CN203340372U

CN203340372U - 一种采用模拟调光的led灯驱动电源

Info

Publication number: CN203340372U
Application number: CN2013204034239U
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-07-08

Abstract

一种采用模拟调光的LED灯驱动电源，它由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路、恒流驱动电路和模拟调光电路组成，其连接关系如附图所示。EMI滤波电路是由电感和电容组成的低通滤波电路。PFC电路是由二极管和电容组成的填谷式无源功率因素校正电路。恒流驱动电路由集成电路芯片NCP1014及其外围的元器件组成，输出电压为25V，输出电流为320mA，可驱动8W的LED灯，具有LED灯开路保护功能。模拟调光电路由调光电位器、电阻、稳压二极管和三极管组成，可实现7.8%～100%的调光。其积极效果在于：体积小、重量轻、成本低、效率高、保护功能完善，使用寿命长，能实现从0～100%的调光。

Description

一种采用模拟调光的LED灯驱动电源

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电源技术领域，具体涉及一种采用模拟调光的LED灯驱动电源。

背景技术

LED灯具有节能、环保、寿命长、体积小等诸多优点，在诸如照明等方面的应用逐步取代传统光源，成为新一代的固体照明光源。但是，由于LED的正向伏安特性非常陡，动态电阻小，不能使用市电电压源直接供电，否则在电压增加时，流过LED的电路会急剧增加，导致LED损坏，因此，必须设计恒流或恒压驱动电源充分满足LED工作所需的驱动要求，从而最大限度的发挥LED的性能，减少故障率。然而，现有的各种LED灯驱动电源电路复杂，成本高，性价比低，而且随着人们对照明质量要求的提高，固定亮度的LED灯已经不能满足人们的需求，也不利于节约能源。高性能的LED灯驱动电源需要增加调光功能，在不必要满功率输出的场合，降低输出功率，不仅节能，而且还能达到变换视觉效果的目的。

发明内容

为解决现有LED灯驱动电源的不足，本实用新型公开一种采用模拟调光的LED灯驱动电源。该驱动电源体积小、重量轻、成本低、效率高、使用寿命长，能实现从7.8%～100%的调光，可广泛应用于小功率LED灯驱动电源领域。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由依次顺序连接EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路、恒流驱动电路和接在恒流驱动电路的整流输出与恒流控制电路之间的模拟调光电路组成。恒流驱动电路由集成电路芯片NCP1014，电阻R1～R8，电容C5～C11，开关变压器T1，二极管D5、D6，稳压二极管D7，三极管Q1和光电耦合器TLP181组成。模拟调光电路由调光电位器RP，电阻R9、R10、R11，稳压二极管D8，三极管Q2组成。

本实用新型的积极效果在于：体积小、重量轻、成本低、效率高、使用寿命长，能实现从7.8%～100%的调光。

附图说明

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由依次顺序连接EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路、恒流驱动电路和接在恒流驱动电路的整流输出与恒流控制电路之间的模拟调光电路组成。

如附图2所示。

EMI滤波电路是由电感L1和电容C1组成的低通滤波电路，可抑制市电电源与驱动电源之间的高频电磁干扰。R_t是保险电阻，限制浪涌电流，选用4.7Ω、0.5W的可熔电阻。

整流滤波电路是由桥式整流器BD1和电容C2组成的市电整流滤波电路，将220V交流电经整流滤波得到300V左右的直流电压，为恒流驱动电路供电。

PFC电路是由二极管D1、D2、D3和电容C3、C4组成的填谷式无源功率因素校正电路。在AC线路电压的每个半周期内，当AC电压幅度高于其峰值的50%（即U_AC (PK)/2）时，D2导通，而D1和D3反向偏置截止，C3和C4以串联方式被充电，直到C3和C4上的电压为U_AC(PK)/2，每个电容上的电压为U_BUCK/2。在此情况下，线路电流流入负载。一旦AC线路电压降至V _AC(PK)/2以下，D2将反向偏置截止，而D1和D3则导通，C3和C4开始并联放电，放电电流流入负载。在不加PFC时，利用一个大容量电解电容滤波，在AC线路电压的半周期内，输入电流导通角仅约60°，功率因数不超过0.6。采用这种填谷式PFC电路替代单个电容，电流导通角将增加到120°，功率因数达0.9～0.95。3次和5次谐波电流分别降至18%和15%以下，总谐波失真THD降至30%以下，符合能源之星SSL功率因数大于0.9的要求，并满足EN55015B EMI要求。

恒流驱动电路由集成电路芯片NCP1014，电阻R1～R8，电容C5～C11，开关变压器T1，二极管D5、D6，稳压二极管D7，三极管Q1和光电耦合器TLP181组成。输出电压为25V，输出电流为320mA，可驱动8W的LED灯，具有LED灯开路保护功能。

本实用新型采用NCP1014的8W反激式LED灯驱动电源电路，AC输入电压范围为90～265V，输出功率8W。NCP1014是安森美公司生产的一种集固定频率电流模式PWM控制器和一个700V的功率MOSFET于一体的单片转换开关，并含有动态自供电(DSS)电路。R2、C7和D4组成开关变压器T1初级箝位网络，T1C、D4、C5、R1、C6为 NCP1014的偏置电源，D6、C9、等组成T1次级整流滤波电路，R5、C10提供小放电通路和噪声滤波，R3、R4、Q1、R6～R8、IC2、C8等组成反馈控制电路。在接通AC电源后，经桥式整流滤波得到的直流高压直接加至IC1的引脚3（内部MOSFET漏极），NCP1014则可以启动工作，恒流驱动电路的工作频率为100KHz。

恒定平均电流输出通过监视电流传感电阻R3、R4两端的电压降来保持。当R3、R4两端的电压降约为0.6V时，Q1导通，其集电极电流经限流电阻R7，通过光电耦合器TLP181中的LED和光电三极管为IC1提供反馈，以控制输出电流。Q1用于调节负载电流的峰值。

18V的齐纳二极管D7提供开路负载保护。负载开路电压由D7的稳压电压、R7上的电压降及IC2中LED的正向压降之和设定，在LED灯的总正向电压范围上，为保持输出电流控制，将最大输出电压设立在26V上。

模拟调光电路由调光电位器RP，电阻R9、R10、R11，稳压二极管D8，三极管Q2组成。调光电位器RP，则可以调节负载电流，可实现7.8%～100%的调光。晶体管Q2及其周围元件形成一个恒流源，设置最大的Q2电流将建立最小的输出电流。D8的稳压电压是5.1V，为Q2提供偏置。将最小LED灯电流设定在25mA时，R3、R4两端以电压则为25mA×1.65Ω=41.25mV，从0.6V的Q1基极发射极电压扣除41.25mV后得到558.75mV，是加在R6两端的电压，所需要的电流是558.75mV／100Ω=5.5875mA。RP上端的电压是5.1V，Q2的发射结电压约为0.6V，R10上的电压最大值约为5.1V－0.6V=4.5V，R10值为4.5V／5.5875mA=805Ω，R10选择820Ω的标准电阻。为保证LED灯的最大亮度，应当没有失调电流通过R9。换言之，Q2应当完全关闭。电位器RP滑动触头达到最低点时，RP =10KΩ。Q2基极上的最低控制电压为0.5V。R11的计算电阻值为1.09 KΩ，选择标准电阻R11=1KΩ。

经测试，系统效率在220VAC输入时达85％。AC输入电压在90V～135V范围内，功率因数高于0.94；在200VAC输入时，功率因数为0.91，符合能源之星固态照明住宅应用要求。

Claims

1.一种采用模拟调光的LED灯驱动电源，其特征是：它由依次顺序连接EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路、恒流驱动电路和接在恒流驱动电路的整流输出与恒流控制电路之间的模拟调光电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种采用模拟调光的LED灯驱动电源，其特征是：恒流驱动电路由集成电路芯片NCP1014，电阻R1～R8，电容C5～C11，开关变压器T1，二极管D5、D6，稳压二极管D7，三极管Q1和光电耦合器TLP181组成。

3.根据权利要求1所述的一种采用模拟调光的LED灯驱动电源，其特征是：模拟调光电路由调光电位器RP，电阻R9、R10、R11，稳压二极管D8，三极管Q2组成。