CN205793526U - Led驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电源，该电源包括交流输入端、与交流输入端依次连接的EMI滤波电路、整流电路及变压器电路，变压器电路的输出端与LED负载的正向电源端连接，该LED驱动电源还包括第一驱动管、控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第二电容，第一驱动管的漏极与LED负载的反向电源端连接，第一驱动管的源极与控制芯片的电流采样脚互连，且经第一电阻接地，第一驱动管的栅极与控制芯片的驱动脚连接；控制芯片的电源脚经第二电阻与变压器电路的输出端连接，且经第一电容接地；控制芯片的输出电流纹波控制脚经第二电容接地；控制芯片的电压采样脚经第三电阻与第一驱动管的漏极连接。本实用新型电路成本较低。

Description

LED驱动电源

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种LED驱动电源。

背景技术

目前针对LED高PF(功率因数)、无频闪的开关驱动电源的应用，基本上都采用PFC+PWM的电路架构，这种电路架构需要增加PFC升压变压器和控制电路，成本昂贵；并且，由于电路还存在磁芯元件，还会出现EMI难通过等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种LED驱动电源，旨在降低LED驱动电源的成本。

为实现上述目的，本实用新型提出一种LED驱动电源，该LED驱动电源包括交流输入端、与交流输入端依次连接的EMI滤波电路、整流电路及变压器电路，所述变压器电路的输出端与LED负载的正向电源端连接，所述LED驱动电源还包括第一驱动管、控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第二电容，所述第一驱动管的漏极与所述LED负载的反向电源端连接，所述第一驱动管的源极与所述控制芯片的电流采样脚互连，且经所述第一电阻接地，所述第一驱动管的栅极与所述控制芯片的驱动脚连接；所述控制芯片的电源脚经所述第二电阻与所述变压器电路的输出端连接，且经所述第一电容接地；所述控制芯片的输出电流纹波控制脚经所述第二电容接地；所述控制芯片的电压采样脚经所述第三电阻与所述第一驱动管的漏极连接。

优选地，所述第一驱动管为MOS管。

优选地，所述变压器电路包括变压器、控制器、第二驱动管及输出整流滤波单元，所述变压器具有初级线圈、次级线圈及辅助线圈，所述控制器的电源端经第四电阻与所述初级线圈的第一端互连，且该互连的一端为所述该变压器电路的输入端，所述控制器的驱动端经第五电阻与所述第二驱动管的栅极连接；所述初级线圈的第二端与所述第二驱动管的漏极连接，所述第二驱动管的源极经第六电阻接地；所述辅助线圈的第一端接地，所述辅助线圈的第二端经第一二极管与所述控制器的电源端连接；所述次级线圈与输出整流滤波单元的输入端连接，所述输出整流滤波单元的输出端为该变压器电路的输出端。

优选地，所述输出整流滤波单元包括第二二极管及第三电容，所述次级线圈的第一端接地，所述次级线圈的第二端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接，所述第三电容的负极接地；其中，所述第二二极管的阳极为所述输出整流滤波单元的输入端，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接的一端为所述输出整流滤波单元的输出端。

优选地，所述第二驱动管为MOS管。

优选地，所述变压器电路还包括第四电容，所述第四电容的第一端与所述第四电阻和所述初级线圈互连的一端连接，所述第四电容的第二端接地。

优选地，所述变压器电路还包括第五电容，所述第五电容的正极与所述控制器的电源、所述第一二极管的阴极互连，所述第五电容的负极接地。

本实用新型LED驱动电源由于采用控制芯片、第一驱动管、第一电容、第二电容、第三电容等少量电子元器件实现LED负载无频闪，因此，成本相对较低，故障率低；而且又没有磁芯元器件，不会影响电路的EMI。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型LED驱动电源的电路结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种LED驱动电源。

参照图1，该LED驱动电源包括交流输入端、与交流输入端依次连接的EMI滤波电路10、整流电路20及变压器电路30，所述变压器电路30的输出端与LED负载(LED1～LEDn)的正向电源端连接。

具体地，交流输入端包括火线输入端L和零线输入端N，用于与市电连接，以输入交流电源；EMI滤波电路10，用于对交流输入端输入的交流电源进行EMI滤波处理，减少高压交流部分的共模信号的干扰，防止进入用电设备而造成对用电设备的干扰，并能降低对人体辐射；整流电路20，用于对EMI滤波后的交流电源整流成直流电源；变压器电路30，用于对直流电源进行变压处理，使直流电源转变为合适的电压，以供LED负载(LED1～LEDN)工作。其中，变压器电路30优选采用PSR-BUCK拓扑结构，这样，变压器电路30的输出相当于一个恒流源VLED。

本实施例中，为了降低LED负载(LED1～LEDN)的频闪，所述LED驱动电源还包括第一驱动管Q1、控制芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1及第二电容C2，所述第一驱动管Q1的漏极与所述LED负载(LED1～LEDN)的反向电源端连接，所述第一驱动管Q1的源极与所述控制芯片U1的电流采样脚互连，且经所述第一电阻R1接地，所述第一驱动管Q1的栅极与所述控制芯片U1的驱动脚VG1连接；所述控制芯片U1的电源脚VIN经所述第二电阻R2与所述变压器电路30的输出端连接，且经所述第一电容C1接地；所述控制芯片U1的输出电流纹波控制脚VC经所述第二电容C2接地；所述控制芯片U1的电压采样脚VLMT经所述第三电阻R3与所述第一驱动管Q1的漏极连接。

本实施例中，控制芯片U1可采用型号为JW1221或者LS5688的芯片实现，第一驱动管Q1优选采用MOS管实现。其中，第二电容C2为补偿电容，可以降低控制芯片U1前级驱动产生的电流纹波。第三电阻R3用于限制第一驱动管Q1的漏极电压。

具体地，当恒流源VLED>16V时，控制芯片U1开始工作，控制芯片U1的驱动脚VG1产生一个10伏左右的驱动控制信号跟随这恒流源VLED纹波变化，迫使第一驱动管Q1工作在饱和截止状态，将完整的基波信号切换成间断的基波信号，从而将电流纹波转换成电压纹波，实现无频闪。

其中，控制芯片U1的采样脚VLMT用于LED负载(LED1～LEDN)的反向电源端的门限检测和短路保护门限检测，可以监测第一驱动管Q1的工作状态，然后根据第一驱动管Q1的工作状态来相应调整第二电容C2的电压，以改变第一驱动管Q1的栅极和源极之间的电压差值，从而改变整机系统的效率。需要说明的是，由于MOS管工作在饱和区时，整机系统的效率相对较低，因此，控制芯片U1在监控到第一驱动管Q1工作在饱和区时，可以通过对第二电容C2进行充电，提升输出电流纹波控制脚VC的电压以及LED负载(LED1～LEDN)的电流，来降低第一驱动管Q1的压降，进而提高整机系统的效率。

优选地，上述变压器电路30包括变压器T1、控制器U2、第二驱动管Q2及输出整流滤波单元(图未标示)，所述变压器T1具有初级线圈N1、次级线圈N2及辅助线圈N3，所述控制器U2的电源端VCC经第四电阻R4与所述初级线圈N1的第一端互连，且该互连的一端为所述该变压器T1电路30的输入端，所述控制器U2的驱动端VG2经第五电阻R5与所述第二驱动管Q2的栅极连接；所述初级线圈N1的第二端与所述第二驱动管Q2的漏极连接，所述第二驱动管Q2的源极经第六电阻R6接地；所述辅助线圈N3的第一端接地，所述辅助线圈N3的第二端经第一二极管D1与所述控制器U2的电源端VCC连接；所述次级线圈N2与输出整流滤波单元的输入端连接，所述输出整流滤波单元的输出端为该变压器T1电路30的输出端。辅助线圈N3通过第一二极管D1为控制器U2提供工作电源。其中，控制器U2通过驱动第二驱动管Q2的导通和截止，以控制变压器T1工作。

其中，所述输出整流滤波单元包括第二二极管D2及第三电容C3，所述次级线圈N2的第一端接地，所述次级线圈N2的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第三电容C3的正极连接，所述第三电容C3的负极接地；其中，所述第二二极管D2的阳极为所述输出整流滤波单元的输入端，所述第二二极管D2的阴极与所述第三电容C3的正极连接的一端为所述输出整流滤波单元的输出端。其中，所述第二驱动管Q2为MOS管。

此外，所述变压器T1电路30还包括第四电容C4，所述第四电容C4的第一端与所述第四电阻R4和所述初级线圈N1互连的一端连接，所述第四电容C4的第二端接地。

此外，所述变压器T1电路30还包括第五电容C5，所述第五电容C5的正极与所述控制器U2的电源、所述第一二极管D1的阴极互连，所述第五电容C5的负极接地。第五电容C5用于对控制器U2的电源端VCC的电源进行滤波处理。

综上，本实用新型LED驱动电源由于采用控制芯片U1、第一驱动管Q1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3等少量电子元器件实现LED负载(LED1～LEDN)无频闪，因此，成本相对较低，故障率低；而且又没有磁芯元件，不会影响电路的EMI。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种LED驱动电源，包括交流输入端、与交流输入端依次连接的EMI滤波电路、整流电路及变压器电路，所述变压器电路的输出端与LED负载的正向电源端连接，其特征在于，所述LED驱动电源还包括第一驱动管、控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第二电容，所述第一驱动管的漏极与所述LED负载的反向电源端连接，所述第一驱动管的源极与所述控制芯片的电流采样脚互连，且经所述第一电阻接地，所述第一驱动管的栅极与所述控制芯片的驱动脚连接；所述控制芯片的电源脚经所述第二电阻与所述变压器电路的输出端连接，且经所述第一电容接地；所述控制芯片的输出电流纹波控制脚经所述第二电容接地；所述控制芯片的电压采样脚经所述第三电阻与所述第一驱动管的漏极连接。

2.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述第一驱动管为MOS管。

3.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述变压器电路包括变压器、控制器、第二驱动管及输出整流滤波单元，所述变压器具有初级线圈、次级线圈及辅助线圈，所述控制器的电源端经第四电阻与所述初级线圈的第一端互连，且该互连的一端为所述该变压器电路的输入端，所述控制器的驱动端经第五电阻与所述第二驱动管的栅极连接；所述初级线圈的第二端与所述第二驱动管的漏极连接，所述第二驱动管的源极经第六电阻接地；所述辅助线圈的第一端接地，所述辅助线圈的第二端经第一二极管与所述控制器的电源端连接；所述次级线圈与输出整流滤波单元的输入端连接，所述输出整流滤波单元的输出端为该变压器电路的输出端。

4.如权利要求3所述的LED驱动电源，其特征在于，所述输出整流滤波单元包括第二二极管及第三电容，所述次级线圈的第一端接地，所述次级线圈的第二端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接，所述第三电容的负极接地；其中，所述第二二极管的阳极为所述输出整流滤波单元的输入端，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接的一端为所述输出整流滤波单元的输出端。

5.如权利要求3或4所述的LED驱动电源，其特征在于，所述第二驱动管为MOS管。

6.如权利要求3或4所述的LED驱动电源，其特征在于，所述变压器电路还包括第四电容，所述第四电容的第一端与所述第四电阻和所述初级线圈互连的一端连接，所述第四电容的第二端接地。

7.如权利要求3或4所述的LED驱动电源，其特征在于，所述变压器电路还包括第五电容，所述第五电容的正极与所述控制器的电源、所述第一二极管的阴极互连，所述第五电容的负极接地。