專利名稱：一種帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱨ed電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED燈電源，尤其是一種帶燈具過(guò)溫保護(hù)的恒流LED電源。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED作為一種全新的照明方式，具有壽命長(zhǎng)，耗能低，無(wú)汞污染，應(yīng)用靈活等顯著優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。但相對(duì)于其他光源而言，大功率LED發(fā)熱極高，用于驅(qū)動(dòng)LED的功耗有75% 85%最終轉(zhuǎn)換為熱能，過(guò)多的熱量會(huì)減少LED的光輸出和產(chǎn)生偏色，加速LED老化。大功率LED的產(chǎn)品規(guī)格書中都會(huì)標(biāo)明不同環(huán)境溫度(或LED焊點(diǎn)的溫度)下的最高容許輸出電流的曲線圖。當(dāng)周圍溫度低于安全溫度點(diǎn)，輸出最高容許電流保持不變；當(dāng)高于安全溫度點(diǎn)，輸出最高容許電流隨周圍溫度升高而降低，即所謂的降額曲線。為確保LED的性能壽命不受影響，必須保證LED工作在降額曲線與橫、縱坐標(biāo)軸所包絡(luò)的安全區(qū)內(nèi)。但是，目前大多數(shù)LED的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)計(jì)為不隨溫度變化的恒流源，因此，當(dāng)LED周圍溫度高于安全溫度點(diǎn)時(shí)，工作電流就不在安全區(qū)內(nèi)，這將導(dǎo)致LED的壽命遠(yuǎn)低于規(guī)格書的數(shù)值甚至直接損壞。而LED周圍溫度過(guò)高是由LED自身發(fā)熱導(dǎo)致。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，包括依次串接的EMI/EMC模塊和橋式整流模塊，所述的EMI/EMC模塊的輸入端接市電電源，所述的帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源還包括開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊，所述的橋式整流模塊的輸出與開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸入端相連，恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸出端連接到LED光源。本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器IC1，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的CONT腳通過(guò)電阻Rl接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的DRAIN腳通過(guò)變壓器主繞組NP接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，變壓器輔助繞組Naux —端接地，另一端通過(guò)二極管Dl接所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的Vccl腳，所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的Vccl腳同時(shí)通過(guò)電容C2接地，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的FB腳通過(guò)光耦與所述恒流限壓控制模塊連接。本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊之間串接限壓控制電路，所述的限壓控制電路包括二極管D3，變壓器次級(jí)繞組Ns —端接地，另一端通過(guò)二極管D2和電解電容El組成的整流濾波電路提供直流電壓Vs，直流電壓Ns通過(guò)電阻R3和經(jīng)PC817芯片IC3的初級(jí)接二極管D3的負(fù)極，二極管D3的正極接地。[0010]本實(shí)用新型的恒流溫度補(bǔ)償模塊包括恒流芯片IC2，變壓器次級(jí)繞組提供的直流電壓Vs經(jīng)電阻R4后連接恒流芯片IC2的CSN腳，恒流芯片IC2的VIN腳和二極管D4的負(fù)極接直流電壓Vs，二極管D4的正極和恒流芯片IC2的SW腳通過(guò)電感L2后，與Vout給LED光源供電。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型降低了控制器的生產(chǎn)成本和故障率，成本相對(duì)傳統(tǒng)方案可降低10%以上。本實(shí)用新型在恒流輸出的基礎(chǔ)上，增加了 LED溫度補(bǔ)償電路實(shí)現(xiàn)LED燈具過(guò)溫保護(hù)，極大的延長(zhǎng)了 LED的使用壽命。同時(shí)由于控制了 LED的工作溫度，在降低LED的發(fā)熱的同時(shí)，也減輕了燈具的空間溫度，使得LED電源的工作環(huán)境溫度亦得到降低，減輕了器件損耗，延長(zhǎng)了電源的使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型用于交流220V輸入，帶溫度補(bǔ)償，恒流輸出的LED照明，包括如下部分1、EMI/EMC電路。防止外界和控制器相互之間的電磁干擾。2、橋式整流。用于將交流輸入轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鱒busl。3、開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器IC1，型號(hào)可為VIPER28及周邊電路。4、變壓器。用于把高壓直流Vbusl變成低壓直流Vs。5、限壓控制電路。用于將限定直流電壓Vs在一定范圍內(nèi)。6、恒流芯片IC2，型號(hào)可為PT4115。使得輸出恒流，同時(shí)帶溫度補(bǔ)償。如圖1所示按照功能模塊劃分,本實(shí)用新型包括依次串接的EMI/EMC模塊和橋式整流模塊，所述的EMI/EMC模塊的輸入端接市電電源，其特征是所述的帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源還包括開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊，所述的橋式整流模塊的輸出與開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸入端相連，恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸出端連接到LED光源。如圖2，本電源為單端反激式電路。所述EMI/EMC模塊輸入220V交流。在輸入端并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻VRl防止雷擊。+電感LI，電容CXl，CX2起濾波作用。橋式整流模塊的整流橋BDl將交流輸入變成直流Vbusl，Vbusl波形為半個(gè)正弦波形式。整流橋BDl的兩個(gè)輸出端之間連接第一電容Cl。本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的CONT腳通過(guò)電阻Rl接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的DRAIN腳通過(guò)變壓器主繞組NP接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，變壓器輔助繞組Naux —端接地，另一端通過(guò)二極管Dl接所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的Vccl腳，所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的Vccl腳同時(shí)通過(guò)電容C2接地，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl的FB腳通過(guò)光耦與所述恒流限壓控制模塊連接。本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊之間串接限壓控制電路，所述的限壓控制電路包括二極管D3，變壓器次級(jí)繞組Ns —端接地，另一端通過(guò)二極管D2和電解電容El組成的整流濾波電路提供直流電壓Vs，直流電壓Ns通過(guò)電阻R3和經(jīng)PC817芯片IC3的初級(jí)接二極管D3的負(fù)極，二極管D3的正極接地。本實(shí)用新型的恒流溫度補(bǔ)償模塊包括恒流芯片IC2，變壓器次級(jí)繞組提供的直流電壓Vs經(jīng)電阻R4后連接恒流芯片IC2的CSN腳，恒流芯片IC2的VIN腳和二極管D4的負(fù)極接直流電壓Vs，二極管D4的正極和恒流芯片IC2的SW腳通過(guò)電感L2后，與Vout給LED光源供電。BDl和Cl組成橋式整流濾波電路。電阻Rl和R2串聯(lián)后。接在橋式整流輸出的兩端，組成電阻分壓器。開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器VIPER28芯片ICl通過(guò)CONT腳采樣電阻R2上的壓降，來(lái)調(diào)節(jié)芯片ICl中的MOSFET漏極電流限制設(shè)置點(diǎn)，抑制漏極電流過(guò)大。VIPER28芯片ICl的反饋引腳FB用來(lái)控制PWM操作。變壓器輔助繞組Naux通過(guò)二極管Dl整流和電容C2濾波，給VIPER28芯片ICl供電。變壓器次級(jí)繞組Ns通過(guò)D2整流和El濾波后，輸出直流電壓Vs。Vs —路經(jīng)R5給LED供電，一路給PT4115芯片供電。第三二極管D3為穩(wěn)壓二極管，用于控制直流電壓Vs工作在設(shè)定范圍內(nèi)。恒流溫度補(bǔ)償模塊中，R4是取樣電阻，它決定恒流源的絕對(duì)精度，L2是鎮(zhèn)流電感，用于將脈沖電流變換成三角波電流，D4是續(xù)流二極管，在PT4115芯片IC2內(nèi)部MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)為儲(chǔ)存在電感L2中的電流提供放電回路。R6為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，用于LED溫度控制和自動(dòng)亮度控制。PT4115和電感L2、電流采樣電阻R4形成一個(gè)自振蕩的連續(xù)電感電流模式的降壓型恒流LED控制器。VIN上電時(shí)，電感L2和電流采樣電阻R4的初始電流為零，LED輸出電流也為零。這時(shí)候，內(nèi)部比較器的輸出為高，內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，SW的電位為低。電流通過(guò)電感L2、電流采樣電阻R4、LED和內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)從VIN流到地，電流上升的斜率由VIN、電感L2和LED壓降決定，在R4上產(chǎn)生一個(gè)壓差VCSN，當(dāng)(VIN-VCSN) >115mV時(shí)，內(nèi)部比較器的輸出變低，內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，電流以另一個(gè)斜率流過(guò)電感L2、電流采樣電阻R4、LED和二極管D3，當(dāng)(VIN-VCSN) < 85mV時(shí)，功率開(kāi)關(guān)重新打開(kāi)，這樣使得在LED上的平均電流為Iout= (O. 085+0. 115)/2R4 =0. 1/R4。LED電流通過(guò)DM到地之間接負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC) R5到進(jìn)行調(diào)節(jié)，PT4115芯片ICl內(nèi)部有一個(gè)上拉電阻接在內(nèi)部穩(wěn)壓電壓5V上，DIM管腳的電壓VDM由內(nèi)部S上拉電阻和外部NTC電阻R6分壓決定。當(dāng)環(huán)境溫度低于LED安全溫度時(shí)，VDM高于2. 5V時(shí)，輸出LED電流保持恒定，并由(O. 1/R4)設(shè)定。當(dāng)周圍溫度高于LED安全溫度時(shí)，R5阻值因溫度升高二減小，故VDM管腳的電壓降低。當(dāng)VDIM低于2. 5V時(shí)，PT4115芯片IC2會(huì)控制Iout隨周圍溫度升高而降低。，使LED光照強(qiáng)度降低，從而降低發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的過(guò)溫保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，包括依次串接的EMI/EMC模塊和橋式整流模塊，所述的EMI/EMC模塊的輸入端接市電電源，其特征是所述的帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源還包括開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊，所述的橋式整流模塊的輸出與開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸入端相連，恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸出端連接到LED光源。
2.如權(quán)利要求1所述帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，其特征是所述開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器IC1，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl通過(guò)電阻Rl接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，同時(shí)通過(guò)電阻R2接地，開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl通過(guò)變壓器主繞組NP接橋式整流模塊輸出的高電平Vbusl，變壓器輔助繞組Naux —端接地，另一端通過(guò)二極管Dl接所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl，所述開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器ICl通過(guò)電容C2接地，通過(guò)光耦與所述恒流限壓控制豐吳塊連接。
3.如權(quán)利要求1所述帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，其特征是所述的開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊之間串接限壓控制電路，所述的限壓控制電路包括二極管D3，變壓器次級(jí)繞組Ns —端接地，另一端通過(guò)二極管D2和電解電容El組成的整流濾波電路提供直流電壓Vs，直流電壓Ns通過(guò)電阻R3和經(jīng)PC817芯片IC3的初級(jí)接二極管D3的負(fù)極，二極管D3的正極接地。
4.如權(quán)利要求1所述帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，其特征是所述恒流溫度補(bǔ)償模塊包括恒流芯片IC2，變壓器次級(jí)繞組提供的直流電壓Ns經(jīng)電阻R4后連接恒流芯片IC2的CSN腳，恒流芯片IC2的VIN腳和二極管D4的負(fù)極接直流電壓Vs，二極管D4的正極和恒流芯片IC2的SW腳通過(guò)電感L2后，與Vout給LED光源供電。
專利摘要一種帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔鱈ED電源，包括依次串接的EMI/EMC模塊和橋式整流模塊，還包括開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和恒流溫度補(bǔ)償模塊，橋式整流模塊的輸出與開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，開(kāi)關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與恒流溫度補(bǔ)償模塊的輸入端相連，輸出端連接到LED光源。本實(shí)用新型在恒流輸出的基礎(chǔ)上，增加了LED溫度補(bǔ)償電路實(shí)現(xiàn)LED燈具過(guò)溫保護(hù)，極大的延長(zhǎng)了LED的使用壽命。同時(shí)由于控制了LED的工作溫度，在降低LED的發(fā)熱的同時(shí)，也減輕了燈具的空間溫度，使得LED電源的工作環(huán)境溫度亦得到降低，減輕了器件損耗，延長(zhǎng)了電源的使用壽命。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202907285SQ20122054844
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者周梅鳳, 呂國(guó)峰, 楊曉東, 李峰 申請(qǐng)人:宜興市宏力燈桿燈具有限公司