CN203968465U - 一种简单高效的大功率led灯驱动电源 - Google Patents
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Abstract
一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,由输入保护电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成,其连接关系如附图所示。输入保护电路由保险丝、负温度系数热敏电阻和压敏电阻组成;EMI滤波电路是由电容和共模电感组成的低通滤波电路;PFC电路是由二极管、电容和电阻组成的填谷式无源功率因素校正电路;恒流驱动电路由集成电路芯片PT4207、MOSFET管、电阻、电容、电感和二极管组成。在交流175V~264V的电压范围内功率因数大于0.91,效率大于91%。具有软启动、负载短路和过温保护功能。其积极效果在于:电路简单、成本低、体积小、重量轻、效率高、性能好、功率因数高、使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电源技术领域,具体涉及一种简单高效的大功率LED灯驱动电源。
背景技术
LED灯是照明产业的新兴产品,具有节能、环保、寿命长、体积小、响应时间短、可靠性高等优点。但是,由于LED本身的特性决定,LED灯必需采用专用驱动电源提供恒定电流点燃工作,以免电压波动导致电流增大而将LED损坏,因此,必须设计恒流驱动电源充分满足LED工作所需的驱动要求,从而最大限度的发挥LED的性能,减少故障率。然而,现有的大功率LED灯驱动电源,电路复杂,成本高,性价比低,影响了LED灯的推广应用。
发明内容
为解决现有大功率LED灯驱动电源的不足,本实用新型公开一种简单高效的大功率LED灯驱动电源。该驱动电源采用华润矽威推出的非隔离***的高频降压恒流控制方式LED驱动芯片PT4207,配合外部MOSFET设计,输出电流为640mA,输出功率为50W。电路简单、效率高、性能好、功率因数高,可广泛应用于大功率LED灯驱动电源领域。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由输入保护电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。输入保护电路的输入端接交流市电电源,输出端接EMI滤波电路的输入端;整流滤波电路的输入端接EMI滤波电路的输出端,输出端接PFC电路的输入端;恒流驱动电路的输入端接PFC电路的输出端,输出端接LED灯。恒流驱动电路的集成电路芯片PT4207的1脚悬空,2脚接电阻R4的一端,3脚接C8的一端,4脚接地,5脚接电阻R5与电阻R6并联的一端,6脚悬空,7脚接二极管D5的正极与MOSFET管Q1源极的连接点,8脚接二极管D5的负极、电容C6正极、电阻R2一端和电阻R3一端的连接点;R3的另一端接Q1的栅极,Q1的漏极接二极管D4的正极与电感L4一端的连接点,L4的另一端接电容C7的负极;R2的另一端、D4的负极和C7的正极都接整流滤波电路输出的正端,R4、C6、R5、R6的另一端和C6的负极都接地。
本实用新型的积极效果在于:电路简单、成本低、体积小、重量轻、效率高、性能好、功率因数高、使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如附图1所示,本实用新型由输入保护电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。输入保护电路的输入端接交流市电电源,输出端接EMI滤波电路的输入端;整流滤波电路的输入端接EMI滤波电路的输出端,输出端接PFC电路的输入端;恒流驱动电路的输入端接PFC电路的输出端,输出端接LED灯。
如附图2所示。
输入保护电路由保险丝FS1、负温度系数热敏电阻NTC1和压敏电阻VR1组成。具有交流市电输入过流、抗浪涌和抗雷击的输入保护作用。
EMI滤波电路是由电容C1、C2和共模电感L1组成的低通滤波电路,可抑制市电电源与恒流驱动电路之间的高频电磁干扰。其中C1、C2用于抑制串模干扰信号,L1用于抑制共模干扰信号。
整流滤波电路是由全桥整流器BD1,电感L2、L3和电容C3组成的市电全波整流滤波电路。可将输入的175V~285V交流市电经整流滤波得到直流电压,为恒流驱动电路和LED灯供电。
PFC电路是由二极管D1、D2、D3,电容C4、C5和电阻R1组成的填谷式无源功率因素校正电路。在市电输入电压的每个半周期内,当市电电压幅度高于其峰值的50%时,D2导通,D1和D3截止,C4和C5以串联方式被充电。当市电电压幅度降至其峰值的50%以下时,D2截止,D1和D3导通,C4和C5并联放电。R1有浪涌缓冲和限流功能,能改善THD,提高功率因数。不加PFC电路时,功率因数不超过0.6,加入这种填谷式PFC电路时,功率因数达0.9以上,3次和5次谐波电流分别降至17%和15%以下,总谐波失真THD<30%,符合能源之星SSL功率因数大于0.9的要求。
恒流驱动电路由集成电路芯片PT4207,MOSFET管Q1,电阻R2、R3、R4、R5、R6,电容C6、C7、C8,电感L4和二极管D4、D5组成。集成电路芯片PT4207的1脚悬空,2脚接电阻R4的一端,3脚接C8的一端,4脚接地,5脚接电阻R5与电阻R6并联的一端,6脚悬空,7脚接二极管D5的正极与MOSFET管Q1源极的连接点,8脚接二极管D5的负极、电容C6正极、电阻R2一端和电阻R3一端的连接点;R3的另一端接Q1的栅极,Q1的漏极接二极管D4的正极与电感L4一端的连接点,L4的另一端接电容C7的负极;R2的另一端、D4的负极和C7的正极都接整流滤波电路输出的正端,R4、C6、R5、R6的另一端和C6的负极都接地。整个LED灯驱动电源包括PT4207在内仅使用28个元器件,电路简单、成本低、体积小、重量轻。
PT4207是华润矽威推出的一款可用于市电输入,非隔离***的高频降压LED驱动芯片。采用恒流控制方式,***成本低,效率高,恒流精度高。内置的MOSFET,可提供350mA的输出电流,配备外部MOSFET,可实现高达1A的LED输出电流。***效率可达96%,电流精度可达±4%。通过多功能调光DIM管脚,可使用电阻或直流电压进行线性调节LED电流,也可采用数字脉冲信号实现PWM调光。该芯片还具有软启动、负载短路和过温保护功能。
PT4207采用固定关断时间模式控制输出电流。内部MOSFET开启后,电流流经LED灯,电感L4,MOSFET和采样电阻R5、R6,随时间线性增大,在CS管脚产生电压,当该电压到达内部基准值后,芯片内部控制电路关断MOSFET,进入关断周期。关断时间通过外部电阻R4设定,是固定不变的,经过关断时间后,MOSFET重新打开,进入下一个工作周期。改变R5和R6的阻值,可改变恒流驱动电路输出电流的大小,且输出电流与输入电压无关,从而实现恒流控制。本实用新型将电阻R5和R6的阻值都设计为1.8Ω,恒流驱动电路的输出电流为640mA。
储能电感L4在Q1导通时限制通过LED灯的电流,Q1关闭时提供LED灯的电流,续流二极管D4则在Q1关闭时提供续流路径。与LED灯并联的输出滤波电容C7用于减少LED灯的电流纹波。
PT4207内置4mS的软启动电路,启动时电流逐渐增加,使负载电流逐渐达到设定值,减小启动浪涌电流,从而实现软启动。PT4207对CS管脚电压在每个开通周期进行检测,当检测到CS端电压上升过快时,芯片会关断MOSFET,过一段时间再打开,从而实现短路保护。PT4207内置过热保护功能,当芯片结温超过135°C时将自动降低输出电流以阻止温度进一步上升,如果温度超过150°C,输出电流降为0,从而实现过温保护功能。
本实用新型设计的LED驱动电源,在交流175V~264V的电压范围内功率因数大于0.91,效率大于91%。
Claims (6)
1. 一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:它由输入保护电路、EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成;输入保护电路的输入端接交流市电电源,输出端接EMI滤波电路的输入端;整流滤波电路的输入端接EMI滤波电路的输出端,输出端接PFC电路的输入端;恒流驱动电路的输入端接PFC电路的输出端,输出端接LED灯;恒流驱动电路的集成电路芯片PT4207的1脚悬空,2脚接电阻R4的一端,3脚接C8的一端,4脚接地,5脚接电阻R5与电阻R6并联的一端,6脚悬空,7脚接二极管D5的正极与MOSFET管Q1源极的连接点,8脚接二极管D5的负极、电容C6正极、电阻R2一端和电阻R3一端的连接点;R3的另一端接Q1的栅极,Q1的漏极接二极管D4的正极与电感L4一端的连接点,L4的另一端接电容C7的负极;R2的另一端、D4的负极和C7的正极都接整流滤波电路输出的正端,R4、C6、R5、R6的另一端和C6的负极都接地。
2. 根据权利要求1所述的一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:输入保护电路由保险丝FS1、负温度系数热敏电阻NTC1和压敏电阻VR1组成。
3. 根据权利要求1所述的一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:EMI滤波电路是由电容C1、C2和共模电感L1组成的低通滤波电路。
4. 根据权利要求1所述的一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:整流滤波电路是由全桥整流器BD1,电感L2、L3和电容C3组成的市电全波整流滤波电路。
5. 根据权利要求1所述的一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:PFC电路是由二极管D1、D2、D3,电容C4、C5和电阻R1组成的填谷式无源功率因素校正电路。
6. 根据权利要求1所述的一种简单高效的大功率LED灯驱动电源,其特征是:恒流驱动电路由集成电路芯片PT4207,MOSFET管Q1,电阻R2、R3、R4、R5、R6,电容C6、C7、C8,电感L4和二极管D4、D5组成,电阻R5和R6的阻值都设计为1.8Ω,恒流驱动电路的输出电流为640mA。
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CN106026062A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-12 | 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用电信息采集终端电源和计量单元保护电路 |
CN106170160A (zh) * | 2015-05-20 | 2016-11-30 | 玉晶光电股份有限公司 | 集鱼灯*** |
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