具有遥控功能的LED驱动开关电源设计

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  摘要:本文主要设计一个具有遥控功能的LED驱动开关电源,且具有一定的保护功能(过流、过压即浪涌保护等),同时考虑遥控功能具有一定的拓展性。
  关键词:遥控;开关电源;电路
  1、遥控部分设计
  1.1遥控方案的选择
  对于室内的LED灯的控制方案,常用的一般为:(1)高频的无线模块;(2)固定的红外模块。第一种方案中的WI-FI缺点在于构造复杂,会受到各种其它WI-FI信号的干扰,且WI-FI模块的成本高昂,制作过程复杂,收费很高,不满足价格低廉的条件。ZigBee的情况也是如此,虽然它具有保密性好、传输速度更快,但成本依然十分昂贵,稳定性也不是很好。所以本设计选择的方案是红外模块控制方案,它不仅可以接收巨大的信息量,而且制作方便,价格低廉,适用于普通家庭的智能控制。红外线芯片选择PT2262和PT2272,分别为发射芯片和接收芯片。
  1.2系统控制方案的设计
  为方便操作,本文按照每个房间只有一盏LED灯进行设计。采用单片机对LED灯进行辅助控制。每个房间放置一个PT2272接收芯片,每一个红外遥控装置通过一个发射芯片和单片机模块进行辅助控制。在本项目的设计中,每个数据端都有一个开关可以拨到高、低两个电平上。当单片机发现某一个数据端有高低电平发生变化时,就会把相对应的地址设置成与数据位相对应的地址,然后经过芯片PT2262将数据发射出去,此时拥有相同地址的PT2272的接收端就会完成接收,同时将D0位设置为高电平状态,最终达到驱动电磁继电器的目的,反过来对于D1也是如此,这样一来就可以根据不同的数据位来控制不同房间的LED灯。
  2、开关电源的设计
  开关电源的设计主要包含四个模块:EMI模块,反激变换器模块,恒流模块以及PFC模块,在本文设计的电路中,为了使操作更加方便,利用一个OR电阻与供电电阻相连接,如图所示,同时利用同样的方法处理第四引脚,电路中的热敏电阻RT15D-9和压敏电阻ZNR110D471起到的是保护作用。F1是规格为250V/2A的保险丝,U3表示的是光电耦合管,其作用是输送反馈信号,从而调节占空比,图中变压器原副边间0.1uF的电容起到了抑制共模信号的作用。该电源整体电路图如图2.1:
  2.1 PFC设计
  本设计PFC校正电路采用采用DC-DC(直流电压变换器)与整流电路相连接的有源功率因数校正。具体分两个步骤:
  第一步是交流转直流的过程。输出电压波形是正弦半波,可通过以上校正电路转换成直流电压,其电压值略高于转换前的正弦电压值。
  第二步是对输入电流进行检测,并通过以上基本电路使其与输入电压相位保持一致。输出电流一般利用PFC芯片进行采样,再将正弦电流的基准值与实际得到的采样值相比较,其结果会产生相应的误差电压,针对不同的误差电压来对开关管的导通时间和频率进行设置,这样,无论是相位还是幅值,电网电流都能和基准电流保持一致。
  2.2反激变换器模块
  本文在设计过程中,由于需要驱动的对象是LED灯,其功率一般是50W左右,因此选择反激变换器作为PFC后的后一级变换电路。反激变换器不需要附加绕组来实现磁芯复位,因此成本低,体积小,电路简单,操作简单,可行性高。
  2.3EMI滤波器模块
  考虑整个系统不受外部电磁干扰,本设计采用专门的EMI滤波器对电磁干扰(输入线路中)进行相应的处理。EMI滤波器能很大程度上抑制传导过程中的电磁干扰,即可以将50Hz的信号近似不失真、无衰减地传递到相应的装置中去,同时可以将来自电网以及自身的EMI信号近似完全衰减,且其对于共模、差模信号都有很好的抑制效果。图2.2即为本设计采用的EMI滤波器模型。
  总结
  本文主要设计分析一个简单的、成本不高的、方便快捷的遠程智能遥控开关的开关电源,主要针对室内LED灯进行控制,实现方便节能的目的。
  参考文献:
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  (湖北文理学院)
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