CN106028568A - 一种基于浪涌电压抑制电路的led恒流驱动电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，极性电容C1，极性电容C5，二极管D5，过压保护电路，串接在二极管整流器U1的负极输出端与过压保护电路之间的浪涌电压抑制电路，以及分别与三极管VT1的集电极和控制芯片U2相连接的场效应恒流驱动电路组成。本发明能对输入电压的瞬间高电压进行消除或抑制，并且本发明能提高电压的耐压性，并能对电流的中间零点偏移进行控制，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流，有效的确保了LED灯亮度的稳定性，同时有效的延长了LED灯的使用寿命。

Description

一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源

技术领域

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源。

背景技术

LED灯作为新型节能光源，以其环保、节能、寿命长、体积小等特点，已经被人们广泛接纳和采用。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因此在应用过程中，LED电源对于促使LED处于稳定的工作状态起着相当重要的作用。目前使用的LED电源因受到外界的电磁波干扰而存在输出电压和电流不稳定的问题，导致LED灯的亮度不稳定，从而影响了LED灯的使用寿命。

因此，提供一种能输出稳定的电压和电流的LED恒流电源便是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的LED电源因受到外界的电磁波干扰而存在输出电压和电流不稳定的缺陷，提供的一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的极性电容C1，正极与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C5，N极经电阻R11后与控制芯片U2的DRV管脚相连接、P极经电阻R8后与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，串接在二极管整流器U1与控制芯片U2之间的过压保护电路，串接在二极管整流器U1的负极输出端与过压保护电路之间的浪涌电压抑制电路，以及分别与三极管VT1的集电极和控制芯片U2相连接的场效应恒流驱动电路组成；所述三极管VT1的发射极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述控制芯片U2的FB管脚与三极管VT2的发射极相连接、其GND管脚接地；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成本恒流驱动电源的输入端；所述场效应恒流驱动电路的输出端作为本恒流驱动电源的输出端。

所述浪涌电压抑制电路由场效应管MOS2，三极管VT6，三极管VT7，正极经电阻R17后与场效应管MOS2的源极相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的极性电容C10，P极电阻R16后与极性电容C10的正极相连接、N极与三极管VT6的发射极相连接的二极管D8，负极与场效应管MOS2的栅极相连接、正极经电阻R18后与二极管D8的P极相连接的极性电容C11，N极与场效应管MOS2的栅极相连接、P极经电阻R19后与三极管VT6的基极相连接的二极管D9，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与场效应管MOS2的栅极相连接的可调电阻R20，正极与二极管D9的N极相连接、负极经电阻R21后与三极管VT7的基极相连接的极性电容C12，正极经电阻R23后与三极管VT7的集电极相连接、负极接地的极性电容C13，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端与三极管VT7的发射极相连接的电阻R22，以及P极与场效应管MOS2的源极相连接、N极与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D10组成；所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的发射极与过压保护电路相连接。

所述过压保护电路由三极管VT3，三极管VT4，P极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、N极经电阻R6后与三极管VT4的基极相连接的二极管D4，负极经电阻R5后与三极管VT4的基极相连接、正极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C2，正极与控制芯片U2的VON管脚相连接、负极经电阻R4后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C4，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极与极性电容C4的负极相连接的二极管D3，N极与控制芯片U2的CS管脚相连接、P极经电阻R3后与极性电容C4的负极相连接的二极管D2，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与控制芯片U2的IN管脚相连接的电感L1，正极电阻R1后与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R2后与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C3，以及P极与三极管VT3的集电极相连接、N极与极性电容C3的负极相连接的二极管D1组成；所述极性电容C3的负极接地；所述二极管D2的P极与三极管VT4的集电极相连接。

所述场效应恒流驱动电路由场效应管MOS1，三极管VT5，正极经电阻R15后与控制芯片U2的VM管脚相连接、负极经电阻R14后与三极管VT5的发射极相连接的极性电容C9，负极与控制芯片U2的VM管脚相连接、正极经电阻R12后与场效应管MOS1的源极相连接的极性电容C8，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端与控制芯片U2的VM管脚相连接的可调电阻R13，负极经电阻R10后与三极管VT5的发射极相连接、正极与场效应管MOS1的栅极相连接的极性电容C6，N极与场效应管MOS1的漏极相连接、P极经电感L2后与三极管VT1的集电极相连接的二极管D6，P极经电阻R9后与二极管D6的P极相连接、N极与场效应管MOS1的源极共同形成场效应恒流驱动电路的输出端的稳压二极管D7，以及正极与稳压二极管D7的N极相连接、负极与场效应管MOS1的源极相连接后接地的极性电容C7组成；所述三极管VT5的基极与控制芯片U2的DRV管脚相连接；所述极性电容C9的负极接地。

为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2优先采用NCP1653集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对输入电压的瞬间高电压进行消除或抑制，并且本发明能提高电压的耐压性，并能对电流的中间零点偏移进行控制，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流，有效的确保了LED灯亮度的稳定性，同时延长了LED灯的使用寿命。

(2)本发明能对输入电压产生的瞬态高浪涌电流进行抑制，有效地将浪涌电流减小到允许的范围内，从而提高了本发明输出电压和电流的稳定性。

(3)本发明的控制芯片U2优先采用了NCP1653集成芯片来实现，该芯片与外部电路相结合有效的提高了输出电压和电流的稳定性，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的浪涌电压抑制电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，电阻R7，电阻R8，电阻R11，极性电容C1，极性电容C5，二极管D5，过压保护电路，浪涌电压抑制电路，以及场效应恒流驱动电路组成。

连接时，极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、其负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接。极性电容C5的正极与三极管VT1的基极相连接、其负极经电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D5的N极经电阻R11后与控制芯片U2的DRV管脚相连接、其P极经电阻R8后与三极管VT2的基极相连接。过压保护电路串接在二极管整流器U1与控制芯片U2之间。浪涌电压抑制电路串接在二极管整流器U1的负极输出端与过压保护电路之间。场效应恒流驱动电路分别与三极管VT1的集电极和控制芯片U2相连接。

所述三极管VT1的发射极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述控制芯片U2的FB管脚与三极管VT2的发射极相连接、其GND管脚接地、其VCC管脚与外部电源相连接；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成本恒流驱动电源的输入端并与外部电源相连接；所述场效应恒流驱动电路的输出端作为本恒流驱动电源的输出端并与LED灯相连接。

进一步地，所述过压保护电路由三极管VT3，三极管VT4，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，以及电感L1组成。

连接时，二极管D4的P极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、其N极经电阻R6后与三极管VT4的基极相连接。极性电容C2的负极经电阻R5后与三极管VT4的基极相连接、其正极与三极管VT3的基极相连接。极性电容C4的正极与控制芯片U2的VON管脚相连接、其负极经电阻R4后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D3的P极与三极管VT7的发射极相连接、其N极与极性电容C4的负极相连接。

同时，二极管D2的N极与控制芯片U2的CS管脚相连接、其P极经电阻R3后与极性电容C4的负极相连接。电感L1的一端与三极管VT4的发射极相连接、其另一端与控制芯片U2的IN管脚相连接。极性电容C3的正极电阻R1后与三极管VT3的集电极相连接、其负极经电阻R2后与三极管VT4的集电极相连接。二极管D1的P极与三极管VT3的集电极相连接、其N极与极性电容C3的负极相连接。所述极性电容C3的负极接地；所述二极管D2的P极与三极管VT4的集电极相连接。

更进一步地，所述场效应恒流驱动电路由场效应管MOS1，三极管VT5，电阻R9，电阻R10，电阻R12，可调电阻R13，电阻R14，电阻R15，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D6，以及稳压二极管D7组成。

连接时，极性电容C9的正极经电阻R15后与控制芯片U2的VM管脚相连接、其负极经电阻R14后与三极管VT5的发射极相连接。极性电容C8的负极与控制芯片U2的VM管脚相连接、其正极经电阻R12后与场效应管MOS1的源极相连接。

其中，可调电阻R13的一端与三极管VT5的集电极相连接、其另一端与控制芯片U2的VM管脚相连接。极性电容C6的负极经电阻R10后与三极管VT5的发射极相连接、其正极与场效应管MOS1的栅极相连接。二极管D6的N极与场效应管MOS1的漏极相连接、其P极经电感L2后与三极管VT1的集电极相连接。

同时，稳压二极管D7的P极经电阻R9后与二极管D6的P极相连接、其N极与场效应管MOS1的源极共同形成场效应恒流驱动电路的输出端并与LED灯相连接。极性电容C7的正极与稳压二极管D7的N极相连接、其负极与场效应管MOS1的源极相连接后接地。所述三极管VT5的基极与控制芯片U2的DRV管脚相连接；所述极性电容C9的负极接地。

如图2所示，所述浪涌电压抑制电路由场效应管MOS2，三极管VT6，三极管VT7，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，可调电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，二极管D8，以及二极管D9，二极管D10组成。

连接时，极性电容C10的正极经电阻R17后与场效应管MOS2的源极相连接、其负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接。二极管D8的P极电阻R16后与极性电容C10的正极相连接、其N极与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C11的负极与场效应管MOS2的栅极相连接、其正极经电阻R18后与二极管D8的P极相连接。

其中，二极管D9的N极与场效应管MOS2的栅极相连接、其P极经电阻R19后与三极管VT6的基极相连接。可调电阻R20的一端与极性电容C11的正极相连接、其另一端与场效应管MOS2的栅极相连接。极性电容C12的正极与二极管D9的N极相连接、其负极经电阻R21后与三极管VT7的基极相连接。

同时，极性电容C13的正极经电阻R23后与三极管VT7的集电极相连接、其负极接地。电阻R22的一端与场效应管MOS2的漏极相连接、其另一端与三极管VT7的发射极相连接。二极管D10的P极与场效应管MOS2的源极相连接、其N极与场效应管MOS2的漏极相连接。所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的发射极与过压保护电路相连接。

运行时，本发明能对输入电压的瞬间高电压进行消除或抑制，并且本发明能提高电压的耐压性，并能对电流的中间零点偏移进行控制，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流，有效的确保了LED灯亮度的稳定性，同时延长了LED灯的使用寿命。

同时，本发明能对输入电压产生的瞬态高浪涌电流进行抑制，有效地将浪涌电流减小到允许的范围内，从而提高了本发明输出电压和电流的稳定性。本发明的控制芯片U2优先采用了NCP1653集成芯片来实现，该芯片与外部电路相结合有效的提高了输出电压和电流的稳定性，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的极性电容C1，正极与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R7后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C5，N极经电阻R11后与控制芯片U2的DRV管脚相连接、P极经电阻R8后与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，串接在二极管整流器U1与控制芯片U2之间的过压保护电路，串接在二极管整流器U1的负极输出端与过压保护电路之间的浪涌电压抑制电路，以及分别与三极管VT1的集电极和控制芯片U2相连接的场效应恒流驱动电路组成；所述三极管VT1的发射极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述控制芯片U2的FB管脚与三极管VT2的发射极相连接、其GND管脚接地；所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成本恒流驱动电源的输入端；所述场效应恒流驱动电路的输出端作为本恒流驱动电源的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，所述浪涌电压抑制电路由场效应管MOS2，三极管VT6，三极管VT7，正极经电阻R17后与场效应管MOS2的源极相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的极性电容C10，P极电阻R16后与极性电容C10的正极相连接、N极与三极管VT6的发射极相连接的二极管D8，负极与场效应管MOS2的栅极相连接、正极经电阻R18后与二极管D8的P极相连接的极性电容C11，N极与场效应管MOS2的栅极相连接、P极经电阻R19后与三极管VT6的基极相连接的二极管D9，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与场效应管MOS2的栅极相连接的可调电阻R20，正极与二极管D9的N极相连接、负极经电阻R21后与三极管VT7的基极相连接的极性电容C12，正极经电阻R23后与三极管VT7的集电极相连接、负极接地的极性电容C13，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端与三极管VT7的发射极相连接的电阻R22，以及P极与场效应管MOS2的源极相连接、N极与场效应管MOS2的漏极相连接的二极管D10组成；所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的发射极与过压保护电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，所述过压保护电路由三极管VT3，三极管VT4，P极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、N极经电阻R6后与三极管VT4的基极相连接的二极管D4，负极经电阻R5后与三极管VT4的基极相连接、正极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C2，正极与控制芯片U2的VON管脚相连接、负极经电阻R4后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C4，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极与极性电容C4的负极相连接的二极管D3，N极与控制芯片U2的CS管脚相连接、P极经电阻R3后与极性电容C4的负极相连接的二极管D2，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与控制芯片U2的IN管脚相连接的电感L1，正极电阻R1后与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R2后与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C3，以及P极与三极管VT3的集电极相连接、N极与极性电容C3的负极相连接的二极管D1组成；所述极性电容C3的负极接地；所述二极管D2的P极与三极管VT4的集电极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，所述场效应恒流驱动电路由场效应管MOS1，三极管VT5，正极经电阻R15后与控制芯片U2的VM管脚相连接、负极经电阻R14后与三极管VT5的发射极相连接的极性电容C9，负极与控制芯片U2的VM管脚相连接、正极经电阻R12后与场效应管MOS1的源极相连接的极性电容C8，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端与控制芯片U2的VM管脚相连接的可调电阻R13，负极经电阻R10后与三极管VT5的发射极相连接、正极与场效应管MOS1的栅极相连接的极性电容C6，N极与场效应管MOS1的漏极相连接、P极经电感L2后与三极管VT1的集电极相连接的二极管D6，P极经电阻R9后与二极管D6的P极相连接、N极与场效应管MOS1的源极共同形成场效应恒流驱动电路的输出端的稳压二极管D7，以及正极与稳压二极管D7的N极相连接、负极与场效应管MOS1的源极相连接后接地的极性电容C7组成；所述三极管VT5的基极与控制芯片U2的DRV管脚相连接；所述极性电容C9的负极接地。

5.根据权利要求4所述的一种基于浪涌电压抑制电路的LED恒流驱动电源，其特征在于，所述控制芯片U2为NCP1653集成芯片。