到提升 充电电压，并保持十分钟，而后降到直充电压保本文档来自技高网...

【技术保护点】
恒流输出的自适应ＬＥＤ灯具控制器，其特征在于：包括充电控制电路、蓄电池电压检测电路、太阳能电池板电压检测电路、单片机、恒流电路和负载控制与保护电路；　具体电路连接关系为：　充电控制电路中，蓄电池正端（ＢＡＴ＋）通过保险丝（Ｆ１） 、防反接二极管（Ｄ１）和太阳能电池板正端（ＰＶ＋）相连，蓄电池负端（ＢＡＴ－）通过第一场效应管（Ｓ１）和太阳能电池板负端（ＰＶ－）相连，蓄电池负端（ＢＴＡ－）与第一场效应管（Ｓ１）的漏极相连，太阳能电池板负端（ＰＶ－）与第一场效应管（Ｓ１）的源极相连，而第一场效应管（Ｓ１）的栅极和单片机的控制输出端二（ＯＵＴＰＵＴ２）相连，从而单片机通过控制第一场效应管（Ｓ１）的通与断来控制太阳能电池板对蓄电池的充电。指示灯ＬＥＤ２的一端通过第十一电阻（Ｒ１１）连到防反接二级管（Ｄ１）的负端，另一端连到太阳能电池板负端（ＰＶ－）；　蓄电池电压检测电路中，蓄电池正端（ＢＡＴ＋）与第七电阻（Ｒ７）的一端相连，第七电阻（Ｒ７）的另一端与单片机的Ａ／Ｄ转换端口相连，同时第七电阻（Ｒ７）的另一端与第一电容（Ｃ１）、１Ｖ的稳压管（Ｄ ２）、第八电阻（Ｒ８）并联后的一端相连，第一电容（Ｃ１）、１Ｖ的稳压管（Ｄ２）、第八电阻（Ｒ８）并联后的另一端与蓄电池的负端（ＢＡＴ－）相连；　在单片机的基准电压源端口（ＡＲＥＦ）串联第一电阻（Ｒ１）和热敏电阻（Ｒ２）后与蓄电池负端（ ＢＡＴ－）相连，第一电阻（Ｒ１）和热敏电阻（Ｒ２）的分压点与单片机的Ａ／Ｄ转换端口相连，单片机通过对分压点的采样，对环境温度进行判断，并进行相应的温度补偿，本专利技术的温度补偿是－４ｍｖ／℃／１Ｖ；　太阳能电池板电压检测电路中，太阳能电池 板两端串联第三电阻（Ｒ３）和第四电阻（Ｒ４），第三电阻（Ｒ３）与太阳能电池板正端（ＰＶ＋）相连，第四电阻（Ｒ４）与太阳能电池板负端（ＰＶ－）相连，在第三电阻（Ｒ３）和第四电阻（Ｒ４）的分压点处第五电阻（Ｒ５）与之相连，第五电阻（Ｒ５）的另一端与单片机的Ａ／Ｄ转换端口相连，同时与第六电阻（Ｒ６）的一端相连，第六电阻（Ｒ６）的另一端与地（ＧＮＤ）相连；　指示灯ＬＥＤ１、ＬＥＤ３分别与单片机的控制输出端一（ＯＵＴＰＵＴ１）和控制输出端三（ＯＵＴＰＵＴ３）相连，从而显示当前的电 路状态；　恒流电路中，电流调节器的输入端口（ＩＮ）和使能端口（ＥＮ）相连后经第二电容（Ｃ２）与地相连，并同时与蓄电池的正端（Ｂ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏学业，高云，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]