專利名稱：含過流保護的大功率led燈軟驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及大功率LED燈驅(qū)動電源，具體為含過流保護的大功率LED 燈軟驅(qū)動電源。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，用交流220V作為電源驅(qū)動的大功率LED燈驅(qū)動電源，無 論這種驅(qū)動電源是分體的、 一體的或是緊湊型的，都有隔離型與非隔離型兩種 方式。并且都具有通過濾波整流、功率因數(shù)提升以及脈寬調(diào)制電壓AC/DC轉(zhuǎn)換 形成大功率LED驅(qū)動電源。當驅(qū)動電源電壓過高(>60V)或者使用環(huán)境惡劣， 電路沒有工作前的預置緩沖，以及在負載意外過電流時，就不可避免的存在甩 負載、冷啟動及大瞬態(tài)和過流運行的危害，造成大功率LED燈工作不可靠、不 穩(wěn)定，甚至燈內(nèi)局部乃至全部損壞，滅燈的故障頻繁出現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容
針對用交流220V作為電源驅(qū)動的大功率LED燈受電源網(wǎng)絡及電路結(jié)構(gòu)所 造成的甩負載、冷啟動及大瞬態(tài)和負載過電流危害易發(fā)生故障的缺點和問題， 本實用新型提供一種具有軟啟動性能的、含過流保護的大功率LED燈軟驅(qū)動電 源，以提高大功率LED燈系統(tǒng)的工作可靠性。
按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述軟驅(qū)動電源包括順序電連接的電源 濾波整流器、功率因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出 端連接軟啟動電路，在軟啟動電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器 的輸出端再連接輸出濾波器。將常規(guī)的恒流器件的恒流特征作為負載故障條件 下的過電流保護限制，使系統(tǒng)可靠運行。
在軟啟動電路中，與集成電路5U1相連的電阻5R1A及5R1B與5R2為集 成電路5U1輸出電壓的分壓電阻，與集成電路5U1相連的電容5C1為延時電容， 用于控制特性的電阻5R1B連接在三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間，所述三極 管5Q1工作在線性放大區(qū)域。
在電源啟動瞬間由于軟啟動控制回路中的延遲電容的端電壓為0，控制回路 的作用使輸出僅接近于工作電壓的70~80%，隨著對延遲電容的充電，最終使負 載獲得LED的工作電壓，使負載獲得一個階梯形的"軟"電壓工作模式，避免 了負載工作回路電子器件及負載在啟動過程中受到的大瞬態(tài)的工作電壓的沖 擊。
在本實用新型大功率驅(qū)動電源中還具有恒流式限流的工作模式使電源回路 及電路負載均得到有效的保護。
本實用新型的優(yōu)點是采用上述結(jié)構(gòu)以后，由于采用了軟啟動方式避免了 負載受無緩沖啟動的啟動沖擊將大功率LED燈在高壓運行下OIOOV時)的甩 負載、冷啟動及大瞬態(tài)和過電流運行等可能的危害得到有效地避免。提高了電
源系統(tǒng)及負載運行的可靠性，使系統(tǒng)的性價比得到很好的提升。

圖1為本實用新型的電原理框圖。
圖2為軟啟動電原理圖。 圖3為恒流式限流電原理圖。
具體實施方式

見圖1，所述軟驅(qū)動電源包括順序電連接的電源濾波整流器、功率因數(shù)提升 器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出端連接軟啟動電路，在軟啟 動電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器的輸出端再連接輸出濾波器。 將常,^恒流器件的恒流特征作為負載故障條件下的過電流保護限制，使系統(tǒng) 可靠運行。
見圖2，在軟啟動電路中，與集成電路5U1相連的電阻5R1A及5R1B與 5R2為集成電路5U1輸出電壓的分壓電阻，與集成電路5U1相連的電容5C1為 延時電容，用于控制特性的電阻5R1B連接在三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間， 所述三極管5Q1工作在線性放大區(qū)域。
電源前置電路(AC/DC轉(zhuǎn)換電路)包含了電源前置濾波器、整流器、功率 因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器。通過這些電路實現(xiàn)了 AC/DC的轉(zhuǎn)換，再通過軟啟動 電路及恒流式限流器和輸出濾波器提供給大功率LED負載，以穩(wěn)定可靠的工作。
見圖2，軟啟動電路包括電阻5R1A、 5R1B、 5R2、 5R3、 5R4、 5R5、電容 5C1、 5C2、 二極管5D1、 5D2、三極管5Q1及集成電路5U1。電阻5R1A及5R1B 與5R2為集成電路5U1 (LM317)輸出電壓的分壓電阻，輸出電壓為V=1.25 [1+ (5R1A+5R1B) /5R2]。在接通電源的瞬間，電容5C2 (延時電容)的端電 壓為0，三極管5Q1導通，集成電路5U1的輸出電壓為電阻R2上的端電壓，約 110V(作為負載LED的工作電壓)。隨著輸出電壓對電容5C2的充電，電容5C2 的端電壓逐漸上升，三極管5Q1的基極電壓漸漸升高，三極管5Q1的集電極與 發(fā)射極間的電阻也漸漸升高，電流Ice也漸漸減小，使得電阻5R1B的分壓作用 逐漸減小，直至三極管5Q1截止。與此對應，電容5C2上的輸出電壓也隨之增 力口，達到額定的LED驅(qū)動電壓值。調(diào)整電阻5R3及電容5C2值可獲得延遲時間 的微調(diào)。二極管5D2的作用是電容C2能通過負載放電，使得在重復啟動時同樣 具備軟啟動的時間特征。
見圖3，用集成電路6U1 (LM317)組成恒流源是典型應用之一，而在本實 用新型中不是將其用于常規(guī)應用下的恒流狀態(tài)下，而是用其恒流特征作為負載 故障條件下的過電流限制。必須說明和注意的是在設置集成電路6UI的工作電 流時，必須選擇大于等于負載工作電流的120%的電路才可正常起到限流作用。 電容6C1、 6C2、 6C3、 6C4、電阻6R2及二極管6D1分別為濾波、退耦及電源 保護和隔離作用所設置的。
在電源啟動瞬間由于軟啟動控制回路中的延遲電容的端電壓為0，由于控制 回路的作用使輸出僅接近于工作電壓的70~80%，隨著對延遲電容的充電，最終 使負載獲得LED的工作電壓，使負載獲得一個階梯形的"軟"電壓工作模式，
避免了負載工作回路電子器件及負載在啟動過程中受到的大瞬態(tài)的工作電壓的 沖擊。
在本實用新型大功率驅(qū)動電源中還具有恒流式限流的工作模式使電源回路 及電路負載均得到有效的保護。
用一只延時電容及工作在線性放大區(qū)域的三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間 的特性控制電阻5R1和5R2分壓特征作為軟啟動功能體現(xiàn)的大功率LED驅(qū)動電 源。軟啟動及恒流式限流器的前置AC/DC電路為濾波整流、功率因數(shù)提升器及 脈寬調(diào)制器組成的AC/DC變換電路。
權(quán)利要求1、含過流保護的大功率LED燈軟驅(qū)動電源，包括順序電連接的電源濾波整流器、功率因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出端連接軟啟動電路，在軟啟動電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器的輸出端再連接輸出濾波器，將常規(guī)的恒流器件的恒流特征作為負載故障條件下的過電流保護限制，使系統(tǒng)可靠運行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含過流保護的大功率LED燈軟驅(qū)動電源，其特 征在于在軟啟動電路中，與集成電路(5U1)相連的電阻(5R1A)及(5R1B) 與(5R2)為集成電路(5U1)輸出電壓的分壓電阻，與集成電路(5U1)相連 的電容(5C1)為延時電容，用于控制特性的電阻(5R1B)連接在三極管(5Q1) 的集電極與發(fā)射極間，所述三極管(5Q1)工作在線性放大區(qū)域。
專利摘要本實用新型為含過流保護的大功率LED燈軟驅(qū)動電源。提供了一種既帶過流保護又具有可有效避免甩負載和冷啟動等大瞬態(tài)危害的軟啟動性能的大功率LED的驅(qū)動電源，大大提高了大功率LED燈系統(tǒng)的工作可靠性。其特征在于其包括輸入電源濾波器、整流器、功率因數(shù)提升電路以及脈寬調(diào)制器的AC/DC變換后，通過軟啟動控制及恒流式限流器的輸出提高了LED大功率燈系統(tǒng)工作的可靠性。該電源用于LED照明用燈、LED防爆燈及廣告用LED照射明最為典型。
文檔編號H05B37/02GK201210760SQ200820038080
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者茅建生, 茅穎杰 申請人:茅建生