CN102958223B

CN102958223B - 电压电流可调的软开关led电源

Info

Publication number: CN102958223B
Application number: CN201110240407.8A
Authority: CN
Inventors: 赖良海
Original assignee: SHENZHEN MEIKAI ELECTRONICS STOCK CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN MEIKAI ELECTRONICS STOCK CO Ltd
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-08-19
Also published as: CN102958223A

Abstract

本发明公开了一种电压电流可调的软开关LED电源，涉及LED电源装置；它包括驱动电源、EMI电路、防雷击电路、整流滤波电路、PFC电路、PFC控制电路、辅助VCC电路、过温过载保护电路、次级整流滤波电路、输出电路、电压电流检测电路、过压过载保护电路，所述PFC电路输出端口、LLC控制电路输出端口分别与LLC软开关电路输入端口电连接，所述LLC软开关电路输出端口与整流滤波电路输入端口电连接；所述电压调节电路输入端口、电流调节电路输出端口分别与输出电路输出端口电连接；其有益效果在于：采取了软开关技术，无开关损耗，使得工作效率有大幅度的提升，达95％以上。

Description

电压电流可调的软开关LED电源

【技术领域】

本发明涉及LED电源装置，尤其涉及一种电压电流可调的软开关LED电源装置。

【背景技术】

在世界能源紧缺越发严重的背景下，LED以其高效、长寿命、无污染等特点，被视为替换传统电源的理想光源，其中城市照明，即路灯是LED的一个重要应用领域。现有的LED灯具在接入电源进行使用时，一般要接入若干电路，如：EMI电路、整流滤波电路、过温过载保护电路、输出电路等，每个电路都有相对应的功能，以实现人们对LED灯具的发光要求及对LED灯具的保护。但现有的电路还是问题存在着下面的问题：一、现有的LED一般采用硬开关技术，这种技术使得开关在导通与关闭的时候电量损耗大，效率较低，一般为85-90％，并且使LED驱动电源的温度升高，寿命缩短，不能与LED的寿命匹配；二、LED灯具的电压电流都为恒定值，不能在电路中进行调节，若在原有的输出电路中，串并联加入一个或多个LED灯具，则每个LED灯具的电压、电流与未加入LED灯具之前不一样，对应的，每个LED灯具的功率也发生改变，发光效果也发生改变，不能灵活适应LED灯具串并联的数量的增减。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种电压电流可调、无关损耗、工作效率高、使用寿命长的LED电源。

本发明是通过以下技术方案来实现的：它包括驱动电源、EMI电路、防雷击电路、整流滤波电路、PFC电路、PFC控制电路、辅助VCC电路、过温过载保护电路、次级整流滤波电路、输出电路、电压电流检测电路、过压过载保护电路，所述PFC电路设置有PFC电路输入端口与PFC电路输出端口，所述次级整流滤波电路设置有次级整流滤波电路输入端口与次级整流滤波电路输出端口，所述输出电路设置有输出电路输入端口与输出电路输出端口，另外它还包括软开关电路、LLC软开关控制电路、电压调节电路及电流调节电路；其中，所述LLC软开关电路设置有LLC软开关电路输入端口与LLC软开关电路输出端口，所述LLC软开关控制电路、电压调节电路、电流调节电路分别设置有LLC软开关控制电路输出端口、电压调节电路输出端口及电流调节电路输出端口；所述PFC电路输出端口、LLC控制电路输出端口分别与LLC软开关电路输入端口电连接，所述LLC软开关电路输出端口与整流滤波电路输入端口电连接；所述电压调节电路输入端口、电流调节电路输出端口分别与输出电路输出端口电连接。

下面对以上技术方案作进一步阐述：

所述驱动电源、EMI电路、防雷击电路、整流滤波电路、PFC电路、LLC软开关电路、次级整流滤波电路、输出电路依次串联连接

所述电压电流检测电路设有电压电流检测电路输入端口及电压电流检测电路输出端口，所述过温过载保护电路设有过温过载保护电路输入端口及过温过载保护电路输出端口，所述过压过载保护电路设有过压过载保护电路输出端口；所述输出电路输出端口与电压电流检测电路输入端口电连接，所述电压电流检测电路输出端口、过压过载保护电路输出端口分别与过温过载保护电路输入端口电连接，所述过温过载保护电路输出端口与LLC软开关电路输入端口电连接。

所述PFC控制电路、辅助VCC电路分别设置有PFC控制电路输出端口、辅助VCC电路输出端口，所述PFC控制电路输出端口与PFC电路输入端口电连接，所述辅助VCC电路输出端口分别与PFC电路输入端口、LLC软开关电路输入端口电连接。

本发明的有益效果在于：其一、采取了软开关技术，无开关损耗，使得工作效率有大幅度的提升，达95％以上；其二、电源工作时散热量小，温度相对较低，使用寿命长，与LED灯具的寿命相匹配；其三、通过电压调节电路与电流调节电路，可对LED灯具的电流、电压进行调节，即灯具的功率可调，从而使LED灯具都能满足发光要求，能适应LED灯具串并联数量的增减；其四、改善LED电源制程生产效率，提高灌胶速度，简化LED生产流程；其五、结构简单，实现方便，在原有电路的基础上直接加入电路即可实现。

【附图说明】

图1为本发明电路流程图。

图中：EMI电路1；防雷击电路2；整流滤波电路3；PFC电路4；LLC软开关电路5；PFC控制电路6；辅助VCC电路7；LLC软开关控制电路8；过温过载保护电路9；次级整流滤波电路10；输出电路11；电压电流检测电路12；过压过载保护电路13；电压调节电路14；电流调节电路15；驱动电源输入端16。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述：

对照图1，本发明包括：驱动电源16、EMI电路1、防雷击电路2、整流滤波电路3、PFC电路4、LLC软开关电路5、PFC控制电路6、辅助VCC电路7、LLC软开关控制电路8、过温过载保护电路9、次级整流滤波电路10、输出电路11、电压电流检测电路12、过压过载保护电路13、电压调节电路14、电流调节电路15；所述驱动电源16、EMI电路1、防雷击电路2、整流滤波电路3、PFC电路4、LLC软开关电路5、次级整流滤波电路10、输出电路11依次串联连接；所述PFC电路4设置有PFC电路输入端口与PFC电路输出端口，所述次级整流滤波电路10设置有次级整流滤波电路输入端口与次级整流滤波电路输出端口，所述输出电路11设置有输出电路输入端口与输出电路输出端口，所述LLC软开关电路5设置有LLC软开关电路输入端口与LLC软开关电路输出端口，所述LLC软开关控制电路5、电压调节电路14、电流调节电路15分别设置有LLC软开关控制电路输出端口、电压调节电路输出端口及电流调节电路输出端口。

所述PFC电路输出端口、LLC控制电路输出端口分别与LLC软开关电路输入端口电连接，所述LLC软开关电路输出端口与整流滤波电路输入端口电连接；所述电压调节电路输入端口、电流调节电路输出端口分别与输出电路输出端口电连接。

所述电压电流检测电路12设有电压电流检测电路输入端口及电压电流检测电路输出端口，所述过温过载保护电路9设有过温过载保护电路输入端口及过温过载保护电路输出端口，所述过压过载保护电路13设有过压过载保护电路输出端口；所述输出电路输出端口与电压电流检测电路输入端口电连接，所述电压电流检测电路输出端口、过压过载保护电路输出端口分别与过温过载保护电路输入端口电连接，所述过温过载保护电路输出端口与LLC软开关电路输入端口电连接；

所述PFC控制电路6、辅助VCC电路7分别设置有PFC控制电路输出端口、辅助VCC电路输出端口，所述PFC控制电路输出端口与PFC电路输入端口电连接，所述辅助VCC电路输出端口分别与PFC电路输入端口、LLC软开关电路输入端口电连接。

下面我们对该发明的实现原理做进一步详细描述：图中，线路上运用了先进的软开关技术：谐振半桥(LLC)与同步整流技术，无开关损耗，另外，所使用的开关为零电压开关(ZVS)，这种开关具备实现无损耗转换能量的优势。为了实现零电压转换(ZVT)，采用了一下技术方案：漏-源电容与FET的体二极管等寄生电源器件被用于实现谐振转换，而不是任由其在缓冲电路中耗散；谐振电路在启动前对开关器件施加的电压为零，这就避免了每次转换时因开关电流与电压同事叠加而造成的功率损耗，从而使得本发明的功率有了较大的提升。在提高产品寿命方面，采用定电流+定电压设计，可直接驱动LED以提升整体系统效率，或者搭配DC-DC LED驱动器使用，以追求较均匀的驱动电流分配，灯具的发热较为平缓，从而提高其使用寿命。

在实现电压、电流可调方面，输出电路输出端口与电压调节电路输入端口电连接，所述输出电路输出端口与电流调节电路输入端口电连接，在实际运用中，输出电路输出端口与LED灯具电连接，根据灯具的功率公式：功率P＝电压U*电流I，当输出电路输出端口电连接的LED灯具的数量发生变化时，每个LED灯具的功率与未发生变化时LED灯具的功率就不一样，LED灯具发光亮度也就不一样，在本发明中，加入的电压调节电路14、电流调节电路15，可根据实际情况进行调节，由于功率P＝U*I，因此，在不同情况下，可调节电压调节电路14、电流调节电路15使其电压、电流发生改变，从而改变功率P。如：需要整体LED灯具光线较强时，可同时调节电压调节电路14、电流调节电路15使得电压U、电流I最大，此时功率P最大，LED灯具发光最为明亮；需要LED灯具光线弱时，调节电压调节电路14、电流调节电路15使得电压U、电流I减小，此时功率P也随之减小，LED灯具发出的光线变弱。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种电压电流可调的软开关LED电源，它包括：EMI电路、防雷击电路、整流滤波电路(3)、PFC电路(4)、PFC控制电路(6)、辅助VCC电路(7)、过温过载保护电路(9)、次级整流滤波电路(10)、输出电路(11)、电压电流检测电路(12)、过压过载保护电路(13)，所述PFC电路(4)设置有PFC电路输入端口与PFC电路输出端口，所述次级整流滤波电路(10)设置有次级整流滤波电路输入端口与次级整流滤波电路输出端口，所述输出电路(11)设置有输出电路输入端口与输出电路输出端口，其特征在于：它还包括：驱动电源、LLC软开关电路(5)、LLC软开关控制电路(8)、电压调节电路(14)及电流调节电路(15)；

其中，所述LLC软开关电路(5)设置有LLC软开关电路输入端口与LLC软开关电路输出端口，所述LLC软开关控制电路(5)、电压调节电路(14)、电流调节电路(15)分别设置有LLC软开关控制电路输出端口、电压调节电路输入端口及电流调节电路输入端口；

所述PFC电路输出端口、LLC控制电路输出端口分别与LLC软开关电路输入端口电连接，所述LLC软开关电路输出端口与整流滤波电路输入端口电连接；

所述电压调节电路输入端口、电流调节电路输入端口分别与输出电路输出端口电连接；

所述的LLC软开关电路为无开关损耗的零电压开关电路。

2.根据权利要求1所述软开关LED电源，其特征在于：所述驱动电源(16)、EMI电路(1)、防雷击电路(2)、整流滤波电路(3)、PFC电路(4)、LLC软开关电路(5)、次级整流滤波电路(10)、输出电路(11)依次串联连接。

3.根据权利要求1所述电压电流可调的软开关LED电源，其特征在于：所述电压电流检测电路(12)设有电压电流检测电路输入端口及电压电流检测电路输出端口，所述过温过载保护电路(9)设有过温过载保护电路输入端口及过温过载保护电路输出端口，所述过压过载保护电路(13)设有过压过载保护电路输出端口；

所述输出电路输出端口与电压电流检测电路输入端口电连接，所述电压电流检测电路输出端口、过压过载保护电路输出端口分别与过温过载保护电路输入端口电连接，所述过温过载保护电路输出端口与LLC软开关电路输入端口电连接。

4.根据权利要求1所述电压电流可调的软开关LED电源，其特征在于：所述PFC控制电路(6)、辅助VCC电路(7)分别设置有PFC控制电路输出端口、辅助VCC电路输出端口，所述PFC控制电路输出端口与PFC电路输入端口电连接，所述辅助VCC电路输出端口分别与PFC电路输入端口、LLC软开关电路输入端口电连接。