一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路及方法
本发明提供一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路及方法，其电路包括：电源、全波整流电路、电阻分压电路、三极管控制电路、辅助供电电源和采样电压输出电路；电源用于产生输入电压并将输入电压输入至全波整流电路；全波整流电路用于对输入电压进行全波整流，生成全波整流电压；电阻分压电路用于对全波整流电压进行降压，生成第一电压；三极管控制电路用于根据辅助供电电源对第一电压进行增压，生成第二电压；采样电压输出电路用于根据微控制单元，对第二电压进行采样和处理，获得输入电压的频率和类型识别结果。本电路不需要过零检测，可实现高精度的全电压交直流采样，并通过对采样电压的计算处理，识别电源的输入电压的类型。
发明专利
CN202311803131.9
2023-12-26
CN117478140A
2024-01-30
H03M1/12(2006.01)
四川莱福德科技有限公司
吴刚;王海龙;范勇;李少科;陈学文;唐辉
620000 四川省眉山市仁寿县视高经济开发区
广东柏权维知识产权代理有限公司
娄静丽
四川;51
1.一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，包括：电源（110）、全波整流电路（120）、电阻分压电路（130）、三极管控制电路（140）、辅助供电电源和采样电压输出电路（150）；电源（110）与全波整流电路（120）连接，全波整流电路（120）与电阻分压电路（130）连接；电阻分压电路（130）与三极管控制电路（140）连接；三极管控制电路（140）分别与辅助供电电源和采样电压输出电路（150）连接；电源（110）用于产生输入电压并将输入电压输入至全波整流电路（120）；全波整流电路（120）用于对输入电压进行全波整流，生成全波整流电压；电阻分压电路（130）用于对全波整流电压进行降压，生成第一电压；三极管控制电路（140）用于根据辅助供电电源对第一电压进行增压，生成第二电压；采样电压输出电路（150）用于根据微控制单元，对第二电压进行采样和处理，获得输入电压的频率和类型识别结果。 2.根据权利要求1所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，全波整流电路（120）与电阻分压电路（130）连接处设有测试点TEST1；测试点TEST1用于检测全波整流电压；电阻分压电路（130）设有测试点TEST2；测试点TEST2用于检测第一电压。 3.根据权利要求2所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，全波整流电路（120）包括整流桥DB1、电容C1、二极管D1和二极管D2；全波整流电路（120）设置有测试点HV；测试点HV分别与整流桥DB1的1端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与整流桥DB1的4端和接地端连接；电源（110）的零线端分别与整流桥DB1的3端和二极管D1的阳极连接；电源（110）的火线端分别与整流桥DB1的2端和二极管D2的阳极连接；测试点TEST1分别与二极管D1阴极和二极管D2的阴极连接。 4.根据权利要求2所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，电阻分压电路（130）包括电阻R1、电阻R2和电阻R3；测试点TEST1与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接、电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接、电阻R3的另一端与接地端连接；测试点TEST2设置在电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接处。 5.根据权利要求2所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，三极管控制电路（140）包括电阻R4和三极管Q1；电阻R4的一端与测试点TEST2连接；电阻R4的另一端与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极与辅助供电电源连接；三极管Q1的发射极与采样电压输出电路（150）连接；电阻R4用于限制电流。 6.根据权利要求5所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样电路，其特征在于，采样电压输出电路（150）包括电阻R5和电容C2；三极管Q1的发射极分别与电阻R5的一端和电容C2的一端连接，电阻R5的另一端和电容C2的另一端分别与接地端连接；采样电压输出电路（150）设有第二电压ACK信号检测点；电容C2为贴片陶瓷电容，用于对第二电压ACK信号进行高频滤波；第二电压ACK信号检测点，用于检测第二电压ACK信号；第二电压ACK信号用于微控制单元的采样和处理。 7.一种LED电源的高精度全电压交直流采样方法，其特征在于，包括： S1：电源（110）产生输入电压，并将输入电压输入至全波整流电路（120）；输入电压为交流正弦波电压或直流电压； S2：全波整流电路（120）对输入电压进行全波整流，生成全波整流电压；若输入电压为交流正弦波电压，则全波整流电压为连续半波电压，若输入电压为直流电压，则全波整流电压为直流电平正极； S3：电阻分压电路（130）对输全波整流电压进行降压，获得第一电压； S4：三极管控制电路（140）根据辅助供电电源对第一电压进行增压，生成第二电压； S5：采样电压输出电路（150）根据微控制单元，对第二电压进行采样和处理，获得输入电压的频率和类型识别结果。 8.根据权利要求7所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样方法，其特征在于，S5包括： S501：微控制单元按照预设的采样间隔，对接收的第二电压进行采样，获得若干个第一采样电压； S502：将第一采样电压与相邻的后一个第一采样电压进行电压大小的比较；获得若干个比较结果，并获得比较次数N，若连续N个比较结果均为：后一个第一采样电压小于第一采样电压，则获取N个比较结果中的第一采样电压，将数值最大的第一采样电压作为第二采样电压； S503：获取连续N个第二采样电压；将连续N个第二采样电压累加后求平均值，获得第三采样电压；将第三采样电压与预设的固定系数相乘，得到输入电压； S504：获取连续N个第二采样电压信号中，生成两个第二采样电压信号所用的第一时间周期，将第一时间周期求平均值后再做倒数计算，得到输入电压的频率； S505：若连续N个比较结果均为：后一个第一采样电压等于第一采样电压，则输入电压的类型识别结果为直流电压，否则，输入电压的类型识别结果为交流电压，并根据输入电压和输入电压的频率，确定交流电压的参数值。 9.根据权利要求8所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样方法，其特征在于，比较次数N为大于2的整数，采样间隔和比较次数的数值根据采样需求设置。 10.根据权利要求8所述的一种LED电源的高精度全电压交直流采样方法，其特征在于，S5还包括S506，确定采样间隔和比较次数的设置数值组；具体步骤为： S5061：设置采样间隔测试数值组和比较次数的测试数值组； S5062：基于大数据，获取输入电压的目标采样失真波形；基于目标采样失真波形，设置幅值变化阈值、相位改变阈值和频率改变阈值；基于幅值变化阈值、相位改变阈值和频率改变阈值，生成采样失真目标数据； S5063：基于神经网络模型搭建预测模型，将采样间隔测试数值组中的采样间隔和比较次数的测试数值组中的比较次数，作为预测模型的输入，并将采样失真目标数据作为预测目标，对预测模型结构参数进行优化，生成目标预测模型； S5064：基于目标预测模型，获得能够使目标预测模型输出最优性能的若干个采样间隔和比较次数的配对数值组，将配对数值组用于采样设置。