CN202135377U - Led可调光驱动电源控制电路及其控制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子领域，具体来说是一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。本实用新型解决了现有采用专用集成电路所设计的LED电源存在的控制元器件多、体积大、成本高、元器件温升高、工作效率低，特别是LED电流受环境温度以及输入电压变化影响大等问题，普遍适用于采用自激式降压型DC/DC电路所设计的AC/DCLED电源，此电源可以与普通的可控硅调光器或场效应管型调光器配合使用对LED光源进行调光。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体来说是一种控制电路，特别是LED可调光驱动电源控制电路。
背景技术
大功率LED光源作为新兴的照明光源发展迅速，国内外集成电路制造商针对LED光源在照明领域中的应用都推出了相关的控制电路和设计方案，通常由整流滤波电路和DC-DC电路组成，DC-DC电路是将整流后的直流电压变换成LED所需要的恒定直流电流，DC-DC电路部分采用集成电路，例如CN201601859U的“一种非隔离式LED驱动电路”。现有采用专用集成电路所设计的可调光或非调光LED电源存在电路设计复杂，控制元器件多、体积大、效率低，特别是原材料成本高和加工制造费用高的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种LED可调光驱动电源控制电路，电路简单，使用元器件少，不采用集成电路，成本低、效率高。
本实用新型采用的技术方案为：一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，其特征在于：所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。
进一步地还包括连接于电源输入电路上的电源阻尼元件，和维持电流支路。
所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Q1，场效应管Q1的源极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管D1串联于场效应管Q1的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Q1的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Q1的栅极与电阻R1和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Q1的漏极与驱动LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Q1的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Q1的源极，三极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，三极管Q3的基极串联电阻R11连接驱动LED的负极输出端。
所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2。
所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC(Negative TemperatureCoefficient)。
还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4的基极接驱动LED的负极输出端。
所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻R10和电容C3，所述阻尼电路为保险电阻FUSE。
所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4。
所述二极管D1并联有电容C6。
本实用新型还提供了一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Z1。
本实用新型非隔离LED的可调光驱动电源及电源控制模块与现有使用专用集成电路构成的LED可调光驱动电源相比主要优点：
1.电路简单，使用的元器件少，不到使用专用集成电路方案的二分之一，电源工作可靠性高；
2.原材料和加工成本低，不到使用专用集成电路方案的40％；
3.效率高，针对不同LED的连接方式，电源效率在82％至92％。
本实用新型普遍适用于采用自激式降压型DC/DC(Buck)电路所设计的AC/DC LED电源，此电源可以与普通的可控硅调光器(TRIAC)或场效应管(MOSFET)型调光器配合使用对LED光源进行调光。
附图说明
图1为可调光LED驱动电源框图；
图2为本实用新型的非隔离LED的可调光驱动电源及电源控制模块原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，以助于理解本实用新型的内容。
如图1所示，本实用新型的LED可调光驱动电源控制电路包括整流滤波电路，以对交流电源进行整流滤波，经过阻尼电路防止可控硅调光器与DC-DC电路可能产生的振荡引起的LED闪烁。维持电路在可控硅调光器的导通角较小时，提供可控硅必须的维持电流，以防止可控硅断流造成的LED闪烁。DC-DC电路将整流后的直流电压变换成LED所需要的恒定直流电流。
具体电路如图2所示，L、N为交流输入线电压的接入端，输入交流电压经整流桥BD1和电容C2构成的整流滤波电路转换成直流电，供给后级自激式降压型DC/DC(Buck)电路，构成一个可调光LED恒流驱动电源，其驱动LED的正极LED+和负极LED-作为直流输出连接和驱动LED。
在图2中，DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和和对其进行控制和保护的控制模块组成。所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Q1，场效应管Q1的源极和漏极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管D1串联于场效应管Q1的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Q1的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Q1的栅极与电阻R1和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Q1的漏极与驱动LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Q1的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Q1的源极，三极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，三极管Q3的基极串联电阻R11连接驱动LED的负极输出端。
降压型DC/DC(Buck)电路由场效应管Q1、快速恢复二极管D1、电感L2和电容器C4组成。启动电路由电阻R1、R5，稳压二极管Z2、电容器C5组成，当输入交流电压接通时，为DC/DC(Buck)电路提供初始启动的能量需求。电阻R1作为主功率MOS管Q1的开通激励，由电感L2的辅助绕组经电阻R5和电容C5串联组成的驱动电路维持场效应管Q1维持导通状态；电阻R3将流过主功率MOS管Q1的电流转换为电压信号，当其超过双极性三极管Q2的Vbe电压时，Q2导通，将主功率MOS管Q1关断。
所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC，负温度系数热敏电阻NTC对环境温度变换引起的LED电流变化进行补偿，减小NPN型双极性三极管Q2之Vbe受环境温度变化的影响。
所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2，场效应管Q1的驱动保护由电阻R2和稳压二极管Z1实现，稳压管Z2作为外接调光器最小导通角的限制，防止LED在较小导通角时闪烁。
还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4的基极接驱动LED的负极输出端。输出开路保护电路由电阻R6、R7、R8，稳压二极管Z3和PNP型双极性三极管Q4组成。输出开路时的输出电压由稳压二极管Z3的稳压值决定，当电源有交流电压输入时，输出LED开路时，由稳压管二极管Z3限定此时的最大输出电压。当电源输出短路时，电阻R11、R7使模块中双极性三极管Q3导通，关断电源。
所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4，电阻R4作为电源输入功率因数的调整作用。输出电流控制电路由电阻R3、R4，和NPN型双极性三极管Q2组成，实现对LED灯电流的恒流控制。
所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻R10和电容C3，组成的小电流维持电路与自激式降压型DC-DC开关电源结合在一起实现无闪烁调光功能。所述阻尼电路用无源或有源阻尼电路，实现良好的防闪烁效果，本实施例为保险电阻FUSE。
所述二极管D1并联有电容C6，起到作为电源辐射干扰的吸收功能。
本实用新型还提供了一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Z1。
本实用新型解决了现有采用专用集成电路所设计的LED电源存在的控制元器件多、体积大、成本高、元器件温升高、工作效率低，特别是LED电流受环境温度以及输入电压变化影响大等问题。本实用新型所提供的LED照明灯可调光电源控制方案解决方案，具有电路简单、成本低、高功率因数、高效率、高可靠性、适应电网范围宽以及对环境温度变化的适应能力强等优点。
Claims (10)
1.一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，其特征在于：所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。
2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于：还包括连接于电源输入电路上的电源阻尼元件，和维持电流支路。
3.如权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于：所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Q1，场效应管Q1的源极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管D1串联于场效应管Q1的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Q1的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Q1的栅极与电阻R1和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Q1的漏极与驱动LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Q1的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Q1的源极，三极管Q2的集电极接场效应管Q1的栅极，三极管Q3的基极串联电阻R11连接驱动LED的负极输出端。
4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于：所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2。
5.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于：所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC。
6.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于：还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4的基极接驱动LED的负极输出端。
7.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻R10和电容C3，所述阻尼电路为保险电阻FUSE。
8.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于：所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4。
9.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于：所述二极管D1并联有电容C6。
10.一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，其特征在于：包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Z1。
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