本發明涉及一種驅動裝置，特別是一種led驅動裝置。

背景技術：

現有技術中led照明基本采用恒流驅動方式。為了更好地發揮led照明節能的優點，在led驅動器中加入調光功能是大勢所趨。通常，led驅動器的調光方式有3種：可控硅調光、模擬調光、pwm調光。每種調光方式都有其優點及局限性。pwm調光是使開關電路以相對于人眼識別能力來說足夠高的頻率工作，通過設置周期和占空比來改變輸出電流平均值，其輸出電流只有兩種狀態：最大額定工作電流和零電流。模擬調光是通過改變輸出電流的幅值來實現調光功能，可控硅調光是通過調節電源的輸出功率來實現調光功能。pwm調光可以保證led的色溫恒定，驅動器的效率較高，并且能夠進行精確控制，但其缺點是需要mcu控制器，成本高昂。模擬調光相對pwm調光電路簡單、容易實現，但會使led色溫發生變化，同時效率低、輸出電流精度不易調節、調光范圍有限?？煽毓枵{光是利用現有的可控硅調光器，通過改變可控硅的導通角，調節輸出功率來實現調光，其優點是不用改變原有日光燈調光設備，但是缺點更嚴重：其會嚴重降低驅動器效率及功率因數，同時也會使led產生閃爍。

技術實現要素：

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種led驅動裝置。

一種led驅動裝置，包括依次連接的輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉換模塊3、可調光驅動模塊4、和led光源模塊5，還包括無線通信模塊6，所述無線通信模塊6輸出不同的pwm波至所述可調光驅動模塊4的使能端，所述可調光驅動模塊4根據所述pwm波調節流經所述led光源模塊5的電流。

可選的，還包用于檢測流經所述led光源模塊5電流的檢測模塊，所述檢測模塊與led光源檢測模塊5連接，所述可調光驅動模塊4根據所述pwm波和所述檢測模塊檢測到的電流，調節流經所述led光源模塊5的電流。

可選的，所述無線通信模塊6與遠端上位機通過zigbee無線通信連接，接收上位機的控制指令，根據該指令調節流經所述led光源模塊5的電流。

可選的，所述輸入濾波模塊1由連接于電源進線中的電感l1、電容c1、電感l2和電容c2組成，電容c1、c2跨接于電源進線上，電感l1、l2連接于電容c1、c2之間，形成ii形濾波模塊1。

可選的，所述dc轉換模塊3的輸入端通過電阻r9與r10組成電阻分壓器對輸入電壓進行采樣，dc轉換模塊3的輸出端通過電阻r7與r8組成電阻分壓器對輸出電壓進行采樣，dc轉換芯片根據采樣得到的輸入電壓和輸出電壓，調節dc轉換模塊3的輸出。

可選的，所述dc轉換模塊3包括apfc電路，所述apfc電路包括連接于直流母線間的開關管和輸出電容，升壓二極管串接于開關管和升壓電容之間的直流母線上。

可選的，所述可調光驅動模塊4包括驅動芯片、驅動半橋和濾波電路，驅動芯片的輸出端連接驅動半橋，驅動半橋經濾波電路連接所述led光源模塊5。

可選的，所述可調光驅動模塊4包括驅動芯片，所述led光源模塊5的兩端并聯有由電阻rov1與電阻rov2串聯組成的分壓電路，電阻rov1與電阻rov2的連接點通過電容cen和穩壓二極管dov與驅動芯片的使能管腳連接，所述無線通信模塊6的pwm輸出端也接于驅動芯片的使能管腳。

可選的，所述可調光驅動模塊4具有上限門限電壓和下限門限電壓，當可調光驅動模塊4的輸入電壓大于上限門限電壓時，所述可調光驅動模塊4進入禁能狀態，停止給led光源模塊5提供電流；可調光驅動模塊4輸入電壓小于下限門限電壓時，所述可調光驅動模塊4進入正常工作模式。

本發明的有益效果是：采用pwm方式實現燈具的無極調光控制，具有功率因數高、效率高、成本低等優點。

附圖說明

圖1是本發明驅動裝置的結構示意圖；

圖2是本發明部分模塊的電路結構圖；

圖3是本發明可調光驅動模塊的電路結構圖；

圖4是本發明無線通信模塊的電路結構圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明，使本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

請參閱圖1，本發明的led驅動裝置包括輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉換模塊3、可調光驅動模塊4、led光源模塊5和無線通信模塊6，輸入濾波模塊1采用emi濾波器。led燈具電源輸入220vac/50hz的市電，通過emi濾波器抑制模塊對電網的輻射干擾之后，經過橋式整流模塊2將ac變換為dc，變換后的dc經過dc轉換模塊3輸出兩路直流，其中一路給無線通信模塊6供電，另一路給可調光驅動模塊4供電；無線通信模塊6以cc2530為核心，通過無線通信模塊6可以將所有的led燈具組成一個無線控制網絡，每個led燈都是網絡中的一個節點，都有單獨且唯一的網絡id。燈具通過cc2530無線模塊接受調光控制命令后，通過輸出不同的pwm來調節可調光驅動模塊4的輸出電流，從而實現對led光源模塊5的調光控制。

輸入濾波模塊1、橋式整流模塊2、dc轉換模塊3的具體電路結構如圖2所示，市電通過輸入濾波模塊1及橋式整流模塊2輸出脈動電壓，輸入濾波模塊1由連接于電源進線中的電感l1、電容c1、電感l2和電容c2組成，電容c1、c2跨接于電源進線上，電感l1、l2連接于電容c1、c2之間，由此形成了ii形emi濾波模塊，通過該濾波模塊可以對電網的輻射干擾進行抑制。濾波模塊1的輸出接整流模塊2的輸入端，整流模塊采用h橋整流電路，采用可控或不可控整流電路均可，在本發明的實施例中由4個不可控二極管組成不可控的h橋整流模塊，通過整流模塊2將交流電整流成直流。在整流模塊輸出的正負母線之間連接有平滑電容c3，通過電容可以對整流輸出的直流進行平滑。整流模塊2的輸出連接dc轉換模塊3，dc轉換模塊3以l6561為核心。dc轉換模塊3的輸入端通過電阻r9與r10組成電阻分壓器進行采樣，電阻r9與r10串聯于正負直流母線之間，ic1的3腳與r9、r10的連接點相連，電阻分壓器進行采樣后經ic1的3腳被其內部乘法器檢測；dc轉換模塊3的輸出端通過電阻r7與r8組成電阻分壓器進行采樣，電阻r7與r8串聯于正負直流母線之間，ic1的1腳與r7、r8的連接點相連，電阻分壓器進行采樣后經ic1的1腳被其內部無差放大器檢測。本發明采取單級反激式apfc電路，這種方式的apfc電路工作于電流臨界導通工作模式，apfc電路的輸入電容的容量很小(即交流輸入市電整流輸出濾波電容容量很小)，因此apfc電路的輸入電壓最大值很接近于交流輸入市電電壓整流后輸出電壓的峰值。該電路的功率因數一般大于0.92，可以很好地滿足有關emc和thd的技術要求。在輸出重負載的應用場合，該電路可以得到較高的工作效率，一般工作效率接近90％，工作于電流臨界導通工作模式可以使apfc功率開關管mosfet的導通損耗比較小，有利于減少散熱器的體積。apfc電路包括mos1、二極管d1和電容c7，在c7兩端得直流輸出電壓，在dc轉換模塊3中升壓電感繞組t1串聯于正直流母線上，通過升壓電感繞組t1的電流，被其副繞組感測，經ic1的5腳輸入到內部的零電流檢測器。開關管mos1與電阻r6串聯連接于正負直流母線之間，流過開關管mos1的電流在r6上轉換為電壓信號，經ic1的4腳輸入到內部的電流感測器。ic1內部乘法器的輸出，決定ic14腳的門限。當ic1的7腳上的pwm輸出驅動mos1導通時，升壓二極管d1截止，通過t1的電流全部流經mos1。當mos截止時，d1導通。ic1控制的結果，使整流二極管導通角幾乎為180°，交流輸入電流連續流動，且時刻跟蹤交流輸入電壓瞬時變化軌跡，并與交流輸入電壓保持同相位，呈正弦波形，將線路功率因數提高到0.99以上。與此同時，pfc升壓變換器充當高功率因數開關電源。交流輸入電壓在175～265v范圍變化時，總能輸出400v的穩定電壓。

圖3為可調光驅動模塊4的電路結構圖，dc轉換模塊3的輸出端連接可調光驅動模塊4的輸入端，可調光驅動模塊4以irs2541(ic2)為核心，irs2541的1腳與2腳間連接有電容cvcc1，cvcc1與啟動電阻rs1串聯后與正直流母線連接，可調光驅動模塊4的輸出管腳lo與ho分別連接開關m2、m1，m1與m2可以采用mos開關管，m1與m2串聯于正負直流母線間，由m1與m2組成驅動半橋，半橋驅動電路的輸出端與led光源模塊5連接，在圖3中m1與m2的連接點為半橋的輸出端，其通過電感與電容組成的濾波電路(電感l1與電容cout)與led光源模塊5連接。電路通過啟動電阻rs1對ic2引腳vcc上的電容cvcc1充電。當cvcc1上電壓超過vcc導通門限時，ic2啟動，lo(5腳)置高，ho(7腳)置低，并于保持一段預定時間，驅動半橋低端開關m2導通，vcc電壓則通過自舉二極管dboot對電容cboot充電，建立vbs懸浮電壓給高壓側供電，當cboot充上電壓達到ic2內部高端驅動器導通門限電平時，ic2啟動觸發按照調節輸出電流恒定的要求，通過輸出電流檢測反饋來控制ho和lo高低狀態。ic2引腳vcc上的偏置則由輸出電壓vout通過電阻rs2提供。led光源模塊5通過反饋電壓檢測電阻rc5接地，電阻rc5的另一端通過電阻rf連接于ic2的引腳ifb上，當ic2引腳ifb上的反饋電壓vifb低于0.5v的門限時，ho置高，lo置低，則m1導通，半橋輸出電流通過led，負載從直流電壓線上吸收電流，輸出電感l1和電容cout存儲能量，vifb開始增加，一旦vifb升高到0.5v以上，控制環在延遲thooff后，關斷ho，則m1截止，再經dt(死區時間)之后，lo開啟，m2則導通，輸出電感l1和電容cout中的儲能則釋放，led中仍有電流通過，且vifb開始減小。而當vifb再次降低到0.5v以下時，控制環在延遲thoon后，開啟ho，則m1導通，再經dt(死區時間)之后，lo關斷，m2則截止，從而達到穩定平均電流的目的。

請參閱圖4，無線通信模塊6一方面具有與上位機的zigbee無線通信功能，另一方面可以通過輸出pwm波來控制驅動模塊4從而實現對led光源的pwm驅動。無線通信模塊6以cc2530為核心，cc2530是用于ieee802.15.4、zigbee和rf4ce應用的一個真正的片上系統(soc)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。cc2530結合了領先的rf收發器的優良性能，業界標準的增強型8051cpu，系統內可編程閃存，8-kbram和許多其他強大的功能。cc2530有四種不同的閃存版本：cc2530f32/64/128/256，分別具有32/64/128/256kb的閃存。cc2530具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步確保了低能源消耗。cc2530f256結合了德州儀器的業界領先的黃金單元zigbee協議棧(z-stacktm)，提供了一個強大和完整的zigbee解決方案。

無線通信模塊6的pwm輸出端與可調光驅動模塊的控制管腳(使能管腳)連接，圖3中irs2541芯片(驅動芯片)使能引腳enn的門限電壓上限是vennth+，當enn引腳輸入電壓超過vennth+時，芯片進入禁能狀態，電路停止給負載提供電流。當引腳enn上輸入電壓小于下限電壓vennth-時，芯片重新進入正常工作模式。因此電路在enn引腳上輸入一個不變頻率和變化占空比的脈沖信號，則可以實現led的亮度pwm調節。具體而言，在led光源模塊5的兩端并聯有由電阻rov1與rov2串聯組成的分壓電路，rov1與rov2的連接點通過電容cen和穩壓二極管dov驅動芯片的使能管腳連接，無線通信模塊6的pwm輸出端也接于驅動芯片的使能管腳。流過led平均電流和pwm占空比之間存在線性關系，pwm占空比越大，光輸出則越小，亮度也就越暗。如占空比為20％，led光輸出則為最大值的80％。irs2541芯片的芯片使能引腳enn的門限電壓為2.5v左右，一方面避免門限電壓太低，使外部噪聲信號導致芯片禁能；另一方面適合微控制器的輸出pwm信號對芯片進行使能控制。外部的pwm使能控制信號頻率一般在數khz，頻率太低將造成led閃爍現象。本電路的enn使能控制信號由cc2530無線模塊提供。cc2530模塊接收系統調光信號，產生相應的pwm脈沖信號輸入到enn引腳，實現對驅動電路的使能控制，進而實現調節led陣列電流，從而實現燈具的無極調光控制。

在以上的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是以上描述僅是本發明的較佳實施例而已，本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發明不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。