一种大功率可控ＬＥＤ负载电流的驱动电路制造技术

本发明专利技术属于照明光源的电源，特别是一种大功率可控ＬＥＤ负载电流的驱动电路，其特征是：恒流、恒压输出电路和单端反激式ＤＣ／ＤＣ功率变换器之间串联电连接有信号采样电路、光电耦合隔离电路和保护电路，信号采样电路将过流、过压、过热和欠压信号经放大处理后经光电耦合隔离电路隔离控制过流、过压、过热和欠压保护电路，通过过流、过压、过热和欠压保护电路调整单端反激式ＤＣ／ＤＣ功率变换器输出，使恒流、恒压输出电路输出稳定的电压和电流。它提供了一种功率大、可靠性高，随输入电压和温度等因素变化小的大功率可控ＬＥＤ负载电流的驱动电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于照明光源的电源，特别是一种大功率可控LED负载电流的驱动电路。
技术介绍
LED是一种固体光源，当它两端加上正向电压，半导体中的少数载流子和多数载流 子发生复合，放出的过剩能量将引起光子发射。采用不同的材料，可制成不同颜色的发光二 极管。作为一种新的光源，近年来各大公司和研究机构对LED的研究方兴未艾，使其光效得 以大大提高，Lumiled公司目前已研发并生产出光效达到90Lm/W的白色LED，已达到白炽灯 的水平。和白炽灯的相比较，LED在性能上具有很多优点 见下表表1白炽灯与白色LED的性能比较 新的光源呼唤新的大功率LED驱动电路，与荧光灯的电子镇流器不同，LED驱动电路 的主要功能是将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。在实际运用中，负载常采用串并联LED构成阵列，这会使输出电流随输入电压和 环境温度等因素而发生的变化更加显著，并且阵列形式或LED个数变化，限流电阻也应相 应变化，所以采用这种简单结构的LED驱动电路一般只适合于驱动阵列形式固定的，并且 灯个数较少的LED陈列。LED伏安特性的数字模型可用下式表示 VF=Vturn-on+RsIF+ ( Δ VF/Δ Τ) (T_25°C) 其中，Vturn-on是LED的启动电压。Rs表示伏安曲线的斜率。T环境温度，Δ VF/ΔΤ是LED正向电压的温度系数，对 于多数LED而言典型值为_2V°C。从LED的伏安曲线及数字模型看，LED在正向导通后其正向电压的细小变动将引起LED电流的很大变化，并且，环境温度，LED老化时间等因素也将改变影响LED的电气性 能。而LED的光输出直接与LED电流相关，所以LED驱动电路在输入电压和环境温度等因 素发生变动的情况下，LED的光输出将随输入电压和温度等因素变化而变化，并且，若LED 电流失控，LED长期工作在大电流下将影响LED的可靠性和寿命，并有可能失效
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种功率大、可靠性高，随输入电压和温度等因素变化小的 大功率可控LED负载电流的驱动电路。本专利技术的目的这样实现的，一种大功率可控LED负载电流的驱动电路，至少包括 EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、单端反激式DC/DC功率变换器、二次整流 和滤波电路及恒流、恒压输出电路，恒流、恒压输出电路与LED阵例的两电极电连接，其特 征是恒流、恒压输出电路和单端反激式DC/DC功率变换器之间串联电连接有信号采样电 路、光电耦合隔离电路和保护电路，信号采样电路将过流、过压、过热和欠压信号经放大处 理后经光电耦合隔离电路隔离控制过流、过压、过热和欠压保护电路，通过过流、过压、过热 和欠压保护电路调整单端反激式DC/DC功率变换器输出，使恒流、恒压输出电路输出稳定 的电压和电流。所述的单端反激式DC/DC功率变换器是宽动态范围隔离型，它包括稳压管 P6KE200A和二极管IN4007构成的稳压电路，变压器T2和T0P245及外围电路，由变压器T2 和T0P245及外围电路将变压器T2初级的高压低频转换成低压高频，变压器T2的次级包括 两组，一组经二次整流和滤波电路整流和滤波提供给负载LED阵列，另一组为电压采样输 出端，电压采样输出端与IN4148/ES1D、ZMM5243B-7及电容C9构成过流、过压、过热和欠压 信号采样电路。所述的电压采样输出端一端经IN4148/ES1D和电容C9到负电源，另一端直接到负 电源。所述的IN4148/ES1D的稳压输出端与电解电容C9的正极端连接，其连接端经 ZMM5243B-7和电阻后输入到T0P245的控制端C，通过电压采样线圈的输出端反馈到T0P245 的控制端C，由T0P245调节变压器T2的振荡频率。所述的T0P245的控制端C与负电源之间有小于10 Ω的电阻和串接的电解电容。所述的一次整流和滤波电路输出端与变压器Τ2的第一组线圈的同相端连接有电 容 C4, C4 选用 2. 2nF/lkV。本专利技术的优点是由于本专利技术引入了电压或电流反馈控制环节。用户可以根据需 要改变负载LED阵列形式和LED个数，得到不同的输出功率。同时该驱动电路也克服了因 输入电压、环境温度等因素而使LED灯光的颜色易变动等弊端，功率因数达到0. 9以上，THD 可做到20%以下，寿命可达到50000小时以上，同时还可完成从100%到1%的调光功能，并 且此系列产品还具备过压和过流保护功能。附图说明下面结合实施例附图对本专利技术作进一步说明 图1是本专利技术实施例电路原理框图2是本专利技术实施例电路图； 图3是EMC和浪涌电流控制电路图。图中1、AC220V输入；2、EMC和浪涌电流控制电路；3、一次整流和滤波电路；4、单 端反激式DC/DC功率变换器；5、二次整流和滤波电路；6、恒流、恒压输出电路；7、LED阵列； 8、采样电路；9、光电耦合隔离电路；10、保护电路。具体实施例方式如图1所示，一种大功率可控LED负载电流的驱动电路，其特征是一种大功率可 控LED负载电流的驱动电路，至少包括EMC和浪涌电流控制电路2、一次整流和滤波电路 3、单端反激式DC/DC功率变换器4、二次整流和滤波电路5及恒流、恒压输出电路6，恒流、 恒压输出电路6与LED阵列7的两电极电连接，其特征是恒流、恒压输出电路6和单端反 激式DC/DC功率变换器4之间连接有过流、过压、过热和欠压信号采样电路8、光电耦合隔离 电路9和过流、过压、过热和欠压保护电路10，过流、过压、过热和欠压信号采样电路8将过 流、过压、过热和欠压信号经放大处理后经光电耦合隔离电路9隔离控制过流、过压、过热 和欠压保护电路10，通过过流、过压、过热和欠压保护电路10调整单端反激式DC/DC功率变 换器4输出，使恒流、恒压输出电路6输出稳定的电压和电流。如图2所示，单端反激式DC/DC功率变换器4是宽动态范围隔离型，它包括稳压管 P6KE200A和二极管FR103、BYV29-400、限流电阻R5构成的稳压电路，以及高频耦合电路， 稳压电路的输出加载在变压器Tl的输入端。高频耦合电路由变压器Tl和T0P245及外围 电路构成，变压器Tl和T0P245及外围电路将变压器Tl前级的高压低频转换成低压高频， 变压器Tl的次级包括两组，一组经二次整流和滤波电路5整流和滤波提供给恒流、恒压输 出电路6，恒流、恒压输出电路6再供给负载LED阵列7。另一组同名端经IN4148/ES1D和 电容ClO到负电源，异名端到负电源。IN4148/ES1D的稳压输出端与电解电容ClO的正极 端连接，其连接端与光电耦合隔离电路9输出端连接，经光电耦合隔离电路9和IN4148到 T0P245的控制端C。T0P245的控制端C电压变化直接影响T0P243的D端振荡频率。因此， 由负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化通过电压采样线圈的输出端反 馈到T0P245的控制端C，控制端C的输入电压稳定，则D端振荡频率稳定。因此，光电耦合 隔离电路9的输入端电压同时也影响着D端振荡频率输出。过流、过压、过热和欠压信号采样电路8包括一个(PNP)三极管2N3906V2、二极管RF107和电阻电容，变压器Tl提供给负载LED的一组次级输出的同名端经二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率可控ＬＥＤ负载电流的驱动电路，至少包括：ＥＭＣ和浪涌电流控制电路（２）、一次整流和滤波电路（３）、单端反激式ＤＣ／ＤＣ功率变换器（４）、二次整流和滤波电路（５）及恒流、恒压输出电路（６），恒流、恒压输出电路（６）与ＬＥＤ阵例（７）的两电极电连接，其特征是：恒流、恒压输出电路（６）和单端反激式ＤＣ／ＤＣ功率变换器（４）之间串联电连接有过流、过压、过热和欠压信号采样电路（８）、光电耦合隔离电路（９）和保护电路（１０），信号采样电路（８）将过流、过压、过热和欠压信号经放大处理后经光电耦合隔离电路（９）隔离控制过流、过压、过热和欠压保护电路（１０），通过过流、过压、过热和欠压保护电路（１０）调整单端反激式ＤＣ／ＤＣ功率变换器（４）输出，使恒流、恒压输出电路（６）输出稳定的电压和电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞才龙，王水平，
申请(专利权)人：宁波市鄞州龙源照明电器有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]