CN201789663U

CN201789663U - 一种led恒流电源

Info

Publication number: CN201789663U
Application number: CN2010205016499U
Authority: CN
Inventors: 吴俊伟
Original assignee: SHENZHEN YAMAXI ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN YAMAXI ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-08-20

Abstract

本实用新型公开了一种LED恒流电源，将输入的交流电源变为恒定的直流电流输出至LED负载，包括滤波单元、整流单元、恒流驱动单元和控制单元；所述滤波单元、整流单元和恒流驱动单元依次连接，所述控制单元分别连接整流单元和恒流驱动单元；所述恒流驱动单元包含恒流处理芯片及震荡电路，所述恒流处理芯片包含电流高频开关控制单元并与震荡电路相连。本实用新型设备结构简洁、成本低、安装使用方便、适用范围广。

Description

一种LED恒流电源

技术领域

本实用新型涉及电源电路领域，尤其涉及一种LED恒流电源。

背景技术

LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行各业应用得以快速发展，LED电源也成为人们关注的热点。理论上，LED的使用寿命在10万小时以上；但在实际应用过程中，由于LED电源的设计及驱动方式的选择不当，使LED极易受到损坏。LED电源驱动是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。

采用LED恒流电源方式是比较理想的LED电源方式，它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动，同时恒定的电流使LED的亮度稳定和较长的使用寿命。虽然目前众多厂家选用恒流方式的LED电源，但由于成本高、设备复杂、安装使用不便等原因，LED的使用还是不能广泛利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种设备结构简洁、成本低、安装使用方便、适用范围广的的LED恒流电源。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种LED恒流电源，将输入的交流电源变为恒定的直流电流输出至LED负载，包括滤波单元、整流单元、恒流驱动单元和控制单元；所述滤波单元、整流单元和恒流驱动单元依次连接，所述控制单元分别连接整流单元和恒流驱动单元；所述恒流驱动单元包含恒流处理芯片及震荡电路，所述恒流处理芯片包含电流高频开关控制单元并与震荡电路相连。

作为一种优选方案，所述电流高频开关控制单元通过MOSFET管与震荡电路相连，当所述输出电流大于或等于设定值时，向LED输出恒定的供电电流。

作为一种优选方案，所述滤波单元包含有EMI滤波电路，用于抑制交流电网中高频干扰对设备的影响，减少电源本身对外界的电磁干扰。

作为进一步的优选方案，所述控制单元包括乘法器、MOSFET功率管、整形网络、控制逻辑和电流检测放大器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：电源工作在电流连续状态，开关电流额定值小，电流有效值小，EMI滤波器小；比其它电流控制方法易于实现快速过流保护；该功率因数校正电路同时引入电压和电流反馈，构成一个双环控制系统，具有整流和稳压功能，即整流要求输入功率因数为0.9以上，实现输入电流整形，使之成为与电压同相位的标准正弦波，稳压要求输出电压稳定；效率高、成本低、适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型接线示意图；

图2为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明

如图1、图2所示，本实用新型一种LED恒流节能电源，包括滤波单元、整流单元、恒流驱动单元和控制单元；所述滤波单元、整流单元和恒流驱动单元依次连接，所述控制单元分别连接整流单元和恒流驱动单元。本实用新型将输入的交流电源变为恒定的直流电流输出至LED负载。

其中，滤波单元包括EMI滤波电路，用于抑制交流电网中高频干扰对设备的影响，同时减少电源本身对外界的电磁干扰。整流单元采用桥式整流方式，将交流电整流后变成直流电。恒流驱动单元包含恒流处理芯片及震荡电路，所述恒流处理芯片包含电流高频开关控制单元并与震荡电路相连，用于将交流电压转换为恒流电源，同时，完成与LED电压和电流的匹配。控制单元包括乘法器、MOSFET功率管、整形网络、控制逻辑和电流检测放大器，对输出电压电流进行控制。

输入端交流电压经桥式整流后，输出100Hz的正弦半波直流脉动电压，经过电阻分压器分压，取样电压经小电容C滤除高频噪声输入到MC33262芯片内部的乘法器。滤波电容EC1两端直流电压通过R12、R13和R14分压输入到芯片内部误差放大器的反相端，并与误差放大器同相端精密参考电压Uref比较，产生一个输出直流电压的误差信号，作为一象限乘法器的另一路输入。当AC输入电压从零按正弦规律变化到峰值时，乘法器的输出控制电流传感比较器的门限，迫使通过MOSFET功率管Q1的峰值电流跟踪AC输入电压的变化轨迹。流过MOSFET功率管Q1的电流在电阻R11上转换为电压信号，输入到MC33262芯片内电流检测比较器的正向输入端。变压器T电流的波形呈高频锯齿三角波，在电流值从零增长到峰值的过程中，MOSFET功率管Q1是导通的。乘法器的输出则是电感峰值电流的参考电压，只要在R11上的传感电压超过电流检测比较器的门限电压，片内逻辑电路动作，输出MOSFET功率管关断信号。

变压器T的副边绕组NS将感应电压经D1整流EC3滤波，作为MC33262芯片启动后的辅助电源；副边绕组NS还用做T的高灵敏度的电流传感器。副边绕组NS将流过变压器T的电流检测后，经限流电阻R7输入到片内零电流检测器，只要电感电流降至芯片所设置的“零”电平，零电流检测器则通过置位门锁驱动MOSFET导通。

由于在电感电流下降到零之前，MOSFET不会导通，而在其导通期间，升压二极管则一直截止，所以对升压整流二极管D3的反向恢复时间要求不是很苛刻。理论上，变压器T的导通时间是恒定的，实际上由于受整流桥后接滤波器充电的影响，在交流电压过零处导通时间有所增加。变压器T的关断时间在交流电压的峰值处最大，在交流电压的过零处则趋向于零。所以最小的开关频率出现在交流电压的峰值处，随着交流电压从峰值走向过零，开关频率不断升高。

功率因数补偿控制专用芯片MC33262的电流控制方式是峰值电流控制方式。它的基本思想是采用一个正弦基准电流作为上限，由输出检测信号经误差放大后与输入全波电压的检测信号相乘获得，下限则为零。具体过程是通过检测开关电流与正弦基准电流相比较，当达到该基准电流时关断开关，在电感电流为零时再次开通。这种控制使得电感电流为临界电流工作状态。

检测开关管流过电流，将所得电压信号送入MC33262内部的零电流比较器。该比较器电流基准值由乘法器输出供给。乘法器有两个输入，一个是变换器输出电压与基准电压之间的误差信号；另一个为全波整流后输出电压采样值。因此电流基准为双半波正弦电压，令电感电流的峰值包络线跟踪该输入电压的波形，使输入电流与输入电压同相位，并接近正弦。

当输出电压上升时，误差放大器输出电压下降，使乘法器输出的基准电流值下降，开关管的导通时间缩短，流过电感的电流下降，从而使输出电压下降。反之，使输出电压上升，以达到稳定输出电压的目的。由于乘法器输入取样来自全桥整流的输出，所以乘法器的输出和全桥整流输出电压波形的相位相同，从而使电感电流的平均值和整流输出电压同相，达到功率因数补偿之目的。

这种控制方式的主要优点：工作在电流连续状态，开关电流额定值小，电流有效值小，EMI滤波器小；比其它电流控制方法易于实现快速过流保护。需要注意的问题是：电感电流的峰值(它是控制的基准)与高频状态空间平均值之间的误差，在一定时间内相当大，以至无法满足使THD很小的要求，电源电压过零时电流失真较大；控制电路复杂，需检测开关电流；峰值对噪声相当敏感。该功率因数校正电路同时引入电压和电流反馈，构成一个双环控制系统，具有整流和稳压功能，即整流要求输入功率因数为0.9以上，实现输入电流整形，使之成为与电压同相位的标准正弦波，稳压要求输出电压稳定。

Claims

1.一种LED恒流电源，将输入的交流电源变为恒定的直流电流输出至LED负载，其特征在于，包括滤波单元、整流单元、恒流驱动单元和控制单元；所述滤波单元、整流单元和恒流驱动单元依次连接，所述控制单元分别连接整流单元和恒流驱动单元；所述恒流驱动单元包含恒流处理芯片及震荡电路，所述恒流处理芯片包含电流高频开关控制单元并与震荡电路相连。

2.根据权利要求1所述的LED恒流电源，其特征在于，所述电流高频开关控制单元通过MOSFET管与震荡电路相连。

3.根据权利要求1所述的LED恒流电源，其特征在于，所述滤波单元包含有EMI滤波电路。