CN201789665U - 一种宽电压输入范围led电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽电压输入范围LED电源，包括依次连接的整流滤波电路、开关管、高频变压整流电路，所述开关管控制电路采用SA7527芯片；输入整流高压取样信号与输出的检测电压分别输入SA7527乘积运算的两输入端：MUL端子和EA-OUT端子；输出端的电流和电压取样信号，通过光电隔离反馈到SA7527的反向控制输入端INV端子。本实用新型利用SA7527设计出周边电路简洁、低浪涌电流、高功率因素、低成本的LED驱动电源，具有宽电压输入范围、恒流/恒压的特点，克服了常规LED电源的缺陷，驱动电路高效、安全、可靠，可广泛用于各种LED产品的驱动。

Description

一种宽电压输入范围LED电源

技术领域

本实用新型涉及电源电路领域，尤其涉及一种宽电压输入范围LED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。

以往采用脉冲驱动LED，其发光亮度得以提高，但LED所处的工作电源的先决必要条件是稳压，其次，电压较高时，LED的串并联均应采取均压或均流措施，由此给LED的应用带来极大的麻烦和限制，相应维护、维修工作也复杂。不同的LED所需的工作电压、驱动电流不同，而LED一般需保证其输出光强相对稳定，因此，要求有自适应功能的LED驱动电源，以提供适当的工作电压、驱动电流。

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宽电压输入LED电源，使LED能在宽电压输入范围内正常工作，无需大功率稳压的特殊电源。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种宽电压输入范围LED电源，包括依次连接的整流滤波电路、开关管、高频变压整流电路，所述开关管控制电路采用SA7527芯片；输入整流高压取样信号与输出的检测电压分别输入SA7527乘积运算的两输入端：MUL端子和EA-OUT端子；输出端的电流和电压取样信号，通过光电隔离反馈到SA7527的反向控制输入端INV端子。

作为一种优选方案，为了减小分布参数的影响，所述高频电压整流电路初级线圈采用双线并绕连接的结构，次级线圈采用分段绕制，串联相接的方式。

作为进一步的优选方案，所述光电隔离反馈通过光电耦合器PC817实现，达到稳流稳压的作用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：利用SA7527设计出周边电路简洁、低浪涌电流、高功率因素、低成本的LED驱动电源，本实用新型电源具有宽电压输入范围、恒流/恒压的特点，克服了常规LED电源的缺陷，驱动电路高效、安全、可靠，可广泛用于各种LED产品的驱动。

附图说明

图1为本实用新型结构示意框图；

图2为本实用新型芯片SA7527内部图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一较佳实施例做进一步详细说明：

如图1、图2所示，市电(50HZ，90V～264V)经过50HZ整流后，送入由开关管和高频变压整流电路组成的主回路，经高额变压、整流得到所需的输出。根据设定的输出功率，假定整个LED灯组的输出功率为约25w，工作电压约为63V，驱动电流约为400mA。

开关管的主控制芯片采用8脚封装的SA7527，除了通用的PWM控制芯片的功能外，还提供了内置R/C滤波器、启动定时器、过电压保护、零电流检测、乘法器、内部带隙基准以及特殊防击穿电路等功能。

开关电源高频变压器：输出功率25w，开关频率取30kHZ时，选定变压器磁心为E125磁心。这种结构的磁心与环形磁心相比具有线圈绕制方便、分布参数影响小、磁心窗口利用率高、散热性好、系统绝缘可靠等优点；考虑到线包损耗与温升，把电流密度定为4A/mm²，初级和次级线圈用Φ0.41线径的漆包线绕制，反馈用Φ0.19线径的漆包线；计算输入/输出电压比例关系确定初/次级匝数比为120匝：40匝，另外再加8匝反馈绕组。为了减小分布参数的影响，初级采用双线并绕连接的结构，次级采用分段绕制，串联相接的方式。在变压器的绝缘方面，线圈绝缘选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸。

本实用新型主回路的开关管选用耐压1KV，电流2A的MOS场效应管，并利用场效应管源极电流检测、栅极驱动电阻限流和保护二极管保护场效应管可靠工作。把输入整流高压取样信号与输出的检测电压分别输入SA7527乘积运算的两输入端：MUL端子和EA-OUT端子，运算结果作为PWM的控制信号；当输入电压降低时，乘积运算的结果减小，使PWM脉宽输出增大，保证了在宽输入范围条件下输出的稳定。

由于SA7527乘法器MUL端子的电压输入范围为0～3.8V，为了保证输入电压的宽范围，设正常工作电压2V(近似中间值)。因此，高压分压电阻比为(R5+R1)/R5＝270V/2V(270V近似为正常220V交流输入的全波整流滤波后的电压值)，由于MUL端的输入电流最大为5uA，若该取样电路的功率为1/8瓦，那么R5+R1≥900K□。故取R1＝2.7M□，R5＝27K□。

利用输出端的电流取样和电压取样信号，通过光电耦合器件反馈到SA7527的反向控制输入端INV端子。当输出电流的取样电阻压降超过0.7V时，流过光耦的电流主要受开关电源输出电流大小控制，此时开关电源工作在恒流输出状态；否则为恒压输出状态，并且输出电压大小取决于精密三端稳压管稳压大小。这样的自动恒流/恒压特性有利地保护了LED出现开路以及短路时可能导致的连锁性破坏。

反馈信号隔离器选用光电耦合器PC817，它的电流传输比为1：1，工作电压Vce＞1V，正向工作电流If＞1mA。由于INV端子正常工作电压为2.5V，若取电流/电压转换电阻R10＝1K，则光耦在前向工作的电流If＝2.5mA。

因此，由三级管、电流取样电阻和光电耦合器PC817组成恒流反馈环节。当输出电流变化时，取样电阻的压降引起三级管基极电压的改变，使得通过光电耦合器PC817的电流发生改变，从而达到稳流的目的。恒压输出大小由精密稳压源确定。该稳压器的基准电压为2.5V，并且工作电流I_Rc≥1mA，那么开关电源恒压输出时电压为[(R17+R19)/R17]×2.5V。根据输出恒压的大小以及电阻的功率我们可以确定R17，R19的取值。

本实用新型利用SA7527设计出周边电路简洁、低浪涌电流、高功率因素、低成本的LED电源。该电源主要包括以下几个特性：(1)宽电压输入范围；(2)恒流/恒压特性。

Claims (3)

1.一种宽电压输入范围LED电源，包括依次连接的整流滤波电路、开关管、高频变压整流电路，其特征在于，所述开关管控制电路主芯片采用SA7527芯片；输入整流高压取样信号与输出的检测电压分别输入SA7527乘积运算的两输入端：MUL端子和EA-OUT端子；输出端的电流和电压取样信号，通过光电隔离反馈到SA7527的反向控制输入端INV端子。

2.根据权利要求1所述的宽电压输入范围LED电源，其特征在于，所述高频电压整流电路初级线圈采用双线并绕连接的结构，次级线圈采用分段绕制，串联相接的方式。

3.根据权利要求1所述的LED恒流电源，其特征在于，所述光电隔离反馈通过光电耦合器PC817实现。

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