一种LED驱动电源制造技术

一种ＬＥＤ驱动电源，该电源包括有其交流侧连接在市电一端的整流桥。在整流桥的正负输出端之间连接了包括有一个三端稳压器和一个功率开关管的斩波电路，有一个输出电容并联在该斩波电路输出端之间。输出电容的两端并联有相互串联的三个稳压二极管；斩波电路之后连接有一个包括带反激绕组的电感，功率开关管和续流二极管组成的ｂｕｃｋ降压电路。与现有的交流输入电容降压和工频变压器降压的ＡＣ／ＤＣ电路相比较，本实用新型专利技术的体积小，而且输出稳压性好。与现有的高频开关电源的驱动相比较，本实用新型专利技术的电路相对简单，制造成本低，而且在全电压范围内输出稳定。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种市电输入照明的LED驱动电路。
技术介绍
拥有高效、节能、环保、长效等优良特点的LED产品即将成为当今世界新一代光源。而 现阶段LED产品驱动电路转换效率低下，器件的发热、辐射仍产生了大量的功耗，并且成本 居高不下，是制约其发展的瓶颈之一。例如，用于市电输入照明的LED驱动电源，很多采用 交流输入电容降压和工频变压器降压的AC/DC电路。该驱动电源体积过大，而且输出稳压性 能差。或者用高频开关电源来驱动，这种方式可以使驱动电源体积较小，也可以获得较好的 输出稳压特性，但电路相对复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种不仅电路结构简单、成本低，而且体积小、输出稳定性 好的LED驱动电源。本技术的技术方案是这样一种LED驱动电源，该电源包括有其交流侧连接在市电一 端、其直流侧连接在的LED光源一端的整流桥。本技术的改进之处是，在整流桥的正负 输出端之间连接了包括有一个三端稳压器和一个功率开关管的斩波电路，有一个输出电容并 联在该斩波电路输出端之间。其中三端稳压器的负极连接在该整流桥负极输出端与该功率 开关管的输入端之间，功率开关管的输入端连接在输出电容的负极；在该功率开关管的输出 端与控制端之间并联有一个钳压二极管，该功率开关管的控制端与该钳压二极管的正极通过一个分压电阻连接在整流桥的正极输出端，该功率开关管的控制端又通过一个限流电阻与该 三端稳压器的正极连接； 一个三极管的集电极和发射极分别连接在该限流电阻与该三端稳压 器正极之间的节点处与功率开关管的输出端与钳压二极管负极之间的节点处，该三极管的基极通过各一个分压检测电阻分别与三端稳压器的控制极和整流桥的负极输出端连接，该三端稳压器ui的控制极又通过另一个分压检测电阻与该整流桥的正极输出端连接。本技术的有益效果是如下(其工作过程，在"具体实施方式"中再作介绍) 与现有的交流输入电容降压和工频变压器降压的AC/DC电路相比较，本技术的体积 小，而且输出稳压性好。与现有的高频开关电源的驱动相比较，本技术的电路相对简单，制造成本低，而且在全电压范围内输出稳定。以下结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图1——-本技术的电路原理图图2a—一增加有buck降压电路的本技术原理图图2b—一图2a中双点划线框住部分的局部放大图图3——-图1的电路原理图的输出电压波形图图4——-图1的电路原理图的输入电流波形图图5——-图2的电路原理图的输出电压波形图图6——-图2的电路原理图的输入电流波形图具体实施方式一种LED驱动电源(参考图1)。该电源包括有其交流侧连接在市电一端、其直流侧连接 在的LED光源一端的整流桥。在整流桥的正负输出端之间连接了包括有一个三端稳压器Ul 和一个功率开关管Q1的斩波电路，有一个输出电容C1并联在该斩波电路输出端之间。其中， 三端稳压器U1的负极连接在该整流桥负极输出端与该功率开关管Q1的输出端之间，功率开 关管Q1的输入端连接在输出电容C1的负极；在该功率开关管Q1的输出端与控制端之间并 联有一个钳压二极管ZD1，该功率开关管Ql的控制端与该钳压二极管ZD1的正极通过一个 分压电阻R2连接在整流桥的正极输出端，该功率开关管Ql的控制端又通过一个限流电阻R4 与该三端稳压器U1的正极连接;一个三极管Q3的集电极和发射极分别连接在该限流电阻R4与该三端稳压器U1正极之间的节点处与功率开关管Q1的输出端与钳压二极管ZD1负极之间 的节点处，该三极管Q3的基极通过各一个分压检测电阻(R3、 R7)分别与三端稳压器U1的控 制极和整流桥的负极输出端连接，该三端稳压器U1的控制极又通过另一个分压检测电阻R1 与该整流桥的正极输出端连接。在本具体实施方式中，三端稳压器U1选用TL431CP、三极管Q3选用9011、钳压二极管 ZD1的电压为16V。进一步讲，在输出电容C1的两端并联上相互串联的三个稳压二极管(ZD2、 ZD3、 ZD4)。 当斩波电路出现故障时，稳压二极管保证输出不过压，可以保护LED不受损坏。更进一步讲，在本具体实施方式中，分压电阻R2的阻值，以在一个市电半波内，输入 电流在输出电压峰值的两侧呈现出相等的两部分为准。通常，该两部分基本相同即可，如图 4和图6所示。这样一来，就能达到降低输入电流谐波，提高功率因数的作用。显然，该分 压电阻R2的阻值需要依据功率开关Q1的控制端和输出端之间的极间电容，以及输出功率的 大小来确定。本技术工作前，先通过调节各分压电阻(R1、 R3、 R7)的大小，以调节输出电压设定 值。工作时，整流桥(由二极管D1、 D2、 D3、 D4构成)对交流输入进行整流，分压检测电阻 (Rl， R3、 R7)对输出电容C1的电压进行检测。在电压低于设定值时，三端稳压器U1不导通， 输出电容C1上的电压通过分压电阻R2对功率开关管Q1进行驱动，功率开关管Q1导通，当 输入电压值高于输出电容C1电压时，输入电压对输出电容C1充电，输出电容C1电压上升， 当输入电压高于设定值时，三端稳压器U1导通，由于限流电阻R4阻值较小，功率开关管Q1 的驱动电压下降，从而关断，输出电流由输出电容C1提供，输出电容C1电压下降，其输出 电压如图3所示，呈现2工频的纹波，依据输出电流的大小，调节输出电容的大小，就可以 保证输出电压纹波在LED要求的范围内。三极管Q3在当三端稳压器U1出现故障时，起输出 过压保护作用；稳压二极管ZD2、 ZD3、 ZD4串连作输出过压保护功能。再进一步地讲，为了使本LED电源适用于负载较大(超过10W以上)而且输出电流较大(大 于350mA时)的场合。在斩波电路之后连接一个包括带反激绕组的电感Lp，功率开关管Q2 和续流二极管D7组成的buck降压电路(参考图2a、图2b)，对斩波后的输出电压进行进一步的降压。功率开关管Q2的输入端连接在斩波输出电容C1的正端，其输出端和带反激绕组 的电感Lp相连，该电感Lp的另一端连接在buck降压输出电容C6的正端。有一个电流采样 电阻Rs连接在斩波输出电容Cl的负端和Buck降压输出电容C6的负端；续流二极管D7的 正端连接在斩波输出电容C6负端，该续流二极管D7的负端连接在功率开关管Q2的输出端。 电感Lp的反激绕组Ls —端连接在斩波输出电容Cl的负端,该反激绕组Ls的另一端和一个 反激二极管D5的正端连接，该反激二极管D5的负端和一个辅助电容C4的正端连接，同时 一个启动电容C7连接在斩波输出电容C1的正端和辅助电容C4的正端之间。 一个自举二极 管D6的正端连接在辅助电容C4的正端，负端连接在一个自举电容C5的正端，该自举电容 C5的负端连接在功率开关管Q2输出端和电感Lp的连接处。辅助电容C4的正端连接到一个 电路集成控制器U2的供电端；自举电容C5的正端连接一个光耦合器U3的输出侧供电端， 集成控制器U2的输出PWM控制波形连接到光耦合器U3输入侧，经过光耦合器U3隔离驱动 功率开关管Q2。在图2a和2b中，功率开关管Q2、带反激绕组的电感Lp、续流二极管D7组成一个buck 降压电路，对斩波降压后的电压进一步实现降压和输出调节。集成控制器U2通过电流采样 电阻Rs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ驱动电源，该电源包括有其交流侧连接在市电一端、其直流侧连接在的ＬＥＤ光源一端的整流桥，其特征在于，在整流桥的正负输出端之间分别连接了包括有一个三端稳压器（Ｕ１）和一个功率开关管（Ｑ１）的斩波电路，有一个输出电容（Ｃ１）并联在该斩波电路输出端之间；其中，三端稳压器（Ｕ１）的负极连接在该整流桥负极输出端与该功率开关管（Ｑ１）的输出端之间，功率开关管（Ｑ１）的输入端连接在所述输出电容（Ｃ１）的负极；在该功率开关管（Ｑ１）的输出端与控制端之间并联有一个钳压二极管（ＺＤ１），该功率开关管（Ｑ１）的控制端与该钳压二极管（ＺＤ１）的正极通过一个分压电阻（Ｒ２）连接在所述整流桥的正极输出端，该功率开关管（Ｑ１）的控制端又通过一个限流电阻（Ｒ４）与该三端稳压器（Ｕ１）的正极连接；一个三极管（Ｑ３）的集电极和发射极分别连接在该限流电阻（Ｒ４）与该三端稳压器（Ｕ１）正极之间的节点处与功率开关管（Ｑ１）的输入端与钳压二极管（ＺＤ１）负极之间的节点处，该三极管（Ｑ３）的基极通过各一个分压检测电阻（Ｒ３、Ｒ７）分别与所述三端稳压器（Ｕ１）的控制极和整流桥的负极输出端连接，该三端稳压器（Ｕ１）的控制极又通过另一个分压检测电阻（Ｒ１）与该整流桥的正极输出端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周雒维，黎平，罗全明，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]