CN208986825U - 一种提高电源启动时间的电路及驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提高电源启动时间的电路及驱动电源，包括：控制IC、启动调节电路、开关电路、供电电路以及充电电容；控制IC的高压信号输入端连接整流后的母线电压的输出端，控制IC的供电端连接启动调节电路，启动调节电路分别连接开关电路和充电电容，开关电路和充电电容还分别连接至供电电路。本实用新型通过设置启动调节电路可以在电源启动时有效缩短电源的启动时间，解决了因电源启动时间不一或者过长导致负载上的LED灯点亮不协调的现象。

Description

一种提高电源启动时间的电路及驱动电源

技术领域

本实用新型涉及驱动电源的技术领域，更具体地说，涉及一种提高电源启动时间的电路及驱动电源。

背景技术

LED正在逐步取代传统的照明光源，在各个照明领域中得到越来越广泛的应用。随着社会经济建设的日益发展，城市道路基础照明建设水平已经成为城市发展速度快慢与水平高低的重要标志，照明工程质量优劣不仅影响到车辆及行人的安全与否，也关系到节能环保目标能否实现。当前我国道路照明能耗十分严重，存在的主要问题有照明***设计超标、照明控制方式落后、照明节能理念有误、照明节能措施单一，更重要的是出现异常时能及时保护电源本身和LED灯的问题等。大家都知道应用在户外照明电源，不管是在炎热的夏季，还是在寒冷的冬季，都要在输入全电压范围内上电启机，LED 点亮这个过程不能超过500mS。如果上电启机时间过长或整道路上的路灯上电启机时间有的快、有的慢，看上去一点都不协调，这明显与所提出的“建设节约型社会，打造绿色照明”给城市一道亮丽的风景线理念相悖。

LED照明驱动电源必然成为行业关注的焦点，不管是户外照明还是室内照明都已成了照明行业的主流，然而就会在市场上出现琳琅满目的驱动电源，这就对客户在选择电源的时候增添不少困扰，甚至是走了很多弯路，而对驱动电源的一些电气性能的对比，评估是否符合一些法律、法规的要求、EM C要求、雷击浪涌要求、IP的防水等级要求、启机时间要求等，尤其是在一些不同国家各地区所使用的电压的不同，启机时间就不一样。有的驱动电源可能在180-305Vac输入时启机时间符合要求，但在90-150Vac输入时启机时间就不符合要求，特别是在低温、低压条件下更为突出，有的可能要超过10秒启动，有的要60秒，甚至启动不起来，导致LED灯无法正常点亮。有的一个灯具里需要几个驱动电源来驱动几路LED灯，但如果启动时间不一致，就会出现有的一路灯先亮，有的一路或几路灯后亮，出现严重不协调。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种提高电源启动时间的电路及驱动电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种提高电源启动时间的电路，包括：控制IC、启动调节电路、开关电路、供电电路以及充电电容；

所述控制IC的高压信号输入端连接整流后的母线电压的输出端，所述控制IC的供电端连接所述启动调节电路，所述启动调节电路分别连接所述开关电路和充电电容，所述开关电路和所述充电电容还分别连接至所述供电电路。

优选地，所述启动调节电路包括抑制电路和泄放电路；

所述抑制电路的第一端分别连接所述控制IC的供电端和所述充电电容的第一端，所述抑制电路的第二端连接所述开关电路；

所述泄放电路与所述充电电容并联连接。

优选地，所述抑制电路包括：二极管D2；

所述二极管D2的阴极分别连接所述控制IC的供电端和所述充电电容的第一端，所述二极管D2的阳极连接所述开关电路；

所述二极管D2的阴极为所述抑制电路的第一端，所述二极管D2的阳极为所述抑制电路的第二端。

优选地，所述泄放电路包括：电阻R4；

所述电阻R4的第一端连接在所述充电电容的第一端与所述控制IC的供电端之间，所述电阻R4的第二端接地。

优选地，所述开关电路包括开关管、稳压管ZD1以及电阻R3；

所述开关管的第一端连接所述抑制电路的第二端，所述开关管的第二端连接所述供电电路的第一端，所述开关管的第三端连接所述稳压管ZD1的阴极，所述稳压管ZD1的阳极连接所述供电电路的第二端，所述电阻R3的第一端连接所述开关管的第二端，所述电阻R3的第二端连接在所述开关管的第三端与所述稳压管ZD1的阴极之间。

优选地，所述开关管为三极管Q3；

所述三极管Q3的发射极为所述开关管的第一端，所述三极管Q3的集电极为所述开关管的第二端，所述三极管Q3的基极为所述开关管的第三端。

优选地，所述供电电路包括：电容C1、电阻R2、二极管D2和变压器的辅助绕组；

所述电阻R2的第一端和所述电容C1的第一端一并连接至所述开关管的第二端，所述电阻R2的第二端连接所述二极管D2的阴极，所述二极管D2 的阳极连接所述辅助绕组的第一端，所述辅助绕组的第二端连接所述充电电容的第二端，所述电容C1的第二端连接所述稳压管ZD1的阳极并连接至所述充电电容的第二端，所述充电电容的第二端还接地；

所述电阻R2的第一端和所述电容C1的第一端为所述供电电路的第一端，所述电容C2的第二端和所述稳压管ZD1的阳极的连接端为所述供电电路第二端，所述辅助绕组的第二端为所述供电电路的第三端。

优选地，还包括：串联在所述母线电压的输出端与所述控制IC的高压信号输入端之间的限流电阻R1。

优选地，还包括：电容C3；

所述电容C3的第一端连接所述控制IC的供电端，所述电容C3的第二端接地。

本实用新型还提供一种驱动电源，包括以上所述的提高电源启动时间的电路。

实施本实用新型的提高电源启动时间的电路，具有以下有益效果：本实用新型通过设置启动调节电路可以在电源启动时有效缩短电源的启动时间，解决了因电源启动时间不一或者过长导致负载上的LED灯点亮不协调的现象。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种提高电源启动时间的电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种提高电源启动时间的电路的原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

为了解决LED灯的驱动电源的开机启动时间不一致或者开机启动时间过长，导致LED灯点亮不协调的问题，本实用新型提供了一种可以有效缩短驱动电源的开机启动时间的电路，该电路可以保证在全电压(90～305V)的输入范围内使驱动电源的开机启动时间可以满足使LED灯一致点亮的条件。

参考图1，为本实用新型实施例提供的一种提高电源启动时间的电路的结构示意图。该提高电源启动时间的电路可适用于LED灯的驱动电源，如室内或者室外LED路灯的驱动电源，同时还可适用物联网控制器150W路灯的驱动电源。

如图1所示，该一种提高电源启动时间的电路包括：控制IC 10、启动调节电路20、开关电路30、供电电路50以及充电电容40(C2)。

具体的，控制IC 10的高压信号输入端连接整流后的母线电压的输出端，控制IC10的供电端连接启动调节电路20，启动调节电路20分别连接开关电路30和充电电容40(C2)，开关电路30和充电电容40(C2)还分别连接至供电电路50。

本实用新型实施例中，该启动调节电路20包括抑制电路和泄放电路。

抑制电路的第一端分别连接控制IC 10的供电端和充电电容40(C2)的第一端，抑制电路的第二端连接开关电路30；泄放电路与充电电容40(C2)并联连接。

本实用新型通过设置该提高电源启动时间的电路，当控制IC 10的高压信号输入端接收到母线电压的输出端输出的母线电压时(即驱动电源有输入电压输入)，控制IC 10内部进行处理后，从其供电端输出初始启动电压至充电电容40(C2)给充电电容40(C2)充电，而本实用新型通过在控制IC 10的供电端与充电电容40(C2)之间设置启动调节电路20，可以使得在启动时使控制IC 10的供电端输出的初始启动电压只给充电电容40(C2)充电，避免初始启动电压进入开关电路30形成回路导致充电时间加长，从而可以有效缩短开机启动时间，进一步地，该启动调节电路20还可以在驱动电源断电后将充电电容 40(C2)两端的电压快速泄放，为下一次开机启动提供更快的时间，进一步缩短电源开机启动时间。

参考图2，为本实用新型实施例提高电源启动时间的电路的原理图。如图 2所示，在该实施例中，抑制电路包括：二极管D2。

二极管D2的阴极分别连接控制IC 10的供电端和充电电容40(C2)的第一端，二极管D2的阳极连接开关电路30；二极管D2的阴极为抑制电路的第一端，二极管D2的阳极为抑制电路的第二端。

本实用新型实施例中，该泄放电路包括：电阻R4。电阻R4的第一端连接在充电电容40(C2)的第一端与控制IC 10的供电端之间，电阻R4的第二端接地。

本实用新型实施例中，该开关电路30包括开关管、稳压管ZD1以及电阻 R3。

开关管的第一端连接抑制电路的第二端，开关管的第二端连接供电电路 50的第一端，开关管的第三端连接稳压管ZD1的阴极，稳压管ZD1的阳极连接供电电路50的第二端，电阻R3的第一端连接开关管的第二端，电阻R3 的第二端连接在开关管的第三端与稳压管ZD1的阴极之间。

可选的，该开关管可以为三极管Q3。其中，三极管Q3的发射极为开关管的第一端，三极管Q3的集电极为开关管的第二端，三极管Q3的基极为开关管的第三端。

本实用新型实施例中，该供电电路50包括：电容C1、电阻R2、二极管 D2和变压器的辅助绕组T1-A。

电阻R2的第一端和电容C1的第一端一并连接至开关管的第二端，电阻 R2的第二端连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接辅助绕组T1-A的第一端，辅助绕组T1-A的第二端连接充电电容40(C2)的第二端，电容C1的第二端连接稳压管ZD1的阳极并连接至充电电容40(C2)的第二端，充电电容 40(C2)的第二端还接地；电阻R2的第一端和电容C1的第一端为供电电路50 的第一端，电容C2的第二端和稳压管ZD1的阳极的连接端为供电电路50第二端，辅助绕组T1-A的第二端为供电电路50的第三端。

本实用新型实施例中，进一步地，该提高电源启动时间的电路还包括：串联在母线电压的输出端与控制IC 10的高压信号输入端之间的限流电阻R1。

本实用新型实施例中，进一步地，该提高电源启动时间的电路还包括：电容C3。电容C3的第一端连接控制IC 10的供电端，电容C3的第二端接地。

如图2所示，该提高电源启动时间的电路采用的是恩智浦PFC+反激式集成控制器的拓扑结构。其中，控制IC 10可以采用恩智浦SSL8516T。当然，可以理解地，控制IC 10还可以采用其他可实现同等功能的IC，本实用新型不具体限定。

如图2所示，当电源输入端(未图示)通电时(即有输入电压输入)，经过保险管及EMC滤波电路(保险管及EMC滤波电路未图示)后，再经整流，在母线上的电压也就是图2中所示的HV点上的电压输入到控制IC 10的高压信号输入端(第16脚的HV脚)，在控制IC 10内部处理后为控制IC 10的供电端(第1脚的VCC脚)形成初始启动电压，该初始启动电压直接对控制IC 10的供电端上连接的充电电容40(C2)进行充电，同时由于二极管D2的存在，此时二极管D2的阳极接低电位，阴极接高电位，所以二极管D2处于截止状态，进而使得初始启动电压仅对充电电容40(C2)进行充电，直到充电电容 40(C2)上的充电电压达到控制IC 10的供电端的初始电压时，控制IC 10开始启动，且在控制IC 10启动后，由变压器的辅助绕组T1-A给控制IC 10提供工作电压，驱动电源开始工作，进而把LED灯点亮。进一步地，由于设置的电阻R4，使得驱动电源在断电后可通过电阻R4使充电电容40(C2)两端的电压快速泄放，进而为下一次开机启动时提供更快的时间。

这里，本实用新型由于设置的二极管D2和电阻R4可以使得有效缩短驱动电源的开机启动时间。由图2中可以看出，如果电路中没有增加这两个器件，也就是说控制IC 40的第1脚(VCC脚)、充电电容40(C2)的正极、三极管Q3的发射极是同一网络，上电开机启动过程中IC 40的第1脚(VCC脚) 上电压不仅对外接的充电电容40(C2)充电，同时也有一部分充电电流通过三极管Q3的发射结、稳压管ZD1到地形成回路，也就是说三极管Q3的发射结、稳压管ZD1的存在相当于接了一个等效电阻，这个等效电阻阻值的大小取决于三极管Q3的发射结、稳压管ZD1反向漏电流的大小，因为稳压管ZD1的反向电流是由少数载流子形成的，所以反向电流受温度的影响很大。温度越高稳压管ZD1的反向电流越大，等效电阻就越小，开机启动时间就越长，导致驱动LED灯点亮时间就越长。通过对比测试，在相同的条件下测试驱动电源的开机启动时间加了这两个器件与不加这两个器件相差300ms左右，也就是说加了这两个器件后在输入电压(90-305V)范围内不管是高温下测试还是低温下测试驱动电源的开机启动时间≤450ms，而没加那两个器件的在输入电压(90-305V)范围内不管是高温下测试还是低温下测试驱动电源的启机时间≥750ms。提高后的开机启动时间不管驱动电源是安装在整条路灯上还是几个驱动电源安装在一盏灯具中的开机启动时间都满足：≤450ms内LED灯亮，而在这段时间内开机启动人的视觉分辨不出来的，从而解决了开机启动时间不一、LED灯点亮快慢不协调的现象。

本实用新型还提供了一种驱动电源，该驱动电源包括前述的提高电源启动时间的电路。其中，该驱动电源包括但不限于LED驱动电源，如室内或者室外LED路灯的驱动电源。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种提高电源启动时间的电路，其特征在于，包括：控制IC、启动调节电路、开关电路、供电电路以及充电电容；

所述控制IC的高压信号输入端连接整流后的母线电压的输出端，所述控制IC的供电端连接所述启动调节电路，所述启动调节电路分别连接所述开关电路和充电电容，所述开关电路和所述充电电容还分别连接至所述供电电路。

2.根据权利要求1所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述启动调节电路包括抑制电路和泄放电路；

所述抑制电路的第一端分别连接所述控制IC的供电端和所述充电电容的第一端，所述抑制电路的第二端连接所述开关电路；

所述泄放电路与所述充电电容并联连接。

3.根据权利要求2所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述抑制电路包括：二极管D2；

所述二极管D2的阴极分别连接所述控制IC的供电端和所述充电电容的第一端，所述二极管D2的阳极连接所述开关电路；

所述二极管D2的阴极为所述抑制电路的第一端，所述二极管D2的阳极为所述抑制电路的第二端。

4.根据权利要求2所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述泄放电路包括：电阻R4；

所述电阻R4的第一端连接在所述充电电容的第一端与所述控制IC的供电端之间，所述电阻R4的第二端接地。

5.根据权利要求2所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述开关电路包括开关管、稳压管ZD1以及电阻R3；

所述开关管的第一端连接所述抑制电路的第二端，所述开关管的第二端连接所述供电电路的第一端，所述开关管的第三端连接所述稳压管ZD1的阴极，所述稳压管ZD1的阳极连接所述供电电路的第二端，所述电阻R3的第一端连接所述开关管的第二端，所述电阻R3的第二端连接在所述开关管的第三端与所述稳压管ZD1的阴极之间。

6.根据权利要求5所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述开关管为三极管Q3；

所述三极管Q3的发射极为所述开关管的第一端，所述三极管Q3的集电极为所述开关管的第二端，所述三极管Q3的基极为所述开关管的第三端。

7.根据权利要求5所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，所述供电电路包括：电容C1、电阻R2、二极管D2和变压器的辅助绕组；

所述电阻R2的第一端和所述电容C1的第一端一并连接至所述开关管的第二端，所述电阻R2的第二端连接所述二极管D2的阴极，所述二极管D2的阳极连接所述辅助绕组的第一端，所述辅助绕组的第二端连接所述充电电容的第二端，所述电容C1的第二端连接所述稳压管ZD1的阳极并连接至所述充电电容的第二端，所述充电电容的第二端还接地；

所述电阻R2的第一端和所述电容C1的第一端为所述供电电路的第一端，所述电容C2的第二端和所述稳压管ZD1的阳极的连接端为所述供电电路第二端，所述辅助绕组的第二端为所述供电电路的第三端。

8.根据权利要求1所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，还包括：串联在所述母线电压的输出端与所述控制IC的高压信号输入端之间的限流电阻R1。

9.根据权利要求1所述的提高电源启动时间的电路，其特征在于，还包括：电容C3；

所述电容C3的第一端连接所述控制IC的供电端，所述电容C3的第二端接地。

10.一种驱动电源，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的提高电源启动时间的电路。