CN105208743A - 超长使用寿命无频闪驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超长使用寿命无频闪驱动电源,包括进线保护电路,整流滤波电路,恒流控制电路和去纹波电路;进线保护电路的输入端接市电,输出端接整流滤波电路的输入端,整流滤波电路的输出端接恒流控制电路,恒流控制电路的输出端接LED灯和去纹波电路;去纹波电路包括去频闪芯片U2;LED灯的阴极接电阻R14的一端、PNP三极管Q2的发射极、电阻R16的一端和去频闪芯片U2的输出端;电阻R14的另一端接三极管Q2的基极并通过电阻R15接地;三极管Q2的集电极接电阻R16的另一端和去频闪芯片U2的控制端,以及电容C7的正极和电阻R17的一端;电容C7的阴极和电阻R17的另一端接地;去频闪芯片U2的接地端通过电阻R18接地。本电源具有降低LED驱动电流纹波的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电源,尤其是一种无电解电容无频闪的驱动电源。
背景技术
LED目前使用的越来越广泛,在照明领域,LED已经开始替代白炽灯,成为节能灯具的发展方向。LED的驱动电源需要满足两个要求,一是达到可以长时间无故障使用,二是驱动LED时不会出现频闪的现象。而普通的驱动电源是无法同时满足以上两个要求。LED电源的频闪主要是因为输出电流的纹波较大一般会大于20%,纹波较大会使LED发光亮度不恒定,大大降低LED的使用寿命,同时较高的频闪也会对灯具使用者的眼睛更容易产生疲劳的感觉。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种超长使用寿命无频闪驱动电源,改进了驱动电源的电路结构和选用的元件,在恒流控制电路后端增加了去纹波电路,以达到降低LED驱动电流纹波的作用,同时也可延长LED的使用寿命。本发明采用的技术方案是:
一种超长使用寿命无频闪驱动电源,包括进线保护电路,整流滤波电路,恒流控制电路和去纹波电路;
进线保护电路的输入端接市电,输出端接整流滤波电路的输入端,整流滤波电路的输出端接恒流控制电路,恒流控制电路的输出端接LED灯和去纹波电路;去纹波电路用于降低LED灯驱动电流的纹波。
进一步地,进线保护电路包括保险丝F1、突波吸收电阻RV1,、安规电容CX1、电阻R10;火线L接保险丝F1的一端;突波吸收电阻RV1、安规电容CX1和电阻R10并联在保险丝F1的另一端和中性线N间;保险丝F1的另一端和中性线N还连接整流滤波电路的两个输入端。
进一步地,恒流控制电路包括恒流驱动芯片U1、二极管D1、D2和D3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9、电容C2、C3、C4、C5、C6、电感L1;
整流滤波电路的正输出端通过串联的电阻R1和R2接恒流驱动芯片U1的电源端;恒流驱动芯片U1的控制端通过并联的电阻R9和二极管D3接PMOS管Q1的栅极,二极管D3的阴极指向U1的控制端;PMOS管Q1的源极接整流滤波电路20的正输出端,漏极接电阻R3的一端并通过电阻R8接U1的电流采样输入端;电阻R3的另一端接电阻R5的一端、电感L1的一端、电容C2和C3的一端、以及U1的接地端;电容C4的两端分别接U1的电流采样输入端和接地端;电容C3的另一端接恒流驱动芯片U1的误差放大器补偿端;电容C2的另一端接U1的电源端;电阻R5的另一端接U1的反馈端和电阻R4的一端;电阻R4的另一端接电感L1的另一端、二极管D2的阳极、电容C5和C6的一端、电阻R7的一端;二极管D2的阴极通过电阻R6接U1的电源端;电容C5和C6的另一端、电阻R7的另一端,以及二极管D1的阳极均接地;二极管D1的阴极接电阻R3的一端;电感L1的另一端用于连接LED灯的阳极;恒流控制电路与整流滤波电路和去纹波电路共地连接。
进一步地,去纹波电路包括去频闪芯片U2、PNP三极管Q2、电阻R14、R15、R16、R17、R18、电容C7;
LED灯的阴极接电阻R14的一端、PNP三极管Q2的发射极、电阻R16的一端和去频闪芯片U2的输出端;电阻R14的另一端接三极管Q2的基极并通过电阻R15接地;三极管Q2的集电极接电阻R16的另一端和去频闪芯片U2的控制端,以及电容C7的正极和电阻R17的一端;电容C7的阴极和电阻R17的另一端接地;去频闪芯片U2的接地端通过电阻R18接地。
本发明的优点在于:
1)LED驱动电流纹波抑制效果好。
2)成本增加较少,利用批量生产。
3)关键电容均聚丙烯电容,寿命更长。
附图说明
图1为本发明的电原理框图。
图2为本发明的详细电原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提出的超长使用寿命无频闪驱动电源,如图1所示,包括进线保护电路10,整流滤波电路20,恒流控制电路30和去纹波电路40;
进线保护电路10的输入端接市电,输出端接整流滤波电路20的输入端,整流滤波电路20的输出端接恒流控制电路30,恒流控制电路30的输出端接LED灯和去纹波电路;去纹波电路用于降低LED灯驱动电流的纹波。
如图2所示,进线保护电路10包括保险丝F1、突波吸收电阻RV1,、安规电容CX1、电阻R10;火线L接保险丝F1的一端;突波吸收电阻RV1、安规电容CX1和电阻R10并联在保险丝F1的另一端和中性线N间;保险丝F1的另一端和中性线N还连接整流滤波电路20的两个输入端;突波吸收电阻RV1可采用压敏电阻。
整流滤波电路20包括二极管D4、D5、D6、D7和电容C1,二极管D4、D5、D6、D7接成桥式整流电路,电容C1一端接桥式整流电路的正输出端,另一端接桥式整流电路的负输出端兼地端;电容C1采用聚丙烯电容取代常用电解电容,起到滤波作用,而使用寿命更长。
恒流控制电路30包括恒流驱动芯片U1、二极管D1、D2和D3、电阻R1、R2、R3(采样电阻)、R4、R5、R6、R7、R8和R9、电容C2、C3、C4、C5、C6、电感L1;电容C5、C6采用聚丙烯电容取代常用电解电容,是滤波电容,寿命相较于电解电容更长。
恒流驱动芯片U1选用SM7330B,1脚(VDD引脚)为电源端,2脚为接地端,3脚为控制端(用于控制功率管的栅极),4脚为电流采样输入端,5脚为反馈端,6脚为误差放大器补偿端(COMP端口);
整流滤波电路20的正输出端通过串联的电阻R1和R2接恒流驱动芯片U1的电源端;恒流驱动芯片U1的控制端通过并联的电阻R9和二极管D3接PMOS管Q1的栅极,二极管D3的阴极指向U1的控制端;PMOS管Q1的源极接整流滤波电路20的正输出端,漏极接电阻R3的一端并通过电阻R8接U1的电流采样输入端;电阻R3的另一端接电阻R5的一端、电感L1的一端、电容C2和C3的一端、以及U1的接地端;电容C4的两端分别接U1的电流采样输入端和接地端;电容C3的另一端接恒流驱动芯片U1的误差放大器补偿端;电容C2的另一端接U1的电源端;电阻R5的另一端接U1的反馈端和电阻R4的一端;电阻R4的另一端接电感L1的另一端、二极管D2的阳极、电容C5和C6的一端、电阻R7的一端;二极管D2的阴极通过电阻R6接U1的电源端;电容C5和C6的另一端、电阻R7的另一端,以及二极管D1的阳极均接地;二极管D1的阴极接电阻R3的一端;电感L1的另一端用于连接LED灯的阳极;恒流控制电路30与整流滤波电路20和去纹波电路40共地连接;
去纹波电路40包括去频闪芯片U2、PNP三极管Q2、电阻R14、R15、R16、R17、R18、电容C7;其中去频闪芯片U2采用SM208ND,电容C7采用钽电容;U2的1脚为输出端(OUT端),2脚为控制端(VC端),3脚为接地端(GND端);
LED灯的阴极接电阻R14的一端、PNP三极管Q2的发射极、电阻R16的一端和去频闪芯片U2的输出端;电阻R14的另一端接三极管Q2的基极并通过电阻R15接地;三极管Q2的集电极接电阻R16的另一端和去频闪芯片U2的控制端,以及电容C7的正极和电阻R17的一端;电容C7的阴极和电阻R17的另一端接地;去频闪芯片U2的接地端通过电阻R18接地。
本发明的工作原理简述如下:该驱动电源(下简称系统)上电后,正弦半波电压通过启动电阻R1、R2给芯片U1VDD引脚的电容充电,当VDD引脚电压上升到启动阈值电压后,芯片U1内部控制电路开始工作,并开始输出脉冲信号控制MOS管Q1,COMP端口电压也从0v开始逐渐上升,系统刚开始以最小导通时间的方式工作在大约6kHz的开关频率,且导通时间逐渐增大从而实现LED灯电流的软启动,有效防止输出电流过冲,U1的输出电压建立后,VDD引脚电压由输出电压通过二极管D2供电。电阻R9和二极管D3并联,D3为稳压管,作用是防止过高电压对MOS管Q1栅极造成损坏。
去纹波电路40中,LED驱动电流一路进入芯片U2的OUT端口,另一路经过三极管Q2衰减为小电流信号,这个信号通过芯片U2的VC端口,芯片U2内部检测和这个信号比较后控制OUT端口的开关,以减少纹波的产生。
Claims (4)
1.一种超长使用寿命无频闪驱动电源,其特征在于:包括进线保护电路(10),整流滤波电路(20),恒流控制电路(30)和去纹波电路(40);
进线保护电路(10)的输入端接市电,输出端接整流滤波电路(20)的输入端,整流滤波电路(20)的输出端接恒流控制电路(30),恒流控制电路(30)的输出端接LED灯和去纹波电路;去纹波电路用于降低LED灯驱动电流的纹波。
2.如权利要求1所述的超长使用寿命无频闪驱动电源,其特征在于:
进线保护电路(10)包括保险丝F1、突波吸收电阻RV1,、安规电容CX1、电阻R10;火线L接保险丝F1的一端;突波吸收电阻RV1、安规电容CX1和电阻R10并联在保险丝F1的另一端和中性线N间;保险丝F1的另一端和中性线N还连接整流滤波电路(20)的两个输入端。
3.如权利要求1所述的超长使用寿命无频闪驱动电源,其特征在于:
恒流控制电路(30)包括恒流驱动芯片U1、二极管D1、D2和D3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9、电容C2、C3、C4、C5、C6、电感L1;
整流滤波电路(20)的正输出端通过串联的电阻R1和R2接恒流驱动芯片U1的电源端;恒流驱动芯片U1的控制端通过并联的电阻R9和二极管D3接PMOS管Q1的栅极,二极管D3的阴极指向U1的控制端;PMOS管Q1的源极接整流滤波电路20的正输出端,漏极接电阻R3的一端并通过电阻R8接U1的电流采样输入端;电阻R3的另一端接电阻R5的一端、电感L1的一端、电容C2和C3的一端、以及U1的接地端;电容C4的两端分别接U1的电流采样输入端和接地端;电容C3的另一端接恒流驱动芯片U1的误差放大器补偿端;电容C2的另一端接U1的电源端;电阻R5的另一端接U1的反馈端和电阻R4的一端;电阻R4的另一端接电感L1的另一端、二极管D2的阳极、电容C5和C6的一端、电阻R7的一端;二极管D2的阴极通过电阻R6接U1的电源端;电容C5和C6的另一端、电阻R7的另一端,以及二极管D1的阳极均接地;二极管D1的阴极接电阻R3的一端;电感L1的另一端用于连接LED灯的阳极;恒流控制电路(30)与整流滤波电路(20)和去纹波电路(40)共地连接。
4.如权利要求1所述的超长使用寿命无频闪驱动电源,其特征在于:
去纹波电路(40)包括去频闪芯片U2、PNP三极管Q2、电阻R14、R15、R16、R17、R18、电容C7;
LED灯的阴极接电阻R14的一端、PNP三极管Q2的发射极、电阻R16的一端和去频闪芯片U2的输出端;电阻R14的另一端接三极管Q2的基极并通过电阻R15接地;三极管Q2的集电极接电阻R16的另一端和去频闪芯片U2的控制端,以及电容C7的正极和电阻R17的一端;电容C7的阴极和电阻R17的另一端接地;去频闪芯片U2的接地端通过电阻R18接地。
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