CN203708593U - 一种led正弦脉动式窄脉冲驱动电源 - Google Patents

一种led正弦脉动式窄脉冲驱动电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，其特征是采用功率开关管V1（V2）直接斩波正弦脉动电压，将其转换成正弦脉动式窄脉冲电流驱动LED，在保持高光效的基础上大幅度增加“视觉亮度”，有益效果是：LED实现节能35%、结温降低35%、寿命提高1至2倍；且电路简单高效，在不使用滤波电路、不使用PFC电路和无电解电容的前提下，实现了电流非线性小、湝波小、电流恒定、功率因数大于0.9、体积小和成本低。

Description

一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源
技术领域
本实用新型属于集成电路领域，具体涉及一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源。
背景技术
LED驱动电源的驱动方式，不仅影响着驱动电源自身效率，而且影响着LED灯具的光效、热效率和寿命。目前较先进的LED驱动电源有三类驱动方式：第一类是以开关电源为基础的LED恒流驱动电源，存在着整流滤波造成的高谐波和低功率因数，电路环节多转换率低、成本高，以及电解电容短寿等问题；第二类是LED宽脉冲电源，也存在着整流滤波造成的高谐波和低功率因数，电路环节多转换率低、成本高，以及电解电容短寿等问题，而且还存在着脉冲电流宽度和峰值超出LED允许值造成的LED短寿的问题；第三类是LED强窄脉冲电源类，与上两类LED驱动电源相比是最先进的技术，LED强窄脉冲电源利用人眼的感觉特性和LED高速响应特性，采用LED允许的窄脉冲电流间歇点亮LED，实现大幅度增加“视觉亮度”，这一技术在2008年由日本爱媛大学神雅文等人最先报道，之后我国郭雄彬、傅建新等人在论文《低占空比脉冲对白光LED的“视觉亮度”》（《光学仪器》第22卷第5期2010年10月）中产述了一个相同的观察实验，进一步证明了采用LED单纯强窄脉冲驱动的确可以大幅度增加“视觉亮度”，但是光效有一定的下降，甚至抵消所增加的“视觉亮度”，结果单纯强窄脉冲驱动LED没有给LED带来新增节能、降低结温和提高寿命。目前，针对上述问题的相关技术中尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是，提供一种LED窄脉冲驱动电源，解决上述LED单纯强窄脉冲驱动在增加“视觉亮度”的同时光效下降的问题，给LED带来新增节能、降低结温和提高寿命。
本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，提供属于一个总发明构思的二个相互关联的技术方案，正弦脉动式窄脉冲用于非隔离驱动高压LED时，可以采用方案一；正弦脉动式窄脉冲用于隔离驱动低压LED时，可以采用方案二。
第一项一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，其特征是包括整流桥IC 1，PWM控制器IC 2，电阻R 1、R 2，电容C 1、C 2，二极管D 1，稳压管W 1和功率开关管V 1；AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 1的AC1端和AC2端相连接，整流桥IC 1的DC1+端与电阻R 1的一端、以及发光二级管LED 1阳极相连接，整流桥IC 1的DC1-端与电容C 1的一端、稳压管W 1的阳极、PWM控制器IC 2的GND1端、电容C 2的一端和电阻R 2的一端相连接，电阻R 1的另一端与二级管D 1的阳极相连接，二级管D 1的阴极与PWM控制器IC 2的Vcc1端、电容C 1的另一端、稳压管W 1的阴极相连接，PWM控制器IC 2的Out1端与功率开关管V 1的G端相连接，PWM控制器IC 2的Comparatir1端与功率开关管V 1的S端、电容C 2的另一端和R 2的另一端相连接，功率开关管V 1的D端与发光二级管LED 1阴极端相连接。
第二项一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源增设隔离变压器，其特征是包括整流桥IC 3，PWM控制器IC 4，电阻R 3、R 4，电容C 3、C 4，二极管D 2，稳压管W 2，功率开关管V 2和隔离变压器T 1；AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 3的AC3端和AC4端相连接，整流桥IC 3的DC2+端与R 3的一端、以及隔离变压器T 2的A1端相连接，整流桥IC 3的DC2-端与电容C 3的一端、稳压管W 3的阳极、PWM控制器IC 4的GND2端、电容C 4的一端和R 4的一端相连接，电阻R 3的另一端与二级管D 2的阳极相连接，二级管D 2的阴极与PWM控制器IC 4的Vcc2端、电容C 3的另一端、稳压管W 2的阴极相连接，PWM控制器IC 4的Out2端与功率开关管V 2的G端相连接，PWM控制器IC 4的Comparatir2端与功率开关管V 2的S端、电容C 4的另一端和R 4的另一端相连接，功率开关管V 2的D端与隔离变压器T 2的A2端相连接，隔离变压器T 2的B1端与发光二级管LED 2阳极相连接，隔离变压器T 2的B2端与发光二级管LED 2阴极相连接。
本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源具有如下益效果：1）LED节能增寿，在保持高光效的基础上大幅度增加“视觉亮度”，实现了LED新增节能35%、LED结温降低35%、LED寿命提高1至2倍；2）电路简单高效，在不使用滤波电路、不使用PFC电路和无电解电容的前提下，实现了电流非线性小、湝波小，功率因数大于0.9、体积小和成本低；3）有恒电流反馈控制功能，电流恒定；4）驱动电源可选用隔离电压或不隔离电压的电连接。
附图说明
图1为本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源原理图。
图2为本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源增设隔离变压器原理图。
图中：整流桥IC 1、IC 3，PWM控制器IC 2、IC 4，电阻R 1、R 2、R 3、R 4，电容C 1、C 2、C 3、C 4，二极管D 1、D 2，稳压管W 1、W 2，功率开关管V 1、V 2和隔离变压器T 1。
具体实施方式
1）由图1可知，本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，其特征是AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 1的AC1端和AC2端相连接；整流桥IC 1的DC1+端与电阻R 1的一端、以及发光二级管LED 1阳极相连接，整流桥IC 1的DC1-端与电容C 1的一端、稳压管W 1的阳极、PWM控制器IC 2的GND1端、电容C 2的一端和电阻R 2的一端相连接，电阻R 1的另一端与二级管D 1的阳极相连接，二级管D 1的阴极与PWM控制器IC 2的Vcc1端、电容C 1的另一端、稳压管W 1的阴极相连接，PWM控制器IC 2的Out1端与功率开关管V 1的G端相连接，PWM控制器IC 2的Comparatir1端与功率开关管V 1的S端、电容C 2的另一端和R 2的另一端相连接，功率开关管V 1的D端与发光二级管LED 1阴极端相连接。
2）由图2可知，本实用新型一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源增设隔离变压器，其特征是AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 3的AC3端和AC4端相连接，整流桥IC 3的DC2+端与R 3的一端、以及隔离变压器T 2的A1端相连接，整流桥IC 3的DC2-端与电容C 3的一端、稳压管W 3的阳极、PWM控制器IC 4的GND2端、电容C 4的一端和R 4的一端相连接，电阻R 3的另一端与二级管D 2的阳极相连接，二级管D 2的阴极与PWM控制器IC 4的Vcc2端、电容C 3的另一端、稳压管W 2的阴极相连接，PWM控制器IC 4的Out2端与功率开关管V 2的G端相连接，PWM控制器IC 4的Comparatir2端与功率开关管V 2的S端、电容C 4的另一端和R 4的另一端相连接，功率开关管V 2的D端与隔离变压器T 2的A2端相连接，隔离变压器T 2的B1端与发光二级管LED 2阳极相连接，隔离变压器T 2的B2端与发光二级管LED 2阴极相连接。 

Claims (2)

1.一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，其特征是AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 1的AC1端和AC2端相连接；整流桥IC 1的DC1+端与电阻R 1的一端、以及发光二级管LED 1阳极相连接，整流桥IC 1的DC1-端与电容C 1的一端、稳压管W 1的阳极、PWM控制器IC 2的GND1端、电容C 2的一端和电阻R 2的一端相连接，电阻R 1的另一端与二级管D 1的阳极相连接，二级管D 1的阴极与PWM控制器IC 2的Vcc1端、电容C 1的另一端、稳压管W 1的阴极相连接，PWM控制器IC 2的Out1端与功率开关管V 1的G端相连接，PWM控制器IC 2的Comparatir1端与功率开关管V 1的S端、电容C 2的另一端和R 2的另一端相连接，功率开关管V 1的D端与发光二级管LED 1阴极端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED正弦脉动式窄脉冲驱动电源，其特征是增设隔离变压器，AC220V交流电压的L端和N端分别与整流桥IC 3的AC3端和AC4端相连接，整流桥IC 3的DC2+端与R 3的一端、以及隔离变压器T 2的A1端相连接，整流桥IC 3的DC2-端与电容C 3的一端、稳压管W 3的阳极、PWM控制器IC 4的GND2端、电容C 4的一端和R 4的一端相连接，电阻R 3的另一端与二级管D 2的阳极相连接，二级管D 2的阴极与PWM控制器IC 4的Vcc2端、电容C 3的另一端、稳压管W 2的阴极相连接，PWM控制器IC 4的Out2端与功率开关管V 2的G端相连接；PWM控制器IC 4的Comparatir2端与功率开关管V 2的S端、电容C 4的另一端和R 4的另一端相连接，功率开关管V 2的D端与隔离变压器T 2的A2端相连接；隔离变压器T 2的B1端与发光二级管LED 2阳极相连接，隔离变压器T 2的B2端与发光二级管LED 2阴极相连接。
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