CN105682294A - Led驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED驱动电源,通过功率因数校正模块对电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;从而使得功率因数达到0.95以上。功率因数校正模块还用于控制开关模块的导通与断开的时间比;功率变换模块用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;时间比决定所述交变电压的值;整流模块用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块;恒流驱动模块用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。因此,上述LED驱动电源不仅能够输出多种功率的直流电压,且功率因数的值达到0.95以上,使得驱动电源的损耗很小,提高了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及驱动电源,特别是涉及一种高效、功率因数高的多功率输出的LED驱动电源。
背景技术
LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因此在工作过程中需要进行保护,以稳定其工作状态,从而产生了驱动的概念。LED驱动是指连接在交流(AC)或者直流(DC)电源与LED负载之间的电子控制装置,用于提供合适的恒定电流和工作电压,它实际上就是LED的驱动电源。
驱动电源能在输入电压和环境温度等因素发生变化的情况下,有效控制LED的电流的大小,这将影响到LED的性能和发光效果。否则,LED的发光亮度将随输入电压和温度等因素的变化而变化。若电流失控导致工作电流过大,将严重影响LED的可靠性和寿命,并可能导致失效,因此,驱动电源在整个LED灯具中的作用就好像人的心脏一样重要。
社会发展一日千里,科技进步日新月异,人们对居家生活的理念也有不同的追求和更新,居家照明离不开灯具,而灯具是照明的集中反映,为了适应人们对整体照明在不同的空间和时间选择并控制光的亮度、灰度、色温、颜色等的变化,模拟出各种光环境来引导,改善情绪,体现更人性化的照明环境的要求,因此,在驱动电源中需要加入自动控制或者智能控制。
LED智能驱动控制***是利用IT技术,网络控制技术,自动控制技术,微电子技术,功率电子技术等现代化的高科技技术,实现可根据环境变化,客户需求,用户自定义等条件而自动采集***中的各种信息,并对所采集的信息进行相应的逻辑分析,判断,同时对结果按特定的形式储存,显示,传输,以及反馈控制等处理,用以达到最佳的控制效果,用以实现节能化,健康化,艺术化,人性化的智能照明***。因此,人们可以根据整体照明的需要,来设定照明效果,实现人性化的智能控制,营造出不同的室内照明效果。
要实现节能化,健康化,艺术化,人性化的智能照明***,离不开带有自动或者智能控制的驱动电源。驱动电源是为LED节点提供足够电能的部分,使LED节点以恒定的电流点亮并安全可靠地持续工作.驱动电源作为整个照明***的心脏,既要受控于自动或智能控制终端节点,用以实现LED灯具的开关,调光,调色等等不同的照明效果,同时也要提供给自动或智能控制终端节点正常工作时所需要的电源电压。
在以往的照明灯具中,电源电路普遍采用模拟电路采集控制信号,经过信号放大驱动可控硅,继电器等开关器件实现灯具的开关或者调光。采用阻容器件降压到模拟电路所需要的工作电压,而且功率因数偏低和谐波含量偏高;损耗较大,不利于节能。
发明内容
基于此,有必要提供一种高效、功率因数高的多功率输出的LED驱动电源。
一种LED驱动电源,包括功率因数校正模块、开关模块、功率变换模块、整流模块及恒流驱动模块;
所述功率因数校正模块的输入端连接电源、输出端连接所述开关模块的输入端,所述开关模块的输出端接所述功率变换模块的输入端,所述功率变换模块的输出端接所述整流模块,所述整流模块的输出端连接所述恒流驱动模块;
所述功率因数校正模块用于将所述电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;所述功率因数校正模块还用于控制所述开关模块的导通与断开的时间比;所述功率变换模块用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;所述时间比决定所述交变电压的值;所述整流模块用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块;所述恒流驱动模块用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。
所述功率因数校正模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、二极管D4、电容C3、电阻RS1及功率因数校正器U1;
所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R1远离所述电阻R2的一端接电源,所述电阻R3远离所述电阻R2的一端接地;所述电阻R2与所述电阻R3的公共连接端接所述功率因数校正器U1;,所述电阻RS1一端接地,另一端同时接所述功率因数校正器U1及所述开关模块;
所述电阻R4、所述电阻R5串联后,所述电阻R4远离所述电阻R5的一端接所述电源,所述电阻R5远离所述电阻R4的一端接所述功率因数校正器U1;
所述电阻R9、所述电阻R7串联后,所述电阻R9远离所述电阻R7的一端接所述功率变换模块,所述电阻R7远离所述电阻R9的一端接所述功率因数校正器U1;
所述二极管D4的正极接所述电阻R9与所述电阻R7的公共连接端,所述二极管D4的负极接所述功率因数校正器U1及所述电容C3,所述电容C3远离所述二极管D4的一端接地;
所述电阻R6一端接所述功率因数校正器U1,另一端接所述开关模块。
在其中一个实施例中,所述开关模块包括场效应管Q1,所述场效应管Q1的栅极接所述功率因数校正模块、源极接所述功率变换模块、漏极接所述功率因数校正模块。
在其中一个实施例中,所述功率变换模块包括电阻R8A、电阻R8B、二极管D1、电容C4及变电器T1;
所述电阻R8A、所述电阻R8B、所述二极管D1依次串联后,所述电阻R8A远离所述电阻R8B的一端接所述电源,所述二极管D1的正极接所述变电器T1的原边第二输入端;
所述电容C4的一端接所述电源,另一端接所述二极管D1的负极;
所述变电器T1的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块、原边第三输入端接所述开关模块、原边第四输入端接地;
所述变电器T1的副边两端分别接基准电压及所述整流模块。
在其中一个实施例中,所述整流模块包括二极管D3、电容C10A、电容C10B、电阻RL1和电阻RL2;
所述二极管D3的正极接所述变电器T1的副边第一输出端、负极输出直流电压;
所述电容C10A一端接所述二极管D3的负极,另一端接所述基准电压;
所述电容C10B、所述电阻RL1、所述电阻RL2均与所述电容C10A并联。
在其中一个实施例中,所述恒流驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块;所述第一驱动模块包括电阻R57、电容C48、电容C49、二极管D45、电感L1、电容C50、电阻R58及线性调整器U45;
所述第二驱动模块包括电阻R59、电容C51、电容C52,电感L2、二极管D46、电容C53、电阻R58及线性调整器U46;
所述电阻R57一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U45;所述电容C48一端接所述线性调整器U45,另一端接所述基准电压;所述电感L1、所述电容C50、所述电阻R58依次串联后,所述电感L1远离所述电容C50的一端接所述线性调整器U45,所述电阻R58远离所述电容C50的一端接所述基准电压;所述电容C49与所述二极管D45负极的公共连接端接所述线性调整器U45及所述电感L1;所述电容C49远离所述二极管D45负极的一端接所述线性调整器U45,所述二极管D45的正极接所述基准电压;所述电感L1与所述电容C50的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U45接第一LED灯组的负极;
所述电阻R59一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U46;所述电容C51一端接所述线性调整器U46,另一端接所述基准电压;所述电感L2、所述电容C53、所述电阻R60依次串联后,所述电感L2远离所述电容C53的一端接所述线性调整器U46,所述电阻R60远离所述电容C53的一端接所述基准电压;所述电容C52与所述二极管D46负极的公共连接端接所述线性调整器U46及所述电感L2;所述电容C52远离所述二极管D46负极的一端接所述线性调整器U46,所述二极管D46的正极接所述基准电压;所述电感L2与所述电容C53的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U46接第二LED灯组的负极。
在其中一个实施例中,还包括开关电源模块;所述开关电源模块的输入端接所述整流模块的输出端;
所述开关电源模块包括三端稳压器U4、电容C6及电容C7;
所述三端稳压器U4的输入端接所述整流模块、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C6一端接所述三端稳压器U4的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C7一端接所述三端稳压器U4的输出端,另一端接所述基准电压;
所述工作电压为所述功率因数校正模块、所述开关模块、所述功率变换模块、所述整流模块及所述恒流驱动模块提供工作时所需的电压。
在其中一个实施例中,还包括光耦隔离模块和采样模块,所述光耦隔离模块连接所述采样模块及所述功率因数校正模块;所述采样模块连接所述整流模块及所述功率因数校正模块;
所述采样模块用于对所述整流模块进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块;
所述光耦隔离模块用于隔离所述整流模块与所述功率因数校正模块。
在其中一个实施例中,所述光耦隔离模块包括光耦合器、电阻R10、电阻R13及电容C2;
所述光耦合器包括发光二极管U3A和三极管U3B,所述电阻R10一端接所述整流模块,另一端接所述发光二极管U3A的正极,所述发光二极管U3A的负极接所述采样模块;所述三极管U3B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块;所述电阻R13一端接所述三极管U3B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块;所述电容C2与所述电阻R13并联。
在其中一个实施例中,所述采样模块包括电阻R11、电阻R12、稳压源U2及电容C5;
所述电阻R11、所述电阻R12串联于所述整流模块的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R11远离所述电阻R12的一端接所述整流模块,所述电阻R12远离所述电阻R11的一端接所述基准电压,所述电阻R11与所述电阻R12的公共连接端接所述稳压源U2的参考极;所述稳压源U2的阴极接所述光耦隔离模块、阳极接所述基准电压;所述电容C5一端接所述基准电压,另一端接地。
上述LED驱动电源通过功率因数校正模块对电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;从而使得功率因数达到0.95以上。功率因数校正模块还用于控制开关模块的导通与断开的时间比;功率变换模块用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;时间比决定所述交变电压的值;整流模块用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块;恒流驱动模块用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。因此,上述LED驱动电源不仅能够输出多种功率的直流电压,且功率因数的值达到0.95以上,使得驱动电源的损耗很小,提高了能源利用率。
附图说明
图1为LED驱动电源的模块图;
图2为8-12WLED驱动电源的电路图;
图3为8-12W恒流驱动模块的电路图;
图4为15-25WLED驱动电源的电路图;
图5为15-25W恒流驱动模块的电路图;
图6为27-45WLED驱动电源的电路图;
图7为27-45W恒流驱动模块的电路图;
图8为48-68WLED驱动电源的电路图;
图9为48-68W恒流驱动模块的电路图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,为LED驱动电源的模块图。
一种LED驱动电源,包括功率因数校正模块202、开关模块207、功率变换模块203、整流模块204及恒流驱动模块209;
功率因数校正模块202的输入端连接电源、输出端连接所述开关模块207的输入端,所述开关模块207的输出端接所述功率变换模块203的输入端,所述功率变换模块203的输出端接所述整流模块204,所述整流模块204的输出端连接所述恒流驱动模块209。
所述功率因数校正模块202用于将所述电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;所述功率因数校正模块202还用于控制所述开关模块207的导通与断开的时间比;所述功率变换模块203用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;所述时间比决定所述交变电压的值;所述整流模块204用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块209;所述恒流驱动模块209用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。
请结合图2。
功率因数校正模块202包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、二极管D4、电容C3、电阻RS1及功率因数校正器U1。
所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R1远离所述电阻R2的一端接电源,所述电阻R3远离所述电阻R2的一端接地;所述电阻R2与所述电阻R3的公共连接端接所述功率因数校正器U1。所述电阻RS1一端接地,另一端同时接所述功率因数校正器U1及所述开关模块207
所述电阻R4、所述电阻R5串联后,所述电阻R4远离所述电阻R5的一端接所述电源,所述电阻R5远离所述电阻R4的一端接所述功率因数校正器U1。
所述电阻R9、所述电阻R7串联后,所述电阻R9远离所述电阻R7的一端接所述功率变换模块203,所述电阻R7远离所述电阻R9的一端接所述功率因数校正器U1。
所述二极管D4的正极接所述电阻R9与所述电阻R7的公共连接端,所述二极管D4的负极接所述功率因数校正器U1及所述电容C3,所述电容C3远离所述二极管D4的一端接地;
所述电阻R6一端接所述功率因数校正器U1,另一端接所述开关模块207。
开关模块207包括场效应管Q1,所述场效应管Q1的栅极接所述功率因数校正模块202、源极接所述功率变换模块203、漏极接所述功率因数校正模块202。
功率变换模块203包括电阻R8A、电阻R8B、二极管D1、电容C4及变电器T1。
所述电阻R8A、所述电阻R8B、所述二极管D1依次串联后,所述电阻R8A远离所述电阻R8B的一端接所述电源,所述二极管D1的正极接所述变电器T1的原边第二输入端。
所述电容C4的一端接所述电源,另一端接所述二极管D1的负极。
所述变电器T1的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块202、原边第三输入端接所述开关模块207、原边第四输入端接地;
所述变电器T1的副边两端分别接基准电压及所述整流模块204。
整流模块204包括二极管D3、电容C10A、电容C10B、电阻RL1和电阻RL2。
所述二极管D3的正极接所述变电器T1的副边第一输出端、负极输出直流电压。
所述电容C10A一端接所述二极管D3的负极,另一端接所述基准电压。
所述电容C10B、所述电阻RL1、所述电阻RL2均与所述电容C10A并联。
请结合图3。
恒流驱动模块209包括第一驱动模块210和第二驱动模块211;所述第一驱动模块210包括电阻R57、电容C48、电容C49、二极管D45、电感L1、电容C50、电阻R58及线性调整器U45。
所述第二驱动模块211包括电阻R59、电容C51、电容C52,电感L2、二极管D46、电容C53、电阻R58及线性调整器U46。
所述电阻R57一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U45;所述电容C48一端接所述线性调整器U45,另一端接所述基准电压;所述电感L1、所述电容C50、所述电阻R58依次串联后,所述电感L1远离所述电容C50的一端接所述线性调整器U45,所述电阻R58远离所述电容C50的一端接所述基准电压;所述电容C49与所述二极管D45负极的公共连接端接所述线性调整器U45及所述电感L1;所述电容C49远离所述二极管D45负极的一端接所述线性调整器U45,所述二极管D45的正极接所述基准电压;所述电感L1与所述电容C50的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U45接第一LED灯组的负极。
所述电阻R59一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U46;所述电容C51一端接所述线性调整器U46,另一端接所述基准电压;所述电感L2、所述电容C53、所述电阻R60依次串联后,所述电感L2远离所述电容C53的一端接所述线性调整器U46,所述电阻R60远离所述电容C53的一端接所述基准电压;所述电容C52与所述二极管D46负极的公共连接端接所述线性调整器U46及所述电感L2;所述电容C52远离所述二极管D46负极的一端接所述线性调整器U46,所述二极管D46的正极接所述基准电压;所述电感L2与所述电容C53的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U46接第二LED灯组的负极。
LED驱动电源还包括开关电源模块205;所述开关电源模块205的输入端接所述整流模块204的输出端;
所述开关电源模块205包括三端稳压器U4、电容C6及电容C7。
所述三端稳压器U4的输入端接所述整流模块204、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C6一端接所述三端稳压器U4的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C7一端接所述三端稳压器U4的输出端,另一端接所述基准电压。
所述工作电压为所述功率因数校正模块202、所述开关模块207、所述功率变换模块203、所述整流模块204及所述恒流驱动模块209提供工作时所需的电压。
LED驱动电源还包括光耦隔离模块208和采样模块206,所述光耦隔离模块208连接所述采样模块206及所述功率因数校正模块202;所述采样模块206连接所述整流模块204及所述功率因数校正模块202。
所述采样模块206用于对所述整流模块204进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块202。
所述光耦隔离模块208用于隔离所述整流模块204与所述功率因数校正模块202。
光耦隔离模块208包括光耦合器、电阻R10、电阻R13及电容C2。
所述光耦合器包括发光二极管U3A和三极管U3B,所述电阻R10一端接所述整流模块204,另一端接所述发光二极管U3A的正极,所述发光二极管U3A的负极接所述采样模块206;所述三极管U3B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块202;所述电阻R13一端接所述三极管U3B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块202;所述电容C2与所述电阻R13并联。
采样模块206包括电阻R11、电阻R12、稳压源U2及电容C5。
所述电阻R11、所述电阻R12串联于所述整流模块204的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R11远离所述电阻R12的一端接所述整流模块204,所述电阻R12远离所述电阻R11的一端接所述基准电压,所述电阻R11与所述电阻R12的公共连接端接所述稳压源U2的参考极;所述稳压源U2的阴极接所述光耦隔离模块208、阳极接所述基准电压;所述电容C5一端接所述基准电压,另一端接地。
LED驱动电源还包括电源保护模块201,电源保护模块201的输入端接市电、输出端接功率因数校正模块202及功率变换模块203。
电源保护模块201包括保险丝F1、压敏电阻VR1、高导磁环LF1、高导磁环LF2、整流桥DB1,电容CX1及电容C1;
保险丝F1一端接市电,另一端接高导磁环LF1的第一输入端,压敏电阻VR1的两端分别接高导磁环LF1的第一输入端和第二输入端。高导磁环LF1的第二输入端接市电。高导磁环LF1、高导磁环LF2、整流桥DB1依次串联,电容CX1两端分别接高导磁环LF1的第一输出端和第二输处端。整流桥DB1的输出端接电容C1,电容C1远离整流桥DB1输出端的一端接功率因数校正模块202及功率变换模块203。
基于上述所有实施例,LED驱动电源的工作原理如下:
市电(100-240VAC适合全球电压)通过保险丝F1(短路保护)、压敏电阻VR1(浪涌保护)、电磁干扰线路(高导磁环LF1、高导磁环LF2和电容CX1)滤除传导和辐射干扰后,进入整流桥DB1整流部分,整流后通过高压小容量电容C1滤波后,变成脉动直流电压进入功率因数校正模块202及功率变换模块203。
功率因数校正器U1采用SN03控制器。
SN03控制器是集PFC(PowerFactorCorrection,功率因数校正)校正器和PWM控制器于一体的单级PFC控制器,即PFC电路和功率变换电路共用一套线路,功率变换模块203的变压器初级绕组既作为功率变换的原边,又作为PFC的升压电感。场效应管管既是功率变换部分的开关,又是升压PFC校正器的开关,通过SNO3控制器内部程序的逻辑作用,实现PF>0.95和谐波含量小于10的效果,同时控制功率变换模块203经过电磁转换,在次级边得到功能模块所需要的直流电源。
功率因数校正器(PFC)实现原理:SN03控制器是电流准连续模式的APFC(ActivePowerFactorCorrection,有源功率因数校正)控制芯片,即电感电流处于连续模式与断续模式临界点。
其工作原理如下:首先SN03控制器通过电阻R1、电阻R2和电阻R3生成电感电流的参考信号(来自管脚3-Mult的半波),每一个开关周期开始时场效应管Q1导通,变压器T1原边电感电流线性增加,然后通过电阻RS1将电感电流的检测信号(管脚4-CS)和参考信号相比较,当电感电流的检测值大于电感电流参考值时,场效应管Q1关断,副边电感电流开始从初始线性减少,当副边电感电流降为0时(管脚5-ZCD),场效应管Q1导通,如此周而复始。反激式变换器中,另一辅助绕组线圈的作用,除了提供给SN03控制器稳定的电源外,还提供给使场效应管Q1导通与断开的控制信号。
当场效应管Q1截止时,主线圈极性反转,辅助线圈此时同名端为正电位,经二极管D4提供给8脚(VCC)电源,此正电位也是5脚(ZCD)的参考电位。当主线圈的能量释放完毕时,工作于电流准连续模式,此时电流为零,辅助线圈的电位亦下降,所以5脚的电位随之下降,由于ZCD内部电路为负边沿触发,在下降至1.8V以下时,则触发内部振荡器,拉高7脚电位,从而使场效应管Q1导通。因此,经由主动式PFC所得的平均电流波形为完整的正弦波,且相位与AC电源波形相同。经功率因数校正所得的PF值可达0.95以上。
功率变换实现原理:通过启动电阻R1、电阻R19在整流桥DB1整流后输出的脉动直流电压取得SN03控制器所需要的直流电压后,SN03控制器的7脚输出脉宽可变的方波驱动信号,驱动场效应管Q1工作,通过变压器T1的电磁转换,按照变压器T1初次级的匝比关系,在变压器T1的次级输出相应的交变电压,经过二极管D3整流,电容C10A、电容C10B滤波,形成稳定的40V直流电压输出,为功能模块所需要的电源电路供电。
由于某种原因导致输出电压升高或者降低,经过采样电阻R11、电阻R11取得采样电压和稳压源U2基准电压比较,将产生的误差信号放大,光耦合器进行光电隔离,控制开关模块207输出脉宽不同的占空比,改变场效应管Q1开通或关闭时间,从而使输出电压降低或者升高。
功率变换模块中变电器T1副边(次级)感应出来的交变电压经过二极管D3整流、电容C10A、电容C10B滤波形成稳定的直流电压进入三端稳压器U4(78U05),三端稳压器U4能承受高达72V的直流电压,通过电容C6、电容C7高频滤波后,在输出端输出功能模块工作时所需要的电压。
功率变换模块中变电器T1副边(次级)感应出来的交变电压经过二极管D3整流、电容C10A、电容C10B滤波形成稳定的直流电压,一路提供给SN03控制器,一路提供给恒流驱动模块209。
40V直流电压进入LM3404HV的8脚,同时加在电阻R57、电阻R59上,6脚内部电路开始振荡工作,内部的开关管导通,通过1脚输出占空比可控的方波电压,通过降压电感L1、电感L2和续流二极管D5、续流二极管D6的相互作用,提供给LED节点正常工作时的电能。
电阻R58、电阻R60为LED节点恒流设定电阻,当电流超过或者低于设定值时,通过5脚(CS)进入LM3404HV的内部,通过内部比较控制放大后,控制内部开关管的关闭和导通时间,来调整LED节点的工作电压,继而调整LED节点的工作电流。
LM3404HV的3脚受控于系列功能模块输出的PWM/LD信号,实现开关和调光功能。
上述LED驱动电源具有PF值高、谐波低、变换效率高、高压和低压安全隔离、恒流精度高、线路简洁等、线路成本和生产成本低等优点。
上述LED驱动电源通过功率因数校正模块202对电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;从而使得功率因数达到0.95以上。功率因数校正模块202还用于控制开关模块207的导通与断开的时间比。功率变换模块203用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;时间比决定所述交变电压的值;整流模块204用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块209;恒流驱动模块209用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。因此,上述LED驱动电源不仅能够输出多种功率的直流电压,且功率因数的值达到0.95以上,使得驱动电源的损耗很小,提高了能源利用率。
如图4所示,为15-25WLED驱动电源的电路图。
15-25WLED驱动电源包括电源保护模块401、功率因数校正模块402、功率变换模块403、整流模块404、开关电源模块405、采样模块406、开关模块407、光耦隔离模块408及恒流驱动模块409。
功率因数校正模块402包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、二极管D24、电容C23及功率因数校正器U21。
所述电阻R21、所述电阻R22、所述电阻R23依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R21远离所述电阻R22的一端接电源,所述电阻R23远离所述电阻R22的一端接地;所述电阻R22与所述电阻R23的公共连接端接所述功率因数校正器U21。
所述电阻R24、所述电阻R25串联后,所述电阻R24远离所述电阻R25的一端接所述电源,所述电阻R25远离所述电阻R24的一端接所述功率因数校正器U1。
所述电阻R29、所述电阻R28串联后,所述电阻R29远离所述电阻R28的一端接所述功率变换模块403,所述电阻R28远离所述电阻R29的一端接所述功率因数校正器U21,所述电阻R27一端接所述功率因数校正器U21,另一端接开关模块207。
所述二极管D24的正极接所述电阻R29与所述电阻R28的公共连接端,所述二极管D24的负极接所述功率因数校正器U21及所述电容C23,所述电容C23远离所述二极管D24的一端接地;
所述电阻R27一端接所述功率因数校正器U21,另一端接所述开关模块407。
开关模块407包括场效应管Q21,所述场效应管Q21的栅极接所述功率因数校正模块402、源极接所述功率变换模块403、漏极接所述功率因数校正模块402。
功率变换模块403包括电阻R20A、电阻R20B、二极管D21、电容C24及变电器T2。
所述电阻R20A、所述电阻R20B、所述二极管D21依次串联后,所述电阻R20A远离所述电阻R20B的一端接所述电源,所述二极管D21的正极接所述变电器T2的原边第二输入端。
所述电容C24的一端接所述电源,另一端接所述二极管D21的负极。
所述变电器T2的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块402、原边第三输入端接所述开关模块407、原边第四输入端接地;
所述变电器T2的副边两端分别接基准电压及所述整流模块404。
整流模块404包括二极管D23、电容C20A、电容C20B、电阻RL3和电阻RL4。
所述二极管D23的正极接所述变电器T2的副边第一输出端、负极输出直流电压。
所述电容C20A一端接所述二极管D23的负极,另一端接所述基准电压。
所述电容C20B、所述电阻RL3、所述电阻RL4均与所述电容C20A并联。
LED驱动电源还包括开关电源模块405;所述开关电源模块405的输入端接所述整流模块404的输出端;
所述开关电源模块405包括三端稳压器U25、电容C26及电容C27。
所述三端稳压器U25的输入端接所述整流模块404、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C26一端接所述三端稳压器U25的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C27一端接所述三端稳压器U25的输出端,另一端接所述基准电压。
所述工作电压为所述功率因数校正模块402、所述开关模块407、所述功率变换模块403、所述整流模块404及所述恒流驱动模块409提供工作时所需的电压。
LED驱动电源还包括光耦隔离模块408和采样模块406,所述光耦隔离模块408连接所述采样模块406及所述功率因数校正模块402;所述采样模块406连接所述整流模块404及所述功率因数校正模块402。
所述采样模块406用于对所述整流模块404进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块402。
所述光耦隔离模块408用于隔离所述整流模块404与所述功率因数校正模块402。
光耦隔离模块408包括光耦合器、电阻R30、电阻R24及电容C22。
所述光耦合器包括发光二极管U23A和三极管U23B,所述电阻R30一端接所述整流模块404,另一端接所述发光二极管U23A的正极,所述发光二极管U23A的负极接所述采样模块406;所述三极管U23B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块402;所述电阻R24一端接所述三极管U23B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块402;所述电容C22与所述电阻R24并联。
采样模块406包括电阻R31、电阻R32、电阻RS1、稳压源U24及电容C25。
所述电阻R31、所述电阻R32串联于所述整流模块404的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R31远离所述电阻R32的一端接所述整流模块404,所述电阻R32远离所述电阻R31的一端接所述基准电压,所述电阻R31与所述电阻R32的公共连接端接所述稳压源U24的参考极;所述稳压源U24的阴极接所述光耦隔离模块408、阳极接所述基准电压;所述电容C25一端接所述基准电压,另一端接地,所述电阻RS2一端接地,另一端同时接所述功率因数校正模块402及所述开关模块407。
LED驱动电源还包括电源保护模块401,电源保护模块401的输入端接市电、输出端接功率因数校正模块402及功率变换模块403。
电源保护模块401包括保险丝F2、压敏电阻VR2、高导磁环LF3、高导磁环LF4、整流桥DB2、电容CX/2及电容C21;
保险丝F2一端接市电,另一端接高导磁环LF3的第一输入端,压敏电阻VR3的两端分别接高导磁环LF3的第一输入端和第二输入端。高导磁环LF3的第二输入端接市电。高导磁环LF3、高导磁环LF4、整流桥DB3依次串联,电容CX3两端分别接高导磁环LF3的第一输出端和第二输处端。整流桥DB2的输出端接电容C21,电容C21远离整流桥DB2输出端的一端接功率因数校正模块402及功率变换模块403。
请结合图5。
恒流驱动模块包括第一驱动模块410第二驱动模块411;所述第一驱动模块410包括电阻R64、电容C58、电容C57、二极管D48、电感L4、电容C59、电阻R63及线性调整器U48。
所述第二驱动模块411包括电阻R62、电容C56、电容C55,电感L3、二极管D47、电容C54、电阻R61及线性调整器U47。
所述电阻R64一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U48;所述电容C59一端接所述线性调整器U48,另一端接所述基准电压;所述电感L4、所述电容C57所述电阻R63依次串联后,所述电感L4远离所述电容C57的一端接所述线性调整器U48,所述电阻R63远离所述电容C57的一端接所述基准电压;所述电容C58与所述二极管D48负极的公共连接端接所述线性调整器U48及所述电感L4;所述电容C58远离所述二极管D48负极的一端接所述线性调整器U48,所述二极管D48的正极接所述基准电压;所述电感L4与所述电容C57的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U48接第一LED灯组的负极。
所述电阻R62一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U47;所述电容C56一端接所述线性调整器U47,另一端接所述基准电压;所述电感L3、所述电容C54、所述电阻R61依次串联后,所述电感L3远离所述电容C54的一端接所述线性调整器U47,所述电阻R61远离所述电容C54的一端接所述基准电压;所述电容C55与所述二极管D47负极的公共连接端接所述线性调整器U47及所述电感L3;所述电容C55远离所述二极管D47负极的一端接所述线性调整器U47,所述二极管D47的正极接所述基准电压;所述电感L3与所述电容C54的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U47接第二LED灯组的负极。
15-25WLED驱动电源的工作原理参考8-12WLED驱动电源的工作原理,两者原理类似,在此不再赘述。
如图6所示,为27-45WLED驱动电源的电路图。
27-45WLED驱动电源包括电源保护模块601、功率因数校正模块602、功率变换模块603、整流模块604、开关电源模块605、采样模块606、开关模块607、光耦隔离模块608及恒流驱动模块609。
功率因数校正模块602包括电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R40、电阻R41、二极管D34、电容C37、电阻RS3及功率因数校正器U1。
所述电阻R33、所述电阻R34、所述电阻R35依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R33远离所述电阻R34的一端接电源,所述电阻R35远离所述电阻R34的一端接地;所述电阻R34与所述电阻R35的公共连接端接所述功率因数校正器U31。
所述电阻R37、所述电阻R38串联后,所述电阻R37远离所述电阻R38的一端接所述电源,所述电阻R38远离所述电阻R37的一端接所述功率因数校正器U31。
所述电阻R39、所述电阻R41串联后,所述电阻R39远离所述电阻R41的一端接所述功率变换模块603,所述电阻R41远离所述电阻R39的一端接所述功率因数校正器U31。
所述二极管D34的正极接所述电阻R39与所述电阻R41的公共连接端,所述二极管D34的负极接所述功率因数校正器U31及所述电容C37,所述电容C37远离所述二极管D34的一端接地;
所述电阻R40一端接所述功率因数校正器U31,另一端接所述开关模块607。
所述电阻RS3一端接地,另一端接所述功率因数校正器U31及所述开关模块607。
开关模块607包括场效应管Q31,所述场效应管Q31的栅极接所述功率因数校正模块602、源极接所述功率变换模块603、漏极接所述功率因数校正模块602。
功率变换模块603包括电阻R30A、电阻R30B、二极管D31、电容C33及变电器T3。
所述电阻R30A、所述电阻R49B、所述二极管D31依次串联后,所述电阻R30A远离所述电阻R30B的一端接所述电源,所述二极管D31的正极接所述变电器T3的原边第二输入端。
所述电容C33的一端接所述电源,另一端接所述二极管D31的负极。
所述变电器T3的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块602、原边第三输入端接所述开关模块607、原边第四输入端接地;
所述变电器T3的副边两端分别接基准电压及所述整流模块604。
整流模块604包括二极管D33、电容C30A、电容C30B、电阻RL5和电阻RL6。
所述二极管D33的正极接所述变电器T3的副边第一输出端、负极输出直流电压。
所述电容C30A一端接所述二极管D33的负极,另一端接所述基准电压。
所述电容C30B、所述电阻RL5、所述电阻RL6均与所述电容C30A并联。
LED驱动电源还包括开关电源模块605;所述开关电源模块605的输入端接所述整流模块604的输出端;
所述开关电源模块605包括三端稳压器U34、电容C35及电容C36。
所述三端稳压器U34的输入端接所述整流模块604、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C35一端接所述三端稳压器U34的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C36一端接所述三端稳压器U34的输出端,另一端接所述基准电压。
所述工作电压为所述功率因数校正模块602、所述开关模块607、所述功率变换模块603、所述整流模块604及所述恒流驱动模块609提供工作时所需的电压。
LED驱动电源还包括光耦隔离模块608和采样模块606,所述光耦隔离模块608连接所述采样模块606及所述功率因数校正模块602;所述采样模块606连接所述整流模块604及所述功率因数校正模块602。
所述采样模块606用于对所述整流模块604进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块602。
所述光耦隔离模块608用于隔离所述整流模块604与所述功率因数校正模块202。
光耦隔离模块608包括光耦合器、电阻R43、电阻R36及电容C32。
所述光耦合器包括发光二极管U33A和三极管U33B,所述电阻R43一端接所述整流模块604,另一端接所述发光二极管U33A的正极,所述发光二极管U33A的负极接所述采样模块606;所述三极管U33B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块602;所述电阻R36一端接所述三极管U33B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块602;所述电容C32与所述电阻R36并联。
采样模块606包括电阻R43、电阻R44、稳压源U32及电容C34。
所述电阻R43、所述电阻R44串联于所述整流模块604的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R43远离所述电阻R44的一端接所述整流模块604,所述电阻R33远离所述电阻R43的一端接所述基准电压,所述电阻R43与所述电阻R44的公共连接端接所述稳压源U32的参考极;所述稳压源U32的阴极接所述光耦隔离模块608、阳极接所述基准电压;所述电容C34一端接所述基准电压,另一端接地。
LED驱动电源还包括电源保护模块601,电源保护模块601的输入端接市电、输出端接功率因数校正模块602及功率变换模块603。
电源保护模块601包括保险丝F3、压敏电阻VR3、高导磁环LF5、高导磁环LF6、整流桥DB3,电容CX3及电容C31;
保险丝F3一端接市电,另一端接高导磁环LF5的第一输入端,压敏电阻VR3的两端分别接高导磁环LF5的第一输入端和第二输入端。高导磁环LF5的第二输入端接市电。高导磁环LF5、高导磁环LF6、整流桥DB3依次串联,电容CX3两端分别接高导磁环LF5的第一输出端和第二输处端。整流桥DB3的输出端接电容C31,电容C31远离整流桥DB3输出端的一端接功率因数校正模块602及功率变换模块603。
请结合图7。
恒流驱动模块包括第一驱动模块610和第二驱动模块611;所述第一驱动模块610包括电阻R65、电容C61、电容C62、二极管D49、电感L5、电容C60、电阻R66及线性调整器U48。
所述第二驱动模块211包括电阻R67、电容C63、电容C64,电感L6、二极管D49、电容C65、电阻R68及线性调整器U49。
所述电阻R65一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U48;所述电容C60一端接所述线性调整器U48,另一端接所述基准电压;所述电感L5、所述电容C62、所述电阻R66依次串联后,所述电感L5远离所述电容C62的一端接所述线性调整器U48,所述电阻R66远离所述电容C52的一端接所述基准电压;所述电容C61与所述二极管D49负极的公共连接端接所述线性调整器U48及所述电感L5;所述电容C61远离所述二极管D49负极的一端接所述线性调整器U48,所述二极管D49的正极接所述基准电压;所述电感L5与所述电容C62的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U48接第一LED灯组的负极。
所述电阻R67一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U49;所述电容C63一端接所述线性调整器U49,另一端接所述基准电压;所述电感L6、所述电容C65、所述电阻R/68依次串联后,所述电感L6远离所述电容C65的一端接所述线性调整器U49,所述电阻R68远离所述电容C65的一端接所述基准电压;所述电容C64与所述二极管D49负极的公共连接端接所述线性调整器U49及所述电感L6;所述电容C64远离所述二极管D49负极的一端接所述线性调整器U49,所述二极管D49的正极接所述基准电压;所述电感L6与所述电容C65的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U49接第二LED灯组的负极。
27-45WLED驱动电源的工作原理参考8-12WLED驱动电源的工作原理,两者原理类似,在此不再赘述。
如图8所示,为48-68WLED驱动电源的电路图。
48-68WLED驱动电源包括电源保护模块801、功率因数校正模块802、功率变换模块803、整流模块804、开关电源模块805、采样模块806、开关模块807、光耦隔离模块808及恒流驱动模块809。
功率因数校正模块802包括电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、二极管D44、电容C44、电阻RS4及功率因数校正器U41。
所述电阻R45、所述电阻R46、所述电阻R47依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R45远离所述电阻R46的一端接电源,所述电阻R47远离所述电阻R46的一端接地;所述电阻R46与所述电阻R47的公共连接端接所述功率因数校正器U41。
所述电阻R49、所述电阻R50串联后,所述电阻R49远离所述电阻R50的一端接所述电源,所述电阻R50远离所述电阻R48的一端接所述功率因数校正器U41。
所述电阻R53、所述电阻R52串联后,所述电阻R53远离所述电阻R52的一端接所述功率变换模块803,所述电阻R52远离所述电阻R53的一端接所述功率因数校正器U41。
所述二极管D44的正极接所述电阻R52与所述电阻R53的公共连接端,所述二极管D34的负极接所述功率因数校正器U31及所述电容C44,所述电容C44远离所述二极管D44的一端接地;
所述电阻R51一端接所述功率因数校正器U41,另一端接所述开关模块807。
所述电阻RS4一端接地,另一端接所述功率因数校正器U41及所述开关模块807。
开关模块807包括场效应管Q41,所述场效应管Q41的栅极接所述功率因数校正模块802、源极接所述功率变换模块803、漏极接所述功率因数校正模块802。
功率变换模块803包括电阻R40A、电阻R40B、二极管D41、电容C43及变电器T4。
所述电阻R40A、所述电阻R49B、所述二极管D41依次串联后,所述电阻R40A远离所述电阻R40B的一端接所述电源,所述二极管D41的正极接所述变电器T4的原边第二输入端。
所述电容C43的一端接所述电源,另一端接所述二极管D41的负极。
所述变电器T4的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块802、原边第三输入端接所述开关模块807、原边第四输入端接地;
所述变电器T3的副边两端分别接基准电压及所述整流模块804。
整流模块804包括二极管D43、电容C40A、电容C40B、电阻RL7和电阻RL8。
所述二极管D43的正极接所述变电器T4的副边第一输出端、负极输出直流电压。
所述电容C40A一端接所述二极管D43的负极,另一端接所述基准电压。
所述电容C40B、所述电阻RL7、所述电阻RL8均与所述电容C40A并联。
LED驱动电源还包括开关电源模块805;所述开关电源模块805的输入端接所述整流模块804的输出端;
所述开关电源模块805包括三端稳压器U44、电容C46及电容C47。
所述三端稳压器U44的输入端接所述整流模块804、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C46一端接所述三端稳压器U44的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C47一端接所述三端稳压器U44的输出端,另一端接所述基准电压。
所述工作电压为所述功率因数校正模块802、所述开关模块807、所述功率变换模块803、所述整流模块804及所述恒流驱动模块809提供工作时所需的电压。
LED驱动电源还包括光耦隔离模块808和采样模块806,所述光耦隔离模块808连接所述采样模块806及所述功率因数校正模块802;所述采样模块806连接所述整流模块804及所述功率因数校正模块802。
所述采样模块806用于对所述整流模块804进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块802。
所述光耦隔离模块808用于隔离所述整流模块804与所述功率因数校正模块202。
光耦隔离模块808包括光耦合器、电阻R48、电阻R54及电容C42。
所述光耦合器包括发光二极管U43A和三极管U43B,所述电阻R54一端接所述整流模块804,另一端接所述发光二极管U43A的正极,所述发光二极管U43A的负极接所述采样模块806;所述三极管U43B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块802;所述电阻R48一端接所述三极管U43B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块802;所述电容C42与所述电阻R48并联。
采样模块806包括电阻R55、电阻R56、稳压源U42及电容C45。
所述电阻R55、所述电阻R56串联于所述整流模块804的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R55远离所述电阻R56的一端接所述整流模块804,所述电阻R56远离所述电阻R55的一端接所述基准电压,所述电阻R55与所述电阻R56的公共连接端接所述稳压源U42的参考极;所述稳压源U42的阴极接所述光耦隔离模块808、阳极接所述基准电压;所述电容C45一端接所述基准电压,另一端接地。
LED驱动电源还包括电源保护模块801,电源保护模块801的输入端接市电、输出端接功率因数校正模块802及功率变换模块803。
电源保护模块801包括保险丝F4、压敏电阻VR4、高导磁环LF7、高导磁环LF8、整流桥DB4,电容CX4及电容C41;
保险丝F4一端接市电,另一端接高导磁环LF7的第一输入端,压敏电阻VR4的两端分别接高导磁环LF7的第一输入端和第二输入端。高导磁环LF7的第二输入端接市电。高导磁环LF7、高导磁环LF8、整流桥DB4依次串联,电容CX4两端分别接高导磁环LF7的第一输出端和第二输处端。整流桥DB4的输出端接电容C41,电容C41远离整流桥DB4输出端的一端接功率因数校正模块802及功率变换模块803。
请结合图9。
恒流驱动模块包括第一驱动模块810、第二驱动模块811和第三驱动模块809;所述第一驱动模块810包括电阻R69、电容C66、电容C67、二极管D50、电感L6、电容C68、电阻R70及线性调整器U48。
第二驱动模块809包括电阻R73、电容C72、电容C73、电感L6、二极管D49、电容C74、电阻R68及线性调整器U49。
第三驱动模块811包括电阻R71、电阻R72、电容C69、电容C70、电容C71、二极管D51、电感L7及线性调整器U51。
所述电阻R69一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U50;所述电容C66一端接所述线性调整器U50,另一端接所述基准电压;所述电感L6、所述电容C68、所述电阻R70依次串联后,所述电感L6远离所述电容C68的一端接所述线性调整器U50,所述电阻R77远离所述电容C68的一端接所述基准电压;所述电容C67与所述二极管D50负极的公共连接端接所述线性调整器U50及所述电感L6;所述电容C67远离所述二极管D50负极的一端接所述线性调整器U50,所述二极管D50的正极接所述基准电压;所述电感L6与所述电容C68的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U50接第一LED灯组的负极。
所述电阻R73一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U52;所述电容C72一端接所述线性调整器U52,另一端接所述基准电压;所述电感L8、所述电容C74、所述电阻R74依次串联后,所述电感L8远离所述电容C74的一端接所述线性调整器U52,所述电阻R74远离所述电容C74的一端接所述基准电压;所述电容C73与所述二极管D52负极的公共连接端接所述线性调整器U52及所述电感L8;所述电容C73远离所述二极管D52负极的一端接所述线性调整器U52,所述二极管D52的正极接所述基准电压;所述电感L8与所述电容C74的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U52接第二LED灯组的负极。
所述电阻R71一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U51;所述电容C69一端接所述线性调整器U51,另一端接所述基准电压;所述电感L7、所述电容C71、所述电阻R72依次串联后,所述电感L7远离所述电容C71的一端接所述线性调整器U51,所述电阻R72远离所述电容C71的一端接所述基准电压;所述电容C70与所述二极管D51负极的公共连接端接所述线性调整器U51及所述电感L7;所述电容C70远离所述二极管D51负极的一端接所述线性调整器U51,所述二极管D51的正极接所述基准电压;所述电感L7与所述电容C71的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U519接第二LED灯组的负极。
48-68WLED驱动电源的工作原理参考8-12WLED驱动电源的工作原理,两者原理类似,在此不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种LED驱动电源,其特征在于,包括功率因数校正模块、开关模块、功率变换模块、整流模块及恒流驱动模块;
所述功率因数校正模块的输入端连接电源、输出端连接所述开关模块的输入端,所述开关模块的输出端接所述功率变换模块的输入端,所述功率变换模块的输出端接所述整流模块,所述整流模块的输出端连接所述恒流驱动模块;
所述功率因数校正模块用于将所述电源的平均电流波形校正为完整的正弦波,且相位与所述电源波形相同;所述功率因数校正模块还用于控制所述开关模块的导通与断开的时间比;所述功率变换模块用于对校正后的电源进行电磁变换并输出交变电压;所述时间比决定所述交变电压的值;所述整流模块用于将所述交变电压整流为直流电压输出给所述恒流驱动模块;所述恒流驱动模块用于接收所述直流电压后,控制所述LED的点亮、熄灭及亮度状态。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,所述功率因数校正模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、二极管D4、电容C3、电阻RS1及功率因数校正器U1;
所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3依次串联于所述电源与地之间,所述电阻R1远离所述电阻R2的一端接电源,所述电阻R3远离所述电阻R2的一端接地;所述电阻R2与所述电阻R3的公共连接端接所述功率因数校正器U1;,所述电阻RS1一端接地,另一端同时接所述功率因数校正器U1及所述开关模块;
所述电阻R4、所述电阻R5串联后,所述电阻R4远离所述电阻R5的一端接所述电源,所述电阻R5远离所述电阻R4的一端接所述功率因数校正器U1;
所述电阻R9、所述电阻R7串联后,所述电阻R9远离所述电阻R7的一端接所述功率变换模块,所述电阻R7远离所述电阻R9的一端接所述功率因数校正器U1;
所述二极管D4的正极接所述电阻R9与所述电阻R7的公共连接端,所述二极管D4的负极接所述功率因数校正器U1及所述电容C3,所述电容C3远离所述二极管D4的一端接地;
所述电阻R6一端接所述功率因数校正器U1,另一端接所述开关模块。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,所述开关模块包括场效应管Q1,所述场效应管Q1的栅极接所述功率因数校正模块、源极接所述功率变换模块、漏极接所述功率因数校正模块。
4.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,所述功率变换模块包括电阻R8A、电阻R8B、二极管D1、电容C4及变电器T1;
所述电阻R8A、所述电阻R8B、所述二极管D1依次串联后,所述电阻R8A远离所述电阻R8B的一端接所述电源,所述二极管D1的正极接所述变电器T1的原边第二输入端;
所述电容C4的一端接所述电源,另一端接所述二极管D1的负极;
所述变电器T1的原边第一输入端接所述电源、原边第二输入端接所述功率因数校正模块、原边第三输入端接所述开关模块、原边第四输入端接地;
所述变电器T1的副边两端分别接基准电压及所述整流模块。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电源,其特征在于,所述整流模块包括二极管D3、电容C10A、电容C10B、电阻RL1和电阻RL2;
所述二极管D3的正极接所述变电器T1的副边第一输出端、负极输出直流电压;
所述电容C10A一端接所述二极管D3的负极,另一端接所述基准电压;
所述电容C10B、所述电阻RL1、所述电阻RL2均与所述电容C10A并联。
6.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,所述恒流驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块;所述第一驱动模块包括电阻R57、电容C48、电容C49、二极管D45、电感L1、电容C50、电阻R58及线性调整器U45;
所述第二驱动模块包括电阻R59、电容C51、电容C52,电感L2、二极管D46、电容C53、电阻R58及线性调整器U46;
所述电阻R57一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U45;所述电容C48一端接所述线性调整器U45,另一端接所述基准电压;所述电感L1、所述电容C50、所述电阻R58依次串联后,所述电感L1远离所述电容C50的一端接所述线性调整器U45,所述电阻R58远离所述电容C50的一端接所述基准电压;所述电容C49与所述二极管D45负极的公共连接端接所述线性调整器U45及所述电感L1;所述电容C49远离所述二极管D45负极的一端接所述线性调整器U45,所述二极管D45的正极接所述基准电压;所述电感L1与所述电容C50的公共连接端接第一LED灯组的正极,所述线性调整器U45接第一LED灯组的负极;
所述电阻R59一端接所述直流电压,另一端连接所述线性调整器U46;所述电容C51一端接所述线性调整器U46,另一端接所述基准电压;所述电感L2、所述电容C53、所述电阻R60依次串联后,所述电感L2远离所述电容C53的一端接所述线性调整器U46,所述电阻R60远离所述电容C53的一端接所述基准电压;所述电容C52与所述二极管D46负极的公共连接端接所述线性调整器U46及所述电感L2;所述电容C52远离所述二极管D46负极的一端接所述线性调整器U46,所述二极管D46的正极接所述基准电压;所述电感L2与所述电容C53的公共连接端接第二LED灯组的正极,所述线性调整器U46接第二LED灯组的负极。
7.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,还包括开关电源模块;所述开关电源模块的输入端接所述整流模块的输出端;
所述开关电源模块包括三端稳压器U4、电容C6及电容C7;
所述三端稳压器U4的输入端接所述整流模块、接地端接所述基准电压、输出端输出工作电压;所述电容C6一端接所述三端稳压器U4的输入端,另一端接所述基准电压;所述电容C7一端接所述三端稳压器U4的输出端,另一端接所述基准电压;
所述工作电压为所述功率因数校正模块、所述开关模块、所述功率变换模块、所述整流模块及所述恒流驱动模块提供工作时所需的电压。
8.根据权利要求1所述的LED驱动电源,其特征在于,还包括光耦隔离模块和采样模块,所述光耦隔离模块连接所述采样模块及所述功率因数校正模块;所述采样模块连接所述整流模块及所述功率因数校正模块;
所述采样模块用于对所述整流模块进行采样,并将采样结果反馈给所述功率因数校正模块;
所述光耦隔离模块用于隔离所述整流模块与所述功率因数校正模块。
9.根据权利要求8所述的LED驱动电源,其特征在于,所述光耦隔离模块包括光耦合器、电阻R10、电阻R13及电容C2;
所述光耦合器包括发光二极管U3A和三极管U3B,所述电阻R10一端接所述整流模块,另一端接所述发光二极管U3A的正极,所述发光二极管U3A的负极接所述采样模块;所述三极管U3B的集电极和发射极接所述功率因数校正模块;所述电阻R13一端接所述三极管U3B的发射极,另一端接所述功率因数校正模块;所述电容C2与所述电阻R13并联。
10.根据权利要求9所述的LED驱动电源,其特征在于,所述采样模块包括电阻R11、电阻R12、稳压源U2及电容C5;
所述电阻R11、所述电阻R12串联于所述整流模块的输出端与所述基准电压之间,所述电阻R11远离所述电阻R12的一端接所述整流模块,所述电阻R12远离所述电阻R11的一端接所述基准电压,所述电阻R11与所述电阻R12的公共连接端接所述稳压源U2的参考极;所述稳压源U2的阴极接所述光耦隔离模块、阳极接所述基准电压;所述电容C5一端接所述基准电压,另一端接地。
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