專利名稱：一種led驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED制造領(lǐng)域，更具體地，涉及一種結(jié)構(gòu)簡單合理，成本降低，使用穩(wěn)定可靠的LED驅(qū)動電源。
背景技術(shù)：
LED，發(fā)光二極管，為一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體組件，具有體積小、耗電量低、使用壽命長、環(huán)保耐用等優(yōu)點，廣泛用于照明燈具、顯示屏、交通訊號燈等領(lǐng)域。由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，因而在應(yīng)用過程中需要對其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，從而需要LED驅(qū)動電源。LED對驅(qū)動電源的要求近乎于苛刻，不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2 3V的低電壓驅(qū)動，必須要設(shè)計復(fù)雜的變換電路。目前，在選擇和設(shè)計LED驅(qū)動電源時，需要從高可靠性、高效率、高功率因數(shù)、浪涌保護(hù)、使用壽命、適配等方面考慮。現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示,傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電源由AC電源輸入端供電，依次輸入至EMC電路、整流電路、PFC電路、電壓變換電路、濾波電路、輸出電流電壓檢測電路以及輸出端的LED燈具。同時還設(shè)有恒流恒壓控制電路，包括放大驅(qū)動和驅(qū)動電路，由輸出電流電壓檢測電路的輸出端依次輸出至放大驅(qū)動、驅(qū)動電路、電壓變換電路的輸入端，為LED提供恒流恒壓驅(qū)動。其中PFC電路還與直流電源、功率因素控制電路一起形成回路。這種傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電源較為復(fù)雜，其中一些元件具有體積大、功率大、成本高、故障率高的缺點，比如大功率的MOS管、高頻變壓器、恢復(fù)二極管、電解電容等，使得整個電路能耗較大，工作效率低，同時整體成本高，缺乏使用的穩(wěn)定可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，提高工作效率，成本降低，使用穩(wěn)定可靠的LED驅(qū)動電源。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種LED驅(qū)動電源，包括依次連接的電源輸入端、EMC電路、整流電路、電壓變換電路、濾波電路、輸出電流電壓檢測電路以及輸出端的LED燈具，同時還包括恒流恒壓控制電路，分別與輸出電流電壓檢測電路的輸出端和電壓變換電路的輸入端連接，在所述整流電路與所述電壓變換電路之間串聯(lián)一個電感以及并聯(lián)一個壓敏電阻，壓敏電阻的輸入端與電感的輸出端連接。本發(fā)明的LED驅(qū)動電源由電源輸入端供電，依次輸入至EMC電路、整流電路、電壓變換電路、濾波電路、輸出電流電壓檢測電路以及輸出端的LED燈具，其中EMC電路對外來的電磁干擾信號進(jìn)行抑制；整流電路把電源輸入的交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能；電壓變換電路則將高壓直流轉(zhuǎn)換為所需的低壓直流信號；濾波電路則盡可能地減小脈動低壓直流信號中的交流成分，保留直流成分，降低輸出電壓的紋波系數(shù)，使波形變得比較平滑；輸出電流電壓檢測電路對輸出的電流電壓信號進(jìn)行檢測并通過恒流恒壓控制電路反饋至電壓變換電路，為LED提供恒流恒壓驅(qū)動。
與傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電源相比，本發(fā)明取消了 PFC電路，從而不需要使用PFC電路中的大功率的MOS管及高頻變壓器，同時取消了圖1中PFC電路與電壓變換電路之間的大功率、高反壓、快恢復(fù)二極管D2以及大體積、大容量、高耐壓電解電容C20。上述元件均為功率大、體積大、故障率高、價格高的元件，本發(fā)明大幅度減少了這些元件，從而結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠有效提高工作效率，成本降低，工作穩(wěn)定可靠。此外，在整流電路和電壓變換電路之間增加了電感，抑制由于差模信號傳導(dǎo)到電網(wǎng)上造成的不良影響。同時由于取消了高耐壓電解電容C20，在整流電路和電壓變換電路之間增加了壓敏電阻，作為提高電源對外界的浪涌的抑制能力的補償。在一個實施方式中，所述恒流恒壓控制電路包括放大驅(qū)動、功率因數(shù)控制電路，放大驅(qū)動的輸入端與輸出電流電壓檢測電路的輸出端連接，放大驅(qū)動的輸出端與功率因數(shù)控制電路的輸入端連接，功率因數(shù)控制電路的輸出端與電壓變換電路的輸入端連接。放大驅(qū)動將輸出的電流電壓信號經(jīng)放大處理分析后生成相應(yīng)的控制信號，輸送至功率因數(shù)控制電路，功率因數(shù)控制電路經(jīng)分析處理進(jìn)行指示，將指示信號反饋至電壓變換電路，實現(xiàn)恒電流與恒電壓控制。與傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電路相比，取消了驅(qū)動電路，進(jìn)一步簡化了整體結(jié)構(gòu)。在一個實施方式中，所述整流電路與功率因數(shù)控制電路之間連接有過壓保護(hù)電路，過壓保護(hù)電路的輸入端與整流電路的輸出端連接，過壓保護(hù)電路的輸出端與功率因數(shù)控制電路的輸入端連接。當(dāng)整流電路的電壓高于一定數(shù)值時，過壓保護(hù)電路將信號輸送至功率因數(shù)控制電路，控制切斷電壓變換電路；當(dāng)電壓恢復(fù)到正常范圍時，過壓保護(hù)電路又將信號輸送至功率因數(shù)控制電路，控制接通電壓變換電路。在一個實施方式中，所述放大驅(qū)動的輸入端連接有過溫保護(hù)電路。當(dāng)LED燈具的溫度過高時，過溫保護(hù)電路將信號輸送至放大驅(qū)動，然后由功率因數(shù)控制電路控制強制降低電壓變換電路的輸出電流，避免LED燈具因溫度過高造成損壞，進(jìn)一步提高使用的穩(wěn)定
可靠性。在一個實施方式中，所述放大驅(qū)動的輸入端連接有輸出短路開路保護(hù)電路。當(dāng)檢測到電路短路時，自動切斷電路，實現(xiàn)自身的有效保護(hù)，并發(fā)出報警，防止危害進(jìn)一步擴大，經(jīng)過數(shù)秒鐘后重新起動，如果仍是短路，再次切斷電路，不斷巡環(huán)，直到故障排除。在一個優(yōu)選實施方式中，所述功率因數(shù)控制電路的型號為L6561，可非常精確地調(diào)整過電壓輸出，具有極小的啟動電流和非常低的工作電流，是L6560規(guī)格的功率因數(shù)校正器的升級版本，具有更多優(yōu)越的性能，可容許工作在很寬的有效輸入電壓范圍內(nèi)(從85V到265V)，將啟動電流壓縮到低至數(shù)十微安并設(shè)有功能停止裝置，以確保待機模式的電流損耗更低。本發(fā)明充分利用功率因數(shù)L6561的優(yōu)良性能它具有電流過零檢測功能，不但有效避免了變壓器由于飽和產(chǎn)生的不良后果，同時降低MOS管的開關(guān)損耗，大大提高整個電源電路的轉(zhuǎn)換效率；它通過檢測整流后的脈沖直流電壓，自動調(diào)整輸出頻率及占空比，提高電路的轉(zhuǎn)換效率和功率因數(shù)；它具有MOS管的過流保護(hù)功能，當(dāng)MOS管的電流達(dá)到一定值時，瞬間關(guān)斷MOS管，有效保護(hù)MOS管，使運行可靠，延長使用壽命。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明大幅度減少了體積大、故障率高、價格高的元件，結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠有效提高工作效率，成本降低。功率因數(shù)能夠高達(dá)PF=O. 95以上，符合國家路燈照明的A類標(biāo)準(zhǔn)。在整流電路和電壓變換電路之間增加了電感，抵制由于差模信號傳導(dǎo)到電網(wǎng)上造成的不良影響。同時在整流電路和電壓變換電路之間還增加了壓敏電阻，提高電源對外界的浪涌的抑制能力。此外，增加了過壓保護(hù)電路和過溫保護(hù)電路，進(jìn)一步提高使用的穩(wěn)定可靠性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中省略了與本發(fā)明設(shè)計要點無關(guān)的其他部件。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1
如圖2所示，本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電源，包括依次連接的電源輸入端101、EMC電路102、整流電路103、電壓變換電路104、濾波電路105、輸出電流電壓檢測電路106以及輸出端的LED燈具107。還包括恒流恒壓控制電路，包括放大驅(qū)動108、功率因數(shù)控制電路109，放大驅(qū)動108的輸入端與輸出電流電壓檢測電路106的輸出端連接，放大驅(qū)動108的輸出端與功率因數(shù)控制電路109的輸入端連接，功率因數(shù)控制電路109的輸出端與電壓變換電路104的輸入端連接。同時在整流電路103與電壓變換電路104之間串聯(lián)一個電感L3以及并聯(lián)一個壓敏電阻YM3，壓敏電阻YM3的輸入端與電感L3的輸出端連接。本發(fā)明的LED驅(qū)動電源由電源輸入端101供電，本實施例中，使用AC220V電源，依次輸入至EMC電路102、整流電路103、電壓變換電路104、濾波電路105、輸出電流電壓檢測電路106以及輸出端的LED燈具107，其中EMC電路102對外來的電磁干擾信號進(jìn)行抑制；整流電路103把電源輸入的交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能；電壓變換電路104則將高壓直流轉(zhuǎn)換為所需的低壓直流信號，主要包括MOS管Ql和繞組Tl，在整流電路103和電壓變換電路104之間并聯(lián)一個電容C6，與電感L3形成一個LC電路；濾波電路105則盡可能地減小脈動直流電壓中的交流成分，保留直流成分，降低輸出電壓的紋波系數(shù)，使波形變得比較平滑，主要包括二極管Dl和電容C30 ;輸出電流電壓檢測電路106對輸出的電流電壓信號進(jìn)行檢測并輸送至放大驅(qū)動108，放大驅(qū)動108將輸出的電流電壓信號經(jīng)放大處理分析后生成相應(yīng)的控制信號，輸送至功率因數(shù)控制電路109，功率因數(shù)控制電路經(jīng)分析處理進(jìn)行指示，將指示信號反饋至電壓變換電路，實現(xiàn)恒電流與恒電壓控制。放大驅(qū)動108和功率因數(shù)控制電路109之間串聯(lián)一個光耦合器件U3以及并聯(lián)一個電容C22，當(dāng)輸出電流電壓檢測電路106輸出的電壓值出現(xiàn)波動，功率因數(shù)控制電路109則自動改變輸出的控制信號占空比，從而改變電壓變換電路104中MOS管Ql的導(dǎo)通時間，進(jìn)而改變輸出電流和電壓，實現(xiàn)恒電流和恒電壓的有效調(diào)節(jié)。本實施例中，功率因數(shù)控制電路109的型號為L6561，由DC12V電源110供電，可非常精確地調(diào)整過電壓輸出。本發(fā)明充分利用功率因數(shù)L6561的優(yōu)良性能它具有電流過零檢測功能，不但有效避免了變壓器由于飽和產(chǎn)生的不良后果，同時降低MOS管的開關(guān)損耗，大大提高整個電源電路的轉(zhuǎn)換效率；它通過檢測整流后的脈沖直流電壓，自動調(diào)整輸出頻率及占空比，提高電路的轉(zhuǎn)換效率和功率因數(shù)；它具有MOS管的過流保護(hù)功能，當(dāng)MOS管的電流達(dá)到一定值時，瞬間關(guān)斷MOS管，有效保護(hù)MOS管，使運行可靠，延長使用壽命。本實施例中，所述放大驅(qū)動108的輸入端連接有輸出短路開路保護(hù)電路。當(dāng)檢測到電路短路時，自動切斷電路，并發(fā)出報警，防止危害進(jìn)一步擴大，經(jīng)過數(shù)秒鐘后重新起動，如果仍是短路，再次切斷電路，不斷巡環(huán)，直到故障排除。如圖1、圖2所示，與傳統(tǒng)的大功率LED驅(qū)動電源相比，本發(fā)明取消了 PFC電路，從而不需要使用PFC電路中的大功率的MOS管及高頻變壓器，同時取消了 PFC電路與電壓變換電路之間的大功率、高反壓、快恢復(fù)二極管D2以及大體積、大容量、高耐壓電解電容C20。上述元件均為功率大、體積大、故障率高、價格高的元件，本發(fā)明大幅度減少了這些元件，從而結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠有效提高工作效率，成本降低，工作穩(wěn)定可靠。同時，還取消了驅(qū)動電路，進(jìn)一步簡化了整體結(jié)構(gòu)。此外，在整流電路和電壓變換電路之間增加了電感L3，抑制由于差模信號傳導(dǎo)到電網(wǎng)上造成的不良影響。同時由于取消了高耐壓電解電容C20，在整流電路和電壓變換電路之間增加了壓敏電阻YM3，作為提高電源對外界的浪涌的抑制能力的補
\-ZX O實施例2
如圖3所示，本實施例與實施例1的不同之處在于本實施例中，所述整流電路103與功率因數(shù)控制電路109之間連接有過壓保護(hù)電路111，過壓保護(hù)電路111的輸入端與整流電路103的輸出端連接，過壓保護(hù)電路111的輸出端與功率因數(shù)控制電路109的輸入端連接。當(dāng)整流電路103的電壓高于一定數(shù)值時，過壓保護(hù)電路111將信號輸送至功率因數(shù)控制電路109，控制切斷電壓變換電路104 ;當(dāng)電壓恢復(fù)到正常范圍時，過壓保護(hù)電路111又將信號輸送至功率因數(shù)控制電路109，控制接通電壓變換電路104。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。實施例3
如圖4所示，本實施例與實施例1的不同之處在于本實施例中，所述放大驅(qū)動108的輸入端連接有過溫保護(hù)電路112。當(dāng)LED燈具107的溫度過高時，過溫保護(hù)電路112將信號輸送至放大驅(qū)動108，放大驅(qū)動108反饋至功率因數(shù)控制電路109的電壓增大，然后由功率因數(shù)控制電路109使得輸出的控制信號占空比減小，進(jìn)而控制電壓變換電路104中MOS管Ql的導(dǎo)通時間變短，從而強制降低輸出電流，避免LED燈具因溫度過高造成損壞，進(jìn)一步提高使用的穩(wěn)定可靠性。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。實施例4
如圖5所示，本實施例與實施例1的不同之處在于本實施例中，所述整流電路103與功率因數(shù)控制電路109之間連接有過壓保護(hù)電路111，過壓保護(hù)電路111的輸入端與整流電路103的輸出端連接，過壓保護(hù)電路111的輸出端與功率因數(shù)控制電路109的輸入端連接。當(dāng)整流電路103的電壓高于一定數(shù)值時，過壓保護(hù)電路111將信號輸送至功率因數(shù)控制電路109，控制切斷電壓變換電路104;當(dāng)電壓恢復(fù)到正常范圍時，過壓保護(hù)電路111又將信號輸送至功率因數(shù)控制電路109，控制接通電壓變換電路104。同時，本實施例中，所述放大驅(qū)動108的輸入端還連接有過溫保護(hù)電路112。當(dāng)LED燈具107的溫度過高時，過溫保護(hù)電路112將信號輸送至放大驅(qū)動108，放大驅(qū)動108反饋至功率因數(shù)控制電路109的電壓增大，然后由功率因數(shù)控制電路109使得輸出的控制信號占空比減小，進(jìn)而控制電壓變換電路104中MOS管Ql的導(dǎo)通時間變短，從而強制降低輸出電流，避免LED燈具因溫度過高造成損壞，進(jìn)一步提高使用的穩(wěn)定可靠性。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明做出的非實質(zhì)性修改，也均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動電路，其特征在于，包括依次連接的電源輸入端、EMC電路、整流電路、電壓變換電路、濾波電路、輸出電流電壓檢測電路以及輸出端的LED燈具，同時還包括恒流恒壓控制電路，分別與輸出電流電壓檢測電路的輸出端和電壓變換電路的輸入端連接，在所述整流電路與所述電壓變換電路之間串聯(lián)一個電感以及并聯(lián)一個壓敏電阻，壓敏電阻的輸入端與電感的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒流恒壓控制電路包括放大驅(qū)動、功率因數(shù)控制電路，放大驅(qū)動的輸入端與輸出電流電壓檢測電路的輸出端連接，放大驅(qū)動的輸出端與功率因數(shù)控制電路的輸入端連接，功率因數(shù)控制電路的輸出端與電壓變換電路的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流電路與功率因數(shù)控制電路之間連接有過壓保護(hù)電路，過壓保護(hù)電路的輸入端與整流電路的輸出端連接，過壓保護(hù)電路的輸出端與功率因數(shù)控制電路的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述放大驅(qū)動的輸入端連接有過溫保護(hù)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述放大驅(qū)動的輸入端連接有輸出短路開路保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述功率因數(shù)控制電路的型號為L6561。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED制造領(lǐng)域，提供一種LED驅(qū)動電源，包括依次連接的電源輸入端、EMC電路、整流電路、電壓變換電路、濾波電路、輸出電流電壓檢測電路以及輸出端的LED燈具，同時還包括恒流恒壓控制電路，分別與輸出電流電壓檢測電路的輸出端和電壓變換電路的輸入端連接，在所述整流電路與所述電壓變換電路之間串聯(lián)一個電感以及并聯(lián)一個壓敏電阻，壓敏電阻的輸入端與電感的輸出端連接。本發(fā)明大幅度減少了體積大、故障率高、價格高的元件，結(jié)構(gòu)簡單合理，成本降低，使用穩(wěn)定可靠。在整流電路和電壓變換電路之間增加了電感，抑制由于差模信號傳導(dǎo)到電網(wǎng)上造成的不良影響。同時還增加了壓敏電阻，提高電源對外界的浪涌的抑制能力。
文檔編號H05B37/02GK103068129SQ201310013879
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者劉清祥, 李志民, 周瑜 申請人:中山市雅樂思電器實業(yè)有限公司