專利名稱：Led高壓節(jié)能電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種LED高壓節(jié)能電源，特別是一種220V交流供電LED聯串照明的一種恒流 驅動電源。
背景技術：
半導體照明的節(jié)能、長壽、環(huán)保等優(yōu)點決定了LED在作為照明光源將是大勢所趨。但在 當前LED推廣過程中其成本過高是一大阻力。
市面有關LED的驅動器多為脈寬調制型，其中所用電感線圈與工作頻率需配合方能正確 使用，致使結構復雜、成本過高，并且所驅動的LED均為并聯，造成了電壓的浪費，若開路 或短路都會造成嚴重的損壞。要克服上述可能發(fā)生的故障將提高本已不低的成本。中國專利 公告號CN101227778、 CN101103468、 CN101227779、 CN101137262等均屬脈寬調制類。專利 號200520045143.0公開號CN2831680 (200.10.25)屬電流控制型，但兩例都使用了專用 芯片，該案中電感只起電流濾波作用。專利號200810065680. X公開號CN101227780
(2008.07.23)案中有兩組電感線圈，且驅動電流為與AC電源同相的完整弦波，兩案結構均 較復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，公開一種電路結構簡單，成本低，體積小，輸出穩(wěn)定性好，照明效 率高，直接輸入交流220V電源工作的串接LED驅動電源。
本發(fā)明的技術方案是市電經全橋整流濾波后，正極一路經電阻、穩(wěn)壓管到負極，生成 一低壓供控制電路工作， 一路經電感線圈、LED、開關管、采樣電阻接負，構成工作主回路； 控制電路中比較器l，正向端與基準電壓連結，負向端與采樣電阻和MOS管S結點連結，比 較器輸出端與M0S管控制G連接。
當本發(fā)明接入市電后，采樣電阻無電流，比較器輸出正電壓，M0S管導通， 一定時間后 采樣電阻上電流到達設定值，比較器翻轉，M0S管關斷，采樣電阻上無電流，M0S管又通導， 周而復始，在設定電流下主電路自激振蕩，LED發(fā)光。
本發(fā)明的有益效果是，與現有電路相比，結構簡單，成本低，節(jié)能，升溫低，LED串聯 工作效率更高，可根據負載及電源電壓變化自動調節(jié)M0S管開通時間。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明


圖1為本發(fā)明LED高壓節(jié)能電源電路圖
圖2為本發(fā)明LED高壓節(jié)能電源電感線圈不同電壓時的電流波形圖
具體實施例方式
一種LED高壓節(jié)能電源。該電源包括有其交流側連接在市電一端，其直流側連接在LED光源一端的整流橋，其正負端之間有電容C2，還有經R1過并接的C1、 D2結點到負端，其中Cl、 D2并接點與比較器電源正端相連，負端與電源負端相連，比較器正負端間串接有生成基準電位的R2、 R3、 R4，兩比較器輸出端并聯與MOS管BG柵極連接，并經上拉電阻R6連接比較器電源正端，MOS管BG源極經采樣電阻接地，漏極經續(xù)流二極管D1接電源正極，連接正極的LED串接后經電感線圈與BG漏極相連，比較器1反向端與BG源極連接，正向端與基準電位Q點連接，比較器2反向端與基準電位的b點連接，正向端經C3連接輸出端，并與接于比較器電源正端的電阻R5連接。
在本實施方案中，比較器電源電壓小于20V，采樣電阻R7根據負載電流具體設定，應與基準電位在最大設定電流時電位相等，R5可調，R5、 C3時間常數應滿足實際工作需要，延時開啟MOS管。
在本發(fā)明實施方案中，LED、電感線圈、續(xù)流二極管、功率開關管、采樣電阻、比較器、基準電位a構成一閉環(huán)自控回路，在驅動電流達設定值時關斷電流，電感儲能經續(xù)流二極管對LED放電， 一定延時后電流開啟，達設定值時關斷，周而復始，對LED以恒電流脈沖方式驅動。
本發(fā)明中利用了電感線圈內電流滯后的特性。電感線圈中電流上升波形為指數特性，在電感量一定時電壓變化電流波形也相應變化，電壓低，波形平緩，電壓高，波形陡峭。當電壓不同，流經電感線圈一定電流的時間不同。因此，前述方案中的閉環(huán)控制能輕松做到恒定電流脈沖方式驅動，電壓變化，只是脈沖頻率變化，電壓高頻率高，電壓低頻率低，這都由上述方案中的閉環(huán)控制自動完成，使驅動電路更簡單，省去了鋸齒波發(fā)生和脈寬調制電路，降低了成本，減少了故障率。
所述的LED高壓節(jié)能電源具體工作實況如下
當本發(fā)明LED高壓節(jié)能電源接入220V交流電源時，經橋式整流濾波回路成為波形較平的310V直流，經電阻、穩(wěn)壓管、電容生成一小于20V的直流電源，為控制部分的比較器電源。LED電感線圈，續(xù)流二極管構成一環(huán)路，續(xù)流管負極，LED正極與310V直流正極相連，續(xù)流二極管正極與電感線圈結點與MOS管漏極連結，開關管源極經采樣電阻接地，開關管為N型，比較器為開關輸出，有上拉電阻接20V正，比較器兩輸出并接于MOS管柵極上，比較器l反相端接采樣電阻，正向端接基準電位a，比較器2反相端接基準電位b，正向端接R5C3結點，R5上端接20V電壓正，此時比較器電源未完成設定電壓，MOS管無柵壓截止，沒有電流流經LED，瞬間柵壓建立BG開通，R7上有電流流過，當R7上電位大于比較器1正向端電位時，比較器翻轉拉低柵壓，同時拉低比較器2正向端電容C3，比較器2輸出零，柵極電位為零，BG截止，此時R5對C3充電，比較器2輸出保持為零，比較器1此時因采樣電阻無電流輸出已翻轉為高，但兩比較器輸出為與門相與仍維持BG關斷，當R5對C3充電電位超過比較器2反相端基準電位時，比較器2輸出轉高，BG重又開啟，有電流流過LED、電感線圈、BG、采樣電阻，又重復前述的過程，構成一種自激振蕩結構。因此調節(jié)C3的充電電流，也就是充電時間，可調節(jié)BG關斷時間，關斷時間延長，脈沖頻率降低，LED亮度成為可調節(jié)。
本發(fā)明中，LED采用串聯驅動，可以充分利用電源電壓，也使本案在較小的驅動電流情況下有較大的輸出功率。由于本發(fā)明工作方式擁有的特點，串聯的LED中有部分短路也不影響其他LED正常工作，若LED開路驅動電源自動停止工作。
所述的LED高壓節(jié)能電源，加于電感線圈上的電壓是指整流濾波后的直流電壓減去LED串11*(3.廣3.5v)后的電壓。在本發(fā)明的實際應用中對直流波紋系數沒有特殊要求，波紋的不足，本電源電路中的閉環(huán)控制環(huán)節(jié)會調節(jié)BG開啟時間來進行補償，因此可以驅動相同電流LED串，擴大了應用范圍。
本發(fā)明也具有多種保護功能，但都是現有技術在這里就不再重復描述，本發(fā)明也可直接用于變壓器降壓供電或電瓶直接供電。
所述的LED高壓節(jié)能電源，BG也可采用P型MOS管，置于C2到Dl的電源正的連線中，電感線圈也可置于正極連線D1至LED之間，都不會影響本發(fā)明的可靠性。本發(fā)明結構簡單，成本低，高效，低發(fā)熱，節(jié)能，長壽，可做成專用驅動電源集成塊，使用更方便。本發(fā)明具有的優(yōu)勢是不言而喻的，具有巨大的市場前景。
權利要求
1.一種LED高壓節(jié)能電源，包括橋式整流電路，濾波電路，電阻降壓的低壓電路，及低壓電路中的電阻構成的基準電路；串接的LED，電感線圈、續(xù)流二極管構成的環(huán)路。特征在于由MOS管、采樣電阻、比較器、基準電位a構成的自振閉環(huán)控制回路；比較器2、基準電位b、R5、C3、R6構成的同步延時回路；同時比較器、和比較器z輸出端相與且和MOS管柵極G連接；其中，MOS管為N型，漏極D連接續(xù)流二極管D，正極，源極S連接采樣電阻R7，對地；比較器1反向端連接S，正向端連接基準電位a，輸出端連接G，比較器2反向端連接基準電位b，正向端經R5到低電源正極，輸出端和比較器1輸出端相連，并經R6連接低壓電源正極，比較器2正向端和輸出端跨接有C3.
2. 根據權利要求1所述的LED驅動電源，其特征在于M0S管為P型，接入整流后電源 正極連線C2與續(xù)流二極管Dl之間，Dl正極和電感線圈L結點連接采樣電阻到地。
3. 根據權利要求1所述的LED驅動電源，其特征在于電感線圈L接入續(xù)流二極管Dl和 LED正極間構成閉合回路。
4. 根據權利要求1所述的LED驅動電源，其特征在于R5為可調電阻。
5. 根據權利要求1所述的LED驅動電源，其特征在于220V市電供電或變壓器降壓供 電或蓄電池直接供電。
全文摘要
一種LED高壓節(jié)能電源，用于市電場所由開關管與比較器采樣電阻構成一閉環(huán)控制回路，對流經LED和電感線圈的電流進行適時恒流控制，根據負載大小及電壓自適應對電流的調節(jié)，省去了鋸齒波發(fā)生器及脈寬調節(jié)控制電路，用更簡單的電路設計，滿足了電路的多種功能，LED采用串聯工作方式，充分利用電壓用較小的電流達到大的功率輸出，發(fā)熱量更小，更節(jié)電，充分響應了國家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展方針。
文檔編號H05B37/00GK101646280SQ20081007008
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者振 秦 申請人:馬善學;秦 振