CN105979644A - 一种基于脉宽调制电路的白光led恒流驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，主要由稳压芯片U，变压器T，二极管D1，极性电容C2，极性电容C1，P极与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接、N极与极性电容C1的负极相连接的二极管D2，分别与二极管D1的N极和稳压芯片U相连接的运算放大电路，与运算放大电路相连接的二阶滤波电路，以及串接在运算放大电路与二阶滤波电路之间的脉宽调制电路组成。本发明能有效的提高电压的耐压性和动态范围，并且能将电流的中间零点偏移控制在0.5nA以内，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定性，有效的确保了白光LED灯亮度的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源。
背景技术
白光LED灯作为新型节能光源，以其环保、节能、寿命长、体积小等特点，已经被人们广泛接纳和采用。由于白光LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因此在应用过程中，白光LED电源对于促使白光LED处于稳定的工作状态起着相当重要的作用。目前使用的白光LED电源因受到外界的电磁波干扰而存在输出电压和电流不稳定的问题，导致白光LED灯的亮度不稳定，从而影响了白光LED灯的使用寿命。
因此，提供一种能输出稳定的电压和电流的白光LED恒流电源便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的白光LED电源因受到外界的电磁波干扰而存在输出电压和电流不稳定的缺陷，提供的一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源。
本发明通过以下技术方案来实现：一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，主要由稳压芯片U，变压器T，二极管D1，正极经电阻R1后与稳压芯片U的VIN管脚相连接、负极接地的极性电容C2，正极与二极管D1的N极相连接、负极接地的极性电容C1，P极与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接、N极与极性电容C1的负极相连接的二极管D2，分别与二极管D1的N极和稳压芯片U相连接的运算放大电路，与运算放大电路相连接的二阶滤波电路，以及串接在运算放大电路与二阶滤波电路之间的脉宽调制电路组成；所述变压器T副边电感线圈的非同名端与稳压芯片U的VIN管脚相连接、其同名端与二极管D1的P极相连接。
所述脉宽调制电路由放大器P3，场效应管MOS，三极管VT4，三极管VT5，正极经电阻R14后与放大器P3的正极相连接、负极作为脉宽调制电路的输入端并与运算放大电路相连接的极性电容C8，N极经电阻R18后与三极管VT4的发射极相连接、P极经电阻R15后与极性电容C8的正极相连接的二极管D7，正极经电阻R16后与放大器P3的负极相连接、负极接地的极性电容C9，一端与放大器P3的输出端相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的可调电阻R17，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的极性电容C10，正极顺次经电阻R23和电阻R19后与三极管VT4的集电极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C11，N极与场效应管MOS的栅极相连接、P极经电阻R20后与三极管VT5的基极相连接的二极管D9，一端与二极管D9的P极相连接、另一端与场效应管MOS的漏极相连接的电阻R22，以及P极与三极管VT5的发射极相连接、N极经电阻R21后与场效应管MOS的漏极相连接的二极管D8组成；所述三极管VT5的集电极接地；所述场效应管MOS的漏极作为脉宽调制电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
所述运算放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，负极经电阻R2后与稳压芯片U的GND管脚相连接、正极经电阻R4后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C3，负极与三极管VT3的基极相连接、正极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接的极性电容C4，负极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C5，以及P极与三极管VT3的发射极相连接、N极与极性电容C8的负极相连接的二极管D3组成；所述三极管VT1的发射极与二极管D1的N极相连接；所述三极管VT2的发射极与极性电容C4的正极相连接、其基极与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT3的基极与稳压芯片U的VOUT管脚相连接；所述极性电容C3的负极接地；所述极性电容C5的负极作为运算放大电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
所述二阶滤波电路由放大器P1，放大器P2，N极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、P极与极性电容C5的负极相连接的二极管D5，正极与二极管D5的P极相连接、负极经电阻R11后与二极管D5的N极相连接的极性电容C7，负极与放大器P2的正极相连接、正极经电阻R8后与放大器P1的负极相连接的极性电容C6，N极经电阻R5后与放大器P1的负极相连接、P极顺次经电阻R9和电阻R10后与放大器P2的负极相连接的二极管D4，以及N极经电阻R13后与放大器P2的输出端相连接、P极经可调电阻R12后与电阻R9与电阻R10的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述极性电容C7的负极接地；所述放大器P1的正极与场效应管MOS的漏极相连接；所述二极管D4的P极接地；所述放大器P2的输出端与二极管D5的P极共同形成二阶滤波电路的输出端。
为了本发明的实际使用效果，所述稳压芯片U则优先采用LM7808集成芯片来实现。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明能有效的提高电压的耐压性和动态范围，并且能将电流的中间零点偏移控制在0.5nA以内，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定性，有效的确保了白光LED灯亮度的稳定性。
(2)本发明能对输出电流的脉冲宽度进行调整，并且还能改变输出电压平均值，使电压与基电压一致，从而确保了本发明输出电压和电流的稳定性。
(3)本发明能有效的消除电流中的谐波和电波干扰，从而使本发明的驱动效率提高了45％以上。
(4)本发明能输出稳定的电压和电流，从而本发明能有效的延长白光LED灯的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的脉宽调制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明主要由稳压芯片U，变压器T，电阻R1，极性电容C1，极性电容C2，二极管D1，二极管D2，脉宽调制电路，运算放大电路，以及二阶滤波电路组成。
实施时，极性电容C2的正极经电阻R1后与稳压芯片U的VIN管脚相连接、其负极接地。极性电容C1的正极与二极管D1的N极相连接、其负极接地。二极管D2的P极与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接、其N极与极性电容C1的负极相连接。脉宽调制电路串接在运算放大电路与二阶滤波电路之间。运算放大电路分别与二极管D1的N极和稳压芯片U相连接。二阶滤波电路与运算放大电路相连接。
所述变压器T副边电感线圈的非同名端与稳压芯片U的VIN管脚相连接、其同名端与二极管D1的P极相连接；所述变压器T原边电感线圈的同名端和非同名端分别与外部电源相连接。
其中，所述运算放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R6，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，电感L，以及二极管D3组成。
连接时，极性电容C3的负极经电阻R2后与稳压芯片U的GND管脚相连接、其正极经电阻R4后与三极管VT3的集电极相连接。极性电容C4的负极与三极管VT3的基极相连接、其正极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接。极性电容C5的负极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接、其正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D3的P极与三极管VT3的发射极相连接、其N极与极性电容C8的负极相连接。
所述三极管VT1的发射极与二极管D1的N极相连接；所述三极管VT2的发射极与极性电容C4的正极相连接、其基极与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT3的基极与稳压芯片U的VOUT管脚相连接；所述极性电容C3的负极接地；所述极性电容C5的负极作为运算放大电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
进一步低，所述二阶滤波电路由放大器P1，放大器P2，电阻R5，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，可调电阻R12，电阻R13，极性电容C6，极性电容C7，二极管D4，二极管D5，以及稳压二极管D6组成。
连接时，二极管D5的N极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、其P极与极性电容C5的负极相连接。极性电容C7的正极与二极管D5的P极相连接、其负极经电阻R11后与二极管D5的N极相连接。极性电容C6的负极与放大器P2的正极相连接、其正极经电阻R8后与放大器P1的负极相连接。二极管D4的N极经电阻R5后与放大器P1的负极相连接、其P极顺次经电阻R9和电阻R10后与放大器P2的负极相连接。稳压二极管D6的N极经电阻R13后与放大器P2的输出端相连接、其P极经可调电阻R12后与电阻R9与电阻R10的连接点相连接。
所述极性电容C7的负极接地；所述放大器P1的正极与场效应管MOS的漏极相连接；所述二极管D4的P极接地；所述放大器P2的输出端与二极管D5的P极共同形成二阶滤波电路的输出端并与白光LED灯相连接。
如图2所示，所述脉宽调制电路由放大器P3，场效应管MOS，三极管VT4，三极管VT5，电阻R14，电阻R15，电阻R16，可调电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，极性电容C11，二极管D7，以及二极管D8组成。
连接时，极性电容C8的正极经电阻R14后与放大器P3的正极相连接、其负极作为脉宽调制电路的输入端并与运算放大电路相连接。二极管D7的N极经电阻R18后与三极管VT4的发射极相连接、其P极经电阻R15后与极性电容C8的正极相连接。极性电容C9的正极经电阻R16后与放大器P3的负极相连接、其负极接地。可调电阻R17的一端与放大器P3的输出端相连接、其另一端与三极管VT5的基极相连接。
其中，极性电容C10的正极与三极管VT4的基极相连接、其负极与三极管VT5的基极相连接。极性电容C11的正极顺次经电阻R23和电阻R19后与三极管VT4的集电极相连接、其负极与场效应管MOS的源极相连接。二极管D9的N极与场效应管MOS的栅极相连接、其P极经电阻R20后与三极管VT5的基极相连接。电阻R22的一端与二极管D9的P极相连接、其另一端与场效应管MOS的漏极相连接。
同时，二极管D8的P极与三极管VT5的发射极相连接、其N极经电阻R21后与场效应管MOS的漏极相连接。所述三极管VT5的集电极接地；所述场效应管MOS的漏极作为脉宽调制电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
运行时，本发明能有效的提高电压的耐压性和动态范围，并且能将电流的中间零点偏移控制在0.5nA以内，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定性，有效的确保了白光LED灯亮度的稳定性。本发明能对输出电流的脉冲宽度进行调整，并且还能改变输出电压平均值，使电压与基电压一致，从而确保了本发明输出电压和电流的稳定性。
同时，本发明能有效的消除电流中的谐波和电波干扰，从而使本发明的驱动效率提高了45％以上。本发明能输出稳定的电压和电流，从而本发明能有效的延长白光LED灯的使用寿命。为了本发明的实际使用效果，所述稳压芯片U则优先采用LM7808集成芯片来实现。
按照上述实施例，即可很好的实现本发明。
Claims (5)
1.一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，主要由稳压芯片U，变压器T，二极管D1，正极经电阻R1后与稳压芯片U的VIN管脚相连接、负极接地的极性电容C2，正极与二极管D1的N极相连接、负极接地的极性电容C1，P极与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接、N极与极性电容C1的负极相连接的二极管D2，分别与二极管D1的N极和稳压芯片U相连接的运算放大电路，与运算放大电路相连接的二阶滤波电路，以及串接在运算放大电路与二阶滤波电路之间的脉宽调制电路组成；所述变压器T副边电感线圈的非同名端与稳压芯片U的VIN管脚相连接、其同名端与二极管D1的P极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，所述脉宽调制电路由放大器P3，场效应管MOS，三极管VT4，三极管VT5，正极经电阻R14后与放大器P3的正极相连接、负极作为脉宽调制电路的输入端并与运算放大电路相连接的极性电容C8，N极经电阻R18后与三极管VT4的发射极相连接、P极经电阻R15后与极性电容C8的正极相连接的二极管D7，正极经电阻R16后与放大器P3的负极相连接、负极接地的极性电容C9，一端与放大器P3的输出端相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的可调电阻R17，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的极性电容C10，正极顺次经电阻R23和电阻R19后与三极管VT4的集电极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C11，N极与场效应管MOS的栅极相连接、P极经电阻R20后与三极管VT5的基极相连接的二极管D9，一端与二极管D9的P极相连接、另一端与场效应管MOS的漏极相连接的电阻R22，以及P极与三极管VT5的发射极相连接、N极经电阻R21后与场效应管MOS的漏极相连接的二极管D8组成；所述三极管VT5的集电极接地；所述场效应管MOS的漏极作为脉宽调制电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，所述运算放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，负极经电阻R2后与稳压芯片U的GND管脚相连接、正极经电阻R4后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C3，负极与三极管VT3的基极相连接、正极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接的极性电容C4，负极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R6后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C5，以及P极与三极管VT3的发射极相连接、N极与极性电容C8的负极相连接的二极管D3组成；所述三极管VT1的发射极与二极管D1的N极相连接；所述三极管VT2的发射极与极性电容C4的正极相连接、其基极与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT3的基极与稳压芯片U的VOUT管脚相连接；所述极性电容C3的负极接地；所述极性电容C5的负极作为运算放大电路的输出端并与二阶滤波电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，所述二阶滤波电路由放大器P1，放大器P2，N极经电阻R7后与放大器P1的输出端相连接、P极与极性电容C5的负极相连接的二极管D5，正极与二极管D5的P极相连接、负极经电阻R11后与二极管D5的N极相连接的极性电容C7，负极与放大器P2的正极相连接、正极经电阻R8后与放大器P1的负极相连接的极性电容C6，N极经电阻R5后与放大器P1的负极相连接、P极顺次经电阻R9和电阻R10后与放大器P2的负极相连接的二极管D4，以及N极经电阻R13后与放大器P2的输出端相连接、P极经可调电阻R12后与电阻R9与电阻R10的连接点相连接的稳压二极管D6组成；所述极性电容C7的负极接地；所述放大器P1的正极与场效应管MOS的漏极相连接；所述二极管D4的P极接地；所述放大器P2的输出端与二极管D5的P极共同形成二阶滤波电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种基于脉宽调制电路的白光LED恒流驱动电源，其特征在于，所述稳压芯片U为LM7808集成芯片。
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| CN117526726A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 深圳市华浩德电子有限公司 | 一种宽电流和宽输出电压buck恒功率控制电路 |
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| CN117526726A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 深圳市华浩德电子有限公司 | 一种宽电流和宽输出电压buck恒功率控制电路 |
| CN117526726B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-03-22 | 深圳市华浩德电子有限公司 | 一种宽电流和宽输出电压buck恒功率控制电路 |
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