CN202218460U - 一种直偶式的升降压太阳能led电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种直偶式的升降压太阳能LED电源，LED电源包括直流输入滤波模块、能量转换模块、续流输出滤波模块、反馈模块和PWM产生模块，太阳能电池输出电源经直流输入滤波模块滤波后输出给能量转换模块进行能量转换，然后经续流输出滤波模块整流成直流电给负载供电，反馈模块采样续流输出滤波模块输出的电流、电压，并反馈给PWM产生模块，PWM产生模块控制能量转换模块工作。本实用新型电路结构简单实用，具有转换效率高、成本低等优点。本实用新型利用输入端的正极为输出端的地，实现了在直偶电路中既可升压又可以降压的功能，解决了太阳能LED电源在输入与输出相等时也能正常恒流，使LED灯在串联时不受电源的限制。
Description
技术领域
本实用新型公开一种LED电源，特别是一种直偶式的升降压太阳能LED电源。
背景技术
LED照明产业的发展，LED在人们生活的应用越来越广泛，LED的电源通常是采用交流市电进行变压后输出给LED进行供电，结构比较复杂，而且在没有在外接电源的情况下不能使用，给使用上带来很多不便之处。同时，太阳能作为一种清洁能源，被人们越来越多的应用于日常生活中，现有技术中没有直接采用太阳能给LED供电的电源电路。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的现有技术中没有直接采用太阳能给LED供电的电源电路的缺点，本实用新型提供一种新的LED电源形式，采用太阳能电池板作为电源输入，经本实用新型转换成恒流源给LED供电。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种直偶式的升降压太阳能LED电源，LED电源包括直流输入滤波模块、能量转换模块、续流输出滤波模块、反馈模块和PWM产生模块，太阳能电池输出电源经直流输入滤波模块滤波后输出给能量转换模块进行能量转换，然后经续流输出滤波模块整流成直流电给负载供电，反馈模块采样续流输出滤波模块输出的电流、电压，并反馈给PWM产生模块，PWM产生模块控制能量转换模块工作。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的LED电源还包括稳压模块，稳压模块连接在直流输入滤波模块的输入端，从直流输入滤波模块的输入端获取电源给PWM产生模块供电。
所述的稳压模块包括限流电阻R1、三级管Q1和稳压二极管ZD1，电阻R1和稳压二极管ZD1串联连接，电阻R1连接在直流输入滤波模块的输入端，稳压二极管ZD1接地，电阻R1和稳压二极管ZD1公共端与三极管Q1的基极连接，直流输入滤波模块的输入端通过三极管Q1给PWM产生模块供电。
所述的反馈模块包括恒流控制单元和恒压控制单元，恒流控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的负极电压，恒压控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的正极电压，恒流控制单元和恒压控制单元分别通过光耦U2将检测信号反馈给PWM产生模块。
所述的恒流控制单元包括比较器U3A、电阻R11和电阻R12，电阻R11和电阻R12串联连接，电阻R11连接在2.5V电压源上，电阻R12连接在太阳能电池输出电源正极上，电阻R11和电阻R12的公共端连接在比较器U3A的同相输入端，比较器U3A的反相输入端连接在直流输入滤波模块的输入端的负极上，比较器U3A的输出端连接在光耦U2上。
所述的恒压控制单元包括比较器U3B、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16，电阻R14、电阻R15和电阻R16依次串联连接，电阻R13和电阻R16并联连接，电阻R14连接在直流输入滤波模块的输入端的正极上，电阻R16连接在太阳能电池输出电源正极上，电阻R15和电阻R16的公共端连接在比较器U3B的反相输入端上，比较器U3B的同相输入端上连接有2.5V电压源，比较器U3B输出端连接在光耦U2上。
所述的反馈模块还包括辅助供电单元，辅助供电单元包括三级管Q3、稳压二极管ZD2和电阻R17，稳压二极管ZD2一端与三级管Q3的基极连接，另一端连接在太阳能电池输出电源正极上，直流输入滤波模块的输入端的正极通过三级管Q3给PWM产生模块供电，稳压二极管ZD2通过电阻R17连接在太阳能电池输出电源正极上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型电路结构简单实用，具有转换效率高、成本低等优点。本实用新型利用输入端的正极为输出端的地（负极），实现了在直偶电路中既可升压又可以降压的功能，解决了太阳能LED电源在输入与输出相等时也能正常恒流，使LED灯在串联时不受电源的限制。
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型电路方框图。
图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
请参看附图1和附图2，本实用新型主要包括直流输入滤波模块、能量转换模块、续流输出滤波模块、反馈模块和PWM产生模块，其中，太阳能电池输出包括正极输出VIN+，和负极输出VIN-，太阳能电池输出电源经直流输入滤波模块滤波后输出给能量转换模块进行能量转换，本实施例中，直流输入滤波模块包括跨接在太阳能电池正极输出VIN+和负极输出VIN-之间的电容C3和电容C4，电容C3和电容C4并联连接，通过电容C3和电容C4对太阳能电池输出的电源进行直流滤波。本实施例中，能量转换模块主要包括升压电感L1、开关管Q2和采样电阻R7，升压电感L1串接在直流母线上，开关管Q2和采样电阻R7串联连接，开关管Q2连接在直流母线上，且其接点位于升压电感L1后级，采样电阻R7接地，本实施例中，PWM产生模块主要为升压控制芯片U4，升压控制芯片U4的GATE引脚连接在开关管Q2的栅极上，控制开关管Q2的通断，开关管Q2和采样电阻R7的公共端连接在升压控制芯片U4的CS引脚上，本实施例中的能量转换模块实际上为一个开关电源的主功率变换模块。能量转换模块输出交流电给续流输出滤波模块，经续流输出滤波模块整流成直流电给负载供电，本实施例中，续流输出滤波模块主要包括整流二极管D1、电容C5、电容C6、电感L2，整流二极管D1和电感L2串联连接在正极母线上，电容C5、电容C6分别跨接在正极输出线和负极输出线之间。本实用新型中还包括有反馈模块，反馈模块用于采样续流输出滤波模块输出的电流、电压，并反馈给PWM产生模块，本实施例中，反馈模块包括恒流控制单元和恒压控制单元，恒流控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的负极电压，本实施例中，恒流控制单元包括比较器U3A、电阻R11和电阻R12，电阻R11和电阻R12串联连接，电阻R11连接在2.5V电压源上，电阻R12连接在太阳能电池输出电源正极VIN+上，电阻R11和电阻R12的公共端连接在比较器U3A的同相输入端，比较器U3A的反相输入端连接在直流输入滤波模块的输入端的负极上，比较器U3A的输出端连接在光耦U2上。恒压控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的正极电压，恒流控制单元和恒压控制单元分别通过光耦U2将检测信号反馈给PWM产生模块。恒压控制单元包括比较器U3B、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16，电阻R14、电阻R15和电阻R16依次串联连接，电阻R13和电阻R16并联连接，电阻R14连接在直流输入滤波模块的输入端的正极上，电阻R16连接在太阳能电池输出电源正极上，电阻R15和电阻R16的公共端连接在比较器U3B的反相输入端上，比较器U3B的同相输入端上连接有2.5V电压源，比较器U3B输出端连接在光耦U2上。反馈模块还包括辅助供电单元，辅助供电单元包括三级管Q3、稳压二极管ZD2和电阻R17，稳压二极管ZD2一端与三级管Q3的基极连接，另一端连接在太阳能电池输出电源正极上，直流输入滤波模块的输入端的正极通过三级管Q3给PWM产生模块供电，稳压二极管ZD2通过电阻R17连接在太阳能电池输出电源正极上。本实施例中，还包括稳压模块，稳压模块连接在直流输入滤波模块的输入端，从直流输入滤波模块的输入端获取电源给PWM产生模块供电。稳压模块包括限流电阻R1、三级管Q1和稳压二极管ZD1，电阻R1和稳压二极管ZD1串联连接，电阻R1连接在直流输入滤波模块的输入端，稳压二极管ZD1接地，电阻R1和稳压二极管ZD1公共端与三极管Q1的基极连接，直流输入滤波模块的输入端通过三极管Q1给PWM产生模块供电。
本实用新型电路结构简单实用，具有转换效率高、成本低等优点。本实用新型利用输入端的正极为输出端的地（负极），实现了在直偶电路中既可升压又可以降压的功能，解决了太阳能LED电源在输入与输出相等时也能正常恒流，使LED灯在串联时不受电源的限制。
Claims (7)
1.一种直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的LED电源包括直流输入滤波模块、能量转换模块、续流输出滤波模块、反馈模块和PWM产生模块，太阳能电池输出电源经直流输入滤波模块滤波后输出给能量转换模块进行能量转换，然后经续流输出滤波模块整流成直流电给负载供电，反馈模块采样续流输出滤波模块输出的电流、电压，并反馈给PWM产生模块，PWM产生模块控制能量转换模块工作。
2.根据权利要求1所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的LED电源还包括稳压模块，稳压模块连接在直流输入滤波模块的输入端，从直流输入滤波模块的输入端获取电源给PWM产生模块供电。
3.根据权利要求2所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的稳压模块包括限流电阻R1、三级管Q1和稳压二极管ZD1，电阻R1和稳压二极管ZD1串联连接，电阻R1连接在直流输入滤波模块的输入端，稳压二极管ZD1接地，电阻R1和稳压二极管ZD1公共端与三极管Q1的基极连接，直流输入滤波模块的输入端通过三极管Q1给PWM产生模块供电。
4.根据权利要求1或2或3所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的反馈模块包括恒流控制单元和恒压控制单元，恒流控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的负极电压，恒压控制单元检测直流输入滤波模块的输入端的正极电压，恒流控制单元和恒压控制单元分别通过光耦U2将检测信号反馈给PWM产生模块。
5.根据权利要求4所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的恒流控制单元包括比较器U3A、电阻R11和电阻R12，电阻R11和电阻R12串联连接，电阻R11连接在2.5V电压源上，电阻R12连接在太阳能电池输出电源正极上，电阻R11和电阻R12的公共端连接在比较器U3A的同相输入端，比较器U3A的反相输入端连接在直流输入滤波模块的输入端的负极上，比较器U3A的输出端连接在光耦U2上。
6.根据权利要求4所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的恒压控制单元包括比较器U3B、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16，电阻R14、电阻R15和电阻R16依次串联连接，电阻R13和电阻R16并联连接，电阻R14连接在直流输入滤波模块的输入端的正极上，电阻R16连接在太阳能电池输出电源正极上，电阻R15和电阻R16的公共端连接在比较器U3B的反相输入端上，比较器U3B的同相输入端上连接有2.5V电压源，比较器U3B输出端连接在光耦U2上。
7.根据权利要求4所述的直偶式的升降压太阳能LED电源，其特征是：所述的反馈模块还包括辅助供电单元，辅助供电单元包括三级管Q3、稳压二极管ZD2和电阻R17，稳压二极管ZD2一端与三级管Q3的基极连接，另一端连接在太阳能电池输出电源正极上，直流输入滤波模块的输入端的正极通过三级管Q3给PWM产生模块供电，稳压二极管ZD2通过电阻R17连接在太阳能电池输出电源正极上。
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