LED驱动电源的散热保护制造技术

本发明专利技术公开了LED驱动电源的散热保护，其创新点在于：包括输入保护电路、功率因素校正电路、缓冲电路以及电流控制电路；输入保护电路包括设置在电压输入端的隔离电路以及共模与差模干扰抑制电路；输入保护电路中的电阻采用负温度系数的热敏电阻。本发明专利技术的优点：在输入AC85‑265V电压时，采用隔离电路，保证用电设备的安全和对电网的保护；实现对输入端口的输入电路保护，有效抑制电网侧产生脉动瞬态对LED驱动电源的干扰，以及所产生的共模和差模干扰。采用有源功率因数校正电路提高电路的功率因数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED电源
，具体涉及LED驱动电源的散热保护。
技术介绍
对于LED照明来讲，影响寿命的主要因素为：就是LED上施加的电流超过该LED技术规格的最大额定电流导致的过电冲击，以及过压引起的过电冲击；以及过热损伤。过热损伤涉及电子原器件的立即失效，或发生过电冲击现象后一段时间后才失效，导致了LED工作寿命的缩短；在LED照明领域，LED灯具失效主要来源于电源的失效、驱动的失效、LED器件本身的失效。通常LED电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击以及负载端的断路故障。输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏，以及电容等被动元件发生击穿损坏。负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动，驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏；在LED应用中，大众最为关心的是灯的寿命问题，而灯的寿命又取决于驱动电源，99％以上的灯故障都是由于驱动电源引起的，LED的寿命长达50000小时，但与之配套的驱动电源的寿命仅为2000小时。即使应用领域能达到10000小时的驱动电源寿命，也并非民用级产品。
技术实现思路
本专利技术的目的提供LED驱动电源的散热保护，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：LED驱动电源的散热保护，其创新点在于：包括输入保护电路、功率因素校正电路、缓冲电路以及电流控制电路；输入保护电路包括设置在电压输入端的隔离电路以及共模与差模干扰抑制电路；输入保护电路中的电阻采用负温度系数的热敏电阻；功率因素校正电路包括芯片MC33260，芯片MC33260上设有1至8号管脚，1号管脚上一次串联电阻R1、R2和电容C0后接地，2号管脚接电容Cc后接地，3号管脚接电容Ct后接地，4号管脚接电阻Rcop和电阻Rcx后接地，电阻Rcop接电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd后接7号管脚，电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd与电阻Rcx并联，电容Cm两端接一整流桥；5号管脚、6号管脚以及8号管脚均接地；缓冲电路包括变压器以及连接在变压器线圈两端的二极管Dc、电阻Rc以及电容Cc，电阻Rc和电容Cc并联，二极管Dc与电阻Rc和电容Cc均串联；电流控制电路包括芯片NCP1230，芯片NCP1230上设有一至八号管脚，一号管脚接PFC，二号管脚接OPTO后接地，三号管脚接电阻R3和电阻R4后接地，R3接电阻L1再接电阻R1后接八号管脚，电阻L1和电阻R1与电阻R4并联，四号管脚直接接地，五号管脚接一个电阻R2和一个二极管D16，电阻R2和二极管D16并联，六号管脚接输入电压，七号管脚空插；电流控制电路还包括一单端反激式DC-DC变换器电路。在一些实施方式中，整流桥由四个二极管组成。在一些实施方式中，线圈外围包裹一层铜箔。本专利技术的优点：在输入AC85-265V电压时，采用隔离电路，保证用电设备的安全和对电网的保护；实现对输入端口的输入电路保护，有效抑制电网侧产生脉动瞬态对LED驱动电源的干扰，以及所产生的共模和差模干扰。采用有源功率因数校正电路提高电路的功率因数。采用电流反馈控制，RC采样电阻感应输出电流大小，与参考点电压进行比较，将输出信号通过光电耦合电路输入到控制器，由控制器产生的PWM控制信号，来控制变压器的工作方式，确保变压器恒流输出；实现对输入电路的保护中，采用负温度系数热敏电阻，进行启动过电流保护，完全吸收输入端的浪涌和脉冲干扰，并经过保险丝进行过电流的保护；在电路中设置共模与差模干扰抑制电路，用来减小LED驱动电源对其他用电设备的干扰，同时可以抑制外界用电设备对驱动电源的干扰；实现对功率因数校正电路的设计中，利用镇流桥进行交直流转换，并减小输入电流和输入电压之间的相位差φ，以及减小输入电流的谐波含量接近正弦波。采用有源功率因数控制芯片MC33260，能极大地减小电感和功率开关的尺寸，用最少的外部元器件来实现控制要求，且提升了驱动电源内部空间，为有效散热提供了通道；实现RCD缓冲电路中，在线圈外围包裹一层铜箔减小漏感、对电压尖峰能量进行完全吸收，彻底解决变压器漏感的完全消失，保障开关管不受冲击和影响，提升开关管的使用寿命；实现对电流控制系统在提高电源效率、周期跳频、内部斜坡电压补偿、软启动上，智能化的解决了LED驱动电源的散热技术，具有更高的安全性和长寿命特性；在输出端加有电感器Lo和电容Co组成的低通滤波器，变压器初级Cr、Rr和Dr，组成的RCD漏感尖峰吸收电路。并在输出回路中设置一个整流二极管D1，能有效解决LED驱动电源较大的输出功率、较大的转换效率，且较好的调节性和较小的纹波；采用单端反激式DC-DC变换器，隔离、变压、电感、储存能量方面特性显著，变换器连续工作模式下，很适合功率在100W～200W之间的电源，且输出电压较高，输出电流较小。在变压器副边产生的串扰采用串联饱和电感的方式来进行抑制，隔离和变压作用非常明显；在变压器、芯片控制器等部位夹一层软性硅胶导热绝缘垫，其导热能力、高等级耐压效果显著，为驱动电源内部器件发出的热量能迅速提供快速热传导通道，为优化后的硬件电路本身具备的良好散热电路又提供了双重保障，LED驱动电源各元器件的使用寿命得到了有效提升，通过高压冲击试验的多次测试，寿命至少提升3倍以上；本专利技术通过使用上述电路的优化设计后，LED驱动电源在工作过程中具有更加安全、稳定的性能，且使用寿命大大延长。附图说明图1LED驱动电源的总体设计电路系统图。图2LED驱动电源功率因数校正电路图。图3LED驱动电源RCD缓冲电路图。图4LED驱动电源单端反激式DC-DC变换器电路图。图5LED驱动电源电流控制模块的控制电路图。具体实施方式下面结合说明书附图，对本专利技术进行进一步详细的说明。如图1所示，在LED驱动电源的散热保护设计中，RC，CC和DC构成RCD电路，这也是缓冲电路的关键。在设计电路时必须考虑电路的可靠性，输入端具备隔离电路，目的是保护电网和用电设备的安全；输入端设计了输入保护电路，用来保护LED驱动电源在电网侧产生脉动瞬态干扰下能够正常工作，并有效抑制共模和差模干扰；为了提高电路的功率因数，电路中采用了有效功率因数校正电路；为了实现恒流输出，采用电流反馈控制，RC采样电阻感应输出电流大小，与参考点电压进行比较，输出信号通过光电耦合电路输入到控制器，产生PWM控制信号，控制变压器的工作方式，达到变压器恒流输出。如图1所示，LED驱动电源的散热保护设计中，充分考虑LED大功率灯驱动电源用电环境的恶劣，外界的各种干扰易导致电源出现问题；LED灯驱动电源的故障，也易导致对电网的安全隐患；设计在输入端进行保护电路，来保护用电设备和电网的安全；在电路中利用负温度系数的热敏电阻，来启动过电流保护，通过保险丝进行过电流保护；利用压敏电阻来抑制瞬变传导产生的干扰，吸收输入端的浪涌和脉冲干扰；电路中设有共模与差模干扰抑制电路，用来减小LED驱动电源对其他用电设备的干扰，同时可以抑制外界用电设备对LED驱动电源的干扰。如图2所示，采用功率因数校正电路，将市电经整流后供给负载，用4个二极管组成整流桥，经镇流桥将交流变为直流，为规避二极管和电容组成的非线性电路产生大量的电流谐波和无功功率，造成电网的污染，会使电网电压发生畸变，会造成用电设备的故本文档来自技高网...

【技术保护点】
LED驱动电源的散热保护，其特征在于：包括输入保护电路、功率因素校正电路、缓冲电路以及电流控制电路；所述输入保护电路包括设置在电压输入端的隔离电路以及共模与差模干扰抑制电路；所述输入保护电路中的电阻采用负温度系数的热敏电阻；所述功率因素校正电路包括芯片MC33260，所述芯片MC33260上设有1至8号管脚，所述1号管脚上一次串联电阻R1、R2和电容C0后接地，2号管脚接电容Cc后接地，3号管脚接电容Ct后接地，4号管脚接电阻Rcop和电阻Rcx后接地，电阻Rcop接电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd后接7号管脚，所述电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd与电阻Rcx并联，所述电容Cm两端接一整流桥；所述5号管脚、6号管脚以及8号管脚均接地；所述缓冲电路包括变压器以及连接在变压器线圈两端的二极管Dc、电阻Rc以及电容Cc，所述电阻Rc和电容Cc并联，所述二极管Dc与电阻Rc和电容Cc均串联；所述电流控制电路包括芯片NCP1230，所述芯片NCP1230上设有一至八号管脚，所述一号管脚接PFC，所述二号管脚接OPTO后接地，所述三号管脚接电阻R3和电阻R4后接地，所述R3接电阻L1再接电阻R1后接八号管脚，所述电阻L1和电阻R1与电阻R4并联，所述四号管脚直接接地，所述五号管脚接一个电阻R2和一个二极管D16，所述电阻R2和二极管D16并联，所述六号管脚接输入电压，所述七号管脚空插；所述电流控制电路还包括一单端反激式DC‑DC变换器电路。...

【技术特征摘要】
1.LED驱动电源的散热保护，其特征在于：包括输入保护电路、功率因素校正电路、缓冲电路以及电流控制电路；所述输入保护电路包括设置在电压输入端的隔离电路以及共模与差模干扰抑制电路；所述输入保护电路中的电阻采用负温度系数的热敏电阻；所述功率因素校正电路包括芯片MC33260，所述芯片MC33260上设有1至8号管脚，所述1号管脚上一次串联电阻R1、R2和电容C0后接地，2号管脚接电容Cc后接地，3号管脚接电容Ct后接地，4号管脚接电阻Rcop和电阻Rcx后接地，电阻Rcop接电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd后接7号管脚，所述电容Cm、电阻Lp以及电阻Rd与电阻Rcx并联，所述电容Cm两端接一整流桥；所述5号管脚、6号管脚以及8号管脚均接地；所述缓冲电路包括变压器以及连接在变压器线圈两端的二极管Dc、电阻Rc以...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋琪，伏小平，
申请(专利权)人：成都聚商节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51