本实用新型专利技术公开了一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源，属于发光二极管电源驱动技术领域。其包括驱动芯片PT4107、浪涌保护电路、电磁兼容性滤波器、整流滤波电路、功率因数校正电路、降压稳压电路和正激式DC/DC变换器。所述电磁兼容性滤波器通过所述浪涌保护电路与交流输入端相连，来抑制电路中的电磁干扰；所述整流滤波电路与电磁兼容性滤波器输出端相连，对交流电进行直流变换；所述降压稳压电路为驱动芯片PT4107供电，同时用所述功率因数校正电路来提高供电效率；在驱动芯片的控制下，经过所述正激式DC/DC变换器的变换后，形成特定电压的稳压直流电，供LED照明。本实用新型专利技术采用了闭环控制原理和PWM脉宽调制方式，可靠性高、LED发光稳定、节能。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术公开了一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源，属于发光二极管电源驱动(LED照明驱动电源)
技术介绍
：随着轨道车辆整体技术水平的不断提高，对照明系统的要求也越来越高，传统的普通照明系统，如白炽灯和荧光灯等，他们的能量损失很大，已经不能满足轨道车辆对照明系统节能、环保的设计要求。而LED照明灯具最主要的优点就是节能、使用寿命长。因此LED照明系统在轨道车辆上的应用研究已经成为关注的焦点，LED在轨道车辆上的广泛应用已成为共识。由于LED具有单向导通性，V-I曲线具有非线性，压降随温度变化较大，发光强度随电流变化较大等特点，因此它不能直接使用轨道车辆的交流电压，必须利用专门的电源，将轨道车辆中交流电转换成特定电压的直流电才能在轨道车辆车厢中使用。鉴于此，一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源是业内急需。本专利技术的优点在于采用了闭环控制原理和PWM脉宽调制方式，可靠性高、LED发光稳定、节能。
技术实现思路
：本专利技术一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源，克服了轨道车辆中LED灯不能直接使用车厢内交流电压的问题，不但满足了LED照明要求，还满足了控制要求，并具有调光功能。本专利技术的技术方案是：一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源是由浪涌保护电路(1)，电磁兼容性滤波器(2)，整流滤波电路(3)，功率因数校正电路(4)，降压稳压电路(5)，正激式DC/DC变换器(6)，驱动芯片PT4107(7)组成。其中，输入的220V交流电经过所述浪涌保护电路(1)后，连接所述电磁兼容性滤波器(2)的输入端，电磁兼容性滤波器(2)用来抑制电路中产生的电磁干扰；所述整流滤波电路(3)的输入端与电磁兼容性滤波器(2)的输出端相连，将电压进行整流滤波，并将其转换成310V左右的直流电；所述功率因数校正电路(4)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的GND脚相连，将含有尖峰脉冲的电流转化成近似正弦波的电流，进而使电源的功率因数大大提高；所述降压稳压电路(5)的输入端与所述整流滤波电路
(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的VIN脚相连，所述降压稳压电路(5)可以对整流滤波电路(3)产生的直流电进行降压和滤波，为所述驱动芯片PT4107(7)供电；所述正激式DC/DC变换器(6)有一个输入端、一个控制端和一个输出电流采样端，输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，控制端与所述驱动芯片PT4107(7)的GATE脚相连，驱动芯片的GATE脚用于控制LED驱动电源输出的电流，所述驱动芯片PT4107(7)的CS脚与输出电流采样端相连，用于接收LED灯的电流信号，正激式DC/DC变换器(6)在驱动芯片PT4107(7)的GATE端脉冲电压的作用下导通和关闭，从而形成特定电压的稳压直流电。本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：高可靠性、高效率、高功率因数、节能、具有浪涌保护功能、LED照明驱动电源寿命长，并且采用了PWM脉宽调制技术，既保证LED处于导通状态，又不引起它的光谱波长漂移，使LED稳定发光。附图说明：图1为一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源整体电路图图2为本专利技术图1中浪涌保护电路图图3为本专利技术图1中电磁兼容性滤波器电路图图4为本专利技术图1中整流滤波电路图图5为本专利技术图1中功率因数校正电路图图6为本专利技术图1中降压稳压电路图图7为本专利技术图1中正激式DC/DC变换器电路图图8为本专利技术图1中驱动芯片PT4107封装图图9为本专利技术图1中输出电压信号仿真结果图图10为本专利技术图1中输出电流信号仿真结果图具体实施方式：如图1所示，一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源是由浪涌保护电路(1)，电磁兼容性滤波器(2)，整流滤波电路(3)，功率因数校正电路(4)，降压稳压电路(5)，正激式DC/DC变换器(6)，驱动芯片PT4107(7)组成。其中，输入的220V交流电经过所述浪涌保护电路(1)后，连接所述电磁兼容性滤波器(2)的输入端，电磁兼容性滤波器(2)用来抑制电路中产生的电磁干扰；所述整流滤波电路(3)的输入端与电磁兼容性滤波器(2)的输出端相连，将电压进
行整流滤波，并将其转换成310V左右的直流电；所述功率因数校正电路(4)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的GND脚相连，将含有尖峰脉冲的电流转化成近似正弦波的电流，进而使电源的功率因数大大提高；所述降压稳压电路(5)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的VIN脚相连，所述降压稳压电路(5)可以对整流滤波电路(3)产生的直流电进行降压和滤波，为所述驱动芯片PT4107(7)供电；所述正激式DC/DC变换器(6)有一个输入端、一个控制端和一个输出电流采样端，输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，控制端与所述驱动芯片PT4107(7)的GATE脚相连，驱动芯片的GATE脚用于控制LED驱动电源输出的电流，所述驱动芯片PT4107(7)的CS脚与输出电流采样端相连，用于接收LED灯的电流信号，正激式DC/DC变换器(6)在驱动芯片PT4107(7)的GATE端脉冲电压的作用下导通和关闭，从而形成特定电压的稳压直流电。如图2所示，所述浪涌保护电路(1)由保险丝F1和热敏电阻NTC组成，保险丝F1的规格为250V/1A。在接通电源的瞬间通常会有高于正常电流许多倍的浪涌电流，热敏电阻NTC在开始时的电阻值很大，因此可以抑制这种电流，从而可以保护LED驱动器和LED灯。所述浪涌保护电路(1)可以防止交流电网中的浪涌电流。如图3所示，所述电磁兼容性滤波器(2)由共模电感L2、L3和差模电容CX1组成。源边接差模电容CX1，可以消除电路高频的骚扰，负载边接电感L2和L3，两个电感串联在线路中可以起到滤波效果，电感L2、L3的电感值为2.2mH，差模电容CX1的电容值为100pF。所述电磁兼容性滤波器(2)可以抑制电路中产生的电磁干扰。如图4所示，所述整流滤波电路(3)由变压器T1、桥式整流器D1、电解电容C1和电感L1组成，电路中利用电阻R1代替负载，其阻值为500欧姆，变压器T1的类型为Trans CT。桥式整流电路中，增加了与负载间串联的滤波电感L1和与负载间并联的滤波电容C1，电感L1可以滤掉直流电路中的交流成分，剩余少量的交流成分经过电容C1滤波。所述整流滤波电路(3)可以将电压进行整流滤波，将其转换成理论值为310V的直流电。如图5所示，所述功率因数校正电路(4)由电容C3、C4，二极管D3、D4、D5，电阻R2组成，电容C3、C4的电容值为10uF，二极管D3、D4、D5的型号为1N4007，电阻R2的阻值为10欧姆。C3和D5组成半桥的一臂，C4和D3组成半桥的另一臂，D4和R2组成充电连接通路，利用填谷原理进行补偿，滤波电容C3和C4串联，电容上的电压最高充到输入电压的一半，一旦线电压降到输入
电压的一半以下，二极管D3和D5就会被正向偏置，使C3和C4开始并联释放电能，电流的导通角将会升高，进而使电源的功率因数大大提高，接地端与所述驱动芯片PT4107本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源，所述LED照明驱动电源输入端与交流电相连，输出端与LED灯相连，其特征在于，包括浪涌保护电路(1)，电磁兼容性滤波器(2)，整流滤波电路(3)，功率因数校正电路(4)，降压稳压电路(5)，正激式DC/DC变换器(6)，驱动芯片PT4107(7)；其中所述浪涌保护电路(1)的输入端与车厢内的交流电相连；所述电磁兼容性滤波器(2)的输入端与所述浪涌保护电路(1)的输出端相连；所述整流滤波电路(3)的输入端与所述电磁兼容性滤波器(2)的输出端相连；所述功率因数校正电路(4)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，其输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的GND脚相连；所述降压稳压电路(5)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的VIN脚相连；所述正激式DC/DC变换器(6)有两个输入端和一个输出电流采样端，一个输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，另一个输入端与所述驱动芯片PT4107(7)的GATE脚相连，驱动芯片的GATE脚用于调节LED照明驱动电源输出的电压，LED灯的输出电流采样端与驱动芯片PT4107(7)的CS脚相连。...
【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆车厢LED照明驱动电源，所述LED照明驱动电源输入端与交流电相连，输出端与LED灯相连，其特征在于，包括浪涌保护电路(1)，电磁兼容性滤波器(2)，整流滤波电路(3)，功率因数校正电路(4)，降压稳压电路(5)，正激式DC/DC变换器(6)，驱动芯片PT4107(7)；其中所述浪涌保护电路(1)的输入端与车厢内的交流电相连；所述电磁兼容性滤波器(2)的输入端与所述浪涌保护电路(1)的输出端相连；所述整流滤波电路(3)的输入端与所述电磁兼容性滤波器(2)的输出端相连；所述功率因数校正电路(4)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，其输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的GND脚相连；所述降压稳压电路(5)的输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，输出端与所述驱动芯片PT4107(7)的VIN脚相连；所述正激式DC/DC变换器(6)有两个输入端和一个输出电流采样端，一个输入端与所述整流滤波电路(3)的输出端相连，另一个输入端与所述驱动芯片PT4107(7)的GATE脚相连，驱动芯片的GATE脚用于调节LED照明驱动电源输出的电压，LED灯的输出电流采样端与驱动芯片PT4107(7)的CS脚相连。2.根据权利要求1所述的轨道车辆车厢LED照明驱动电源，其特征在于，所述整流滤波电路(3)由变压器T1、桥式整流器Bridge1、电解电容C1和电感L1组成，在桥式整流电路中，增加了与负载间串联的滤波电感L1和与负载间并联的滤波电容C1。3.根据权利要求1所述的轨道车辆车厢LED照明驱动电源，其特征在于，所述降压稳压电路(5)由双极性晶体管Q1，电容C5、C6，稳压二极管D6，电阻R3、R4、R5组成，晶体管Q1的基极与地之间连接电容C5，稳压二极管D6与电容C5并联，晶体管的集电极连接电阻R5，电阻R3和R4两端分别连接所述整流滤波电路(3)的输出端以及电容C5，稳压二极管D6的正极接地，电容C6的一端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张邦成，隋元昆，刘苏慧，尹晓静，高智，步倩影，姜艳青，柳虹亮，赵俊鹏，徐燃，陈珉珉，李然，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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