CN101636022A - 高效节能led灯具电源控制器 - Google Patents

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Abstract

一种新型高效节能LED灯具电源控制器，利用AC/DC变换，经整流滤波DC/DC升压，功率因数校正DC/DC隔离恒流恒压直流输出，满足不同的电压输入和各种LED灯具工作电源的要求，实现高效节能、可靠安全运行；电路具有真正过流保护，短路保护功能，使LED灯具电源符合各种不同环境中使用。本发明提高电路抗干扰能力和电源的安全性，延长LED灯具及LED灯具电源控制器的工作寿命。

Description

高效节能LED灯具电源控制器
技术领域
本发明涉及电子领域，具体为一种高效节能LED灯具电源控制器。
背景技术
随着节能环保的新型产业深入发展和照明业的技术发展，LED灯具越来越多的应用到路灯、街道、高速路主干道、隧道、庭院、室内照明等各个场合。LED作用一种绿色环保直流光源，以其光衰小、响应速度快、低功耗、工作寿命长等特点受到人们的重视，被广泛应用于照明各个领域。
电源控制器是LED灯具的核心“心脏”之一，直接决定其工作和功能，目前，公知的LED灯具电源只具有无隔离、恒流工作模式、抗干扰能力差的电源，控制复杂，成本较高。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高效节能LED灯具电源控制器，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种新型高效节能LED灯具电源控制器，利用AC/DC变换，经整流滤波DC/DC升压，功率因数校正DC/DC隔离恒流恒压直流输出，满足不同的电压输入和各种LED灯具工作电源的要求，实现高效节能、可靠安全运行；电路具有真正过流保护，短路保护功能，使LED灯具电源符合各种不同环境中使用。
本发明具体技术方案如下：
1、电路从交流(AC)市电电源上获取宽电压(85V-264V)范围内经整流电路变换成直流电压，经过功率因数校正电路(PFC)脉冲宽度控制升压到380V直流电压。
2、DC/DC隔离恒流恒压脉冲宽度控制，通过闭环控制脉冲宽度(PWM)的占空比实现LED灯具可靠的工作电源，同时具有过电流、输出端短路保护功能。
3、恒流恒压控制电路从DC/DC隔离后的主电路上采样、比较、设置成LED灯具所需要的恒流恒压的工作电源。
4、VO+和VO-分别LED灯具输入端正、负极。
有益效果：
1、采用功率因数校正、升压、DC/DC隔离，PWM电流电压闭环控制，提高电路抗干扰能力，提高电源电路的功率因数降低电路对电网电源的谐波污染。
2、适用各国不同的输入工作电压。
3、采用DC/DC PWM控制原理，使用变压器隔离技术，提高电源的安全性。
4、采用恒流恒压闭环控制模式，使LED灯具和电源控制本身不受过电流和短路电流的损坏，提高LED灯具及LED灯具电源控制器的工作寿命。
附图说明
图1为高效节能LED灯具电源控制器的结构框图。
图2为高效节能LED灯具电源控制器的主电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
图1为高效节能LED灯具电源控制器的结构框图：交流电流输入部份1、EMI滤波部份2、AC/DC整流部份3、功率因数校正、升压部份4、DC/DC隔离电压变换部份5、恒流恒压控制部份6、直流电压输出端接线部份7。
图2为高效节能LED灯具控制器的主电路原理图，是高效节能LED灯具电源控制器主电路的设计实例。
高效节能LED灯具电源控制器原理图中的L端、N端、FGND端分别接交流电源的火线、零线、地线端，经过FUSE1保险管，由电路中C1、C2、L1组成EMI滤波电路，电路为了抑制共模平衡干扰，使用了CY1、CY2来抑制共模平衡干扰，C1、C2在电路中起抑制差模不平衡干扰，通过这些技术实现提升电路抗干扰能力。
高效节能LED灯具电源控制器原理图中AC/DC变换由DB1全波整流实现，C3实现整流后的滤波作用。功率因数校正(PFC)及升压电路由L2、Q1、D1、C7组成，L2和C7是对电路中的电流脉冲进行抑制，降低谐波含量，提高功率因数。PFC使用升压变换可达直流380V，电感L2的电流就完全受开关管Q1的通断控制。Q1导通时，电感L2的电流增大，Q1关断时，电感L2的电流下降，因为控制Q1的占空比按正弦绝对值规律变化，并且与输入电压同相，就可以控制电感L2的电流波形为正弦绝对值。从而使输入电流的波形为正弦波且与输入电压同相，达到输入功率因数接近1。Q1导通时输入电源通过Q1给升压电路中的L2储能，同时电容C7通过开关管Q2给DC/DC隔离电压变换器T1储能，在Q2关断期间，L2给C7充电，T1同时向隔离变换器T1的次级电路释放电能。
高效节能LED灯具电源控制器恒流恒压部份由：IC2A、IC2B、IC3、IC4、R8、R6、R7、R11、R13、D3、D4组成。
恒压环路由IC2A、R7、R8、IC3构成，恒流环路由IC2B、R11、R6、R13、IC3构成，恒压控制环路与恒流控制环路按照“逻辑或门”的原理工作，即在任一时刻，输出电压高的环路起控制作用。R7、R8为电压取样电阻，VO+经R7、R8分压后得到电压VO+’接到IC2A的(+)同相输入端，由IC3产生基准电压(VREF)接到IC2A(-)反相输入端，IC2A将VO+’与VREF进行比较后，输出误差信号VT2再经过D3和R15转换成电流信号，流入IC4进而去控制IC1的PWM占空比来控制Q2开通，使VO+在恒压区内保持不变。电压控制环的频率补偿网络由R14、C6、R9组成。
恒流环路由电压比较器IC2B、其同相输入端通过R12接电流检测信号VR，反相输入端接分压器电压VF，分压器是由R11、R13、IC3组成，IC2B在将VR与VF进行比较后，输出误差信号VT1，再经过D4和R15变成电流信号，流入IC4进而去控制IC1的PWM占空比来控制Q2开通，使VO+输出电流在恒流区内保持恒定，显然D3、D4就相当于一个“或门”若电流控制还输出为高电平，电压控制环路输出低电平，则高效节能LED电源控制器工作在恒流状态，反之，电压环路输出高电平，高效节能LED电源控制器工作在恒压状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1、高效节能LED灯具电源控制器，包括以下部份：电源由交流市电(AC)输入经整流滤波后，功率因数磁校正(PFC)升压后脉冲宽度(PWM)DC/DC隔离恒流恒压输出直流电压符合LED灯具工作电源电压，其特征在于，所述电路从交流(AC)市电电源上获取宽电压(85V-264V)范围内经整流电路变换成直流电压，经过功率校正电路(PFC)脉冲宽度控制升压到380V直流电压，DC/DC隔离恒流恒压脉冲宽度控制，通过闭环控制脉冲宽度(PWM)的占空比实现LED灯具可靠的工作电源，并同时实过电流、输出端短路保护功能，恒流恒压控制电路从DC/DC隔离后的主电路上采样、比较、设置成LED灯具所需要的恒流恒压的工作电源。
2、根据权利要求1所述的高效节能LED灯具电源控制器，其特征在于，所述AC/DC电压变换，DC/DC升压变换后使用脉冲宽度调制DC/DC变压器隔离恒流恒压变换，主电路使用恒流恒压闭环控制方法，为LED灯具提供可靠安全性好的工作电源电压。
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