CN203554763U - 一种整合boost和flyback的led电源 - Google Patents
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Abstract
一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，它包括一个桥式整流模块，桥式整流模块的输入端与外界交流电连接，其输出端与一个BOOST-FLYBACK转换模块的输入端连接，BOOST-FLYBACK转换模块的输出端与一个限压控制电路的输入端连接，限压控制电路的输出端与一个恒流控制电路的输入端连接，恒流控制电路的输出端连接到LED光源，其中BOOST-FLYBACK转换模块由一颗芯片搭建构成。本实用新型将BOOST和FLYBACK两部分电路采用一颗芯片SSL4101T完成，相比常见的用两颗芯片分别搭建BOOST、FLYBACK电路，既精简了电路，降低材料成本，又可大幅提高两部分电路的工作协调性以利于驱动电源的稳定工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯电源，尤其是一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源。
背景技术
LED作为一种全新的照明方式，具有寿命长，耗能低，无汞污染，应用灵活等显著优点，发展前景广阔。
现有的采用BOOST+FLYBACK构架的大功率LED电源，一般采用两个颗芯片分别搭建BOOST、FLYBACK电路，存在电路复杂，稳定性差，成本高的缺点。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源。
技术方案：
一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，它包括一个桥式整流模块，桥式整流模块的输入端与外界交流电连接，其输出端与一个BOOST-FLYBACK转换模块的输入端连接，BOOST-FLYBACK转换模块的输出端与一个限压控制电路的输入端连接，限压控制电路的输出端与一个恒流控制电路的输入端连接，恒流控制电路的输出端连接到LED光源，其中BOOST-FLYBACK转换模块由一颗芯片搭建构成。
所述桥式整流模块包括第一电感L1、第一滤波电容CX1、第二滤波电容CX2、第一电感L1、整流桥BD1和第一电容C1，第一滤波电容CX1并联在外界交流电输入端；第二滤波电容CX2并联在整流桥BD1的两个输入端；第一电感L1连接在第一滤波电容CX1和第二滤波电容CX2之间；第一电容C1连接在整流桥BD1的两个输出端之间；所述整流模块输出高电平Vbus1。
更进一步的，所述桥式整流模块还包括一个压敏电阻VR1，所述压敏电阻VR1并联在桥式整流模块的输入端。
所述BOOST-FLYBACK转换模块包括芯片SSL4101T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电解电容E1、光耦芯片、变压器主绕组和变压器辅助绕组，该SSL4101T芯片的PFCDRV脚连接第一MOS管Q1栅极，第一MOS管Q1漏极通过第二电感L2接桥式整流模块输出的高电平Vbus1，同时第一MOS管Q1漏极通过二极管D2接电解电容E1的正极，第一MOS管Q1的源极和第一电解电容E1的负极接地，第二电感L2、第一MOS管Q1、第二二极管D2、第一电解电容E1组成BOOST电路并输出高电平Vbus2；变压器辅助绕组一端接地，另一端通过第一二极管D1接SSL4101T的VCC脚，SSL4101T芯片的FBDRV脚连接第二MOS管Q2栅极，第二MOS管Q2漏极通过变压器主绕组接BOOST电路输出的高电平Vbus2，第二MOS管Q2源极和SSL4101T芯片的GND脚接地，SSL4101T芯片的FBCTRL脚通过光耦芯片与所述恒流控制电路连接。
所述限压控制电路包括第四二极管D4、第三二极管D3、第二电解电容E2、第一电阻R1和变压器次级绕组，所述变压器次级绕组一端接地，另一端通过第三二极管D3和第二电解电容E2组成的整流滤波电路提供直流电压Vs，该直流电压Vs通过第一电阻R1和光耦芯片初级接第四二极管D4负极，第四二极管D4正极接地。
所述恒流控制电路包括PT4115芯片、第二电阻R2、第五二极管D5和第三电感L3，变压器次级绕组提供的直流电压Vs经第二电阻R2后连接PT4115芯片的CSN脚，并得到输出电压Vout；PT4115芯片的VIN脚和第五二极管D5的负极接直流电压Vs，第三二极管D3的正极和PT4115芯片的SW脚通过第三电感L3后，与Vout给LED光源供电。
有益效果：
本实用新型将BOOST和FLYBACK两部分电路采用一颗芯片SSL4101T完成。相比市面常见的用两颗芯片分别搭建BOOST、FLYBACK电路，既精简了电路，降低材料成本，又可大幅提高两部分电路的工作协调性以利于驱动电源的稳定工作。
附图说明
图1是本实用新型电路框图。
图2是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示：按照功能模块划分，本实用新型包括依次相连的EMI/EMC模块、桥式整流模块，所述桥式整流模块的输出依次通过BOOST-FLYBACK转换模块、限压控制电路、恒流控制电路连接到LED光源。
如图2所示，基于图1所述模块的一个具体电路，为一个单端反激式电路，用于交流220V输入，恒流输出的LED照明，包括如下部分。
1、EMI/EMC电路。防止外界和控制器相互之间的电磁干扰。
2、桥式整流。用于将交流输入转变为直流Vbus1。
3、BOOST&FLYBACK芯片SSL4101T及周边电路。
4、变压器。用于把高压直流Vbus1变成低压直流Vs。
5、限压控制电路。用于将限定直流电压Vs在一定范围内。
6、恒流芯片PT4115。使得输出恒流，同时带温度补偿。
所述EMI/EMC电路输入220V交流。整流模块包括第一电感L1、第一滤波电容CX1、第二滤波电容CX2、第一电感L1、整流桥BD1和第一电容C1，第一滤波电容CX1并联在外界交流电输入端；第二滤波电容CX2并联在整流桥BD1的两个输入端；第一电感L1连接在第一滤波电容CX1和第二滤波电容CX2之间；第一电容C1连接在整流桥BD1的两个输出端之间；整流模块输出高电平Vbus1。在输入端还并联有一个压敏电阻VR1防止雷击。电感L1，电容CX1，CX2，起滤波作用。桥式整流模块的整流桥BD1将交流输入变成直流Vbus1，Vbus1波形为半个正弦波形式。第一电容C1采用固态电容，优选CBB电容。
所述BOOST-FLYBACK转换模块包括芯片SSL4101T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电解电容E1、光耦芯片、变压器主绕组和变压器辅助绕组，该SSL4101T芯片的PFCDRV脚连接第一MOS管Q1栅极，第一MOS管Q1漏极通过第二电感L2接桥式整流模块输出的高电平Vbus1，同时第一MOS管Q1漏极通过二极管D2接电解电容E1的正极，第一MOS管Q1的源极和第一电解电容E1的负极接地，第二电感L2、第一MOS管Q1、第二二极管D2、第一电解电容E1组成BOOST电路并输出高电平Vbus2；变压器辅助绕组一端接地，另一端通过第一二极管D1接SSL4101T的VCC脚，SSL4101T芯片的FBDRV脚连接第二MOS管Q2栅极，第二MOS管Q2漏极通过变压器主绕组接BOOST电路输出的高电平Vbus2，第二MOS管Q2源极和SSL4101T芯片的GND脚接地，SSL4101T芯片的FBCTRL脚通过光耦芯片与所述恒流控制电路连接。
所述限压控制电路包括第四二极管D4、第三二极管D3、第二电解电容E2、第一电阻R1和变压器次级绕组，所述变压器次级绕组一端接地，另一端通过第三二极管D3和第二电解电容E2组成的整流滤波电路提供直流电压Vs，该直流电压Vs通过第一电阻R1和光耦芯片初级接第四二极管D4负极，第四二极管D4正极接地。
所述恒流控制电路包括PT4115芯片、第二电阻R2、第五二极管D5和第三电感L3，变压器次级绕组提供的直流电压Vs经第二电阻R2后连接PT4115芯片的CSN脚，并得到输出电压Vout；PT4115芯片的VIN脚和第五二极管D5的负极接直流电压Vs，第三二极管D3的正极和PT4115芯片的SW脚通过第三电感L3后，与Vout给LED光源供电。
SSL4101T通过对整流后Vbus1波形的跟踪，相机触发第一MOS管Q1，使得Vbus1通过第一电感L2、第一二极管D1、第一电解电容E1后升压至Vbus2。同时，SSL4101T通过对Vbus2波形的跟踪，相机触发第二MOS管Q2，控制变压器的DC-DC转换。变压器辅助绕组Na给SSL4101T芯片供电。
变压器次级绕组Ns通过第三三极管D3整流和第二电解电容E2滤波后，输出直流电压Vs。Vs一路经第一电阻R1给LED供电，一路给PT4115芯片供电。第四二极管D4为稳压二极管，用于控制直流电压Vs工作在设定范围内。
恒流控制模块电路中，第二电阻R2是取样电阻，它决定恒流源的绝对精度，第三电感L3 是镇流电感，用于将脉冲电流变换成三角波电流，第五二极管D5 是续流二极管，在PT4115芯片IC2内部MOS 管处于截止状态时为储存在第三电感L3中的电流提供放电回路。
PT4115和第三电感L3、第二电阻R2形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。VIN上电时，第三电感L3和第二电阻R2的初始电流为零，LED输出电流也为零。这时候，内部比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过第三电感L3、第二电阻R2、LED和内部功率开关从VIN流到地，电流上升的斜率由VIN、第三电感L3和LED压降决定，在第二电阻R2上产生一个压差VCSN， 当(VIN-VCSN) >115mV时，内部比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过第三电感L3、第二电阻R2、LED和第五二极管D5，当(VIN-VCSN) < 85mV时，功率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为:
Iout=(0.085+0.115)/2R4 =0.1/R4。
本实用新型将BOOST和FLYBACK两部分电路采用一颗芯片SSL4101T完成，与现有技术相比精简了电路，降低材料成本，又可大幅提高两部分电路的工作协调性以利于驱动电源的稳定工作。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于它包括一个桥式整流模块，桥式整流模块的输入端与外界交流电连接，其输出端与一个BOOST-FLYBACK转换模块的输入端连接，BOOST-FLYBACK转换模块的输出端与一个限压控制电路的输入端连接，限压控制电路的输出端与一个恒流控制电路的输入端连接，恒流控制电路的输出端连接到LED光源，其中BOOST-FLYBACK转换模块由一颗芯片搭建构成。
2.根据权利要求1所述的一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于所述桥式整流模块包括第一电感L1、第一滤波电容CX1、第二滤波电容CX2、第一电感L1、整流桥BD1和第一电容C1，第一滤波电容CX1并联在外界交流电输入端；第二滤波电容CX2并联在整流桥BD1的两个输入端；第一电感L1连接在第一滤波电容CX1和第二滤波电容CX2之间；第一电容C1连接在整流桥BD1的两个输出端之间；所述整流模块输出高电平Vbus1。
3.根据权利要求2所述的一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于所述桥式整流模块还包括一个压敏电阻VR1，所述压敏电阻VR1并联在桥式整流模块的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于所述BOOST-FLYBACK转换模块包括芯片SSL4101T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电解电容E1、光耦芯片、变压器主绕组和变压器辅助绕组，该SSL4101T芯片的PFCDRV脚连接第一MOS管Q1栅极，第一MOS管Q1漏极通过第二电感L2接桥式整流模块输出的高电平Vbus1，同时第一MOS管Q1漏极通过二极管D2接电解电容E1的正极，第一MOS管Q1的源极和第一电解电容E1的负极接地，第二电感L2、第一MOS管Q1、第二二极管D2、第一电解电容E1组成BOOST电路并输出高电平Vbus2；变压器辅助绕组一端接地，另一端通过第一二极管D1接SSL4101T的VCC脚，SSL4101T芯片的FBDRV脚连接第二MOS管Q2栅极，第二MOS管Q2漏极通过变压器主绕组接BOOST电路输出的高电平Vbus2，第二MOS管Q2源极和SSL4101T芯片的GND脚接地，SSL4101T芯片的FBCTRL脚通过光耦芯片与所述恒流控制电路连接。
5.根据权利要求1所述的一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于所述限压控制电路包括第四二极管D4、第三二极管D3、第二电解电容E2、第一电阻R1和变压器次级绕组，所述变压器次级绕组一端接地，另一端通过第三二极管D3和第二电解电容E2组成的整流滤波电路提供直流电压Vs，该直流电压Vs通过第一电阻R1和光耦芯片初级接第四二极管D4负极，第四二极管D4正极接地。
6.根据权利要求1所述的一种整合BOOST和FLYBACK的LED电源，其特征在于所述恒流控制电路包括PT4115芯片、第二电阻R2、第五二极管D5和第三电感L3，变压器次级绕组提供的直流电压Vs经第二电阻R2后连接PT4115芯片的CSN脚，并得到输出电压Vout；PT4115芯片的VIN脚和第五二极管D5的负极接直流电压Vs，第三二极管D3的正极和PT4115芯片的SW脚通过第三电感L3后，与Vout给LED光源供电。
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