高效率led開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于驅(qū)動(dòng)LED的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，包括整流單元、濾波單元、變壓器T1和輸出單元，整流單元的輸入端與市電連接，輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出與變壓器T1輔助繞組Naux連接，變壓器T1次級(jí)繞組NS與輸出單元連接，變壓器T1的原邊繞組NP與輔助繞組Naux之間連接有恒流驅(qū)動(dòng)單元，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元由有源功率因數(shù)校正的高精度降壓型的LED恒流控制芯片U1和其外圍電路組成。本實(shí)用新型得到的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，極大的改善了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源對(duì)輸電線路造成的諧波失真，使得整體電路采用極少的外圍電路就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出及驅(qū)動(dòng)LED燈的作用，極大的降低了物料成本。
【專利說(shuō)明】高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種于LED電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED具有功耗小、使用壽命長(zhǎng)、低成本等優(yōu)點(diǎn)，其被廣泛地應(yīng)用于照明、顯示等領(lǐng)域，如LED照明燈、LED顯示屏、LED燈飾等。傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源大多采用光電耦合器，此類LED電源具有以下缺點(diǎn):濾波電路中一般采用電解電容進(jìn)行濾波，因此傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源對(duì)輸電線路造成的諧波會(huì)產(chǎn)生失真導(dǎo)致電路工作不夠穩(wěn)定，而且這種電路整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外圍電路元器件比較多，從而增加了成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種無(wú)光耦設(shè)計(jì)，電路能夠?qū)崿F(xiàn)PF>0.95，極大的改善了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源對(duì)輸電線路造成的諧波失真，使得整體電路采用極少的外圍電路就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出及驅(qū)動(dòng)LED燈的作用的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，包括整流單元、濾波單元、變壓器Tl和輸出單元，所述的整流單元的輸入端與市電連接，輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出與變壓器Tl輔助繞組Naux連接，所述變壓器Tl次級(jí)繞組NS與輸出單元連接，所述變壓器Tl的原邊繞組NP與輔助繞組Naux之間連接有恒流驅(qū)動(dòng)單元，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元由有源功率因數(shù)校正的高精度降壓型的LED恒流控制芯片Ul和其外圍電路組成。有源功率因數(shù)校正的高精度降壓型的LED恒流控制芯片Ul為恒流驅(qū)動(dòng)單元的核心
`[0005]通過(guò)采用集成芯片減少了光耦反饋的作用，從而使得整體外圍可采用極少的器件，極大的降低了成本。
[0006]為了保證的使用安全性，所述的LED恒流控制芯片Ul采用BD2309芯片，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單兀中的外圍電路包括電阻器R5、電阻器R6、電阻器R12、電阻器R13、阻器R14、電阻器R11、電阻器R19、電阻器RS2、電阻器RSl、電阻器R7、電阻器R9、電阻器R8、電阻器R10、電容器C6、電容器C7、電容器C3、電容器C2、電容器C9、電容器C5、場(chǎng)效應(yīng)管Ql、二極管D5、二極管D6和二極管D7，其連接關(guān)系為:電阻器RS2和電阻器RSl并聯(lián)后連接在LED恒流控制芯片Ul的CS端與GND端之間，電容器C3連接在LED恒流控制芯片Ul的COMP與GND端之間，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后一端與變壓器Tl的輔助繞組Naux —端連接，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后另一端與LED恒流控制芯片Ul的VCC端連接，且變壓器Tl的輔助繞組Naux上還連接有串聯(lián)的電阻器R9和電阻器R8，且LED恒流控制芯片Ul的FB端連接在電阻器R9和電阻器R8串聯(lián)的公共端上，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后一端連接在LED恒流控制芯片Ul的LN端上，且上述電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后的這一端還通過(guò)串聯(lián)的電阻器R5和電阻器R6連接在濾波單元的輸出端，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后另一端連接分別與電阻器R8以及電容器C5連接，濾波單元的輸出端上還與GND端之間依次串聯(lián)有電阻器R12、電阻器R13和電容器C6,且電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端通過(guò)電阻器Rll與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端通過(guò)電容器C9與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，在電阻器Rll的兩端還并聯(lián)有由電阻器R19與二極管D6串聯(lián)的電路，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極端與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，LED恒流控制芯片Ul的ST端與電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極端與變壓器Tl的原邊繞組NP 一端連接。通過(guò)采用BD2309芯高PF的PSR控制芯片，以及結(jié)合外部的驅(qū)動(dòng)電路，使得電路具有高達(dá)95%以上的PF值，且電路整體具有欠壓、過(guò)壓、輸出開(kāi)路短路保護(hù)同時(shí)穩(wěn)定輸出的作用。
[0007]為了穩(wěn)定改善了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源對(duì)輸電線路造成的諧波失真，所述的濾波單元包括電阻器R3、電阻器R4、電容器CO、電容器Cl、電感L3和電感L2，且所述的電容器CO和電容器Cl均為非電解電容。
[0008]本實(shí)用新型得到的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，采用高PF的PSR控制芯片，而且濾波電路中采用普通電容代替了傳統(tǒng)的電解電容整流濾波，從而實(shí)現(xiàn)PF>0.95，極大的改善了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源對(duì)輸電線路造成的諧波失真，使得整體電路采用極少的外圍電路就能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出及驅(qū)動(dòng)LED燈的作用，極大的降低了物料成本，而且整體電路還能起到欠壓、過(guò)壓、輸出開(kāi)路、短路的保護(hù)作用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是實(shí)施例的電路原理圖。
[0010]圖中:整流單元1、濾波單元2、恒流驅(qū)動(dòng)單元3、輸出單元4。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例:
[0013]如圖1所示，本實(shí)施例提供的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，包括整流單元1、濾波單元2、變壓器Tl和輸出單元4，所述的整流單元I的輸入端與市電連接，輸出端與濾波單元2連接，濾波單元2的輸出與變壓器Tl輔助繞組Naux連接，所述變壓器Tl次級(jí)繞組NS與輸出單元4連接，所述變壓器Tl的原邊繞組NP與輔助繞組Naux之間連接有恒流驅(qū)動(dòng)單元3，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元3由有源功率因數(shù)校正的高精度降壓型的LED恒流控制芯片Ul和其外圍電路組成。
[0014]所述的LED恒流控制芯片Ul采用BD2309芯片，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元3中的外圍電路包括電阻器R5、電阻器R6、電阻器Rl2、電阻器Rl3、阻器R14、電阻器R11、電阻器R19、電阻器RS2、電阻器RS1、電阻器R7、電阻器R9、電阻器R8、電阻器R10、電容器C6、電容器C7、電容器C3、電容器C2、電容器C9、電容器C5、場(chǎng)效應(yīng)管Ql、二極管D5、二極管D6和二極管D7，其連接關(guān)系為:電阻器RS2和電阻器RSl并聯(lián)后連接在LED恒流控制芯片Ul的CS端與GND端之間，電容器C3連接在LED恒流控制芯片Ul的COMP與GND端之間，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后一端與變壓器Tl的輔助繞組Naux —端連接，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后另一端與LED恒流控制芯片Ul的VCC端連接，且變壓器Tl的輔助繞組Naux上還連接有串聯(lián)的電阻器R9和電阻器R8，且LED恒流控制芯片Ul的FB端連接在電阻器R9和電阻器R8串聯(lián)的公共端上，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后一端連接在LED恒流控制芯片Ul的LN端上，且上述電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后的這一端還通過(guò)串聯(lián)的電阻器R5和電阻器R6連接在濾波單元2的輸出端，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后另一端連接分別與電阻器R8以及電容器C5連接，濾波單元2的輸出端上還與GND端之間依次串聯(lián)有電阻器Rl2、電阻器Rl3和電容器C6，且電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端通過(guò)電阻器Rll與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端通過(guò)電容器C9與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，在電阻器Rl I的兩端還并聯(lián)有由電阻器R19與二極管D6串聯(lián)的電路，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極端與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，LED恒流控制芯片Ul的ST端與電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極端與變壓器Tl的原邊繞組NP —端連接。
[0015]所述的濾波單元2包括電阻器R3、電阻器R4、電容器CO、電容器Cl、電感L3和電感L2，且所述的電容器CO和電容器Cl均為非電解電容。[0016]工作時(shí):市電經(jīng)過(guò)整流濾波后，輸送給變壓器，再通過(guò)恒流驅(qū)動(dòng)單元3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得整個(gè)電路處于正常工作，具體工作方式為:當(dāng)系統(tǒng)上電后，母線電壓通過(guò)啟動(dòng)電阻器R12、電阻器R13給ST引腳的電容器C6充電，VCC電壓會(huì)跟隨ST引腳的電壓而上升，由于LED恒流控制芯片Ul采用了源極驅(qū)動(dòng)和內(nèi)部充電電路，在不損失系統(tǒng)效率的情況下，VCC電壓可以實(shí)現(xiàn)非?？焖俚纳想?，當(dāng)VCC電壓上升到啟動(dòng)閾值電壓后，LED恒流控制芯片Ul開(kāi)始輸出脈沖信號(hào)，內(nèi)部充電電路被關(guān)斷，VCC電壓由變壓器Tl的輔助繞組Naux供電。該電路在正常工作時(shí)，如果連接輸出單元4的LED數(shù)量特別少以至于輸出電壓特別低，導(dǎo)致變壓器Tl的輔助繞組Naux無(wú)法給VCC供電，內(nèi)部充電電路會(huì)重新開(kāi)啟給VCC供電，最后VCC會(huì)穩(wěn)定在8V~10V。這個(gè)功能可以使系統(tǒng)在很寬的LED數(shù)量范圍內(nèi)正常工作。
[0017]由于BP2309采用了專有的電流采樣機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)高精度輸出恒流控制。LED輸出電流計(jì)算方法:其中，1ut ^ Veef / (2*RCS)，
[0018]其中:VKEF是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓；RK是電流采樣電阻的阻值。本實(shí)施例中的電流采用電阻分別是電阻器RS2與電阻器RSl并聯(lián)。
[0019]而且工作時(shí)具有保護(hù)作用，原理是:當(dāng)輸出短路時(shí)，系統(tǒng)工作在7kHz低頻，所以功耗很低。同時(shí)，LED恒流控制芯片Ul的COMP引腳電壓開(kāi)始上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)4.5V時(shí)，會(huì)觸發(fā)保護(hù)邏輯并鎖死，系統(tǒng)停止開(kāi)關(guān)工作。當(dāng)有些異常的情況發(fā)生時(shí)，比如LED恒流控制芯片Ul的CS端上的采樣電阻短路或者變壓器飽和，芯片內(nèi)部的快速檢測(cè)電路會(huì)觸發(fā)保護(hù)邏輯并鎖死，系統(tǒng)馬上停止開(kāi)關(guān)工作。系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)后，VCC電壓開(kāi)始下降，當(dāng)VCC到達(dá)欠壓保護(hù)閾值時(shí)，系統(tǒng)將重啟。同時(shí)系統(tǒng)不斷的檢測(cè)負(fù)載狀態(tài)，如果故障解除，系統(tǒng)會(huì)重新開(kāi)始正常工作。
【權(quán)利要求】
1.一種高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，包括整流單元(I)、濾波單元(2)、變壓器Tl和輸出單元(4)，所述的整流單元(I)的輸入端與市電連接，輸出端與濾波單元(2)連接，濾波單元(2)的輸出與變壓器Tl輔助繞組Naux連接，所述變壓器Tl次級(jí)繞組NS與輸出單元(4)連接，其特征是:所述變壓器Tl的原邊繞組NP與輔助繞組Naux之間連接有恒流驅(qū)動(dòng)單元(3)，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元(3)由有源功率因數(shù)校正的高精度降壓型的LED恒流控制芯片Ul和其外圍電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:所述的LED恒流控制芯片Ul采用BD2309芯片，所述的恒流驅(qū)動(dòng)單元(3)中的外圍電路包括電阻器R5、電阻器R6、電阻器R12、電阻器R13、阻器R14、電阻器R11、電阻器R19、電阻器RS2、電阻器RSl、電阻器R7、電阻器R9、電阻器R8、電阻器R10、電容器C6、電容器C7、電容器C3、電容器C2、電容器C9、電容器C5、場(chǎng)效應(yīng)管Ql、二極管D5、二極管D6和二極管D7，其連接關(guān)系為:電阻器RS2和電阻器RSl并聯(lián)后連接在LED恒流控制芯片Ul的CS端與GND端之間，電容器C3連接在LED恒流控制芯片Ul的COMP與GND端之間，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后一端與變壓器Tl的輔助繞組Naux —端連接，電阻器RlO和二極管D5串聯(lián)后另一端與LED恒流控制芯片Ul的VCC端連接，且變壓器Tl的輔助繞組Naux上還連接有串聯(lián)的電阻器R9和電阻器R8，且LED恒流控制芯片Ul的FB端連接在電阻器R9和電阻器R8串聯(lián)的公共端上，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后一端連接在LED恒流控制芯片Ul的LN端上，且上述電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后的這一端還通過(guò)串聯(lián)的電阻器R5和電阻器R6連接在濾波單元(2)的輸出端，電阻器R7和電容器C2并聯(lián)后另一端連接分別與電阻器R8以及電容器C5連接，濾波單元(2)的輸出端上還與GND端之間依次串聯(lián)有電阻器R12、電阻器R13和電容器C6，且電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端通過(guò)電阻器Rll與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極端通過(guò)電容器C9與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，在電阻器Rll的兩端還并聯(lián)有由電阻器R19與二極管D6串聯(lián)的電路，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極端與LED恒流控制芯片Ul的OUT端連接，LED恒流控制芯片Ul的ST端與電阻器R13與電容器C6串聯(lián)的公共端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極端與變壓器Tl的原邊繞組NP —端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效率LED開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:所述的濾波單元(2)包括電阻器R3、電阻器R4、電容器CO、電容器Cl、電感L3和電感L2，且所述的電容器CO和電容器Cl均為非電解電容。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203467006SQ201320399026
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】姚建軍 申請(qǐng)人:寧波奇馳照明燈具有限公司