CN202634818U - 小体积led驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小体积LED驱动电源，包括交流市电于整流桥堆之间的电磁干扰电路，整流、滤波电容，集成恒流驱动芯片，隔离控制变压器，次级整流滤波，以集成恒流驱动芯片为主要功能性工作器件。本实用新型通过减少电子元器件数量从故障发生源上降低了整机故障的概率，同时减少的电子元器件可以降低整机的功耗，进而提高了整机的工作效率，加之在关键电子元器件上采用的器件减低阻耗，提高效率，从而实现了电路简单稳定、占用空间小、效率高的特点。

Description

小体积LED驱动电源

技术领域

本实用新型涉及小体积灯具应用领域，特别涉及一种AC-DC恒流式LED驱动的内置于灯具内的小体积电源。

背景技术

当前正处半导体照明行业迅速发展的时代，对LED驱动电源的可靠性和转化效率的要求越来越高，将LED驱动电源缩小体积内置于小型灯具内的设计思想日益被人民所提倡。

传统的LED驱动电源通常采用以下方案实现恒流驱动：市电经过对电磁干扰部分EMI、整流、滤波后，利用一控制芯片、一恒流芯片以及一光耦，恒流芯片一输入端接收到LED负载的电压信号，另一输入端接收一基准电压，恒流芯片的输出经过光耦反馈至控制芯片。现有的普通单击反激驱动以隔离变压器次级光耦反馈作为采样信号，其中元器件在80个以上，无法内置于小型灯具内。

实用新型内容

本实用新型针对现有LED驱动电源的上述缺点，进行了研究和改进，提供一种可提高系统的可靠性、转化效率的小体积LED驱动电源。

本实用新型的技术方案如下：

一种小体积LED驱动电源，包括共模电感，共模电感的1端、2端与市电连接，共模电感的2端上连接有保险丝，共模电感的1端、2端之间连接有可调电阻；共模电感的3端、4端与桥堆的输入端连接，共模电感的4端上连接有并联的第一电阻和第一电感，共模电感的3端和4端之间连接有第一电容；桥堆的正输出端与变压器的1端连接，桥堆的负输出端接地，桥堆的正输出端和负输出端之间连接有第二电容；

驱动芯片的CS端串联第二电阻后连接MOS管的源极，驱动芯片的GATE端串联第三电阻后连接MOS管的栅极，驱动芯片的VDD端连接有下拉的第三电容和第四电容，驱动芯片的VDD端和桥堆的正输出端之间串联有第四电阻和第五电阻，驱动芯片的VDD端和变压器的5端之间串联有第一二极管（和第六电阻，驱动芯片的COMI端连接有下拉的第五电容，驱动芯片的VS端连接有下拉的第六电容和第七电阻，驱动芯片的VS端和变压器的5端之间连接有第八电阻；

MOS管的源极连接有下拉的第九电阻和第十电阻，MOS管的漏极与变压器的3端连接；

变压器的1端和3端之间串联有第二二极管以及并联的第七电容和第十一电阻，变压器的4端接地，变压器的6端连接有下拉的第八电容；变压器的7端连接第三二极管后作为正输出端，变压器的6端作为负输出端；正输出端和负输出端之间连接有并联的第九电容、第十电容和第十二电阻；第十一电容和第十三电阻串联后与第三二极管并联。

本实用新型的有益技术效果是：

一、本实用新型采用单击PFC拓扑形式及初级侧调制（PSR）方式，包含电磁干扰EMI、整流、集成IC（恒流、PFC）、MOS管、控制变压器次级串整流二极管，并连接滤波电容连接驱动LED。

二、通过在驱动芯片U1的COMI脚连接一个外部电容来维持开通时间的恒定，从而使集成IC能实现较高的功率因素（PF）和较低的总谐波失真（THD）。

三、MOS管的源极作为MOSFET的电流检测，通过驱动芯片U1的CS端的采样电流计算恒流值（IC内部固定周期T和导通时间Ton），检测的源极峰值固定，等效实现了恒定电流。

四、减少电子元器件数量从故障发生源上降低系统发生故障的几率，提高系统的可靠性；同时减少元器件和采用高导通低阻抗器件来提高有功功率，进而提高系统的转化效率。

五、在电场干扰部分采用高导通低阻抗感性元件，变压器的输出端的整流二极管采用四功耗二极管，降低整机功耗，提高效率。实现了电路简单稳定、占用空间小、效率高的特点，方便内置小型灯具中。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括共模电感T1，共模电感T1的1端、2端与市电连接，2端上连接有保险丝F1，1端、2端之间连接有可调电阻RV1；3端、4端与桥堆DB1的输入端1、2连接，4端上连接有并联的电阻R1和电感L1，3端和4端之间连接有电容C1。

桥堆DB1的正输出端4与变压器T2的1端连接，桥堆DB1的负输出端3接地，桥堆DB1的正负输出端3、4之间连接有电容C2。

驱动芯片U1的CS端串联电阻R2后连接MOS管Q1的源极，GATE端串联电阻R3后连接MOS管Q1的栅极，VDD端连接下拉电容C3和下拉电容C4，VDD端和桥堆DB1的正输出端4之间串联有电阻R4和电阻R5，VDD端和变压器T2的5端之间串联有二极管D1和电阻R6，COMI端连接有下拉电容C5，VS端连接有下拉电容C6和下拉电阻R7，VS端和变压器T2的5端之间连接有电阻R8。

MOS管Q1的源极连接有下拉电阻R9和下拉电阻R10，MOS管Q1的漏极与变压器T2的3端连接。

变压器T2的1端和3端之间串联有二极管D2以及并联的电容C7和电阻R11，4端接地，6端连接有下拉电容C8并作为负输出端，7端连接二极管D3后作为正输出端。正输出端和负输出端之间连接有并联的电容C9、电容C10和电阻R12。电容C11和电阻R13串联后与二极管D3并联。

本实用新型的原理如下：

如图1所示，市电接通瞬间桥堆DB1整流后的电压通过电阻R4、R5限流给电容C3和C4充电，提供恒流驱动芯片U1的启动电压，待驱动芯片U1启动后，驱动芯片U1的GATE端输出电信号，开启MOS管Q1使变压器T2的初级1、3之间构成回路，辅助4、5和6、7电磁耦合感应电动势，此时的驱动芯片U1的工作电动势由变压器T2的4、5供电，电阻R9、R12采样电流（即MOS管Q1的漏极电流），按照驱动芯片U1内部的恒流算法（固定工作周期和导通时间），即可算出在一个恒定不变的电流值（即变压器T2初级电流值），这是一个开环控制系统，在变压器T2次级串联整流二极管和并联上滤波电容驱动LED负载。本实用新型驱动电源中采用共模电感T3的高磁导通率，减少线圈的长度，进而减小阻抗；采用二极管D3作为快速低功耗器件，在二极管D3处会有高次谐波的产生，故整机电容C11和电阻R13，进行吸收。

从元器件的数量上，能量守恒定律上，驱动输入的总功率消耗的整机自身和所带负载上，整机自身每个元器件它都处于工作状态，有自身的阻抗和加上有电流通过就会产生功耗，电子元器件少整机自身的功耗也就自然会少些，对比普通单击反激驱动和本实用新型驱动可知，本实用新型的自身功耗低，进而提高转化效率。实现电路简单，可靠型和小体积，方便内置小型灯具中。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种小体积LED驱动电源，其特征在于：包括共模电感（T1），共模电感（T1）的1端、2端与市电连接，共模电感（T1）的2端上连接有保险丝（F1），共模电感（T1）的1端、2端之间连接有可调电阻（RV1）；共模电感（T1）的3端、4端与桥堆（DB1）的输入端连接，共模电感（T1）的4端上连接有并联的第一电阻（R1）和第一电感（L1），共模电感（T1）的3端和4端之间连接有第一电容（C1）；桥堆（DB1）的正输出端与变压器（T2）的1端连接，桥堆（DB1）的负输出端接地，桥堆（DB1）的正输出端和负输出端之间连接有第二电容（C2）；

驱动芯片（U1）的CS端串联第二电阻（R2）后连接MOS管（Q1）的源极，驱动芯片（U1）的GATE端串联第三电阻（R3）后连接MOS管（Q1）的栅极，驱动芯片（U1）的VDD端连接有下拉的第三电容（C3）和第四电容（C4），驱动芯片（U1）的VDD端和桥堆（DB1）的正输出端之间串联有第四电阻（R4）和第五电阻（R5），驱动芯片（U1）的VDD端和变压器（T2）的5端之间串联有第一二极管（D1）和第六电阻（R6），驱动芯片（U1）的COMI端连接有下拉的第五电容（C5），驱动芯片（U1）的VS端连接有下拉的第六电容（C6）和第七电阻（R7），驱动芯片（U1）的VS端和变压器（T2）的5端之间连接有第八电阻（R8）；

MOS管（Q1）的源极连接有下拉的第九电阻（R9）和第十电阻（R10），MOS管（Q1）的漏极与变压器（T2）的3端连接；

变压器（T2）的1端和3端之间串联有第二二极管（D2）以及并联的第七电容（C7）和第十一电阻（R11），变压器（T2）的4端接地，变压器（T2）的6端连接有下拉的第八电容（C8）；变压器（T2）的7端连接第三二极管（D3）后作为正输出端，变压器（T2）的6端作为负输出端；正输出端和负输出端之间连接有并联的第九电容（C9）、第十电容（C10）和第十二电阻（R12）；第十一电容（C11）和第十三电阻（R13）串联后与第三二极管（D3）并联。