CN201550319U

CN201550319U - 大功率led照明精密驱动器

Info

Publication number: CN201550319U
Application number: CN2009201812082U
Authority: CN
Inventors: 林文献
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-11-06

Abstract

本实用新型涉及一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密稳压稳流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。本实用新型具有电路结构设计合理，通过前置的市电防浪涌、抗干扰滤波整流，保证输入电源的稳定，以及可调整精密稳压稳流电路的配合，使得输出躯动大功率LED的工作电源具有恒压、恒流的特性，满足大功率LED稳定工作之需，适合做为单只或少数多只大功率LED的躯动；驱动电路具有成本低廉、高功率因素、光源稳定的特点。

Description

大功率LED照明精密驱动器

技术领域：

本实用新型属于照明领域，特别涉及一种大功率LED冷光源照明精密驱动器。

背景技术：

现有大功率LED广泛应用于照明领域。对于单只或少数只大功率LED作为灯具光源，它可以用在照明、路灯、射灯等场合。LED是低电压的电流器件，除了要做好充分散热装量外，更主要是如何以稳压、稳流并行驱动，达到低能耗长寿命的使用效果。从而达到用廉价成本做到精密驱动。本实用新型设计目的可以实现上述技术难题。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种成本低廉、稳流稳压的大功率LED照明精密驱动器。

本实用新型技术方案是这样实现的：一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密稳压稳流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。市电经防浪涌电压、抗干扰滤波EMI整流电路，整流输出直流电压经无源PFC电路滤波并完成功率因素校正输出250V直流电压，并分成两路，其一提供半桥逆变器高压和低压工作电源，其二作为降压变压器功率输入，并由半桥逆变器完成逆变后，实现DC/AC的转换；来自降压变压器低压输出经整流滤波成直流电压，该直流电压经可调稳压和可调稳流电路输出大功率LED回路所必须的恒压、恒流，供给LED工作电源。

本实用新型具有电路结构设计合理，通过前置的市电防浪涌、抗干扰滤波整流，保证输入电源的稳定，以及可调整精密稳压稳流电路的配合，使得输出驱动大功率LED的工作电源具有恒压、恒流的特性，满足大功率LED稳定工作之需，适合做为单只或少数多只大功率LED的驱动；驱动电路具有成本低廉、高功率因素、光源稳定的特点。

附图说明：

下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：

图1大功率LED照明精密驱动器原理框图

图2大功率LED照明精密驱动器电路图

具体实施方式：

参照图1，一种大功率LED照明精密驱动器，其依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密恒压恒流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。其电路组成如下：

参照图1和图2，各功能模块的电路组成及运行原理如下：

1、EM1整流电路：由压敏电阻RV、电容C1、以及电感L1组成的L型滤波电路，具有防电网浪涌电压、以及提高抗干扰作用；整流由二极管D1-D4组成的桥式整流电路，完成AC/DC的转换。市电经压敏电阻R_V、电感L1、电容C1电路、明显滤去连续高频波、以及电磁脉冲，并抑制了电网输入的浪涌电压及雷击；输入由D1-D4桥式整流后输出直流脉动电压，完成了AC/DC变换。

2、无源PFC电路：由二极管D5-D7，电容C2、C3组成无源PFC功率因素校正电路。直流脉动电压输入了由二极管D5、D6、D7与电容C2、C3组成的部分滤波元源PFC电容。该电路利用电容的充电时间，即输入电流的时间被拉长，而电容放电时间，即输入电流为零的时间缩短，来延长整流二极管的导通时间，使二极管的导通角约达120°，电流为0的时间缩短到半周期的三分之一，使线路功率因素从0.6提高到0.9以上，此时输出250V直流电压，并作为提供全部控制电路的工作电源，以及降压变压器的工作电源。

3、半桥逆变器：由型号为FAN7710的集成电路IC1、及外围电阻R1、R2、R3、二极管D8-D10，电容C4-C7，组成半桥逆变器，完成DC/AC转换。集成电路IC1引引脚①上的电阻R1是启动电阻，在通电后，无源PFC输出电压通过R1，二极管D8对电容C4充电，一旦电容C4的电压上升至13.5V，IC1内部振荡器在较高频率振荡。

当IC1启动后，首先驱动其内部的低端场管导通，在低端场管导通时，IC1引脚①上的工作电压V_DD通过自举二极管D9对引脚⑥与引脚⑦之间的电容(自举电容)C6充电，电容C6电压上升。一旦引脚⑦上的电容C6升高电压达到内部高端驱动器的导通门限，则IC1中的低端场管截止，高端场管导通。在高端场管导通时，电容C6放电，当IC1引脚⑦上的电压降至关断电平时，高端场管截止，低端场管再次导通，如此周而复始，IC1内部的两个场管轮流交替导通、截止，从而由引脚⑥输出近似方波的高压高频信号。这时的工作频率己比初始降低，依图中数据，频率从78LEDHZ下降至48LEDHZ，即引脚⑥输出高压脉冲的频率。

二极管D10、D11、电阻R3、电容C7组成了电荷泵电路，也就是说，当IC1的引脚⑥输出方波脉冲，一部经电容C7耦合、经电阻R3、二极管D10至引脚①，提供IC1的工作电流，其中R3与C7起到抑制高频噪声影响。二极管D11一方面阻隔正脉冲，另一方面是负脉冲的通道。

电阻R2是IC1振荡的外接时基电阻，电容C5是为控制频率从初始下滑到终了时间而设置的。

4、降压变压器：由变压器B，电容C10、C11组成降压DC/AC变换。逆变器接至降压变压器的一次侧N1，电容C10、C11共同完成DC/AC变换，过程如下：当IC1内部高端场管导通，低端场管截止时，250V正向电压经IC1的引脚⑧加到高端场管后至引脚⑥输出至变压器①端，经绕组N1从②出至电容C11接地，形成闭合回路，此时N1把电能转化为磁能存储，N1中的电流方向由①→②；电容C11、C10充电；当负向脉冲出现，IC1内部低端场管导通，高端场管截止时，电容C11、C10放电，N1中存储磁能释放，转换成电能并经低端场管此地，从而形成闭合回路，此时N1中电流方向从②→N1→①，可见，IC1引脚⑥高压脉冲的正负向改变一次，变压器N1电流方向同步改变一次，则二次侧N2-N3成应出电压。因此完成了AC/AC的变换。

5、整流滤波电路：由二极管D12、D13、电容C8组成低压全波整流滤波。变压器二次侧的交变电压，经二极管D12、D13全波整流，电容C8滤波后，输出低压直流电压。

6、可调整精密稳压稳流电路：由集成电路IC2(型号LM317)、IC3(型号TL431)、二极管D14、D15、电容C9、电阻R5、电位器VR1、VR2组成恒压、恒流电路。其中：集成电路IC2、电阻VR1完成恒流；集成电路IC3、电阻R5、VR2完成恒压。

过程叙述如下：本设计IC2采用型号为LM317的集成电路，其是一种三端可调式集成正稳压器。当IC2的调整端子引脚①的电阻为0，IC2便成了恒流输出，其输出引脚②的电压为1.25V+0.75V，恒流值的大小由电阻VR1决定，VR1的阻值计算是：VR1＝1.95÷所需负载电流(其中二极管D15压降0.75V)，本设计IC3是基准恒压源，它起到把IC2的调整引脚①电位垫高，使IC2输出电压从1.25V提高到所要求设计值。

集成电路IC3由引脚③输出，其输出电压加至IC2的调整端即IC2的引脚①，电阻R5、电位器VR2是采样电路，调节VR2可以使IC3输出“垫高”电压变化，从而达到设计值，即IC2所“垫高”后输出的电压值。

当IC3的VR2选定后，IC3实际上就是一个精密度很高的电压基准。由此可见，来自于恒流，稳压输出，可以满足确保负载LED所需精确的工作电流、电压值。

7、负载大功率LED：由LED1-3组成串联回路并终端负载。一般以5只以内LED串联为宜。

Claims

1.一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密恒压恒流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。

2.根据权利要求1所述的大功率LED照明精密驱动器，其特征是是EM1整流电路由电阻RV、电容C1、电感L1及二极管D1-D4整流桥组成，其中电阻RV、电容C1并接在市电输入两端，电感L1串接整流桥的输入端上。

3.根据权利要求1所述的大功率LED照明精密驱动器，其特征是可调整精密恒压恒流电路由集成电路IC2、IC3及外围二极管D14、D15、电容C9、电阻R5、电位器VR1、VR2组成。