CN201219310Y - Led路灯恒流电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED路灯恒流电源，用于至少一个LED芯片的LED路灯上，包括依次连接的输入整流滤波电路、AC－DC开关电路、低压整流滤波电路、PWM限压恒流控制和温度报警电路、高低压反馈隔离电路，LED芯片连接到低压整流滤波电路上，PWM限压恒流控制和温度报警电路包括恒流取样电阻Rx和芯片MC33341，恒流取样电阻Rx与芯片MC33341的第1和第4脚相连。本实用新型采用了MC33341芯片，并设置了恒流取样电阻Rx，通过AC－DC开关电路的PWM控制IC，以闭环负反馈控制PWM的高压端场效应开关管的导通时间，使输出到LED上的电流恒定。

Description

LED路灯恒流电源
技术领域
本实用新型属于照明设备技术领域，尤其涉及一种LED路灯的恒流电源。
背景技术
由于LED技术的不断发展，因此LED被大量运用于路灯照明。LED路灯功率在100-180W之间，由于LED的2极管特性，在工作点其正向电压稍有增加，其正向电流即按指数增加，导致LED发热高温烧毁，所以LED必需恒流供电。现在通行的恒流供电方式有：串联大电阻，由于大电阻压降和消耗功率大于LED，因此只适合小电流LED指示灯；使用工业用的AC-DC稳压直流电源(效率约80％)串接线性三端器件恒流或串接恒流2端器件，来实施恒流。这两种恒流方式功能器件都有一定起始压降，流过LED电流大串接的恒流器件功率消耗也越大(约消耗总功率10％)，再有AC-DC稳压直流电源效率约80％，所以这样方式供电效率都在72％以下，28％以上的功率消耗变为热量散发，增加了LED散热的负担。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种LED路灯的节电电源，它能够提供恒流电源，具有较高的供电效率。
为达上述目的，本实用新型的技术方案为：一种LED路灯恒流电源，用于至少一个LED芯片的LED路灯上，包括依次连接的输入整流滤波电路、AC-DC开关电路、低压整流滤波电路、PWM限压恒流控制和温度报警电路、高低压反馈隔离电路，LED芯片连接到低压整流滤波电路上，AC-DC开关电路使用PWM控制器IC，PWM限压恒流控制和温度报警电路与高低压反馈隔离电路连接，高低压反馈隔离电路与AC-DC开关电路连接，PWM限压恒流控制和温度报警电路包括恒流取样电阻Rx和芯片MC33341，恒流取样电阻Rx与芯片MC33341的第1和第4脚相连。
作为本实用新型的进一步改进，PWM限压恒流控制和温度报警电路的芯片MC33341接有热敏电阻，热敏电阻紧贴LED散热器。PWM限压恒流控制和温度报警电路的芯片MC33341接有限压电阻R1和R2。
本实用新型的PWM限压恒流控制和温度报警电路采用了MC33341芯片，并设置了恒流取样电阻Rx，通过AC-DC开关电路的PWM控制IC，以闭环负反愦控制PWM的高压端场效应开关管的导通时间，使输出到LED上的恒定电流达到设定值，实现对LED芯片的恒流控制。本实用新型的PWM限压恒流控制和温度报警电路还采用紧贴LED散热片的热敏电阻，实现温度保护。
附图说明
图1是本实用新型的方框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型包括依次连接的输入整流滤波电路、AC-DC开关电路、低压整流滤波电路、PWM限压恒流控制和温度报警电路、高低压反馈隔离电路。
输入整流滤波电路由高频开关电源抗干扰电路(EMI)和桥式整流滤波电路组成，市电经输入整流滤波电路后供给AC-DC开关电路，AC-DC开关电路使用PWM控制器IC，它送出驱动频率恒定导通关断脉冲宽度可控的(PWM)开关信号控制高压场效应管的开关，通过高频脉冲变压品变换成LED所需电压，经低压整流滤波电路的高速肖特基二极整流和电感、电容滤波后，输出直流恒流供大功率LED芯片发光。
PWM限压恒流控制和温度报警电路与低压整流滤波电路相连接，它采用了MC33341芯片，MC33341芯片连接着恒流取样电阻Rx、限压电阻R1和R2、热敏电阻，对LED芯片进行限压恒流控制和温度保护，其中：限压控制是通过限压电阻R1和R2控制电源空载输出不超过设定LED个数的电压；恒流控制是经取样电阻Rx上电流的压降，经放大控制光耦合隔离电路的发光二极管电流，以闭环负反愦控制PWM的高压端场效应开关管的导通时间，使输出到LED上的恒定电流达到设定值，该电路特点是恒流控制是用负反愦PWM方式，所以恒流效率高，电源转换效率可以达到90％，远高于普通的恒流控制方式；温度报警电路采用热敏电阻，热敏电阻紧贴LED散热片，感应的温度信号变为电信号送到温度保护控制线路。
高低压反馈隔离电路连接在AC-DC开关电路与PWM限压恒流控制和温度报警电路之间。为了防止低压部分带市电，又要把恒流，温度报警信号送到高压部分去控制PWM，所以该电路选择电隔离性能良好的光耦合电路。
本实用新型是一个高效率闭环反馈PWM(脉宽调制)开关型恒流电源：适应100-265V的交流电压，满载总效率达到90％，功率因数达到97％，其中AC-DC变换部分是一个高性能、多模式PWM开关控制电路；内置高精度Brown out/Recovery模块，从空载到满载，系统均符合2007年后实施的全球待机功耗要求与能效规范，可编程软启动，输入过压保护，高精度输出过压保护，芯片Vdd过压保护，优化过功率保护，内置130KHZ钳频，符合EMI标准。可选内置保护锁定功能，提高了系统的可靠性，芯片内置过温度保护，所以，因开关管开通而带来的能量损耗相对很小，可见本电路拓扑结构及其控制方法能够显著地提高电路的转换效率。
在本实用新型中，当散热器温升高于45℃时，控制器起控，使光耦合电路的发光二极管电流增大，以闭环负反愦控制缩短PWM场效应开关管的导通时间，使输出到LED上的恒定电流降低到安全值，直至LED的发热量降低，从而有效地保护了LED。当LED散热器上温度降低到40℃时，经温度测量传感器使温度控制器止控，PWM电源提升LED电流到发光效率最佳值，从而控制散热器温度保持不超过45度C，保证了LED的正常寿命。
在本实用新型的PWM限压恒流控制和温度报警电路中，Rx是恒流取样电阻，它的阻值越小恒流功耗就越小，通常可以用高频滤波电感的残留电阻代替，流经Rx的电流增大时，Rx上直流压降会增加，通过MC33341对Rx上电流信号放大和与内部基准电压进行比较，其差值进一步放大，用来调节输出到光耦合隔离电路电流增大通过闭环负反馈，由PWM控制电路调节AC-DC变换主电路开关管的导通的脉冲宽度，使开关电源的输出电流恒定。R1、R2是限压电阻，它们的分压比决定恒流电源空载的输出电压。

Claims (3)

1.一种LED路灯恒流电源，用于至少一个LED芯片的LED路灯上，包括依次连接的输入整流滤波电路(1)、AC-DC开关电路(2)、低压整流滤波电路(3)、PWM限压恒流控制和温度报警电路(4)、高低压反馈隔离电路(5)，LED芯片连接到低压整流滤波电路(3)上，AC-DC开关电路(2)使用PWM控制器IC，PWM限压恒流控制和温度报警电路(4)与高低压反馈隔离电路(5)连接，高低压反馈隔离电路(5)与AC-DC开关电路(2)连接，其特征在于：所述PWM限压恒流控制和温度报警电路(4)包括恒流取样电阻Rx和芯片MC33341，恒流取样电阻Rx与芯片MC33341的第1和第4脚相连。
2.根据权利要求1所述的LED路灯恒流电源，其特征在于：所述PWM限压恒流控制和温度报警电路(4)的芯片MC33341接有热敏电阻，热敏电阻紧贴LED散热器。
3.根据权利要求1所述的LED路灯恒流电源，其特征在于：所述PWM限压恒流控制和温度报警电路(4)的芯片MC33341接有限压电阻R1和R2。
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