專利名稱：大功率led恒流驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于LED電路裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大功率LED恒流驅(qū)動 電源。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管具有耗電低、溫度低、不含有汞、鉛等有害金屬、工作壽命 長等諸多優(yōu)點，利用發(fā)光二極管(LED)作為光源是未來燈具的必然趨勢。但LED 燈也有個弱點，它在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募毿∽儎訉⒁餖ED電流的很大變 化，并且環(huán)境溫度、LED老化時間等因素也將改變影響LED的電氣性能，為了保 證LED的壽命，許多制造LED的工廠，就嚴格地規(guī)定了LED的最大工作電流， 如果超過了最大允許電流5%以上，將影響LED的可靠性，并大大縮短LED的壽 命。
目前市面上所見到的品質(zhì)好的大功率LED恒流驅(qū)動電源，是采用專門的集成 芯片來控制，其恒流精度可控制在5%內(nèi)，由于專門的芯片價格昂貴，導致LED驅(qū) 動電源成本太高；品質(zhì)差的LED驅(qū)動電源沒有采用恒流電路，有的沒有和市電隔 離，LED兩端直接和市電相連有潛在的觸電危險，給使用者帶來很大的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，采用了開關(guān)電源的 結(jié)構(gòu)設計，提供一種大功率LED恒流驅(qū)動電源的技術(shù)方案。所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，包括依次連接的濾波電路、橋式整流EMI 電路、振蕩開關(guān)及逆變電路、高頻隔離變壓器、輸出整流與濾波電路、空載保護 及輸出電路、光電藕合器、誤差放大及開關(guān)管、占空比調(diào)制電路，其特征在于輸 出整流、濾波電路與空載保護及輸出電路相連，空載保護及輸出電路中連接設置 取樣電阻R16，次級電流的微小變化通過光電藕合器放大反饋給調(diào)制芯片最終來 改變開關(guān)管的導通時間與關(guān)閉時間，從而達到恒定大功率LED電流的目的。
所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的濾波電路包括共模電感 T1和電容C1、 C4并依次相連，其輸入端與市電輸入部分相連，經(jīng)過EMI電路輸 出端與、橋式整流相連，向高頻振蕩電路供電。
所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的橋式整流及濾波電路包 括二極管D1、 D3、 D4、 D5和電容C3并依次相連，其輸入端與EMI電路的輸出端 相連，輸出端與振蕩開關(guān)及逆變電路相連。
所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的振蕩開關(guān)及逆變電路包 括調(diào)制芯片Ul和電阻R5、 R6、 R4、 R3、 R8、 R9及電容C5、 C6、 C7、 C8、 CIO、 開關(guān)管Q1并依次相連，通過高頻隔離變壓器將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電。
所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的輸出整流與濾波電路包 括電阻Rll、 C11及C14，通過高速整流管D6將高頻脈沖電整流為較平滑的直流 電。
所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的空載保護及輸出電路由 電阻RIO、 R12、 R13、 R14、 R15、 R17、 R18、 R19和穩(wěn)壓集成塊U3、 U4、 U5及電 容C12、 C13連接構(gòu)成，空載保護及輸出電路中連接設置取樣電阻R16與穩(wěn)壓集成 塊U3相連。
上述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，能使LED的供電端與市電完全隔離，恒流
精度可達到3%以內(nèi)，涉及到的穩(wěn)壓集成芯片、開關(guān)管及控制開關(guān)管占空比的控制 芯片及其它電子元件都易于采購，沒有采用專用LED恒流專用芯片，生產(chǎn)成本低， 性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單合理，易于大批量生產(chǎn)。


圖l為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
如圖所示， 一種大功率LED恒流驅(qū)動電源，包括依次連接的EMI電路(1)、 橋式整流及濾波電路(2)、振蕩開關(guān)及逆變電路3、高頻隔離變壓器4、輸出整流 與濾波電路5、空載保護及輸出電路6、光電藕合器7、誤差放大及開關(guān)管占空比 調(diào)制電路8，市電輸入端通過共模電感T1和電容C1、 C4構(gòu)成EM電路1，將電 網(wǎng)存在的雜波過濾，同時也阻礙本電源產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)，NTC1采用功 率型熱敏電阻，減少開機對電路元件的沖擊。其輸入端與市電輸入部分相連，輸 出端與橋式橋式整流及濾波電路2相連，向橋式整流EMI電路2供電。橋式整流 及濾波電路2包括二極管Dl、 D3、 D4、 D5和電容C3并依次相連，其輸入端與濾 波電路l的輸出端子相連，輸出端與振蕩開關(guān)及逆變電路3相連，電容采用同類 型或不同類型電容。振蕩開關(guān)及逆變電路3包括調(diào)制芯片U1和電阻R5、 R6、 R4、 R3、 R8、 R9及電容C5、 C6、 C7、 C8、 C10并依次相連，通過高頻隔離變壓器4將 整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電。輸出整流與濾波電路5包括電阻Rll、 Cll及 C14，通過高速整流管D6將高頻脈沖電整流為較平滑的直流電。負載電流的大小 通過光藕U2反饋到調(diào)制芯片的第1腳和第2腳，從而驅(qū)動開關(guān)管Ql，自動調(diào)整 開關(guān)管的導通時間和工作周期的比例，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整 開關(guān)管的導通時間和閉合時間的比例便能使流經(jīng)LED電流維持不變。高頻脈沖通 過整流二極管D6整流及電容C14濾波變成平穩(wěn)的直流電，電流通過一只或多只
LED后再流經(jīng)采樣電阻R16溝成一個回路，超過二只的LED只能串聯(lián)，并且要求 只能是同一規(guī)格的LED串聯(lián)。穩(wěn)壓集成塊U5設定一個基準電壓V1，穩(wěn)壓集成塊 U3和電阻R15、 R14、 R10構(gòu)成一個比較高的其準電壓V2，」V = V2—V1=I XR16，只要根據(jù)LED的特性確定好工作電流I后，就可以根據(jù)」V二 I XR16 算出」V，從而可以確定V2二z1 V + V1，最終確定電阻R15、 R14、 R10的大小。 當由于某種原因使流過LED的電流增加時，通過R16的電流也加大，R16兩端的 電壓也升高，導致集成塊U3導通，光藕U2導通，從而使調(diào)制芯片1腳和2腳兩 端的電壓下降，最終控制開關(guān)管Ql的導通時間縮短，從而使流過LED的電流下降， 最終使LED的工作電流趨于正常。相反，如果由于某種原因使流過LED的電流減 少時，通過R16的電流也減少，R16兩端的電壓就降低，導致光藕U2導通時間 縮短，最終控制開關(guān)管Q1的導通時間延長，從而使流過LED的電流上升，最終也 迫使LED的工作電流趨于正?！，F(xiàn)在精密電阻的誤差己經(jīng)小于1%，穩(wěn)壓集成芯片 的誤差也能少于1%，只要將電阻R16選取合適的電阻值就能保證流經(jīng)LED電流誤 差不超過3%。在沒有接上LED負載的情況下，本電源也有輸出電壓保護功能。集 成塊U4和電容C13及電阻R19、 R17及光藕U2構(gòu)成過壓保護電路。當輸出電壓 過高時，加在電阻R19的電壓升高，當超過基準電壓后，穩(wěn)壓芯片U4導通，從而 光藕U2導通，使調(diào)制芯片1腳和2腳兩端的電壓下降，最終控制開關(guān)管Q1的導 通時間縮短，最終使輸出電壓趨于一固定值U， U的大小要根據(jù)所驅(qū)動的LED的個 數(shù)及特性來確定，其值等于U= 1^)1工作電壓+ 1^02工作電壓+ LED3工作電壓 +……+2V?？蛰d保護及輸出電路6連接設置取樣電阻R16，輸出端接有光電藕合 器7，光電藕合器7與誤差放大及開關(guān)管占空比調(diào)制電路8中的調(diào)制芯片Ul的第 一腳和第二腳相連，誤差放大及開關(guān)管占空比調(diào)制電路8通過調(diào)制芯片U1的一腳 與振蕩開關(guān)及逆變電路3構(gòu)成回路。
權(quán)利要求1.大功率LED恒流驅(qū)動電源，包括依次連接的EMI電路(1)、橋式整流及濾波電路(2)、振蕩開關(guān)及逆變電路(3)、高頻隔離變壓器(4)、輸出整流與濾波電路(5)、空載保護及輸出電路(6)、光電藕合器(7)、誤差放大及開關(guān)管占空比控制電路(8)，其特征在于輸出整流與濾波電路(5)與空載保護及輸出電路(6)相連，空載保護及輸出電路(6)中連接設置取樣電阻R16，空載保護及輸出電路(6)輸出端接有光電藕合器(7)，光電藕合器(7)與誤差放大及開關(guān)管占空比調(diào)制電路(8)中的調(diào)制芯片的第一腳和第二腳相連，誤差放大及開關(guān)管占空比調(diào)制電路(8)通過調(diào)制芯片與振蕩開關(guān)及逆變電路(3)構(gòu)成回路。
2. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的EMI 電路電路(1)包括共模電感T1和電容C1、 C4并依次相連，其輸入端與市電輸入 部分相連，輸出端與橋式整流及濾波電路相連，向橋式整流及濾波電路供電。
3. 如權(quán)利要求2所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的橋式整 流及濾波電路(2)包括二極管D1、 D3、 D4、 D5和電容C3并依次相連，其輸入端 與EM電路(1)的輸出端相連，輸出端與振蕩開關(guān)及逆變電路(3)相連。
4. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的振蕩開 關(guān)及逆變電路(3)包括調(diào)制芯片lil和電阻R5、 R6、 R4、 R3、 R8、 R9及電容C5、 C6、 C7、 C8、 CIO、開關(guān)管Q1并依次相連，通過高頻隔離變壓器(4)將整流后的 直流電變?yōu)楦哳l交流電。
5. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的輸出整 流與濾波電路(5)包括電阻Rll、 C11及C14，通過高速整流管D6將高頻脈沖電 整流為較平滑的直流電，由整流管D6、大功率LED、電阻R16構(gòu)成一個電流回路。
6.如權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，其特征在于所述的空載保 護及輸出電路(6)由電阻RIO、 R12、 R13、 R14、 R15、 R17、 R18、 R19和穩(wěn)壓集 成塊U3、 U4、 U5及電容C12、 C13連接構(gòu)成，空載保護及輸出電路(6)中連接設 置取樣電阻R16與穩(wěn)壓集成塊U3相連。
專利摘要大功率LED恒流驅(qū)動電源，屬于LED電路裝置的技術(shù)領(lǐng)域。由EMI電路、橋式整流及濾波電路、振蕩開關(guān)及逆變電路、高頻隔離變壓器、輸出整流與濾波電路、空載保護及輸出電路、光電耦合器、誤差放大及開關(guān)管占空比調(diào)制電路連接構(gòu)成。該上述的大功率LED恒流驅(qū)動電源，能使LED的供電端與市電完全隔離，恒流精度可達到3％以內(nèi)，涉及到的穩(wěn)壓集成芯片、開關(guān)管及控制開關(guān)管占空比的控制芯片及其它電子元件都易于采購，沒有采用專用LED恒流控制芯片，生產(chǎn)成本低，性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單合理，易于大批量生產(chǎn)。
文檔編號H05B37/02GK201001227SQ20072010619
公開日2008年1月2日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者匡小紅 申請人:匡小紅