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一种普通电容器降升压LED驱动电源制造技术

技术编号:15101281 阅读:129 留言:0更新日期:2017-04-08 10:13
本发明专利技术公开了一种普通电容器降升压LED驱动电源,该驱动电源由交流电输入端M和N、整流桥DL、滤波电容器C1、降升压电路、PWM控制电路、电压控制电路、驱动电路、同步驱动电路、输出端+E、GND和负载LEDz组成。该电源可发挥降压和升压型开关电源的优点,并进行复合自动转换,以此降低输出纹波电压和提高功率因数,由于在整个交流电压波形内实现直流稳压输出,减小了输出滤波电容的容量,用普通无极性电容器即可满足LED灯驱动电源的滤波要求,达到利用普通电容器实现对LED照明灯降升压稳压的目的,延长了LED驱动电源的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一般电光源的驱动电源,是一种利用降压和升压型复合开关电源进行交流直流转换的稳压电源,具体的讲是一种普通电容器降升压LED驱动电源
技术介绍
开关电源具有体积小效率高等优点,是目前应用最为广泛的LED驱动电源。无变压器的升压型和降压型开关电源,由于结构简单、成本低和效率高,常作为非隔离式LED驱动电源。降压型开关稳压电源,当输入电压低于输出电压时,由于纹波电压高,必须采用单位体积容量大的电解电容器进行滤波,且功率因数低;升压型开关电源虽然功率因数高,对滤波电容器的容量需求小,但只适合高压场合。另一方面,作为滤波电容的电解电容器的使用寿命只有几千小时,与使用寿命几万小时的LED发光二极管无法匹配,这些严重地影响了LED灯的使用寿命;再者升压型开关电源都设有输入与输出功率隔离二极管,快速二极管(或肖特基二极管)的管压降在0.7V-1.2V,而LED照明灯的驱动电压大多数都在12V-50V的范围内,这很大程度地降低了LED驱动电源的效率。因此,如何发挥降压和升压型开关电源的各自优点,并利用导通电阻小的功率场效应管替代隔离二极管,以进一步减小损耗,提供一种无电解电容器、功率因数和效率高、体积小的LED驱动电源已经成为当前电力电子
亟待解决的课题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术要解决的技术问题是,提供一种普通电容器降升压LED驱动电源。该驱动电源可发挥降压和升压型开关电源的各自优点,并进行复合自动转换,以此降低输出纹波电压和提高功率因数,达到利用普通电容器进行滤波的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是,一种普通电容器降升压LED驱动电源由交流电输入端M和N、整流桥DL、滤波电容器C1、降升压电路、PWM控制电路、电压控制电路、驱动电路、同步驱动电路、输出端+E、GND和负载LEDz组成。所述的降升压电路由开关管V1和开关管V2、同步整流开关管V3、续流二极管D1、输出隔离二极管D2、电感L的初级绕组N1和次级绕组N2、输出电容器C2、启动电阻Rq、电压反馈电阻RL组成;所述的PWM控制电路由带有功率因数校正功能的单端PWM稳压控制芯片和与之相应的匹配元件组成,PWM稳压控制芯片设有电压反馈控制端F、启动电压端a、输出端b、直流工作电压端Vc和GND;所述的电压控制电路由电压的输入端d、输出端e、电压比较端c、直流工作电压端Vc和GND构成;所述的驱动电路由输入端m、高压驱动输入端f、低压驱动端n、高压驱动端g、高压悬浮地端h、直流工作电压端Vc和GND构成;所述的同步驱动电路由输入端q、输出端s和该电路的输入与输出的公共端r组成。图1是一种普通电容器降升压LED驱动电源电路原理图,一种普通电容器降升压LED驱动电源各电路的具体连接关系为:交流电经整流桥DL输出直流的正极与滤波电容器C1的一端、启动电阻Rq的一端、电压控制电路内的电压比较端c和开关管V1的漏极相连接,整流桥DL输出的直流负极与滤波电容器C1的另一端、电源内各电路的GND和各元件的GND相连,降升压电路内的开关管V1的源极与电感L的初级绕组N1的一端和续流二极管D1的负极相连,初级绕组N1的另一端与输出隔离二极管D2的正极、开关管V2的漏极和同步整流开关管V3的源极、同步驱动电路内的公共端r和电感L次级绕组N2的一端相连,电感L次级绕组N2的另一端与同步驱动电路内的输入端q相连,降升压电路内的输出电容器C2的一端与输出端+E和负载LEDz的一端、输出隔离二极管D2的负极和同步整流开关管V3的漏极相连接;PWM控制电路内的输出端b与电压控制电路内的输入端d和驱动电路内的高压驱动输入端f相连接;电压控制电路内的输出端e与驱动电路内的输入端m相连接,PWM控制电路内的反馈控制端F与降升压电路内的电压反馈电阻RL的一端相连接,电压反馈电阻RL的另一端与输出端+E和电压控制电路内的直流工作电压端Vc相接;驱动电路内的高压驱动端g与降升压电路内的开关管V1的栅极相连,驱动电路内的高压悬浮地端h与降升压电路内的开关管V1的源极相连,驱动电路内的低压驱动端n与降升压电路内的开关管V2的栅极相接;同步驱动电路内的输出端s与降升压电路内的同步整流开关管V3的栅极相连,同步驱动电路内的输入端q与降升压电路内的电感L的次级绕组N2的一端相连。图2是电压控制电路原理图,所述的电压控制电路内部由可调电阻w、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6、三极管BG1、电压比较器U1和发光管LED构成;其连接方式为电压比较端c与可调电阻w的一端和中间端相连、可调电阻w的另一端与电阻R1的一端和电压比较器U1的输入+端相连,电阻R1的另一端与电阻R2的一端、三极管BG1的发射极、发光管LED的负极和GND相连,直流工作电压端Vc与电阻R4的一端、电阻R3的一端和电压比较器U1的供电端相连,电阻R3的另一端与电压比较器U1的输入-端和电阻R2的一端相连,电阻R4的另一端与电压比较器U1的输出端和三极管BG1的基极相连,输出端e与三极管BG1的集电极、电阻R5的一端和电阻R6的一端相连,电阻R5的另一端与输入端d相连接,发光管LED的正极与电阻R6的另一端相连。图3是同步驱动电路原理图,所述的同步驱动电路由电阻R7和R8、三极管BG2和BG3、电容器C3、整流二极管D3、稳压二极管DW1和光电接收管DG组成;其连接方式是:整流二极管D3的正极与输入端q相连,整流二极管D3的负极与电阻R7的一端相连,电阻R7的另一端与稳压二极管DW1的负极、电容器C3的一端、电阻R8的一端和三极管BG2的集电极相连接,公共端r与电容器C3的另一端、稳压二极管DW1的正极、光电接收管DG的发射极和三极管BG3的集电极相连,输出端s与三极管BG2的发射极和三极管BG3的发射极相连,光电接收管DG的集电极与电阻R8的另一端、三极管BG2和BG3的基极相连。所述的同步驱动电路内的光电接收管DG与所述的电压控制电路内的发光管LED构成光电耦合器。当降升压电路内的开关管V1进行降压工作时,电流经电感L1的初级绕组N1,在次级绕组N2感应出的电压为同步驱动电路供电,同步驱动电路内的光电接收管DG与电压控制电路内的发光管LED组成的光电耦合器,驱动同步整流开关管V3与开关管V1同步工作,同步整流开关管V3和隔离二极管D2对输出电容器C2进行充电,并为负载LEDz供电。当降升压电路内的开关管V1和V2同时进行升压工作时,电流经电感L1的初级绕组N1时,在开关管V1、V2关断瞬间,由续流二极管D1将存储在电感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种普通电容器降升压LED驱动电源,其特征在于:由交流电输入端M和N、整流桥DL、滤波电容器C1、降升压电路(1)、PWM控制电路(2)、电压控制电路(3)、驱动电路(4)、同步驱动电路(5)、输出端+E、GND和负载LEDz组成;所述的降升压电路(1)由开关管V1和开关管V2、同步整流开关管V3、续流二极管D1、输出隔离二极管D2、电感L的初级绕组N1和次级绕组N2、输出电容器C2、启动电阻Rq、电压反馈电阻RL组成;所述的PWM控制电路(2)由带有功率因数校正功能的单端PWM稳压控制芯片和与之相应的匹配元件组成,PWM稳压控制芯片设有电压反馈控制端F、启动电压端a、输出端b、直流工作电压端Vc和GND;所述的电压控制电路(3)由电压的输入端d、输出端e、电压比较端c、直流工作电压端Vc和GND构成;所述的驱动电路(4)由输入端m、高压驱动输入端f、低压驱动端n、高压驱动端g、高压悬浮地端h、直流工作电压端Vc和GND构成;所述的同步驱动电路(5)由输入端q、输出端s和该电路的输入与输出的公共端r组成。

【技术特征摘要】
1.一种普通电容器降升压LED驱动电源,其特征在于:由交流电输入端M和N、整流
桥DL、滤波电容器C1、降升压电路(1)、PWM控制电路(2)、电压控制电路(3)、驱动电
路(4)、同步驱动电路(5)、输出端+E、GND和负载LEDz组成;所述的降升压电路(1)由
开关管V1和开关管V2、同步整流开关管V3、续流二极管D1、输出隔离二极管D2、电感L的
初级绕组N1和次级绕组N2、输出电容器C2、启动电阻Rq、电压反馈电阻RL组成;所述的
PWM控制电路(2)由带有功率因数校正功能的单端PWM稳压控制芯片和与之相应的匹配元件
组成,PWM稳压控制芯片设有电压反馈控制端F、启动电压端a、输出端b、直流工作电压端
Vc和GND;所述的电压控制电路(3)由电压的输入端d、输出端e、电压比较端c、直流工
作电压端Vc和GND构成;所述的驱动电路(4)由输入端m、高压驱动输入端f、低压驱动端
n、高压驱动端g、高压悬浮地端h、直流工作电压端Vc和GND构成;所述的同步驱动电路(5)
由输入端q、输出端s和该电路的输入与输出的公共端r组成。
2.根据权利要求1所述的普通电容器降升压LED驱动电源,其特征在于:交流电经整流
桥DL输出直流的正极与滤波电容器C1的一端、启动电阻Rq的一端、电压控制电路(3)内
的电压比较端c和降升压电路(1)内的开关管V1的漏极相连接,整流桥DL输出的直流负极
与滤波电容器C1的另一端、电源内各电路的GND和各元件的GND相连,降升压电路(1)内
的开关管V1的源极与电感L的初级绕组N1的一端和续流二极管D1的负极相连,初级绕组
N1的另一端与输出隔离二极管D2的正极、开关管V2的漏极和同步整流开关管V3的源极、
同步驱动电(5)路内的公共端r和电感L次级绕组N2的一端相连,电感L次级绕组N2的另
一端与同步驱动电路(5)内的输入端q相连,降升压电路(1)内的输出电容器C2的一端与
输出端+E和负载LEDz的一端、输出隔离二极管D2的负极和同步整流开关管V3的漏极相连
接;PWM控制电路(2)内的输出端b与电压控制电路(3)内的输入端d和驱动电路(4)内
的高压驱动输入端f相连接;电压控制电路(3)内的输出端e与驱动电路(4)内的输入端
m相连接,PWM控制电路(2)内的反馈控制端F与降升压电路(1)内的电压反馈电...

【专利技术属性】
技术研发人员:李香龙张炜李琦颖任载峰
申请(专利权)人:李香龙
类型:发明
国别省市:天津;12

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