本實用新型涉及照明領(lǐng)域,特別涉及一種LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路。
背景技術(shù):
隨著LED光源使用的普及,消費者對LED光源保持光通量恒定輸出有更高的要求。特別是獨立式LED驅(qū)動器,燈具制造商所配置的負載可能會在50%到100%的范圍內(nèi)變化,為了滿足LED光輸出的要求,并不至因LED燈珠過流或欠流而影響燈珠的壽命或色溫,LED驅(qū)動電源的恒流特性必須在滿負載和低負載時均能有很高的恒流精度,即有良好的負載調(diào)整率。
LED驅(qū)動電源有恒壓和恒流型,鑒于LED的正溫度特性,以采用恒流型為主。
反激變換器的LED恒流驅(qū)動器是在中小功率等級的應(yīng)用領(lǐng)域使用最為普遍的一種LED驅(qū)動電源,有隔離式和非隔離式兩種型式,其最常用的恒流控制方式則有副邊反饋方式和原邊反饋方式兩種。
采用專門的控制芯片是對LED恒流驅(qū)動器進行恒流控制的常用手段。
所謂副邊反饋是通過采樣輸出端電流,在電流環(huán)中與電流基準作比較,再通過光電耦合器反饋到初級的控制芯片中,調(diào)整芯片控制的場效應(yīng)管的開關(guān)頻率和脈沖寬度來調(diào)整輸出電流。其優(yōu)點是控制精度高,能將輸出電流的精度控制在5%以內(nèi),滿足目前市場最基本的要求。其缺點是成本高,電路復(fù)雜,很難實現(xiàn)LED驅(qū)動電源的小型化。
所謂原邊反饋是通過檢測變壓器初級的開關(guān)峰值電流,通過控制芯片對場效應(yīng)管的開關(guān)頻率和脈寬控制輸出電流大小。其優(yōu)點是成本低,電路簡單,適用于單一負載光源或者燈具使用。缺點則是由于檢測方式的改變,當(dāng)負載變化范圍超過50%時,輸出電流的偏差將超出5%的基本要求。
為克服現(xiàn)有原邊反饋或副邊反饋方式解決LED驅(qū)動器保持輸出恒流特性的成本高或精度低的缺點,本實用新型在由控制芯片調(diào)控的隔離型或非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電源中,增加一套由電阻分壓器,基準電壓電路和LED驅(qū)動器負載變動取樣電路組成的LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路,以少量普通元器件構(gòu)成的電流采樣補償環(huán)路,實現(xiàn)負載在50%~100%變化時,仍能保證5%高精度的恒流輸出,總成本遠低于現(xiàn)有的副邊反饋方式的成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是以低成本實現(xiàn)LED驅(qū)動器具有高精度的負載調(diào)整率。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣的:一種LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路,適用于由控制芯片調(diào)控的隔離型或非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電源,其特征為:LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路由電阻分壓器,LED驅(qū)動器負載變動取樣電路以及基準電壓電路三部分組成,所述電阻分壓器以及所述基準電壓電路,都連接在反激變換器控制芯片電源Vcc端上,LED驅(qū)動器負載變動取樣電路的輸出,與控制芯片連接,所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路對所述電阻分壓器檢測到的負載變化采樣,向控制芯片U101的電流檢測腳CS所接的電阻注入附加的控制電流,形成一個與輸出負載成反比的偏移電壓,對控制芯片U101的內(nèi)部開關(guān)延時進行補償。
所述電阻分壓器由上分壓電阻R2和下分壓電阻R3組成,上分壓電阻R2連接在反激變換器控制芯片電源Vcc端上,對反激變換器負載的變化進行采樣。
所述基準電壓電路由限流電阻R1和穩(wěn)壓源U1組成,為所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路提供恒定的基準電壓。
所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路由放大晶體管Q1和限流電阻R4組成,放大晶體管Q1的發(fā)射極經(jīng)限流電阻R4連接在穩(wěn)壓源U1上,放大晶體管Q1的基極連接在所述電阻分壓器上,放大晶體管Q1的集電極連接到控制芯片U101的電流檢測腳CS。
所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路的放大晶體管Q1是P溝道結(jié)型雙極型晶體管。
所述基準電壓電路的穩(wěn)壓源U1是TL431型可控精密穩(wěn)壓源。
本實用新型的特點是,在由控制芯片調(diào)控的隔離型或非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電源中,增加一套由電阻分壓器,基準電壓電路和LED驅(qū)動器負載變動取樣電路組成的LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路,以少量普通元器件構(gòu)成的電流采樣補償環(huán)路,實現(xiàn)負載在50%~100%變化時,仍能保證5%高精度的恒流輸出,總成本遠低于現(xiàn)有的副邊反饋方式的成本。
附圖說明
圖1 隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電負載調(diào)整率改善電路;
圖2 非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電負載調(diào)整率改善電路。
圖中標號說明
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具體實施方式
本實用新型涉及一種LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路,適用于由控制芯片調(diào)控的隔離型或非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電源,其特征為:LED驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路由電阻分壓器,LED驅(qū)動器負載變動取樣電路以及基準電壓電路三部分組成,所述電阻分壓器以及所述基準電壓電路,都連接在反激變換器控制芯片電源Vcc端上,LED驅(qū)動器負載變動取樣電路的輸出,與控制芯片連接,所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路對所述電阻分壓器檢測到的負載變化采樣,向控制芯片U101的電流檢測腳CS所接的電阻注入附加的控制電流,形成一個與輸出負載成反比的偏移電壓,對控制芯片U101的內(nèi)部開關(guān)延時進行補償。
所述電阻分壓器由上分壓電阻R2和下分壓電阻R3組成,上分壓電阻R2連接在反激變換器控制芯片電源Vcc端上,對反激變換器負載的變化進行采樣。
所述基準電壓電路由限流電阻R1和穩(wěn)壓源U1組成,為所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路提供恒定的基準電壓。
所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路由放大晶體管Q1和限流電阻R4組成,放大晶體管Q1的發(fā)射極經(jīng)限流電阻R4連接在穩(wěn)壓源U1上,放大晶體管Q1的基極連接在所述電阻分壓器上,放大晶體管Q1的集電極連接到控制芯片U101的電流檢測腳CS。
所述LED驅(qū)動器負載變動取樣電路的放大晶體管Q1是P溝道結(jié)型雙極型晶體管。
所述基準電壓電路的穩(wěn)壓源U1是TL431型可控精密穩(wěn)壓源。
參閱附圖,對本實用新型作進一步的描述。
附圖1是隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電負載調(diào)整率改善電路。
在原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電路1中,LED恒流驅(qū)動器直流供電電壓DCin的輸入端M與反激變壓器T101的初級繞組N1的1腳相連接,LED恒流驅(qū)動器直流供電電壓DCin的輸入端G接地。場效應(yīng)開關(guān)管Q101的漏極接反激變壓器T101的初級繞組N1的2腳,場效應(yīng)開關(guān)管Q101的柵極接驅(qū)動電阻R103的一端,驅(qū)動電阻R103的另一端接控制芯片U101的控制芯片驅(qū)動GD腳。場效應(yīng)開關(guān)管Q101的源極與原邊電流采樣電阻R101的一端及場效應(yīng)管柵極電阻R102的一端相連接,原邊電流采樣電阻R101的另一端接地,場效應(yīng)管柵極電阻R102的另一端與控制芯片U101的電流檢測CS腳以及放大晶體管Q1的集電極相連接。反激變壓器T101的輸出繞組N3的3腳接整流二極管D101的正極,整流二極管D101的負極與濾波電容C101的正端以及LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓輸出端“+”相連接。反激變壓器T101的輸出繞組N3的4腳與濾波電容C101的負端以及LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓輸出端“-”相連接。反激變壓器T101的輔助繞組N2的5腳接整流二極管D102的正極以及控制芯片過零檢測電阻R104的一端,整流二極管D102的負極接濾波電容C102的正端,構(gòu)成控制芯片直流電源電壓Vcc端,與此Vcc端相接的有控制芯片U101的Vcc腳,負載調(diào)整率改善電路3的限流電阻R1的一端,以及上分壓電阻R2的一端。反激變壓器T101的輔助繞組N2的6腳以及濾波電容C102的負端接地。在負載調(diào)整率改善電路3中,TL431型可控精密穩(wěn)壓源U1的陰極K和參考極R連接在一起,并與限流電阻R1的另一端及限流電阻R4的一端相連接,穩(wěn)壓源U1正極A接地。放大晶體管Q1的發(fā)射極接限流電阻R4的另一端,放大晶體管Q1的基極接上分壓電阻R2的另一端以及下分壓電阻R3的一端,下分壓電阻R3的另一端接地。LED燈負載電路2的LED燈發(fā)光二極管組件LEDs的正極和負極,分別與LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓DCout的“+”和“-”相連接,在發(fā)光二極管組件LEDs的配置有變動時,獲得恒定的驅(qū)動電流。
附圖2是非隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動電負載調(diào)整率改善電路。與圖1隔離型原邊反饋反激式LED恒流驅(qū)動器負載調(diào)整率改善電路不同的僅僅是反激變壓器T101沒有輸出繞組N3,LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓直接由反激變壓器T101的初級繞組N1獲得。具體的連接方式是:LED恒流驅(qū)動器直流供電電壓DCin的輸入端M,與反激變壓器T101的初級繞組N1的1腳,濾波電容C101的負端,以及LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓輸出端“-”相連接。反激變壓器T101的初級繞組的2腳除與場效應(yīng)開關(guān)管Q101的漏極相連接外,還與整流二極管D101的正極相接,整流二極管D101的正極,濾波電容C101的正端連接LED恒流驅(qū)動器直流輸出電壓的正輸出端“+”。