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高效节能LED照明的均流模块制造技术

技术编号:7853093 阅读:208 留言:0更新日期:2012-10-13 10:35
本发明专利技术公开了一种高效节能LED照明的均流模块,将其用于LED路灯多路输出电路,既可提高该输出电路均流时的转换效率,又可减小驱动电源的体积,还可降低其制造成本。该均流模块,包括恒流适配电源、由多条LED输出支路并联构成的输出电路,恒流适配电源的输入端与市电相接,其输出端与输出电路相接,每条输出支路由负载电路和均流控制电路构成,负载电路由输出滤波电感、LED灯珠串负载和采样电阻串联后再与输出滤波电容并联构成,由于采用前级恒流适配电源+后级直流斩波式均流控制电路的结构,从而使本发明专利技术在工作时,可使LED路灯多路输出电路的输入/输出转换效率达99%以上,适用于家庭、公共广场等地的LED照明装置中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种串联降压开关电源BUCK拓扑电路,特别涉及ー种低耗高转换效率的LED路灯多路输出的均流电路控制模块。
技术介绍
半导体照明是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命,半导体照明技术发展迅速、应用领域广泛、产业带动性强、节能潜カ大,被各国公认为最有发展前景的高效照明产业。由于半导体照明的光源是发光二极管(LED)和有机发光二极管(0LED),而这两者都需要通过驱动电源来提供能量,所以如何提高驱动电源的性价比和可靠性就摆在了众多开关电源厂家面前。目前LED路灯驱动电源行业里普遍采用的电路结构为PFC+PWM+BUCK、 前级电源恒压+后级恒流的模式,其中BUCK电路采用的芯片大都是美国国家半导体公司LM3402—LM3409系列,这些芯片本就是针对早期的LED驱动电源开发的,它的优点是集成度高,缺点是整机效率低、体积大且成本也太高,已经不适合现代社会对绿色能源的要求;近期研发的第二代LED路灯驱动电源它的模式是前级采用恒流适配电源+后级采用磁性元件作均流控制电路,一度将单路恒流模块的成本降低了近一半的水准,但在体积和效率方面,仍然没能得到改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供ー种高效节能LED照明的均流模块,将该均流模块用于LED路灯多路输出电路,既可提高多路输出电路在均流时的转换效率,又可减小LED路灯驱动电源的体积,同时还可以降低该输出电路的制造成本。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为本专利技术的高效节能LED照明的均流模块,包括恒流适配电源、由至少两条结构相同的LED输出支路并联构成的输出电路,恒流适配电源的输入端与市电相接,其输出端与输出电路相接,每条LED输出支路由负载电路和均流控制电路构成,所述负载电路由输出滤波电感、LED灯珠串负载和米样电阻串联后再与输出滤波电容并联构成,输出滤波电感与输出滤波电容的正极并接端与恒流适配电源的输出端相接,输出滤波电感的另一端与LED灯珠串负载的正极相接,采样电阻与输出滤波电容的负极并接端与输出电路的地线端相接,采样电阻的另一端接于LED灯珠串负载的负极并与所述均流控制电路相接。所述均流控制电路由功率开关管、电流检测放大器、回差比较器、光耦控制电路、基准电压和辅助电源构成,其中I)功率开关管为场效应晶体管,其源极接恒流适配电源的地线端,栅极接光耦控制电路中光耦的第四脚;漏极接输出电路的地线端;2)电流检测放大器由第一运算放大器,第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第七电容和第八电容组成;第九电阻的一端与电流检测端、所述的LED灯珠串负载的负极相接,其另一端接于第一运算放大器的正向输入端并通过第七电容与地线端相接;第十电阻的一端接基准电压的VREF端;其另一端接于第一运算放大器反向输入端并通过第十一电阻与输出电路的地线端相接,同时,通过第八电容、第十二电阻的串联接于第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的正向输入端;3)回差比较器由第二运算放大器、第六电阻、第七电阻和第八电阻组成;第六电阻的一端接基准电压的VREF端,另一端接于第二运算放大器的反向输入端并通过第七电阻接输出电路的地线端;第八电阻接于第二运算放大器的正向输入端与输出端之间并通过第四电阻与光耦的第一脚相接;4)光耦控制电路由光耦、第四电阻和第五电阻组成;光耦的第二脚接输出电路的地线端,其第三脚接恒流适配电源的地线端、其第四脚接于场效应晶体管的栅极并通过第五电阻接于恒流适配电源的+12V电源端;5)基准电压由可调分流基准源、第三电阻和第六电容组成;第三电阻接于辅助电源的VCCl端和可调分流基准源的阴极与基准极并接端之间并通过第六电容接输出电路的地线端,可调分流基准源的阳极接输出电路的地线端; 6)辅助电源由ニ极管和第五电容组成;ニ极管的正极接恒流适配电源的+12V电源端,负极接于辅助电源的VCCl端和第五电容的正极,第五电容的负极与输出电路的地线端相接。本专利技术所述的LED灯珠串负载是由至少两个LED灯珠串并联而成。本专利技术的第一运算放大器和第二运算放大器为双运算放大器,其型号为LM358。本专利技术所述的可调分流基准源为德州仪器公司生产,其型号为TL431。本专利技术的第三电容和第五电容为电解电容,其型号分别为100UF/63V、47UF/25V。本专利技术所述的光耦为夏普公司生产,其型号为PC817。本专利技术所述的场效应晶体管,为ST公司生产,其型号为STP20NE06。与现在技术相比,本专利技术由于在LED路灯多路输出电路中采用前级恒流适配电源+后级直流斩波式均流控制电路的结构,从而使本专利技术的高效节能LED照明的均流模块工作时,可使LED路灯多路输出电路各支路的输入/输出转换效率均在99%以上,又由于该模块结构简单所用元器件较少,因而,大大地优化了电路、降低了成本并缩小了体积,其用途广泛适用于家庭、办公、商店、公共广场等地的LED照明装置中。附图说明图I是本专利技术的电路方框图。图2是图I所示的电路原理图。图3是输出电路为三条输出支路时的电路图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进ー步的详细说明。如图I所示,本专利技术的高效节能LED照明的均流模块是由前级为恒流适配电源和后级为直流斩波式均流控制电路的输出电路构成,所述输出电路是由多条结构相同的LED输出支路并联而成,每条LED输出支路又包括功率开关管I、负载电路2、电流检测放大器3、回差比较器4、光耦控制电路5、基准电压6和辅助电源7,其中PGND是恒流适配电源8的地线端;VOUT是恒流适配电源8的输出电压端;GND是输出电路的地线端;V0UT1是输出电路的正输出电压端;IS既是电流检测放大器3的电流检测端也是输出电路的负输出电压端;+12V电源是恒流适配电源8的+12V输出端。如图2、3所示,本专利技术的高效节能LED照明的均流模块,包括恒流适配电源8、输出电路,恒流适配电源8的输入端与市电相接,其输出端与输出电路相接,每条LED输出支路由负载电路2和均流控制电路构成,所述负载电路2由输出滤波电感LI、由多个LED灯珠串并联而成的LED灯珠串负载RL和采样电阻R2串联后再与输出滤波电容C3并联构成,输出滤波电感LI与输出滤波电容C3的正极并接端与恒流适配电源8的输出电压端相接,输出滤波电感LI的另一端与LED灯珠串负载RL的正极相接,采样电阻R2与输出滤波电容C3的负极并接端与输出电路的地线端GND (以下简称输出地端GND)相接,采样电阻R2的另一端接于LED灯珠串负载RL的负极并与所述均流控制电路相接。所述均流控制电路由功率开关管I、电流检测放大器3、回差比较器4、光耦控制电路5、基准电压6和辅助电源7构成,其中 I)功率开关管I为场效应晶体管Ql,其为意法半导体公司(简称ST公司)生产,型号为STP20NE06,其源极S接恒流适配电源8的地线端PGND (以下简称电源地端PGND),栅极G接光耦控制电路5中光耦OTl的第四脚;漏极D接输出地端GND ;2)电流检测放大器3由第一运算放大器U1-A,第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第七电容C7和第八电容C8组成;第九电阻R9的一端与电流检测端IS、所述的LED灯珠串负载RL的负极相接,其另一端接于第一运算放大器Ul-A的正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效节能LED照明的均流模块,包括恒流适配电源(8)、由至少两条结构相同的LED输出支路并联构成的输出电路,恒流适配电源(8)的输入端与市电相接,其输出端与输出电路相接,其特征在于每条LED输出支路由负载电路(2)和均流控制电路构成,所述负载电路(2)由输出滤波电感(LI)、LED灯珠串负载(RL)和采样电阻(R2)串联后再与输出滤波电容(C3)并联构成,输出滤波电感(LI)与输出滤波电容(C3)的正极并接端与恒流适配电源(8)的输出端相接,输出滤波电感(LI)的另一端与LED灯珠串负载(RL)的正极相接,采样电阻(R2 )与输出滤波电容(C3 )的负极并接端与输出电路的地线端(GND )相接,采样电阻(R2)的另一端接于LED灯珠串负载(RL)的负极并与所述均流控制电路相接。2.根据权利要求I所述的高效节能LED照明的均流模块,其特征在于所述均流控制电路由功率开关管(I)、电流检测放大器(3)、回差比较器(4)、光耦控制电路(5)、基准电压(6)和辅助电源(7)构成,其中 1)功率开关管(I)为场效应晶体管(Q1),其源极(S)接恒流适配电源的地线端(PGND),栅极(G)接光耦控制电路中光耦(OTl)的第四脚;漏极(D)接输出电路的地线端(GND); 2)电流检测放大器(3)由第一运算放大器(Ul-Α),第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第i^一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第七电容(C7)和第八电容(CS)组成;第九电阻(R9)的一端与电流检测端(IS)、所述的LED灯珠串负载(RL)的负极相接,其另一端接于第一运算放大器(Ul-A)的正向输入端并通过第七电容(C7)与地线端(GND)相接;第十电阻(RlO)的一端接基准电压(6)的VREF端;其另一端接于第一运算放大器(Ul-A)反向输入端并通过第H^一电阻(Rll)与输出电路的地线端(GND)相接,同时,通过第八电容(CS)、第十二电阻(R12)的串联接于第一运算放大器的(Ul-A)输出端和第二运算放大器的(Ul-B)正向输入端; 3)回差比较器(4)由第二运算放大器(Ul-Β)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和第八电阻(R8)组成;第六电阻(R6)的一端接基准电压(...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗晓光
申请(专利权)人:罗晓光
类型:发明
国别省市:

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