CN201663735U - 一种led电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于LED技术领域,提供了一种LED电源,包括对输入的交流电进行滤波及整流处理后输出直流电的滤波整流单元,对滤波整流单元输出的直流电进行脉宽调制处理后输出占空比一定的脉冲信号的脉宽调制单元,变压单元,整流单元,以及采样输入的交流电的电压值并当采样得到的交流电的电压值高于预设值时,由脉宽调制单元停止输出脉冲信号的过压保护单元,过压保护单元的输出端连接脉宽调制单元的过压检测输入端。该LED电源通过过压保护单元实时检测输入的交流电的电压值,并当电压值高于预设值时,由脉宽调制单元停止输出脉冲信号,进而使得整流单元向发光二极管发出的直流电压降低,从而保护了发光二极管不受损毁。

Description

一种LED电源
技术领域
[0001] 本实用新型属于LED技术领域,尤其涉及一种LED电源。 背景技术
[0002] 由于目前许多LED应用,如照明、信号灯、背光源等,都需要进行调光,因此,现有 技术提供的LED电源通常采用功率开关芯片对LED进行驱动控制,通过对功率开关芯片输 出的脉宽调制信号占空比的调节,既可实现对LED发光亮度的调节。
[0003] 然而,由于上述LED电源不具备交流过压检测功能,使得应用上述LED电源的LED 应用在交流输入电压过高时,容易烧毁用于发光的LED。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种LED电源,旨在解决现有技术提供的采用脉宽调 制信号驱动控制LED发光的LED电源不具备交流过压检测功能,使得应用该LED电源的LED 应用在交流输入电压过高时,容易烧毁LED的问题。
[0005] 本实用新型实施例是这样实现的,一种LED电源,包括对输入的交流电进行滤波 及整流处理后输出直流电的滤波整流单元,对所述滤波整流单元输出的直流电进行脉宽调 制处理后输出占空比一定的脉冲信号的脉宽调制单元,输入端连接所述脉宽调制单元的脉 冲信号输出端的变压单元,以及输入端连接所述变压单元的输出端、输出端连接发光二极 管单元的整流单元,所述LED电源还包括:
[0006] 采样输入的所述交流电的电压值并当采样得到的所述交流电的电压值高于预设 值时,由所述脉宽调制单元停止输出所述脉冲信号的过压保护单元,所述过压保护单元的 输出端连接所述脉宽调制单元的过压检测输入端。
[0007] 上述LED电源还包括:
[0008] 采样所述整流单元输出的直流电的电压值,并当采样得到的所述直流电的电压值 高于预设值时,由所述脉宽调制单元调整输出的脉冲信号的占空比的稳压单元,所述整流 单元的输出端是通过所述稳压单元与所述发光二极管单元连接的,所述稳压单元的输入端 连接所述整流单元的输出端,所述稳压单元的输出端连接所述发光二极管单元,所述稳压 单元的反馈输出端连接所述脉宽调制单元的反馈输入端。
[0009] 在上述LED电源中,所述滤波整流单元包括滤波电感Ll以及由二极管D1、二极管 D2、二极管D3、二极管D4构成的整流桥,滤波电感Ll的端子N和端子L分别连接零线或火 线,滤波电感Ll的两个输出端子分别连接所述整流桥的两个输入端,所述整流桥的一个输 出端子接地,所述整流桥的另一个输出端子作为所述整流单元的输出端连接所述脉宽调制 单元的供电输入端。
[0010] 在上述LED电源中,所述脉宽调制单元为一型号为FSFR2100的功率开关芯片,所 述功率开关芯片的MOSFET高侧耗尽引脚作为所述脉宽调制单元的供电输出端连接所述滤 波整流单元的输出端,所述功率开关芯片的高供电电源引脚作为所述脉宽调制单元的脉冲信号输出端连接所述变压单元的输入端,所述功率开关芯片的保护使能引脚作为所述脉宽 调制单元的过压检测输入端连接所述过压保护单元的输出端,所述功率开关芯片的开关频 率编程引脚作为所述脉宽调制单元的反馈输入端连接所述稳压单元的反馈输出端。
[0011] 在上述LED电源中,所述变压单元包括一变压器B,变压器B的初级线圈的一端作 为所述变压单元的输入端连接所述脉宽调制单元的脉冲信号输出端,变压器B的初级线圈 的另一端通过电容C3接地,变压器B的次级线圈的一端以及次级线圈的中间抽头分别作为 所述变压单元的输出端连接所述整流单元的输入端,变压器B的次级线圈的另一端接地。
[0012] 进一步地,所述整流单元包括二极管D6、二极管D7、二极管D8以及二极管D9 ;二 极管D6的阳极和二极管D7的阳极均作为所述整流单元的输入端连接变压器B的次级线圈 的一端,二极管D6的阴极和二极管D7的阴极均作为所述整流单元的输出端连接所述发光 二极管单元;二极管D8的阳极和二极管D9的阳极均作为所述整流单元的输入端连接变压 器B的次级线圈的中间抽头,二极管D8的阴极和二极管D9的阴极均作为所述整流单元的 输出端连接所述稳压单元的输入端。
[0013] 在上述LED电源中,所述过压保护单元包括稳压管ZD1、电阻Rl和N沟道耗尽型 场效应管Ql ;稳压管ZDl的阴极连接滤波电感Ll的端子L,稳压管ZDl的阳极通过电阻Rl 连接场效应管Ql的栅极,场效应管Ql的源极接地,场效应管Ql的漏极作为所述过压保护 单元的输出端连接所述脉宽调制单元的过压检测输入端。
[0014] 在上述LED电源中,所述稳压单元包括稳压管ZD2、电阻R7、光耦0P1、电阻R8、电 阻R9、电阻R12、分压电压R10、分压电阻R11、三端稳压管ZD3、电容C7、电容C8、电容C10、 电容C4、电容Cl、电阻R4、电阻R5以及电阻R6 ;稳压管ZD2的阴极作为所述稳压单元的输 入端连接所述整流单元的输出端,稳压管ZD2的阳极通过电阻R7连接光耦OPl中发光二极 管的阳极,光耦OPl中发光二极管的阴极连接通过电阻R8连接稳压管ZD2的阳极,光耦OPl 中发光二极管的阴极同时连接三端稳压管ZD3的阴极,三端稳压管ZD3的阳极接地,三端稳 压管的中间端连接分压电阻RlO的一端,电阻RlO的一端同时通过电阻Rll接地,电阻RlO 的另一端作为所述稳压单元的输出端连接所述发光二极管单元,电阻R12和电容ClO串联 后与电阻Rl0并联,光耦OPl中发光二极管的阴极同时通过电阻R9和电容C8连接电阻RlO 的一端,光耦OPl中发光二极管的阴极同时通过电阻C7连接三端稳压管ZD3的中间端;光 耦OPl中光敏三极管的集电极连接电阻R6的一端,电阻R6的另一端作为所述稳压单元的 反馈输出端连接所述脉宽调制单元的反馈输入端,电阻R6的另一端同时顺次通过电阻R4 和电容Cl接地,电阻R6的另一端同时通过电阻R5接地,电阻R6的一端同时通过电容C4 接地,光耦OPl中光敏三极管的发射极接地。
[0015] 本实用新型实施例提供的LED电源通过过压保护单元实时检测输入的交流电的 电压值,并当电压值高于预设值时,由脉宽调制单元停止输出脉冲信号,进而使得整流单元 向发光二极管发出的直流电压降低,从而保护了发光二极管不受损毁。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型实施例提供的LED电源的结构原理图;
[0017] 图2是图1的具体电路图。具体实施方式
[0018] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施 例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0019] 本实用新型实施例通过过压保护单元实时检测输入的交流电的电压值,并当电压 值高于预设值时,由脉宽调制单元停止输出脉冲信号。
[0020] 图1示出了本实用新型实施例提供的LED电源的结构原理,为了便于说明,仅示出 了与本实用新型实施例相关的部分。
[0021] 本实用新型实施例提供的LED电源是采用脉宽调制信号实现对LED发光单元的发 光驱动控制的,具体包括:对输入的交流电进行滤波及整流处理后输出直流电的滤波整流 单元2 ;对滤波整流单元2输出的直流电进行脉宽调制处理后输出占空比一定的脉冲信号 的脉宽调制单元3,脉宽调制单元3的供电输入端连接滤波整流单元2的输出端;对脉宽调 制单元3输出的脉冲信号进行变压处理的变压单元4,变压单元4的输入端连接脉宽调制单 元3的脉冲信号输出端;对变压单元4变压处理后的脉冲信号进行整流处理后输出直流电 以供发光二极管单元发光的整流单元5,整流单元5的输入端连接变压单元4的输出端,整 流单元5的输出端连接发光二极管单元。
[0022] 为了避免输入到滤波整流单元2的交流电过高而损坏发光二极管,本实用新型实 施例提供的LED电源还包括:采样输入的交流电的电压值并当采样得到的交流电的电压值 高于预设值时,由脉宽调制单元3停止输出脉冲信号的过压保护单元1,过压保护单元1的 输出端连接脉宽调制单元3的过压检测输入端。则当输入的交流电过高时,脉宽调制单元 3停止输出脉冲信号,使得整流单元5向发光二极管发出的直流电压降低,从而保护了发光 二极管不受损毁。
[0023] 为了进一步消除环境及器件本身对发光二极管发光亮度的影响,本实用新型实施 例提供的LED电源还包括:采样整流单元5输出的直流电的电压值,并当采样得到的直流电 的电压值高于预设值时,由脉宽调制单元3调整输出的脉冲信号的占空比的稳压单元6,稳 压单元6的输入端连接整流单元5的输出端,稳压单元6的输出端连接发光二极管单元,稳 压单元6的反馈输出端连接脉宽调制单元3的反馈输入端。则当整流单元5输出的直流电 过高时,脉宽调制单元3输出的脉冲信号的占空比发生变化,使得整流单元5向发光二极管 发出的直流电压进行相应的调整,从而稳定了发光二极管单元的发光亮度。
[0024] 图2示出了图1的具体电路。
[0025] 其中的滤波整流单元2具体包括滤波电感Ll以及由二极管D1、二极管D2、二极管 D3、二极管D4构成的整流桥,滤波电感Ll的端子N和端子L分别连接零线或火线,滤波电 感Ll的两个输出端子分别连接整流桥的两个输入端,整流桥的一个输出端子接地,整流桥 的另一个输出端子作为整流单元2的输出端连接脉宽调制单元3的供电输入端。
[0026] 其中的脉宽调制单元3具体为一功率开关芯片U1,如型号为FSFR2100的功率开 关芯片,功率开关芯片Ul的MOSFET高侧耗尽引脚VDL作为脉宽调制单元3的供电输出端 连接滤波整流单元2的输出端,功率开关芯片Ul的高供电电源引脚HVCC作为脉宽调制单 元3的脉冲信号输出端连接变压单元4的输入端,功率开关芯片Ul的保护使能引脚FB作 为脉宽调制单元3的过压检测输入端连接过压保护单元1的输出端,功率开关芯片Ul的开关频率编程引脚RT作为脉宽调制单元3的反馈输入端连接稳压单元6的反馈输出端。
[0027] 其中的变压单元4具体包括一变压器B,变压器B的初级线圈的一端作为变压单 元4的输入端连接脉宽调制单元3的脉冲信号输出端,变压器B的初级线圈的另一端通过 电容C3接地,变压器B的次级线圈的一端以及次级线圈的中间抽头分别作为变压单元4的 输出端连接整流单元5的输入端,变压器B的次级线圈的另一端接地。
[0028] 其中的整流单元5具体包括二极管D6、二极管D7、二极管D8以及二极管D9。二极 管D6的阳极和二极管D7的阳极均作为整流单元5的输入端连接变压单元4的输出端,例 如,在变压单元4采用上述结构时,二极管D6的阳极和二极管D7的阳极均连接变压器B的 次级线圈的一端,二极管D6的阴极和二极管D7的阴极均作为整流单元5的输出端连接发 光二极管单元;二极管D8的阳极和二极管D9的阳极均作为整流单元5的输入端连接变压 单元4的输出端,例如,在变压单元4采用上述结构时,二极管D8的阳极和二极管D9的阳 极均连接变压器B的次级线圈的中间抽头,二极管D8的阴极和二极管D9的阴极均作为整 流单元5的输出端连接发光二极管单元或连接稳压单元6的输入端。
[0029] 其中的过压保护单元1具体包括稳压管ZDl、电阻Rl和N沟道耗尽型场效应管Ql。 稳压管ZDl的阴极连接滤波电感Ll的端子L,稳压管ZDl的阳极通过电阻Rl连接场效应 管Ql的栅极,场效应管Ql的源极接地,场效应管Ql的漏极作为过压保护单元1的输出端 连接脉宽调制单元3的过压检测输入端。
[0030] 其中的稳压单元6具体包括稳压管ZD2、电阻R7、光耦0P1、电阻R8、电阻R9、电阻 R12、分压电压R10、分压电阻R11、三端稳压管ZD3、电容C7、电容C8、电容C10、电容C4、电 容Cl、电阻R4、电阻R5以及电阻R6。稳压管ZD2的阴极作为稳压单元6的输入端连接整流 单元5的输出端,稳压管ZD2的阳极通过电阻R7连接光耦OPl中发光二极管的阳极,光耦 OPl中发光二极管的阴极连接通过电阻R8连接稳压管ZD2的阳极,光耦OPl中发光二极管 的阴极同时连接三端稳压管ZD3的阴极,三端稳压管ZD3的阳极接地,三端稳压管的中间端 连接分压电阻RlO的一端,电阻RlO的一端同时通过电阻Rll接地,电阻RlO的另一端作为 稳压单元6的输出端连接发光二极管单元,电阻R12和电容ClO串联后与电阻RlO并联,光 耦OPl中发光二极管的阴极同时通过电阻R9和电容C8连接电阻RlO的一端,光耦OPl中 发光二极管的阴极同时通过电阻C7连接三端稳压管ZD3的中间端;光耦OPl中光敏三极管 的集电极连接电阻R6的一端,电阻R6的另一端作为稳压单元6的反馈输出端连接脉宽调 制单元3的反馈输入端,电阻R6的另一端同时顺次通过电阻R4和电容Cl接地,电阻R6的 另一端同时通过电阻R5接地,电阻R6的一端同时通过电容C4接地,光耦OPl中光敏三极 管的发射极接地。
[0031] 上述图2所示的LED电源在工作时,交流电由端子L和端子N输入,经滤波电感Ll 滤波后,由整流桥整流成直流电后输入功率开关芯片U1。功率开关芯片Ul通过其高供电电 源引脚HVCC向变压器B发出具有一定占空比的脉冲信号,变压器B将该脉冲信号降压后, 由二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9整流成直流电以供发光二极管单元发光。 稳压管ZDl和电阻Rl实时采样得到一电压值给场效应管Q1,当输入端子L的交流电升高 时,该电压值随之升高,当交流电高于某一值时,电压值的升高使得场效应管Ql导通,功率 开关芯片Ul检测到该导通信号后,停止通过其高供电电源引脚HVCC发出的脉冲信号,从而 使得提供给发光二极管单元的直流电压降低,保护了发光二极管。[0032] 如果该LED电源还包括有稳压单元6,则通过稳压管ZD2和电阻R7采样得到一电 压值,当整流单元5输出的直流电过高,即发光二极管单元发光强度增强到一定值时,光耦 OPl导通,功率开关芯片Ul检测到该导通信号后,调整通过其高供电电源引脚HVCC发出的 脉冲信号的占空比,从而稳定了发光二极管单元的发光强度。
[0033] 本实用新型实施例提供的LED电源通过过压保护单元实时检测输入的交流电的 电压值,并当电压值高于预设值时,由脉宽调制单元停止输出脉冲信号,进而使得整流单元 向发光二极管发出的直流电压降低,从而保护了发光二极管不受损毁;另外,该LED电源还 通过稳压单元实时采样整流单元输出的直流电的电压值,并当采样得到的直流电的电压值 高于预设值时,由脉宽调制单元调整输出的脉冲信号的占空比,进而使得整流单元向发光 二极管发出的直流电压进行相应的调整,从而稳定了发光二极管单元的发光亮度。
[0034] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。

Claims (8)

  1. 一种LED电源,包括对输入的交流电进行滤波及整流处理后输出直流电的滤波整流单元,对所述滤波整流单元输出的直流电进行脉宽调制处理后输出占空比一定的脉冲信号的脉宽调制单元,输入端连接所述脉宽调制单元的脉冲信号输出端的变压单元,以及输入端连接所述变压单元的输出端、输出端连接发光二极管单元的整流单元,其特征在于,所述LED电源还包括:采样输入的所述交流电的电压值并当采样得到的所述交流电的电压值高于预设值时,由所述脉宽调制单元停止输出所述脉冲信号的过压保护单元,所述过压保护单元的输出端连接所述脉宽调制单元的过压检测输入端。
  2. 2.如权利要求1所述的LED电源,其特征在于,所述LED电源还包括:采样所述整流单元输出的直流电的电压值,并当采样得到的所述直流电的电压值高于 预设值时,由所述脉宽调制单元调整输出的脉冲信号的占空比的稳压单元,所述整流单元 的输出端是通过所述稳压单元与所述发光二极管单元连接的,所述稳压单元的输入端连接 所述整流单元的输出端,所述稳压单元的输出端连接所述发光二极管单元,所述稳压单元 的反馈输出端连接所述脉宽调制单元的反馈输入端。
  3. 3.如权利要求2所述的LED电源,其特征在于,所述滤波整流单元包括滤波电感Ll以 及由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流桥,滤波电感Ll的端子N和端子 L分别连接零线或火线,滤波电感Ll的两个输出端子分别连接所述整流桥的两个输入端, 所述整流桥的一个输出端子接地,所述整流桥的另一个输出端子作为所述整流单元的输出 端连接所述脉宽调制单元的供电输入端。
  4. 4.如权利要求2所述的LED电源,其特征在于,所述脉宽调制单元为一型号为 FSFR2100的功率开关芯片,所述功率开关芯片的MOSFET高侧耗尽引脚作为所述脉宽调制 单元的供电输出端连接所述滤波整流单元的输出端,所述功率开关芯片的高供电电源引脚 作为所述脉宽调制单元的脉冲信号输出端连接所述变压单元的输入端,所述功率开关芯片 的保护使能引脚作为所述脉宽调制单元的过压检测输入端连接所述过压保护单元的输出 端,所述功率开关芯片的开关频率编程引脚作为所述脉宽调制单元的反馈输入端连接所述 稳压单元的反馈输出端。
  5. 5.如权利要求2所述的LED电源,其特征在于,所述变压单元包括一变压器B,变压器B 的初级线圈的一端作为所述变压单元的输入端连接所述脉宽调制单元的脉冲信号输出端, 变压器B的初级线圈的另一端通过电容C3接地,变压器B的次级线圈的一端以及次级线圈 的中间抽头分别作为所述变压单元的输出端连接所述整流单元的输入端,变压器B的次级 线圈的另一端接地。
  6. 6.如权利要求5所述的LED电源,其特征在于,所述整流单元包括二极管D6、二极管 D7、二极管D8以及二极管D9 ;二极管D6的阳极和二极管D7的阳极均作为所述整流单元的 输入端连接变压器B的次级线圈的一端,二极管D6的阴极和二极管D7的阴极均作为所述 整流单元的输出端连接所述发光二极管单元;二极管D8的阳极和二极管D9的阳极均作为 所述整流单元的输入端连接变压器B的次级线圈的中间抽头,二极管D8的阴极和二极管D9 的阴极均作为所述整流单元的输出端连接所述稳压单元的输入端。
  7. 7.如权利要求2所述的LED电源,其特征在于,所述过压保护单元包括稳压管ZD1、电 阻Rl和N沟道耗尽型场效应管Ql ;稳压管ZDl的阴极连接滤波电感Ll的端子L,稳压管ZDl的阳极通过电阻Rl连接场效应管Ql的栅极,场效应管Ql的源极接地,场效应管Ql的 漏极作为所述过压保护单元的输出端连接所述脉宽调制单元的过压检测输入端。
  8. 8.如权利要求2所述的LED电源,其特征在于,所述稳压单元包括稳压管ZD2、电阻R7、 光耦0P1、电阻R8、电阻R9、电阻R12、分压电压R10、分压电阻R11、三端稳压管ZD3、电容 C7、电容C8、电容C10、电容C4、电容Cl、电阻R4、电阻R5以及电阻R6 ;稳压管ZD2的阴极 作为所述稳压单元的输入端连接所述整流单元的输出端,稳压管ZD2的阳极通过电阻R7连 接光耦OPl中发光二极管的阳极,光耦OPl中发光二极管的阴极连接通过电阻R8连接稳压 管ZD2的阳极,光耦OPl中发光二极管的阴极同时连接三端稳压管ZD3的阴极,三端稳压管 ZD3的阳极接地,三端稳压管的中间端连接分压电阻RlO的一端,电阻RlO的一端同时通过 电阻Rll接地,电阻RlO的另一端作为所述稳压单元的输出端连接所述发光二极管单元,电 阻R12和电容ClO串联后与电阻RlO并联,光耦OPl中发光二极管的阴极同时通过电阻R9 和电容C8连接电阻RlO的一端,光耦OPl中发光二极管的阴极同时通过电阻C7连接三端 稳压管ZD3的中间端;光耦OPl中光敏三极管的集电极连接电阻R6的一端,电阻R6的另一 端作为所述稳压单元的反馈输出端连接所述脉宽调制单元的反馈输入端,电阻R6的另一 端同时顺次通过电阻R4和电容Cl接地,电阻R6的另一端同时通过电阻R5接地,电阻R6 的一端同时通过电容C4接地,光耦OPl中光敏三极管的发射极接地。
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