CN102625517B - 隔离型led灯具可调光电源 - Google Patents
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Abstract
一种隔离型LED灯具可调光电源，该电源的输入端接入可控硅调光器，输出端接入LED负载，用户对可控硅调光器的操作，可控制该电源的驱动电路，改变其驱动电路输入电压的平均值和驱动电路输出端的电流，从而达到实现对LED负载亮度调节控制的目的；其特征在于：该电源的电路包括：EMI滤波电路、桥式整流滤波电路、前级LC滤波电路、输入电压缓冲电路、变压器、输出电路、可控硅电流回路保持电路、调光电压检测电路、开关频率设定电路、调光驱动芯片、过流检测吸收电路、LED电流检测电路、芯片供电电路、输入电流检测电路。本电源可兼容市面上的可控硅调光器；该电源驱动电路安全性能好，可有效限制浪涌电流，使LED负载在工作状态下更加稳定，确保更高的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔离型LED灯具可调光电源，属于LED灯具电源技术领域。
背景技术
在照明技术领域，LED光源作为一种新型的绿色节能光源产品，已被广泛应用在社会各个行业，与传统的照明灯具相比，LED半导体照明灯具有节能、环保、使用寿命长、容易控制等优点，符合我国节能减排的经济发展方针政策。
电源是LED灯具所配套使用的重要组成部分，电源电路的设计方案直接关系到LED灯具的安全性、节能效果和使用寿命等问题。
现有的LED灯具可调光电源广泛大多数采用的是非隔离式驱动电路设计方案，主要是采用具有检测调光信号功能的调光驱动芯片对驱动电路输入端的调光信号进行检测，进而产生相应的驱动信号，从而使输出电流随着可控硅调光器的输出电压或者导通角的变化而变化，驱动电路的输出随着可控硅调光器输出电压增大而增大，反之亦然。这种非隔离式的电源调光方案，其设计不合理，安全性差，工作效率较低，不能很好的适应LED灯具配套生产的需要。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种隔离型LED灯具可调光电源，该电源采用隔离型可调光驱动电路，可兼容市面上广泛使用的可控硅调光器。该电源驱动电路安全性能好，可有效限制浪涌电流，使LED负载更加稳定，确保更高的工作效率，具有很好的推广和实用价值。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术手段实现的。
一种隔离型LED灯具可调光电源，在该电源的输入端接入调光器，输出端接入LED负载，用户通过对调光器的操作，可控制该电源的驱动电路，改变其驱动电路输入电压的平均值和驱动电路输出端的电流，从而达到实现对LED负载亮度调节控制的目的；其特征在于：该电源的电路包括：EMI滤波电路、桥式整流滤波电路、前级LC滤波电路、输入电压缓冲电路、变压器、输出电路、可控硅电流回路保持电路、调光电压检测电路、开关频率设定电路、调光驱动芯片、过流检测吸收电路、LED电流检测电路、芯片供电电路、输入电流检测电路。
所述的可控硅调光器检波后把结果输出给EMI滤波电路，滤波后经桥式整流淲波电路把直流电同时输出到前级LC滤波电路、可控硅电流回路保持电路、调光电压检测电路、过流检波吸收电路；前级LC滤波电路将直流电输出给输入电压缓冲电路，并经变压器同时输出到芯片供电电路、输入电流检测电路、过流检波吸收电路；变压器直接给输出电路供电，输出电路经LED电流检测电路将信号反馈给调光驱动芯片，从而达到调光和恒流控制作用；输出电路将直流电输出给LED负载；芯片供电电路和开关频率设定电路是调光驱动芯片的驱动电路。
所述的过流检测吸收电路与桥式整流滤波电路中的整流桥输出端的两个管脚相连接；当该电路检测到输入电流瞬间变大，并超过设定的最大值时，自动将电路中的一个阻值较大的电阻接入回路，从而吸收电流，起到限制浪涌电流的作用；在输入电流处于正常值的情况下，该阻值较大的电阻不被接入到电路中，从而达到提高整个电路效率的目的。
所述的过流检测吸收电路包括第十三电阻、第六电容、第九稳压二极管、第十四电阻、第十五电阻、以及第四三极管；第十三电阻通过网络标号(VACT)与桥式整流滤波电路中的整流桥输出第一管脚网络标号(VACT)相连；第六电容与第九二极管并联，第九二极管的负极与第四三极管的基极相连，正极与第十四电阻的一端相连，第十四电阻的另一端与第十五电阻相连，第十五电阻两端分别和第四三极管的发射极和集电极相连接。
在输入电流处于限定值之下时，第四三极管处于导通状态，从而将第十五电阻两端短路，当输入电流大于限定值时，由于第十四电阻的分压作用，使得第四三极管的基极和发射极之间的电压显著下降，从而使得第四三极管处于截止状态，使第十五电阻接入电路，吸收电流，从而起到限流的作用，此种设计方案可以保证电流过大时有效限流，而电流低于限定值时第十五电阻没有电流通过，从而保证了工作效率。
所述的可控硅电流回路保持电路连接在桥式整流滤波电路和调光驱动芯片之间；用于保证电源的输入电流大于可控硅调光器开启电流，为可控硅调光器提供工作电流，在驱动电路输入电流较小的情况之下，通过该驱动电路可以将输入电流提升，从而保证可控硅调光器的正常工作。
所述的可控硅电流回路保持电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第三三极管；第五电阻一端连接到调光驱动芯片的第一管脚上，另一端和桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第一管脚相连；第三电阻其中一只管脚与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第二管脚相连，第三电阻的另一只管脚与和它相临的第四电阻的一只管脚相连，第四电阻的另一只管脚与第三三极管的发射极相连；第三电阻和第四电阻串联为一个电阻整体，这个电阻整体的两个管脚可以随意与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第二管脚和第三三极管的发射极相连；
第八电阻和第九电阻串联构成一个电阻整体，其中一只管脚通过网络标号(VACT)与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第一管脚网络标号(VACT)相连，另一只管脚与调光驱动芯片的第四管脚相连，第八电阻连接在第三三极管的集电极和基极之间。
由于调光驱动芯片的第一和第四管脚分别和电源驱动芯片内部的MOS管相连，调光驱动芯片内部的MOS管在电路输入电流高于设定的可控硅调光器工作电流时，通过输入电流检测电路来将电流信号传给调光驱动芯片，调光驱动芯片进而控制芯片内部的MOS管，使其处于断开状态，因而可控硅回路保持电路中的第九电阻、第五电阻和地断开，无电流通过。而当输入电流低于设定值时，调光驱动芯片控制MOS管，使其导通，进而可控硅回路保持电路有电流通过，将输入电流进行拉升，从而保证可控硅调光器的正常工作电流。
所述的输入电流检测电路，用于检测输入的电流，从而控制可控硅电流回路保持电路，当输入电流可以满足可控硅调光器正常工作时，该电路将使可控硅电流回路保持电路中的第九电阻、第五电阻和地断开，这样就没有电流通过该电路。只有在输入电流小于该电源预先设定的数值时，才可将可控硅电流回路保持电路和地导通，这样即可使该电路中通过较大的电流，拉升整个电源的输入电流，从而达到提高效率的目的。
所述的输入电流检测电路搭载在调光驱动芯片之上，输入电流检测电路包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第七电容，第十六电阻与第十八电阻串联，并与第十七电阻并联，第十八电阻与第七电容并联，第十七、十八电阻和第七电容分别有一个管脚接地，第十六、十八电阻与第七电容分别有一个管脚和调光驱动芯片的第十二管脚相连接。通过第十六电阻和第十八电阻对电流进行分流，通过第七电容将电流信号转换成电压值传送给调光驱动芯片，该电路通过检测输入电流的大小，将电流检测信号传送给调光驱动芯片的第十二管脚。调光驱动芯片通过第十二管脚感应到的电流信号，来控制可控硅电流回路保持电路的通断。调光驱动芯片通过控制其内部分别和调光驱动芯片第一管脚和第四管脚相连的两个MOS管的通断，从而在输入电流低于限定值时拉升输入电流，保证可控硅调光器的工作电流处于正常工作范围内。
本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明隔离型LED灯具可调光电源，由于加入了过流检测吸收回路，可以有效的控制输入电流不会超过限定值，而在正常工作状态之下，该电路的阻抗很小，因而既保障输入电流不会过大，又保证了效率；
2、由于在可控硅电流回路保持电路中并入了三极管，从而在输入电流过小时，可以迅速有效的拉升电流；而通过输入电流检测电路和调光驱动芯片的第十二管脚配合使用，用于实时控制可控硅电流回路保持电路的通断，保证其只有在电流过小时才会接通，进而拉升电流，否则，其处于断开状态，从而达到提高整个电路效率的目的；
3、本发明隔离型LED灯具可调光电源可兼容市面上广泛使用的可控硅调光器；该电源驱动电路安全性能好，可有效限制浪涌电流，使LED负载在工作状态下更加稳定，确保更高的工作效率。
附图说明
附图1是本发明电源驱动电路的连接示意图；
附图2是本发明电源驱动电路的原理示意图。
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的详细说明：
具体实施方式
实施例
如图1、图2所示，一种隔离型LED灯具可调光电源，在该电源的输入端接入调光器(99)，输出端接入LED负载(115)，用户通过对调光器(99)的操作，可控制该电源的驱动电路，改变其驱动电路输入电压的平均值和驱动电路输出端的电流，从而达到实现对LED负载(115)亮度调节控制的目的；其特征在于：该电源的电路包括：EMI滤波电路(100)、桥式整流滤波电路(101)、前级LC滤波电路(102)、输入电压缓冲电路(103)、变压器(104)、输出电路(105)、可控硅电流回路保持电路(106)、调光电压检测电路(107)、开关频率设定电路(108)、调光驱动芯片(109)、过流检测吸收电路(110)、LED电流检测电路(111)、芯片供电电路(112)、输入电流检测电路(113)；
如图2所示，所述的可控硅调光器(99)检波后把结果输出给EMI滤波电路(100)，滤波后经桥式整流淲波电路(101)把直流电同时输出到前级LC滤波电路(102)、可控硅电流回路保持电路(106)、调光电压检测电路(107)、过流检波吸收电路(110)；前级LC滤波电路(102)将直流电输出给输入电压缓冲电路(103)，并经变压器(104)同时输出到芯片供电电路(112)、输入电流检测电路(113)、过流检波吸收电路(110)；变压器(104)直接给输出电路(105)供电，输出电路(105)经LED电流检测电路(111)将信号反馈给调光驱动芯片(109)，从而达到调光和恒流控制作用；输出电路(105)将直流电输出给LED负载(115)；芯片供电电路(112)和开关频率设定电路(108)是调光驱动芯片(109)的驱动电路。
如图2所示，所述的过流检测吸收电路与桥式整流滤波电路中的整流桥输出端的两个管脚相连接。
如图2所示，所述的过流检测吸收电路包括第十三电阻、第六电容、第九稳压二极管、第十四电阻、第十五电阻、以及第四三极管；第十三电阻通过网络标号(VACT)与桥式整流滤波电路中的整流桥输出第一管脚网络标号(VACT)相连；第六电容与第九二极管并联，第九二极管的负极与第四三极管的基极相连，正极与第十四电阻的一端相连，第十四电阻的另一端与第十五电阻相连，第十五电阻两端分别和第四三极管的发射极和集电极相连接。
如图2所示，所述的可控硅电流回路保持电路连接在桥式整流滤波电路和调光驱动芯片之间。
如图2所示，所述的第十三电阻通过网络标号(VACT)与桥式整流滤波电路中的整流桥输出管脚网络标号(VACT)相连。
如图2所示，所述的可控硅电流回路保持电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第三三极管；第五电阻一端连接到调光驱动芯片的第一管脚上，另一端和桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第一管脚相连；第三电阻其中一只管脚与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第二管脚相连，第三电阻的另一只管脚与和它相临的第四电阻的一只管脚相连，第四电阻的另一只管脚与第三三极管的发射极相连；第三电阻和第四电阻串联为一个电阻整体，这个电阻整体的两个管脚可以随意与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第二管脚和第三三极管的发射极相连；
第八电阻和第九电阻串联构成一个电阻整体，其中一只管脚通过网络标号(VACT)与桥式整流滤波电路中的整流桥输出的第一管脚网络标号(VACT)相连，另一只管脚与调光驱动芯片的第四管脚相连，第八电阻连接在第三三极管的集电极和基极之间。
如图2所示，所述的输入电流检测电路搭载在调光驱动芯片之上，输入电流检测电路包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第七电容，第十六电阻与第十八电阻串联，并与第十七电阻并联，第十八电阻与第七电容并联，第十七、十八电阻和第七电容分别有一个管脚接地，第十六、十八电阻与第七电容分别有一个管脚和调光驱动芯片的第十二管脚相连接。
本发明隔离型LED灯具可调光电源，由于加入了过流检测吸收回路，可以有效的控制输入电流不会超过限定值，而在正常工作状态之下，该电路的阻抗很小，因而既保障输入电流不会过大，又保证了效率。由于在可控硅电流回路保持电路中并入了三极管，从而在输入电流过小时，可以迅速有效的拉升电流；而通过输入电流检测电路和调光驱动芯片的第十二管脚配合使用，用于实时控制可控硅电流回路保持电路的通断，保证其只有在电流过小时才会接通，进而拉升电流，否则，其处于断开状态，从而达到提高整个电路效率的目的。本发明隔离型LED灯具可调光电源可兼容市面上广泛使用的可控硅调光器；该电源驱动电路安全性能好，可有效限制浪涌电流，使LED负载在工作状态下更加稳定，确保更高的工作效率。
Claims (1)
1.一种隔离型LED灯具可调光电源，在该电源的输入端接入可控硅调光器(99)，输出端接入LED负载(115)，用户通过对可控硅调光器(99)的操作，可控制该电源的驱动电路，改变其驱动电路输入电压的平均值和驱动电路输出端的电流，从而达到实现对LED负载(115)亮度调节控制的目的；其特征在于：该电源的电路包括：EMI滤波电路(100)、桥式整流滤波电路(101)、前级LC滤波电路(102)、输入电压缓冲电路(103)、变压器(104)、输出电路(105)、可控硅电流回路保持电路(106)、调光电压检测电路(107)、开关频率设定电路(108)、调光驱动芯片(109)、过流检测吸收电路(110)、LED电流检测电路(111)、芯片供电电路(112)、输入电流检测电路(113)；EMI滤波电路(100)的输入端与可控硅调光器(99)的输出端相连接，EMI滤波电路(100)依次与桥式整流滤波电路(101)、前级LC滤波电路(102)、输入电压缓冲电路(103)、变压器(104)、输出电路(105)、LED负载(115)相连接；桥式整流滤波电路(101)的输出端分别通过可控硅电流回路保持电路(106)、调光电压检测电路(107)与调光驱动芯片(109)相连接；变压器(104)分别通过芯片供电电路(112)、输入电流检测电路(113)与调光驱动芯片(109)相连接；输出电路(105)的输出端通过LED电流检测电路(111)与调光驱动芯片(109)相连接；桥式整流滤波电路(101)、变压器(104)均与过流检测吸收电路(110)相连接；开关频率设定电路(108)的输出端与调光驱动芯片(109)相连接；
所述的过流检测吸收电路(110)包括第十三电阻、第六电容、第九稳压二极管、第十四电阻、第十五电阻以及第四三极管；第十三电阻一端与桥式整流滤波电路(101)中的整流桥输出的第一管脚相连，另一端与第六电容的一端、第九稳压二极管的负极、第四三极管的基极相连；第六电容的另一端与第九稳压二极管的正极、第十四电阻的一端、桥式整流滤波电路(101)中的整流桥输出的第二管脚相连；第九稳压二极管的正极连接在第六电容另一端与第十四电阻一端之间；第十五电阻的一端与第十四电阻的另一端、第四三极管的发射极相连，另一端与第四三极管的集电极、输入电流检测电路(113)中的第十六电阻的一端及第十七电阻的一端相连；
所述的可控硅电流回路保持电路(106)包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第三三极管；第五电阻的一端与调光驱动芯片(109)的第一管脚相连，另一端与桥式整流滤波电路(101)中的整流桥输出的第一管脚相连；第三电阻的一端与桥式整流滤波电路(101)中的整流桥输出的第二管脚相连，另一端与第四电阻一端串联；所述第四电阻另一端与第三三极管的集电极相连；第八电阻的一端与桥式整流滤波电路(101)中的整流桥输出的第一管脚、第三三极管的发射极、调光电压检测电路(107)中的第二电阻的一端相连，另一端与第三三极管的基极、第九电阻的一端相连；所述第九电阻的另一端与调光驱动芯片(109)的第四管脚相连。
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