CN106211423A - 一种基于功率放大电路的波纹抑制型led节能驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：主要由控制芯片U2，变压器T，分别与控制芯片U2相连接的电源电路和频率调节电路，P极与频率调节电路相连接、N极与控制芯片U2的VS管脚相连接的二极管D4等组成；本发明采用GR6953集成芯片作为控制芯片并结合外围电路，使本发明形成一个半桥控制结构，从而降低了本发明的启动功耗，使本发明更加节能。本发明可以输出大功率，从而满足多个LED同时工作的需求。同时，本发明可以对残存在直流电压中的交流成分进行抑制，极大的提高了本发明的稳定性。

Description

一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统
技术领域
本发明涉及一种驱动系统，具体是指一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统。
背景技术
目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，已经成为了人们生活照明的主流产品之一。随着人们节能意识的不断提高，人们对LED驱动系统的能耗要求也越来越高，这给LED驱动系统带来了新的挑战。然而，传统的LED驱动系统在启动时的功耗很大，无法满足人们的节能需求。
发明内容
本发明的目的在于解决目前的LED驱动系统在启动时的功耗较大的缺陷，提供一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，主要由控制芯片U2，变压器T，分别与控制芯片U2相连接的电源电路和频率调节电路，P极与频率调节电路相连接、N极与控制芯片U2的VS管脚相连接的二极管D4，正极与控制芯片U2的SGND管脚相连接、负极与频率调节电路相连接的电容C3，一端与控制芯片U2的PGND管脚相连接、另一端与频率调节电路相连接的同时接地的电阻R3，与控制芯片U2的VS管脚相连接的栅极驱动电路，串接在电源电路和变压器T的原边电感线圈的同名端之间的波纹抑制电路，串接在栅极驱动电路和变压器T的副边电感线圈的非同名端之间的功率放大电路，以及正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接的的同时接地的电容C6组成；所述频率调节电路与电源电路相连接。
进一步的，所述波纹抑制电路由放大器P1，三极管VT5，三极管VT6，一端与放大器P1的正极相连接、另一端作为该波纹抑制电路的输入端的电阻R10，串接在放大器P1的正极和三极管VT5的集电极之间的电阻R11，N极与放大器P1的负极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管D8，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端接12V电压的电阻R12，负极接地、正极经电阻R14后与三极管VT6的集电极相连接的电容C11，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端则与电容C11的负极相连接的电阻R13，以及串接在三极管VT6的发射极和电容C11的正极之间的电感L组成；所述三极管VT6的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT5的集电极相连接；所述三极管VT5的发射极接地；所述电容C11的正极作为该波纹抑制电路的输出端并与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接；所述波纹抑制电路的输入端与电源电路相连接。
所述功率放大电路由放大器P，三极管VT4，负极与三极管VT4的集电极相连接、正极作为该功率放大电路的输入端的电容C8，负极接地、正极经电阻R7后与三极管VT4的基极相连接的电容C9，P极与三极管VT4的集电极相连接、N极与放大器P的正极相连接的二极管D6，P极与放大器P的负极相连接、N极接地的二极管D7，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT4的发射极相连接的电容C7，与电容C7相并联的电阻R8，串接在放大器P的输出端和二极管D7的N极之间的电阻R9，以及正极与放大器P的输出端相连接、负极作为该功率放大电路的输出端的电容C10组成；所述三极管VT4的集电极与电容C9的正极相连接、其发射极与二极管D7的N极相连接；所述功率放大电路的输入端与栅极驱动电路相连接、其输出端则与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接。
所述电源电路由二极管整流器U1，三极管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电容C1，串接在电容C1的正极和三极管VT2的集电极之间的电阻R1，P极与三极管VT2的基极相连接、N极经电阻R4后与电容C1的正极相连接的稳压二极管D3，串接在电容C1的正极和控制芯片U2的HV管脚之间的电阻R5，以及正极与电容C1的正极相连接、负极与控制芯片U2的VB管脚相连接的电容C4组成；所述三极管VT2的发射极接地、其基极与控制芯片U2的VCC管脚相连接；所述电容C1的正极还与波纹抑制电路的输入端相连接；所述二极管整流器U1的负极输出端与频率调节电路相连接。
所述频率调节电路由三极管VT1，场效应管MOS1，N极与二极管D4的P极相连接、P极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，串接在三极管VT1的发射极和场效应管MOS1的源极之间的电阻R2，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与控制芯片U2的RT管脚相连接的二极管D2，以及正极与场效应管MOS1的漏极相连接、负极与控制芯片U2的CT管脚相连接的电容C2组成；所述场效应管MOS1的源极与电容C1的负极相连接、其栅极则与三极管VT1的集电极相连接；所述电容C3的负极与场效应管MOS1的源极相连接；所述场效应管MOS1的源极和变压器T的副边电感线圈的同名端共同形成输出端。
所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT3，P极与控制芯片U2的VS管脚相连接、N极与场效应管MOS2的栅极相连接的二极管D5，串接在场效应管MOS2的源极和三极管VT3的集电极之间的电阻R6，负极与三极管VT3的发射极相连接、正极与功率放大电路的输入端相连接的电容C5组成；所述场效应管MOS2的漏极与电容C5的正极相连接；所述三极管VT3的基极与场效应管MOS2的源极相连接、其集电极接地。
所述控制芯片U2为GR6953集成芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用GR6953集成芯片作为控制芯片并结合外围电路，使本发明的启动电流更小，从而降低了本发明的启动功耗，使本发明更加节能。
(2)本发明可以输出大功率，从而满足多个LED同时工作的需求。
(3)本发明可以对残存在直流电压中的交流成分进行抑制，极大的提高了本发明的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的功率放大电路的结构图。
图3为本发明的波纹抑制电路的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明主要由控制芯片U2，变压器T，分别与控制芯片U2相连接的电源电路和频率调节电路，P极与频率调节电路相连接、N极与控制芯片U2的VS管脚相连接的二极管D4，正极与控制芯片U2的SGND管脚相连接、负极与频率调节电路相连接的电容C3，一端与控制芯片U2的PGND管脚相连接、另一端与频率调节电路相连接的同时接地的电阻R3，与控制芯片U2的VS管脚相连接的栅极驱动电路，串接在电源电路和变压器T的原边电感线圈的同名端之间的波纹抑制电路，串接在栅极驱动电路和变压器T的副边电感线圈的非同名端之间的功率放大电路，以及正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接的的同时接地的电容C6组成；所述频率调节电路与电源电路相连接。为了达到本发明的目的，所述控制芯片U2优选GR6953集成芯片来实现。
其中，所述电源电路由二极管整流器U1，三极管VT2，电阻R1，电阻R4，电阻R5，电容C1，稳压二极管D3以及电容C4组成。
连接时，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。电阻R1串接在电容C1的正极和三极管VT2的集电极之间。稳压二极管D3的P极与三极管VT2的基极相连接、其N极经电阻R4后与电容C1的正极相连接。电阻R5串接在电容C1的正极和控制芯片U2的HV管脚之间。电容C4的正极与电容C1的正极相连接、其负极与控制芯片U2的VB管脚相连接。
同时，所述三极管VT2的发射极接地、其基极与控制芯片U2的VCC管脚相连接。所述电容C1的正极还与波纹抑制电路的输入端相连接。所述二极管整流器U1的负极输出端与频率调节电路相连接。所述二极管整流器U1的输入端接电源。
所述频率调节电路由三极管VT1，场效应管MOS1，电阻R2，二极管D1，二极管D2以及电容C2组成。
连接时，二极管D1的N极与二极管D4的P极相连接、其P极与三极管VT1的基极相连接。电阻R2串接在三极管VT1的发射极和场效应管MOS1的源极之间。二极管D2的P极与三极管VT1的集电极相连接、其N极与控制芯片U2的RT管脚相连接。电容C2的正极与场效应管MOS1的漏极相连接、其负极与控制芯片U2的CT管脚相连接。
该场效应管MOS1的源极与电容C1的负极相连接、其栅极则与三极管VT1的集电极相连接。所述电容C3的负极与场效应管MOS1的源极相连接。所述场效应管MOS1的源极和变压器T的副边电感线圈的同名端共同形成输出端并接LED灯具。
另外，所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT3，二极管D5，电阻R6以及电容C5组成。
连接时，二极管D5的P极与控制芯片U2的VS管脚相连接、其N极与场效应管MOS2的栅极相连接。电阻R6串接在场效应管MOS2的源极和三极管VT3的集电极之间。电容C5的负极与三极管VT3的发射极相连接、其正极与功率放大电路的输入端相连接。所述场效应管MOS2的漏极与电容C5的正极相连接。所述三极管VT3的基极与场效应管MOS2的源极相连接、其集电极接地。
如图2所示，所述功率放大电路由放大器P，三极管VT4，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，二极管D6以及二极管D7组成。
连接时，电容C8的负极与三极管VT4的集电极相连接、其正极作为该功率放大电路的输入端并与电容C5的正极相连接。电容C9的负极接地、其正极经电阻R7后与三极管VT4的基极相连接。二极管D6的P极与三极管VT4的集电极相连接、其N极与放大器P的正极相连接。二极管D7的P极与放大器P的负极相连接、其N极接地。电容C7的正极与三极管VT4的基极相连接、其负极与三极管VT4的发射极相连接。电阻R8与电容C7相并联。电阻R9串接在放大器P的输出端和二极管D7的N极之间。电容C10的正极与放大器P的输出端相连接、其负极作为该功率放大电路的输出端并与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接。所述三极管VT4的集电极与电容C9的正极相连接、其发射极与二极管D7的N极相连接。
如图3所示，所述波纹抑制电路由放大器P1，三极管VT5，三极管VT6，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，二极管D8，电感L以及电容C11组成。
连接时，电阻R10的一端与放大器P1的正极相连接、其另一端作为该波纹抑制电路的输入端并与电容C1的正极相连接。电阻R11串接在放大器P1的正极和三极管VT5的集电极之间。二极管D8的N极与放大器P1的负极相连接、其P极与三极管VT5的基极相连接。电阻R12的一端与三极管VT6的集电极相连接、其另一端接12V电压。电容C11的负极接地、其正极经电阻R14后与三极管VT6的集电极相连接。电阻R13的一端与三极管VT6的发射极相连接、其另一端则与电容C11的负极相连接。电感L串接在三极管VT6的发射极和电容C11的正极之间。
所述三极管VT6的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT5的集电极相连接。所述三极管VT5的发射极接地；所述电容C11的正极作为该波纹抑制电路的输出端并与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接。
本发明采用GR6953集成芯片作为控制芯片并结合外围电路，使本发明形成一个半桥控制结构，从而降低了本发明的启动功耗，使本发明更加节能。本发明可以输出大功率，从而满足多个LED同时工作的需求。同时，本发明可以对残存在直流电压中的交流成分进行抑制，极大的提高了本发明的稳定性。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：主要由控制芯片U2，变压器T，分别与控制芯片U2相连接的电源电路和频率调节电路，P极与频率调节电路相连接、N极与控制芯片U2的VS管脚相连接的二极管D4，正极与控制芯片U2的SGND管脚相连接、负极与频率调节电路相连接的电容C3，一端与控制芯片U2的PGND管脚相连接、另一端与频率调节电路相连接的同时接地的电阻R3，与控制芯片U2的VS管脚相连接的栅极驱动电路，串接在电源电路和变压器T的原边电感线圈的同名端之间的波纹抑制电路，串接在栅极驱动电路和变压器T的副边电感线圈的非同名端之间的功率放大电路，以及正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接的的同时接地的电容C6组成；所述频率调节电路与电源电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述波纹抑制电路由放大器P1，三极管VT5，三极管VT6，一端与放大器P1的正极相连接、另一端作为该波纹抑制电路的输入端的电阻R10，串接在放大器P1的正极和三极管VT5的集电极之间的电阻R11，N极与放大器P1的负极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管D8，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端接12V电压的电阻R12，负极接地、正极经电阻R14后与三极管VT6的集电极相连接的电容C11，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端则与电容C11的负极相连接的电阻R13，以及串接在三极管VT6的发射极和电容C11的正极之间的电感L组成；所述三极管VT6的基极与放大器P1的输出端相连接、其发射极则与三极管VT5的集电极相连接；所述三极管VT5的发射极接地；所述电容C11的正极作为该波纹抑制电路的输出端并与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接；所述波纹抑制电路的输入端与电源电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述功率放大电路由放大器P，三极管VT4，负极与三极管VT4的集电极相连接、正极作为该功率放大电路的输入端的电容C8，负极接地、正极经电阻R7后与三极管VT4的基极相连接的电容C9，P极与三极管VT4的集电极相连接、N极与放大器P的正极相连接的二极管D6，P极与放大器P的负极相连接、N极接地的二极管D7，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT4的发射极相连接的电容C7，与电容C7相并联的电阻R8，串接在放大器P的输出端和二极管D7的N极之间的电阻R9，以及正极与放大器P的输出端相连接、负极作为该功率放大电路的输出端的电容C10组成；所述三极管VT4的集电极与电容C9的正极相连接、其发射极与二极管D7的N极相连接；所述功率放大电路的输入端与栅极驱动电路相连接、其输出端则与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述电源电路由二极管整流器U1，三极管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电容C1，串接在电容C1的正极和三极管VT2的集电极之间的电阻R1，P极与三极管VT2的基极相连接、N极经电阻R4后与电容C1的正极相连接的稳压二极管D3，串接在电容C1的正极和控制芯片U2的HV管脚之间的电阻R5，以及正极与电容C1的正极相连接、负极与控制芯片U2的VB管脚相连接的电容C4组成；所述三极管VT2的发射极接地、其基极与控制芯片U2的VCC管脚相连接；所述电容C1的正极还与波纹抑制电路的输入端相连接；所述二极管整流器U1的负极输出端与频率调节电路相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述频率调节电路由三极管VT1，场效应管MOS1，N极与二极管D4的P极相连接、P极与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，串接在三极管VT1的发射极和场效应管MOS1的源极之间的电阻R2，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与控制芯片U2的RT管脚相连接的二极管D2，以及正极与场效应管MOS1的漏极相连接、负极与控制芯片U2的CT管脚相连接的电容C2组成；所述场效应管MOS1的源极与电容C1的负极相连接、其栅极则与三极管VT1的集电极相连接；所述电容C3的负极与场效应管MOS1的源极相连接；所述场效应管MOS1的源极和变压器T的副边电感线圈的同名端共同形成输出端。
6.根据权利要求5所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT3，P极与控制芯片U2的VS管脚相连接、N极与场效应管MOS2的栅极相连接的二极管D5，串接在场效应管MOS2的源极和三极管VT3的集电极之间的电阻R6，负极与三极管VT3的发射极相连接、正极与功率放大电路的输入端相连接的电容C5组成；所述场效应管MOS2的漏极与电容C5的正极相连接；所述三极管VT3的基极与场效应管MOS2的源极相连接、其集电极接地。
7.根据权利要求6所述的一种基于功率放大电路的波纹抑制型LED节能驱动系统，其特征在于：所述控制芯片U2为GR6953集成芯片。
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