Led驅(qū)動電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及驅(qū)動電源，特別是涉及一種高效、功率因數(shù)高的多功率輸出的LED驅(qū)動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因此在工作過程中需要進行保護，以穩(wěn)定其工作狀態(tài)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動的概念。LED驅(qū)動是指連接在交流(AC)或者直流(DC)電源與LED負載之間的電子控制裝置，用于提供合適的恒定電流和工作電壓，它實際上就是LED的驅(qū)動電源。
[0003]驅(qū)動電源能在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變化的情況下，有效控制LED的電流的大小，這將影響到LED的性能和發(fā)光效果。否則，LED的發(fā)光亮度將隨輸入電壓和溫度等因素的變化而變化。若電流失控導致工作電流過大，將嚴重影響LED的可靠性和壽命，并可能導致失效，因此，驅(qū)動電源在整個LED燈具中的作用就好像人的心臟一樣重要。
[0004]社會發(fā)展一日千里，科技進步日新月異，人們對居家生活的理念也有不同的追求和更新，居家照明離不開燈具，而燈具是照明的集中反映，為了適應(yīng)人們對整體照明在不同的空間和時間選擇并控制光的亮度、灰度、色溫、顏色等的變化，模擬出各種光環(huán)境來引導，改善情緒，體現(xiàn)更人性化的照明環(huán)境的要求，因此，在驅(qū)動電源中需要加入自動控制或者智能控制。
[0005]LED智能驅(qū)動控制系統(tǒng)是利用IT技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，自動控制技術(shù)，微電子技術(shù)，功率電子技術(shù)等現(xiàn)代化的高科技技術(shù)，實現(xiàn)可根據(jù)環(huán)境變化，客戶需求，用戶自定義等條件而自動采集系統(tǒng)中的各種信息，并對所采集的信息進行相應(yīng)的邏輯分析，判斷，同時對結(jié)果按特定的形式儲存，顯示，傳輸，以及反饋控制等處理，用以達到最佳的控制效果，用以實現(xiàn)節(jié)能化，健康化，藝術(shù)化，人性化的智能照明系統(tǒng)。因此，人們可以根據(jù)整體照明的需要，來設(shè)定照明效果，實現(xiàn)人性化的智能控制，營造出不同的室內(nèi)照明效果。
[0006]要實現(xiàn)節(jié)能化，健康化，藝術(shù)化，人性化的智能照明系統(tǒng)，離不開帶有自動或者智能控制的驅(qū)動電源。驅(qū)動電源是為LED節(jié)點提供足夠電能的部分，使LED節(jié)點以恒定的電流點亮并安全可靠地持續(xù)工作.驅(qū)動電源作為整個照明系統(tǒng)的心臟，既要受控于自動或智能控制終端節(jié)點，用以實現(xiàn)LED燈具的開關(guān)，調(diào)光，調(diào)色等等不同的照明效果，同時也要提供給自動或智能控制終端節(jié)點正常工作時所需要的電源電壓。
[0007]在以往的照明燈具中，電源電路普遍采用模擬電路采集控制信號，經(jīng)過信號放大驅(qū)動可控硅，繼電器等開關(guān)器件實現(xiàn)燈具的開關(guān)或者調(diào)光。采用阻容器件降壓到模擬電路所需要的工作電壓，而且功率因數(shù)偏低和諧波含量偏高;損耗較大，不利于節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于此，有必要提供一種高效、功率因數(shù)高的多功率輸出的LED驅(qū)動電源。
[0009 ] 一種LED驅(qū)動電源，包括功率因數(shù)校正模塊、開關(guān)模塊、功率變換模塊、整流模塊及恒流驅(qū)動模塊；
[0010]所述功率因數(shù)校正模塊的輸入端連接電源、輸出端連接所述開關(guān)模塊的輸入端，所述開關(guān)模塊的輸出端接所述功率變換模塊的輸入端，所述功率變換模塊的輸出端接所述整流模塊，所述整流模塊的輸出端連接所述恒流驅(qū)動模塊；
[0011]所述功率因數(shù)校正模塊用于將所述電源的平均電流波形校正為完整的正弦波，且相位與所述電源波形相同;所述功率因數(shù)校正模塊還用于控制所述開關(guān)模塊的導通與斷開的時間比；所述功率變換模塊用于對校正后的電源進行電磁變換并輸出交變電壓;所述時間比決定所述交變電壓的值;所述整流模塊用于將所述交變電壓整流為直流電壓輸出給所述恒流驅(qū)動模塊;所述恒流驅(qū)動模塊用于接收所述直流電壓后，控制所述LED的點亮、熄滅及亮度狀態(tài)。
[0012]所述功率因數(shù)校正模塊包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R9、二極管D4、電容C3、電阻RSl及功率因數(shù)校正器Ul ；
[0013]所述電阻Rl、所述電阻R2、所述電阻R3依次串聯(lián)于所述電源與地之間，所述電阻Rl遠離所述電阻R2的一端接電源，所述電阻R3遠離所述電阻R2的一端接地;所述電阻R2與所述電阻R3的公共連接端接所述功率因數(shù)校正器Ul;，所述電阻RSl—端接地，另一端同時接所述功率因數(shù)校正器Ul及所述開關(guān)模塊；
[0014]所述電阻R4、所述電阻R5串聯(lián)后，所述電阻R4遠離所述電阻R5的一端接所述電源，所述電阻R5遠離所述電阻R4的一端接所述功率因數(shù)校正器Ul;
[0015]所述電阻R9、所述電阻R7串聯(lián)后，所述電阻R9遠離所述電阻R7的一端接所述功率變換模塊，所述電阻R7遠離所述電阻R9的一端接所述功率因數(shù)校正器Ul;
[0016]所述二極管D4的正極接所述電阻R9與所述電阻R7的公共連接端，所述二極管D4的負極接所述功率因數(shù)校正器Ul及所述電容C3，所述電容C3遠離所述二極管D4的一端接地；
[0017]所述電阻R6—端接所述功率因數(shù)校正器Ul，另一端接所述開關(guān)模塊。
[0018]在其中一個實施例中，所述開關(guān)模塊包括場效應(yīng)管Ql，所述場效應(yīng)管Ql的柵極接所述功率因數(shù)校正模塊、源極接所述功率變換模塊、漏極接所述功率因數(shù)校正模塊。
[0019]在其中一個實施例中，所述功率變換模塊包括電阻R8A、電阻R8B、二極管D1、電容C4及變電器Tl;
[0020]所述電阻R8A、所述電阻R8B、所述二極管Dl依次串聯(lián)后，所述電阻R8A遠離所述電阻R8B的一端接所述電源，所述二極管Dl的正極接所述變電器Tl的原邊第二輸入端；
[0021]所述電容C4的一端接所述電源，另一端接所述二極管Dl的負極；
[0022]所述變電器Tl的原邊第一輸入端接所述電源、原邊第二輸入端接所述功率因數(shù)校正模塊、原邊第三輸入端接所述開關(guān)模塊、原邊第四輸入端接地；
[0023]所述變電器Tl的副邊兩端分別接基準電壓及所述整流模塊。
[0024]在其中一個實施例中，所述整流模塊包括二極管D3、電容C10A、電容C10B、電阻RLl和電阻RL2;
[0025]所述二極管D3的正極接所述變電器Tl的副邊第一輸出端、負極輸出直流電壓；
[0026]所述電容ClOA—端接所述二極管D3的負極，另一端接所述基準電壓；
[0027]所述電容C10B、所述電阻RLl、所述電阻RL2均與所述電容ClOA并聯(lián)。
[0028]在其中一個實施例中，所述恒流驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊;所述第一驅(qū)動模塊包括電阻R57、電容C48、電容C49、二極管D45、電感L1、電容C50、電阻R58及線性調(diào)整器U45;
[0029]所述第二驅(qū)動模塊包括電阻R59、電容C51、電容C52，電感L2、二極管D46、電容C53、電阻R58及線性調(diào)整器U46;
[0030]所述電阻R57—端接所述直流電壓，另一端連接所述線性調(diào)整器U45;所述電容C48一端接所述線性調(diào)整器U45，另一端接所述基準電壓;所述電感L1、所述電容C50、所述電阻R58依次串聯(lián)后，所述電感LI遠離所述電容C50的一端接所述線性調(diào)整器U45，所述電阻R58遠離所述電容C50的一端接所述基準電壓;所述電容C49與所述二極管D45負極的公共連接端接所述線性調(diào)整器U45及所述電感LI;所述電容C49遠離所述二極管D45負極的一端接所述線性調(diào)整器U45，所述二極管D45的正極接所述基準電壓;所述電感LI與所述電容C50的公共連接端接第一 LED燈組的正極，所述線性調(diào)整器U45接第一 LED燈組的負極；
[0031]所述電阻R59—端接所述直流電壓，另一端連接所述線性調(diào)整器U46;所述電容C51一端接所述線性調(diào)整器U46，另一端接所述基準電壓;所述電感L2、所述電容C53、所述電阻R60依次串聯(lián)后，所述電感L2遠離所述電容C53的一端接所述線性調(diào)整器U46，所述電阻R60遠離所述電容C53的一端接所述基準電壓;所述電容C52與所述二極管D46負極的公共連接端接所述線性調(diào)整器U46及所述電感L2;所述電容C52遠離所述二極管D46負極的一端接所述線性調(diào)整器U46，所述二極管D46的正極接所述基準電壓;所述電感L2與所述電容C53的公共連接端接第二 LED燈組的正極，所述線性調(diào)整器U46接第二 LED燈組的負極。
[0032]在其中一個實施例中，還包括開關(guān)電源模塊;所述開關(guān)電源模塊的輸入端接所述整流模塊的輸出端；
[0033]所述開關(guān)電源模塊包括三端穩(wěn)壓器U4、電容C6及電容C7;
[0034]所述三端穩(wěn)壓器U4的輸入端接所述整流模塊、接地端接所述基準電壓、輸出端輸出工作電壓;所述電容C6—端接所述三端穩(wěn)壓器U4的輸入端，另一端接所述基準電壓;所述電容C7—端接所述三端穩(wěn)壓器U4的輸出端，另一端接所述基準電壓；
[0035]所述工作電壓為所述功率因數(shù)校正模塊、所述開關(guān)模塊、所述功率變換模塊、所述整流模塊及所述恒流驅(qū)動模塊提供工作時所需的電壓。
[0036]在其中一個實施例中，還包括光耦隔離模塊和采樣模塊，所述光耦隔離模塊連接所述采樣模塊及所述功率因數(shù)校正模塊;所述采樣模塊連接所述整流模塊及所述功率因數(shù)校正模塊；
[0037]所述采樣模塊用于對所述整流模塊進行采樣，并將采樣結(jié)果反饋給所述功率因數(shù)校正模塊；
[0038]所述光耦隔離模塊用于隔離所述整流模塊與所述功率因數(shù)校正模塊。
[0039]在其中一個實施例中，所述光親隔離模塊包括光親合器、電阻RlO、電阻Rl3及電容C2；
[0040]所述光耦合器包括發(fā)光二極管U3A和三極管U3B，所述電阻RlO—端接所述整流模塊，另一端接所述發(fā)光二極管U3A的正極，所述發(fā)光二極管U3A的負極接所述采樣模塊;所述三極管U3B的集電極和發(fā)射極接所述功率因數(shù)校正模塊;所述電阻R13—端接所述三極管U3B的發(fā)射極，另一端接所述功率因數(shù)校正模塊;所述電容C2與所述電阻R13并聯(lián)。
[0041 ]在其中一個實施例中，所述采樣模塊包括電阻R11、電阻R12、穩(wěn)壓源U2及電容C5;
[0042]所述電阻R11、所述電阻R12串聯(lián)于所述整流模塊的輸出端與所述基準電壓之間，所述電阻Rll遠離所述電阻R12的一端接所述整流模塊，所述電阻R12遠離所述電阻Rll的一端接所述基準電壓，所述電阻Rll與所述電阻R12的公共連接端接所述穩(wěn)壓源U2的參考極；所述穩(wěn)壓源U2的陰極接所述光耦隔離模塊、陽極接所述基準電壓;所述電容C5—端接所述基準電壓，另一端接地。
[0043]上述LED驅(qū)動電源通過功率因數(shù)校正模塊對電源的平均電流波形校正為完整的正弦波，且相位與所述電源波形相同；從而使得功率因數(shù)達到0.95以上。功率因數(shù)校正模塊還用于控制開關(guān)模塊的導通與斷開的時間比；功率變換模塊用于對校正后的電源進行電磁變換并輸出交變電壓;時間比決定所述交變電壓的值;整流模塊用于將所述交變電壓整流為直流電壓輸出給所述恒流驅(qū)動模塊;恒流驅(qū)動模塊用于接收所述直流電壓后，控制所述LED的點亮、熄滅及亮度狀態(tài)。因此，上述LED驅(qū)動電源不僅能夠輸出多種功率的直流電壓，且功率因數(shù)的值達到0.95以上，使得驅(qū)動電源的損耗很小，提高了能源利用率。
【附圖說明】
[0044]圖1為LED驅(qū)動電源的模塊圖；
[0045]圖2為8-12W LED驅(qū)動電源的電路圖；
[0046]圖3為8-12W恒流驅(qū)動模塊的電路圖；
[0047]圖4為15-25W LED驅(qū)動電源的電路圖；
[0048]圖5為15-25W恒流驅(qū)動模塊的電路圖；
[0049]圖6為27-45W LED驅(qū)動電源的電路圖；
[0050]圖7為27-45W恒流驅(qū)動模塊的電路圖；
[0051 ] 圖8為48-68W LED驅(qū)動電源的電路圖；
[0052]圖9為48-68W恒流驅(qū)動模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0053]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0054]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0055]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)