一种大功率LED驱动电源制造技术

本发明专利技术提供了一种大功率LED驱动电源，包括主电路及控制电路；主电路包括依次连接的输入端整流滤波单元、上下开关管、隔直电容、变压器及输出端整流滤波单元；其中，输入端整流滤波单元为单电容半桥结构，上开关管T1的漏极和下开关管T2的源极分别连接输入端整流滤波单元的输出端，隔直电容Cb设于下开关管T2和变压器T的一次侧之间，输出端整流滤波单元为连接变压器T二次侧的全波整流电路；控制电路包括PWM产生电路、驱动电路和环路补偿电路。本发明专利技术的LED驱动电源，没有大功率电解电容，寿命长、体积小、输出稳定、驱动效果好，适用于大功率LED光源的驱动，具有良好的实用性和市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率LED驱动电源
本专利技术涉及LED
，具体涉及一种大功率LED驱动电源。
技术介绍
LED作为一种新光源，与原有的照明光源相比具有节能、环保、寿命长、色彩丰富等优点，其具有的各种优势促进了LED市场的发展。使用LED照明时，需要有配套的驱动电源来驱动LED。目前市场上的LED驱动电源大多含有电解电容，限制了LED光源的寿命优势。同时，现有的LED驱动电源，其功率大多只有几十瓦，无法满足工厂、广场等场所需要大功率LED光源的需求。因此，需要研制一种无电解电容的大功率LED驱动电源来满足上述需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种无电解电容的大功率LED驱动电源，以满足需要大功率LED照明光源的场所的需求。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种大功率LED驱动电源，包括主电路及控制电路；所述主电路包括依次连接的输入端整流滤波单元、上下开关管、隔直电容、变压器及输出端整流滤波单元；其中，输入端整流滤波单元为由整流二极管D1-D6、电容C1组成的单电容半桥结构，上开关管T1的漏极和下开关管T2的源极分别连接输入端整流滤波单元的输出端，上开关管T1的源极和下开关管T2的漏极连接，隔直电容Cb设于下开关管T2和变压器T的一次侧之间，输出端整流滤波单元连接变压器T的二次侧，具体为由二极管D7、D8、电感L和电容C2构成的全波整流电路；所述控制电路包括PWM产生电路、驱动电路和环路补偿电路，所述PWM产生电路将模拟信号转化为固定周期的PWM信号，所述驱动电路连接上下开关管，用于将PWM信号转换为上下开关管的驱动信号，所述环路补偿电路用于系统补偿。进一步的，所述驱动电路包括集成驱动芯片IR、电阻R1、R2、电容C3、C4、二极管D9-D11；其中，集成驱动芯片IR的VDD和VCC脚接15V供电电源，Hin和Lin脚分别接收PWM产生电路输出的高低电平信号，SD、VSS和COM脚接地；IR的HO脚连接电阻R1的一端和二极管D9的负极，电阻R1的另一端和二极管D9的正极连接所述上开关管T1的栅极；IR的VB脚连接电容C3的一端和二极管D10的负极，电容C3的另一端连接IR的VS脚及开关管T1的源极；IR的VCC脚连接二极管D10的正极和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；IR的LO脚连接电阻R2的一端和二极管D11的负极，电阻R2的另一端和二极管D11的正极连接下开关管T2的栅极。进一步的，所述环路补偿电路包括电流补偿网络和电压补偿网络；其中，所述电流补偿网络包括电阻R3-R12、Rs、电容C5-C10、光耦OPT1、放大器U1、U2及第一稳压源；电感L2的一端连接15V供电电源，另一端连接电容C5的一端和光耦OPT1的4脚；光耦OPT1的1脚接15V供电电源，2脚接电阻R4的一端，3脚接电阻R3的一端及反馈信号输出端FB；电阻R4的另一端连接电容C6、C7和第一稳压源的3脚，电容C6的另一端连接电阻R7的一端和放大器U1的反相端，电阻R7的另一端连接电容C9的一端和放大器U1的输出端；电阻R6的一端连接15V供电电源，另一端连接电阻R8、电容C8的一端及放大器U1的同相端；电容C9的另一端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R11、R12、电容C10的一端及放大器U2的反相端；电阻R11的另一端连接点入R10的一端和放大器U2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C7的另一端和第一稳压源的1脚；放大器U2的同相端连接采样电流输入端和电阻Rs的一端；电阻R3、R8、R12、Rs、电容C5、C8、C10及第一稳压源的2脚接地。进一步的，所述电压补偿网络包括电阻R13-R17、电容C11-C13及第二稳压源；电阻R13的一端连接光耦OPT1的2脚，另一端连接电阻R14、电容C11及第二稳压源的3脚，电阻R14的一端连接电容C12的一端，电容C11的另一端连接电阻R15、R16、R17的一端、第二稳压源的1脚及电容C12的另一端；电阻R15的另一端连接采样电压输入端和电容C13的一端，电容C13的另一端连接电阻R16的另一端，电阻R17的另一端连接第二稳压源的2脚并接地。本专利技术的有益效果：主电路的输入端整流滤波单元采用单电容半桥结构，与传统双电容半桥电路相比少用一个隔直电容，降低了成本，且用于LED驱动时具有较好的启动特性。输出端整流滤波单元采用全波整流结构，减少了整流二极管使用数量，体积小且成本低。驱动电路结构简单且驱动效果好，结合环路补偿电路，对LED的驱动更稳定。本专利技术的LED驱动电源，没有大功率电解电容，寿命长、体积小、输出稳定、驱动效果好，适用于大功率LED光源的驱动，具有良好的实用性和市场前景。附图说明图1为本专利技术的大功率LED驱动电源的模块连接示意图。图2为图1实施例中主电路的电路示意图。图3为图1实施例中驱动电路的电路示意图。图4为图1实施例中环路补偿电路的电流补偿网络的电路示意图。图5为图1实施例中环路补偿电路的电压补偿网络的电路示意图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。如图1所示，为了满足大功率LED光源驱动电路的需求，本专利技术设计了一种大功率LED驱动电源，包括主电路及控制电路；控制电路包括用于驱动主电路中开关管的驱动电路、用于控制驱动电路的PWM产生电路，以及用于进行系统环路中电流电压补偿的环路补偿电路。具体的，如图2所示，主电路包括依次连接的输入端整流滤波单元、上下开关管、隔直电容、变压器及输出端整流滤波单元。其中，输入端整流滤波单元为单电容半桥结构，由整流二极管D1-D6、电容C1组成。开关管选用大功率MOS管，上开关管T1的漏极和下开关管T2的源极分别连接输入端整流滤波单元的输出端，上开关管T1的源极和下开关管T2的漏极连接，隔直电容Cb设于下开关管T2和变压器T的一次侧之间，输出端整流滤波单元连接变压器T的二次侧，具体为由二极管D7、D8、电感L和电容C2构成的全波整流电路。采用上述电路，解决了电解电容严重影响LED驱动电源寿命，以及现有的单项电输入的无电解电容LED驱动电源因含有使人眼疲劳的工频频闪的缺点。同时，采用单电容的半桥结构，解决了输入电压高且无电解电容时的体积、成本、波纹问题。PWM产生电路用于将模拟信号转化为固定周期的PWM信号，为现有LED驱动电路中的常规组成部分，其具体电路结构已较为成熟，在此不作详细说明。驱动电路连接上下开关管，用于将PWM信号转换为上下开关管的驱动信号。具体的，如图3所示，本实施例中驱动电路包括集成驱动芯片IR、电阻R1、R2、电容C3、C4、二极管D9-D11。其中，集成驱动芯片IR选用IR2113，其VDD和VCC脚接15V供电电源，Hin和Lin脚分别接收PWM产生电路输出的高低电平信号，SD、VSS和COM脚接地；IR的HO脚连接电阻R1的一端和二极管D9的负极，电阻R1的另一端和二极管D9的正极连接上开关管T1的栅极；IR的VB脚连接电容C3的一端和二极管D10的负极，电容C3的另一端连接IR的VS脚及开关管T1的源极；IR的VCC脚连接二极管D10的正极和电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率LED驱动电源，其特征在于：包括主电路及控制电路；所述主电路包括依次连接的输入端整流滤波单元、上下开关管、隔直电容、变压器及输出端整流滤波单元；其中，输入端整流滤波单元为由整流二极管D1‑D6、电容C1组成的单电容半桥结构，上开关管T1的漏极和下开关管T2的源极分别连接输入端整流滤波单元的输出端，上开关管T1的源极和下开关管T2的漏极连接，隔直电容Cb设于下开关管T2和变压器T的一次侧之间，输出端整流滤波单元连接变压器T的二次侧，具体为由二极管D7、D8、电感L和电容C2构成的全波整流电路；所述控制电路包括PWM产生电路、驱动电路和环路补偿电路，所述PWM产生电路将模拟信号转化为固定周期的PWM信号，所述驱动电路连接上下开关管，用于将PWM信号转换为上下开关管的驱动信号，所述环路补偿电路用于系统补偿。

【技术特征摘要】
1.一种大功率LED驱动电源，其特征在于：包括主电路及控制电路；所述主电路包括依次连接的输入端整流滤波单元、上下开关管、隔直电容、变压器及输出端整流滤波单元；其中，输入端整流滤波单元为由整流二极管D1-D6、电容C1组成的单电容半桥结构，上开关管T1的漏极和下开关管T2的源极分别连接输入端整流滤波单元的输出端，上开关管T1的源极和下开关管T2的漏极连接，隔直电容Cb设于下开关管T2和变压器T的一次侧之间，输出端整流滤波单元连接变压器T的二次侧，具体为由二极管D7、D8、电感L和电容C2构成的全波整流电路；所述控制电路包括PWM产生电路、驱动电路和环路补偿电路，所述PWM产生电路将模拟信号转化为固定周期的PWM信号，所述驱动电路连接上下开关管，用于将PWM信号转换为上下开关管的驱动信号，所述环路补偿电路用于系统补偿。2.如权利要求1所述的大功率LED驱动电源，其特征在于：所述驱动电路包括集成驱动芯片IR、电阻R1、R2、电容C3、C4、二极管D9-D11；其中，集成驱动芯片IR的VDD和VCC脚接15V供电电源，Hin和Lin脚分别接收PWM产生电路输出的高低电平信号，SD、VSS和COM脚接地；IR的HO脚连接电阻R1的一端和二极管D9的负极，电阻R1的另一端和二极管D9的正极连接所述上开关管T1的栅极；IR的VB脚连接电容C3的一端和二极管D10的负极，电容C3的另一端连接IR的VS脚及开关管T1的源极；IR的VCC脚连接二极管D10的正极和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；IR的LO脚连接电阻R2的一端和二极管D11的负极，电阻R2的另一端和二极管D11的正极连接下开关管T2的栅极。3.如权利要求1或2所述的大功率LED驱动电源，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓敏，赵建伟，胡敬慰，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33