CN203872058U - 一种直流电源转换电路 - Google Patents

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Abstract

一种直流电源转换电路,包括:二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;有极性电容C1、C3;电容C2、C4、C5、C6;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7;电感T1-2;变压器T1;开关MOS管Q1;集成芯片ICSY5011。本实用新型的一种直流电源转换电路可提高输出电压和电流的同步性,提高输入功率因素、降低输入谐波,采用该直流电源转换电路驱动LED光源时,可提高电网利用率,降低电网干扰,进而确保其他电器的正常使用。

Description

一种直流电源转换电路
技术领域
本实用新型涉及一种电子电路技术领域,特别是涉及一种直流电源转换电路。
背景技术
直流电源转换电路用于将交流市电转化隔离后输出直流恒定电流,供LED光源提供电源,进而驱动负载做功。现有技术的直流电源转换电路的输出电压与电流滞后,进而使谐波过高和功率因数过低,采用该直流电源转换电路驱动LED光源时,会导致电网利用率不足,谐波过高会导致电网干扰严重,进而影响其他电器的正常使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种提高输出电压和电流的同步性、提高输入功率因素、降低输入谐波的直流电源转换电路。
一种直流电源转换电路,包括:二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;有极性电容C1、C3;电容C2、C4、C5、C6;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7;电感T1-2;变压器T1;开关MOS管Q1;集成芯片IC SY5011;交流电源的一端分别与二极管D1的正极和二极管D4的负极电连接;二极管D1的负极与二极管D2的负极电连接;交流电源的另一端分别与二极管D2的正极和二极管D5的负极电连接;二极管D4的正极、有极性电容C1的负极和二极管D5的负极电连接;有极性电容C1的正极与二极管D1的负极电连接;电阻R1两端分别与有极性电容C1的正极和电容C4的一端电连接;所述电阻R1和电容C4的公共端与二极管D6的负极电连接;电阻R3两端分别与二极管D6的正极和电阻R4的一端电连接;电阻R4的另一端接地;电感T1-2的两端分别与二极管D6的正极、以及电阻R3和电阻R4的公共端电连接;电阻R3和电阻R4的公共端分别与电容C4的另一端和集成芯片IC SY5011的ZCS端电连接;二极管D6的负极与集成芯片IC SY5011的VIN端电连接;集成芯片IC SY5011的DRV端与电阻R5串接后与开关MOS管Q1的栅极电连接;集成芯片IC SY5011的COMP端与电阻R6和电容C6串联后接地;电容C5一端与集成芯片IC SY5011的COMP端电连接,另一端接地;集成芯片IC SY5011的GND端接地;集成芯片IC SY5011的ISEN端与开关MOS管Q1的源极电连接;电阻R7一端与开关MOS管Q1的源极电连接,另一端接地;有极性电容C1的正极与变压器T1的初级线圈T1-1的一端电连接,变压器T1的初级线圈T1-1的另一端与开关MOS管Q1的漏极电连接,电阻R2的两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;二极管D7的正极与开关MOS管Q1的漏极电连接;电容C2两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;变压器T1的次级线圈T1-3的一端与二极管D3的正极电连接;二极管D3的负极与输出端电连接;有极性电容C3的正极与二极管D3的负极电连接,有极性电容C3的负极分别与变压器T1的次级线圈T1-3的另一端和输出端电连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型的一种直流电源转换电路可提高输出电压和电流的同步性,提高输入功率因素、降低输入谐波,采用该直流电源转换电路驱动LED光源时,可提高电网利用率,降低电网干扰,进而确保其他电器的正常使用。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的一种直流电源转换电路的原理图。
具体实施方式
结合以下实施例和附图对本实用新型作进一步描述:
一种直流电源转换电路,如图1所示,包括:二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;有极性电容C1、C3;电容C2、C4、C5、C6;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7;电感T1-2;变压器T1;开关MOS管Q1;集成芯片IC SY5011;交流电源的一端分别与二极管D1的正极和二极管D4的负极电连接;二极管D1的负极与二极管D2的负极电连接;交流电源的另一端分别与二极管D2的正极和二极管D5的负极电连接;二极管D4的正极、有极性电容C1的负极和二极管D5的负极电连接;有极性电容C1的正极与二极管D1的负极电连接;电阻R1两端分别与有极性电容C1的正极和电容C4的一端电连接;所述电阻R1和电容C4的公共端与二极管D6的负极电连接;电阻R3两端分别与二极管D6的正极和电阻R4的一端电连接;电阻R4的另一端接地;电感T1-2的两端分别与二极管D6的正极、以及电阻R3和电阻R4的公共端电连接;电阻R3和电阻R4的公共端分别与电容C4的另一端和集成芯片IC SY5011的ZCS端电连接;二极管D6的负极与集成芯片IC SY5011的VIN端电连接;集成芯片IC SY5011的DRV端与电阻R5串接后与开关MOS管Q1的栅极电连接;集成芯片IC SY5011的COMP端与电阻R6和电容C6串联后接地;电容C5一端与集成芯片IC SY5011的COMP端电连接,另一端接地;集成芯片IC SY5011的GND端接地;集成芯片IC SY5011的ISEN端与开关MOS管Q1的源极电连接;电阻R7一端与开关MOS管Q1的源极电连接,另一端接地;有极性电容C1的正极与变压器T1的初级线圈T1-1的一端电连接,变压器T1的初级线圈T1-1的另一端与开关MOS管Q1的漏极电连接,电阻R2的两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;二极管D7的正极与开关MOS管Q1的漏极电连接;电容C2两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;变压器T1的次级线圈T1-3的一端与二极管D3的正极电连接;二极管D3的负极与输出端电连接;有极性电容C3的正极与二极管D3的负极电连接,有极性电容C3的负极分别与变压器T1的次级线圈T1-3的另一端和输出端电连接。
电路构成原理为:二极管D1、D2、D5和D4组成全波整流器,负责将输入进来的交流电转换成脉动直流电流。有极性电容C1为高压滤波电容,负责将整流后的脉动直流通过电容的储能原理修饰为平滑的直流电流。电阻R1起延时启动作用,为电容C4充电,充到集成芯片IC SY5011的门槛电压时IC启动工作。电容C2、电阻R2和二极管D7为变压器T1的吸收回路,为变压器T1反向放电时限制峰峰值电压,进而保护开关MOS管Q1不被反向击穿。变压器T1为主变变压器,负责将市电高压电压通过线圈匝比变换为负载需要的电压并隔离市电电网与供电大地地线导通,保证输出到负载电压对大地的安全;隔离电感T1-2反馈为集成芯片IC SY5011提供持续工作电压,电感T1-2、二极管D6、电容C4为集成芯片IC SY5011的二次供电整流滤波元件。开关MOS管Q1接受集成芯片IC SY5011提供的控制信号进行开关,电阻R3、R4为感应取样电阻,负责将反向感应的电压进行取样提供给集成芯片IC SY5011进行对比,限制输出电压为一定值。绕组T1-3、二极管D3和有极性电容C3为次级整流滤波元件。电阻R5为集成芯片IC SY5011输出限流电阻,为集成芯片IC SY5011输出信号衰减控制开关MOS管Q1。电阻R6和电容C6组成软启动元件,C5为环路补偿。
输入电源经二极管D1、D2、D4和D5后,将交流电整流为脉动直流电,再通过有极性电容C1储能将脉动直流电修整为平滑的直流电流提供给变压器T1初级绕组的同名端,变压器T1初级绕组通过线圈为开关MOS管Q1提供漏极电压,开关MOS管Q1源极通过电阻R7接地构成主回路。电阻R1提供一个微小的导通电流为电容C4充电,当充电在电容C4两端的电压逐渐提供时达到集成芯片IC SY5011工作的门槛电压时,集成芯片IC SY5011开始工作,集成芯片IC SY5011的 DRV脚开始输出高电平为开关MOS管Q1提供高电平,开关MOS管Q1开始导通,此时变压器T1初级绕组中有电流流过,根据电感原理,流过的电流转换成磁场能量寄存在变压器T1磁芯内,电阻R7上流过电流形成电压,通过集成芯片IC SY5011的ISEN脚位采样电流,当电压过高时,集成芯片IC SY5011停止DRV脚位的高电平输出,转为低电平。此时变压器T1内部寄存的磁场能量根据电感特性开始以初级绕组反向放电,将磁场转换为电能向绕组T1、T1-2、T1-3放电,同时分为三路,分别为:1.绕组T1-1感应到的反向电能为无用功,且电压非常高,为保护开关MOS管Q1不被变压器T1反向电压击穿,由电容C2、电阻R2、二极管D7组成的RDC吸收回路来吸收反向电压,保护开关MOS管Q1;2.电感T1-2绕组分为两路,A、通过电阻R3和R4取样寄存在变压器T1内部的能量大小通过取样电压向集成芯片IC SY5011的ZCS脚反馈,调整集成芯片IC SY5011再次输出DRV高电平时间的长短,改变变压器T1充电的时间;B、通过二极管D6整流电容C4滤波为集成芯片IC SY5011的VIN 脚提供持续工作的二次电压;3.T1-3绕组通过二极管D3整流电容C3滤波后为后级负载供电。本电路还具有软启动功能,由电阻R5和电容C6实现,开机时内部一个电流源给电阻R5和电容C6放电,到0.6V芯片IC SY5011开始启动,这时内部电流源断电,COMP脚的电平从低慢慢往上升实现软启动。本电路还具有环路补偿,提高功率因素(PF值)要将IC SY5011的COMP脚充电速度减慢,COMP脚的电平越稳定,PF值越高,这跟芯片工作原理有关,芯片实现高PF值是固定DRV输出高电平的时间来实现的,电容C5也是用于充电补偿用的。     本实用新型的一种直流电源转换电路可提高输出电压和电流的同步性,提高输入功率因素、降低输入谐波,采用该直流电源转换电路驱动LED光源时,可提高电网利用率,降低电网干扰,进而确保其他电器的正常使用。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种直流电源转换电路,其特征在于,包括:二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;有极性电容C1、C3;电容C2、C4、C5、C6;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7;电感T1-2;变压器T1;开关MOS管Q1;集成芯片IC SY5011;
交流电源的一端分别与二极管D1的正极和二极管D4的负极电连接;二极管D1的负极与二极管D2的负极电连接;交流电源的另一端分别与二极管D2的正极和二极管D5的负极电连接;二极管D4的正极、有极性电容C1的负极和二极管D5的负极电连接;有极性电容C1的正极与二极管D1的负极电连接;
电阻R1两端分别与有极性电容C1的正极和电容C4的一端电连接;所述电阻R1和电容C4的公共端与二极管D6的负极电连接;电阻R3两端分别与二极管D6的正极和电阻R4的一端电连接;电阻R4的另一端接地;电感T1-2的两端分别与二极管D6的正极、以及电阻R3和电阻R4的公共端电连接;电阻R3和电阻R4的公共端分别与电容C4的另一端和集成芯片IC SY5011的ZCS端电连接;二极管D6的负极与集成芯片IC SY5011的VIN端电连接;
集成芯片IC SY5011的DRV端与电阻R5串接后与开关MOS管Q1的栅极电连接;集成芯片IC SY5011的COMP端与电阻R6和电容C6串联后接地;电容C5一端与集成芯片IC SY5011的COMP端电连接,另一端接地;集成芯片IC SY5011的GND端接地;集成芯片IC SY5011的ISEN端与开关MOS管Q1的源极电连接;电阻R7一端与开关MOS管Q1的源极电连接,另一端接地;
有极性电容C1的正极与变压器T1的初级线圈T1-1的一端电连接,变压器T1的初级线圈T1-1的另一端与开关MOS管Q1的漏极电连接,电阻R2的两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;二极管D7的正极与开关MOS管Q1的漏极电连接;电容C2两端分别与有极性电容C1的正极和二极管D7的负极电连接;
变压器T1的次级线圈T1-3的一端与二极管D3的正极电连接;二极管D3的负极与输出端电连接;有极性电容C3的正极与二极管D3的负极电连接,有极性电容C3的负极分别与变压器T1的次级线圈T1-3的另一端和输出端电连接。
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Assignor: Liao Bingming

Contract record no.: 2014440020409

Denomination of utility model: Direct-current power supply converting circuit and device

Granted publication date: 20141008

License type: Exclusive License

Record date: 20141210

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TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20151217

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