CN110650572A

CN110650572A - Led电源器

Info

Publication number: CN110650572A
Application number: CN201910925792.6A
Authority: CN
Inventors: 冯海旭
Original assignee: Zhejiang Fushuo Telecom Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Fushuo Telecom Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2020-01-03

Abstract

本发明公开了一种LED电源器，属于电源灯控技术领域，解决了电源效率可靠性问题，其技术方案要点是包括整流桥模块、电压调节电路、启动限流电路、恒流调节电路以及LED灯具，所述整流桥模块用于连接100‑260V交流电并提供正极端和负极端，利用电压调节电路和启动限流电路的作用，达到了稳定电源功率变化的效果，达到智能控制的目的。

Description

LED电源器

技术领域

本发明涉及LED灯控领域，特别地，涉及一种LED电源器。

背景技术

LED电源器，也称LED电源，用于连接LED灯具进行电力转换和驱动。市场上的电路有开关恒流驱动和线性恒流驱动两种方案。

前者属于开关电源，能效较高，另一方面，在开关切换作用下，电路中的变压器或电感的工作电流必然周期变化，从而感应出电磁波，甚至出现电磁干扰的问题。

线性驱动方案无需电感之类的线圈元件，可避免电磁兼容方面的问题。这类电源输出功率一般不大，然而其输出功率可能会随着交流供电电压的随机改变而变化，引起LED照明亮度变化，如果交流供电改变幅度较大，这种线性电源的效率也呈现较明显的变化。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。有鉴于此，本发明目的在于提出LED电源器，具有改善LED照明稳定性，降低输出功率变化情况的优势。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种LED电源器，包括整流桥模块、电压调节电路、启动限流电路、恒流调节电路以及LED灯具，所述整流桥模块用于连接100-260V交流电并提供正极端和负极端，

所述电压调节电路包括电阻R1、R2、R3、R4、二极管D5、D6、三极管Q1、以及mos管Q2，电阻R1一端连接正极端，另一端连接二极管D5的阴极和电阻R2的一端，二极管D5的阳极连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端通过电阻R3连接负极端，三极管Q1的集电极连接电阻R4的一端、二极管D6的阴极以及mos管Q2的栅极，电阻R4的另一端连接正极端，二极管D6的阳极连接mos管Q2的源极和负极端；

所述启动限流电路连接正极端、mos管Q2的漏极、以及LED灯具的阴极。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述启动限流电路包括电阻R5、R6、R7、电容C1、二极管D7、以及mos管Q3；

电阻R5的一端连接正极端，另一端连接二极管D7的阴极、电阻R6的一端、电容C1的一端、mos管Q3的栅极；二极管D7的阳极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接mos管Q3的漏极和LED灯具的阴极；

电阻R6的另一端连接mos管Q2的漏极、电容C1的另一端、mos管Q3的源极。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述恒流调节电路包括电阻R8、R0、电容C2、二极管D8、按键、以及恒流芯片；

所述电容C2的一端连接电阻R8、正极端、以及恒流芯片一端，电容C2的另一端连接二极管D8的阴极、电阻R0一端和mos管Q3的漏极，电阻R0的另一端连接在LED灯具的阴极，恒流芯片的另一端连接在LED灯具的阳极，电阻R8的另一端通过按键连接二极管D8的阳极。

作为本发明的具体方案可以优选为：所述恒流芯片采用型号为NSI45020AT1G。

作为本发明的具体方案可以优选为：电阻R1取值范围为600千欧姆-700千欧姆。

作为本发明的具体方案可以优选为：还包括遥控系统，所述遥控系统包括遥控器、RF射频模块、处理器、I/O控制器；

遥控器发送无线控制信号，RF射频模块用以接收无线控制信号并传递给处理器；

处理器连接I/O控制器，I/O控制器用以控制外部电源100-260V交流电接入与否。

作为本发明的具体方案可以优选为：还包括连接于处理器的人体感知模块、光敏传感器、温度传感器中的一种或多种。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

1、可在更宽的交流供电范围内稳定工作；

2、可以根据多种信号实现智能遥控操作；

3、能在很宽的交流电压 100 ～ 260 V 范围的内工作，以恒定的电流驱动 LED 灯具稳定地照明，具有较稳定的电源效率。此设计方案可拓展应用于LED 灯具或灯串总驱动电流 20 ～ 100 mA 和 LED 工作电压 60 ～ 200 V 的室内照明。

附图说明

图1为实施例中具体电路原理结构图；

图2为实施例中信号波形效果图；

图3为实施例中遥控系统方框图。

附图标记：001、整流桥模块；002、电压调节电路；003、启动限流电路；004、恒流调节电路；005、LED灯具；061、正极端；062、负极端；007、遥控系统；071、遥控器；072、RF射频模块；073、处理器；074、I/O控制器；075、人体感知模块；076、光敏传感器；077、温度传感器;078、外部电网开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，以使本发明技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种LED电源器，参考图1所示，包括整流桥模块001、电压调节电路002、启动限流电路003、恒流调节电路004以及LED灯具005。整流桥模块001为四个二极管D1-D4组成。LED灯具005以灯串的形式表示。整流桥模块001用于连接100-260V交流电并提供正极端061和负极端062。通过附图1的电路连接结构以及各个元器件的选材，可以从附图1中毫无疑义的得出以下的连接关系：

电压调节电路002包括电阻R1、R2、R3、R4、二极管D5、D6、三极管Q1、以及mos管Q2，电阻R1一端连接正极端061，另一端连接二极管D5的阴极和电阻R2的一端，二极管D5的阳极连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端通过电阻R3连接负极端062，三极管Q1的集电极连接电阻R4的一端、二极管D6的阴极以及mos管Q2的栅极，电阻R4的另一端连接正极端061，二极管D6的阳极连接mos管Q2的源极和负极端062；

启动限流电路003连接正极端061、mos管Q2的漏极、以及LED灯具005的阴极。

启动限流电路003包括电阻R5、R6、R7、电容C1、二极管D7、以及mos管Q3。

电阻R5的一端连接正极端061，另一端连接二极管D7的阴极、电阻R6的一端、电容C1的一端、mos管Q3的栅极；二极管D7的阳极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接mos管Q3的漏极和LED灯具005的阴极；电阻R6的另一端连接mos管Q2的漏极、电容C1的另一端、mos管Q3的源极。

恒流调节电路004包括电阻R8、R0、电容C2、二极管D8、按键、以及恒流芯片。电容C2的一端连接电阻R8、正极端061、以及恒流芯片一端，电容C2的另一端连接二极管D8的阴极、电阻R0一端和mos管Q3的漏极，电阻R0的另一端连接在LED灯具005的阴极，恒流芯片的另一端连接在LED灯具005的阳极，电阻R8的另一端通过按键连接二极管D8的阳极。

恒流芯片采用型号为NSI45020AT1G。

电阻R1取值范围为600千欧姆-700千欧姆。

对于上述的各个元器件的型号和取值，在附图中毫无疑义的得出，因此不再赘述。

现对上述电路结构的工作、设计原理进行阐述。

参考图1所示，上述电路不会出现电源效率随交流供电电压变化而明显波动的问题，并且由于加入启动限流电路的保护措施使得电路工作更加稳定。其中电路中的集成芯片U1可以用更常见的三端稳压芯片和一个电阻构成的恒流电路来代替的。

在图2所示电路中，当全桥整流的输出电压从零逐渐增大到使得三极管Q1从关断变为导通而使场效应管Q2从导通变为关断时的电压值称为阈值电压V_TH。全桥整流的输出电压和阈值电压的大小关系决定了开关器件Q1、Q2、D5以及D6的工作状态，整流输出电压小于V_TH，D5和Q1关断，D6和Q2导通；反之，D5和Q1导通，D6和Q2关断。电路中R1、R2和R3的分压作用使得D5和Q1在通断之间转换，D6的稳压作用可保护Q2的栅极。

电源启动过程：在电灯开关闭合时刻，如果全桥整流的输出电压高于V_TH时，Q1导通而Q2关断，那么流过电路所有元件的电流都非常微弱。如果电灯开关闭合瞬间而全桥整流的输出电压低于V_TH时候，尤其是比较接近V_TH时，Q1关断而Q2导通，同时电容C1的端电压不能突变的作用，Q3是关断的，由于电阻R7的限流作用，在原理上讲，此时流过场效应管Q2和电容C2的电流约为全桥整流的输出电压与R7的比值。无论灯具开关在何时闭合，之后C2端电压都会上升接近V_TH，电容C1的端电压也会逐渐上升，使得Q3导通，R7不再限流也几乎无功耗，C1端电压最终在稳压二极管D7的作用下稳定下来。可以设想，如果没有这种保护措施，场效应管Q2的极低导通电阻所起的限流作用非常小，开关闭合时过大的瞬时冲击电流可能对元器件尤其是电容C2和场效应管Q2产生损坏的隐患。

恒流过程：当全桥整流的输出电压上升到V_TH的过程中，Q2处于导通状态，C2将充电至V_TH。当全桥整流的输出电压超过V_TH时，Q2处于关断状态，电容C2将通过芯片U1向LED灯具放电，维持LED灯具的工作电流，直到新的充电周期到来。在此阶段电路进入动态平衡状态，如图2所示，C2端电压C2在最大值V_TH和最小值V_L之间的快慢变化显示出快充慢放的特点。电阻R0的端电压U_R0几乎是一条水平线，可反映出LED电流非常稳定。

对于图2所示电路，可持续按下键Button，加快电容C2放电，发光二极管D8由亮变暗直至熄灭，表明C2的端电压已经进入安全范围内即使交流供电在100～260Vms范围内变化，两个端电压波形改变微乎其微。

试验结果参考下表：

实施例2：

基于上述实施方式：

参考图3所示，还可以搭载遥控系统007，遥控系统007包括遥控器071、RF射频模块072、处理器073、I/O控制器074。I/O控制器074用以控制外部电源100-260V交流电接入与否是体现在图1中示意的是外部电网开关实现。

遥控器071发送无线控制信号，RF射频模块072用以接收无线控制信号并传递给处理器073；处理器073连接I/O控制器074，I/O控制器074用以控制外部电源100-260V交流电接入与否。遥控系统007还包括连接于处理器073的人体感知模块075、光敏传感器076、温度传感器中的一种或多种。

由此，可以采集多种环境信号，包括人体运动情况，光线强弱情况、环境温度情况的模拟信号，通过处理器073处理，最后通过I/O控制器074和外部电网开关实现。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种LED电源器，包括整流桥模块、电压调节电路、启动限流电路、恒流调节电路以及LED灯具，其特征是，所述整流桥模块用于连接100-260V交流电并提供正极端和负极端，

2.如权利要求1所述的LED电源器，其特征是，所述启动限流电路包括电阻R5、R6、R7、电容C1、二极管D7、以及mos管Q3；

3.如权利要求2所述的LED电源器，其特征是，所述恒流调节电路包括电阻R8、R0、电容C2、二极管D8、按键、以及恒流芯片；

4.如权利要求3所述的LED电源器，其特征是，所述恒流芯片采用型号为NSI45020AT1G。

5.如权利要求1所述的LED电源器，其特征是，电阻R1取值范围为600千欧姆-700千欧姆。

6.如权利要求1所述的LED电源器，其特征是，还包括遥控系统，所述遥控系统包括遥控器、RF射频模块、处理器、I/O控制器；

7.如权利要求6所述的LED电源器，其特征是，还包括连接于处理器的人体感知模块、光敏传感器、温度传感器中的一种或多种。