CN207022247U - 一种led面板灯中多路均流输出电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED面板灯中多路均流输出电路，属于驱动电源技术领域。本实用新型包括多个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且各变压器的输入绕组串联，变压器的输入绕组侧依次经整流电路和EMC滤波电路连接交流市电；所述变压器的输出绕组匝数也相同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后连接负载LED灯。本实用新型输出电流只和每组的匝比有关，和流过的初级绕组的电流有关，当流过的初级电流为定值后，再加上匝比为固定的数值，其输出电流也就为定值，实现了每组输出电流为定值，电路分流精度得到显著提高。

Description

一种LED面板灯中多路均流输出电路

技术领域

本实用新型涉及一种输出电路，更具体地说，涉及一种LED面板灯中多路均流输出电路。

背景技术

电流分流是指当电流从主路通过两组或者两组以上支路时，因为阻抗不同，每个支路流过的电流不同。在目前市面上销售的面板灯中，电源都是外置，因此在做UL等安规指令的时候，都要过LVLE(低电压安全指令)，所以其输出电压不能超过60VDC。而由于面板灯珠数量很多，并联组数数量也很多，这对面板灯出光均匀性，整灯光效，寿命都有很大影响。如某型号面板灯串并联为16S12P，如果让每个组流过的电流相等，采用普通的恒流方案，是很困难的，因为每组灯珠的电压不同，每一组正向电压也就不同。当并联起来后，正向电压最小的那组流过的电流就越大，相反正向电压越大，流过的电流就越小。更糟糕的是，当流过的的电流越大，灯珠本身发热量就越高，稳定下来，其正向压降就越大，这种现象形成了一种正的反馈，即流过的电流越大的那组，电流是有一直变大的趋势，直到LED死灯，这种现象是不愿看到的。

目前用的比较多的线路类型如下：

1)传统的低压恒流电路

如图1所示，该电路采用原边PSR架构，虽然能够保证输出总的电流恒定，但是在其具体分支路中，由于每一个灯珠的正向导通压降有所不同。在并联电路中，分给每个支路的电压虽然是相等的，但因为灯珠压降不同，在其电压相同情况下，流过每个支路的电流仍是不同的。

2)低压线性恒流驱动电路

如图2所示，该电路通过恒流IC检测流过电流，达到规定的数值后就自动关闭，来实现恒流的目的，虽然能够解决每个支路的恒流问题，但是增加了输出功耗，降低了电源的效率，不利于平板灯光效的提升。

3)多开关电源恒流电路

如图3所示，该电源架构也能够解决每个支路恒流问题，但是每一个恒流支路需要单独的恒流开关电源，虽然实现了很好的恒流效果，但是需要的元器件数量很多。面临着很高的成本，况且输出效率也降低了很多。因为在一个电源里面，涉及到多个工作频率，因此有多个频谱，所以EMI/EMC处理也比较棘手。电路比较复杂，性价比比较低。

现在市场上针对面板灯电源多采用的方案为图1和图2所示电路。图1所示电路成本比较便宜，解决了总的输出电流的恒定，但是没有解决每个支路恒流问题。图2解决了每个支路的恒流精度，但是每个恒流驱动都要消耗一定的能量，降低了电源的效率。图3因为成本太高，目前已经被放弃。

经检索，中国专利号ZL201220195584.9，专利名称为：一种LED灯隔离驱动电源；该申请案包括整流电路、隔离变压器T1、MOS管、控制芯片U1、输出整流滤波电路和输出反馈电路，所述整流电路的输入侧依次经过突波吸收电路、EMC滤波电路后连接到交流电源Vin，所述整流电路的输出侧经PFC提升电路连接到相互串联的隔离变压器T1初级绕组和MOS管，所述隔离变压器T1次级绕组经输出整流滤波电路后连接负载LED和采样电路，所述采样电路连接到反馈电路的输入，该反馈电路的输出连接到控制芯片U1的输入，所述控制芯片U1的输出连接到MOS管的门极。该申请案提供的LED灯隔离驱动电源，通过在反馈电路中设置输出稳压电路和电流控制电路，使得输出电压稳定性可控，恒流精度得到提高。但该申请案类似于图3所示多开关电源恒流电路，虽然恒流效果较好，但需要的元器件数量很多，面临着很高的成本，性价比比较低。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有LED面板灯中输出电路存在的以下问题：1)分流精度不够高；2)成本高；3)效率低；提供了一种LED面板灯中多路均流输出电路。本实用新型通过创新的构建方法，不仅将原有的电路所存在的问题全部解决，并且在其基础上大大提高了电源的性能，是一种实用性强、性价比高的方案。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，包括多个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且各变压器的输入绕组串联，所述变压器的输出绕组匝数也相同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后连接负载LED灯。

作为本实用新型更进一步地改进，该均流输出电路包括2-6个输入绕组串联在一起的变压器。

作为本实用新型更进一步地改进，每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后串联一串LED灯珠。

作为本实用新型更进一步地改进，每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后连接多个并联在一起的LED灯珠串。

作为本实用新型更进一步地改进，所述的整流滤波电路包括整流二极管D、滤波电解电容C和泄放电阻R，整流二极管D的阳极与变压器的输出绕组一端相连，整流二极管D的阴极分别连接滤波电解电容C的正极、泄放电阻R的一端和LED灯的正极；滤波电解电容C的负极、泄放电阻R的另一端和LED灯的负极连接变压器的输出绕组的另一端。

作为本实用新型更进一步地改进，变压器的输入绕组侧一端连接母线电压，另一端连接开关MOS管的漏极，开关MOS管的栅极连接一PWM信号控制芯片，开关MOS管的源极经一电阻RS后接地。

作为本实用新型更进一步地改进，变压器的输入绕组侧依次经整流电路和EMC滤波电路连接交流市电。

作为本实用新型更进一步地改进，所述的变压器采用EE16型、EE19型或者EFD25型小型化变压器替代原来的PQ2620型、PQ2625型、PQ3220型、PQ3225型更大的变压器。

作为本实用新型更进一步地改进，所述的变压器输出绕组采用不同的匝数，各变压器的输出电流值不同。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，设置多个变压器，将多个变压器的初级绕组串联在一起且设置各变压器的初级绕组匝数相同，如此输出电流只和每组的匝比有关，和流过的初级绕组的电流有关，当流过的初级电流为定值后，再加上匝比为固定的数值，其输出电流也就为定值，实现了每组输出电流为定值，电路分流精度得到显著提高；

(2)本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，相对于目前市面上主流的低压恒流电路和低压线性恒流驱动电路，可将原先使用的PQ2620型、PQ2625型、PQ3220型或PQ3225型大变压器改为使用EE16型、EE19型或者EFD25型小变压器，不仅降低了变压器的使用成本，且整个LED面板灯的体积也可进一步缩小；

(3)本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，相对于目前市面上主流的低压恒流电路和低压线性恒流驱动电路，由一个变压器负载多个并联在一起的LED灯珠串，改为可由多个变压器各负载一串LED灯珠串，或者多个变压器均分需负载的LED灯珠串，在需负载LED灯珠串数量相同的情况下，本实用新型的均流输出电路更能保证电路工作的稳定性及恒流精度；

(4)本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，电路结构简单，所用元器件都是采用磁材来实现，成本低，且因损耗只有线损和磁损，损耗很小可忽略，因而具有很高的效率。

附图说明

图1是传统的低压恒流电路的线路图；

图2是传统的低压线性恒流驱动电路的线路图；

图3是传统的多开关电源恒流电路的线路图；

图4是本实用新型实施例1所述多路均流输出电路的线路图；

图5是本实用新型母线电压产生电路的线路图；

图6是本实用新型实施例2所述多路均流输出电路的线路图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本实用新型的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其核心思想在于：变压器的输出电流只和每组的匝比有关，和流过的初级绕组的电流有关，在流过的初级电流为定值，输出绕组的匝比为固定的数值条件下，变压器的输出电流也就为定值。在此思想下，本实用新型的均流输出电路包括多个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且各变压器的输入绕组串联，所述变压器的输出绕组匝数也相同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后连接负载LED灯。基于本实用新型的设计思路，变压器理论上可以设计无数个，但从器件成本、LED面板灯体积以及电路的优化等角度考虑，均流输出电路包括2-6个输入绕组串联在一起的变压器较为合适。且根据不同型号LED面板灯的实际需要，均流输出电路中可设置每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后串联一串LED灯珠，或者每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后连接多个并联在一起的LED灯珠串。无论上述哪种设计，均比目前市面上主流的低压恒流电路和低压线性恒流驱动电路，在需负载LED灯珠串数量相同的情况下，更能保证电路工作的稳定性及恒流精度。下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行具体描述：

实施例1

如图4所示，本实施例的多路均流输出电路，包括2个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且2个变压器的输入绕组串联。变压器的输入绕组侧一端依次经整流电路和EMC滤波电路连接交流市电(参看图5)。交流市电经EMC滤波和整流后为变压器提供母线电压。变压器的另一端连接开关MOS管的漏极，开关MOS管的栅极连接一PWM信号控制芯片，开关MOS管的源极经一电阻RS后接地。开关MOS管通过开关的作用，把变压器原边的能量耦合到副边去。

变压器的输出绕组匝数也相同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后串联一串LED灯珠。所述的整流滤波电路包括整流二极管D、滤波电解电容C和泄放电阻R，整流二极管D的阳极与变压器的输出绕组一端相连，整流二极管D的阴极分别连接滤波电解电容C的正极、泄放电阻R的一端和LED灯的正极；滤波电解电容C的负极、泄放电阻R的另一端和LED灯的负极连接变压器的输出绕组的另一端。

本实施例相对于目前市面上主流的低压恒流电路和低压线性恒流驱动电路，将原先使用的PQ2620型变压器改为使用两个EE16型变压器。不仅降低了变压器的使用成本，且整个LED面板灯的体积也可进一步缩小。

本实施例通过主输入绕组连接起来两个变压器，主输入绕组匝数均分，分别为N11和N12，次级输入绕组分别为N21和N22，假设流过初级绕组的电流为I11和I12，流过两个输出绕组的电流分别为I21和I22。因为主输入绕组为串联在一起，所以两者的电流是相等的，即：I11＝I12。根据安培环路定理可以得到：I11*N11＝I21*N21；I12*N12＝I22*N22；又因为两个输入绕组匝数和电流是相等的，所以可以推出I21*N21＝I22*N22；如果两个输出绕组匝数相同，那么必然有：I21＝I22。即两个输入输出绕组流过的电流相等。

本实施例提供的方案因为输出电流只和每组的匝比有关，和流过的初级绕组的电流有关，当流过的初级电流为定值后，再加上匝比为固定的数值，其输出电流也就为定值，实现了每组输出电流为定值，所以分流精度高；因为电路结构简单，其涉及的物料通过采用磁材来实现，所以成本低；且因为电路损耗只有线损和磁损，这两个损耗都很小，可以忽略所以效率高。

实施例2

结合图6，本实施例的一种LED面板灯中多路均流输出电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例从器件成本、LED面板灯体积以及电路的优化等角度考虑，每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后连接2个并联在一起的LED灯珠串。本实施例的方案在需负载LED灯珠串数量相同的情况下，相对于目前市面上主流的低压恒流电路和低压线性恒流驱动电路，同样更能保证电路工作的稳定性及恒流精度。

实施例3

本实施例的一种LED面板灯中多路均流输出电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的均流输出电路包括3个输入绕组串联在一起的变压器。

实施例4

本实施例的一种LED面板灯中多路均流输出电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的均流输出电路包括6个输入绕组串联在一起的变压器。

实施例5

本实施例的一种LED面板灯中多路均流输出电路，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例中变压器的输出绕组匝数不同，各变压器的输出电流值不同

实施例1-5所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，通过创新的构建方法，不仅将原有的电路所存在的问题全部解决，并且在其基础上大大提高了电源的性能，是一种实用性强、性价比高的方案。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：包括多个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且各变压器的输入绕组串联，所述变压器的输出绕组匝数也相同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后连接负载LED灯。

2.根据权利要求1所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：该均流输出电路包括2-6个输入绕组串联在一起的变压器。

3.根据权利要求1所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后串联一串LED灯珠。

4.根据权利要求1所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：每个变压器的输出绕组经输出整流滤波电路后连接多个并联在一起的LED灯珠串。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：所述的整流滤波电路包括整流二极管D、滤波电解电容C和泄放电阻R，整流二极管D的阳极与变压器的输出绕组一端相连，整流二极管D的阴极分别连接滤波电解电容C的正极、泄放电阻R的一端和LED灯的正极；滤波电解电容C的负极、泄放电阻R的另一端和LED灯的负极连接变压器的输出绕组的另一端。

6.根据权利要求5所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：变压器的输入绕组侧一端连接母线电压，另一端连接开关MOS管的漏极，开关MOS管的栅极连接一PWM信号控制芯片，开关MOS管的源极经一电阻RS后接地。

7.根据权利要求6所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：变压器的输入绕组侧依次经整流电路和EMC滤波电路连接交流市电。

8.根据权利要求7所述的一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：所述的变压器采用EE16型、EE19型或者EFD25型变压器。

9.一种LED面板灯中多路均流输出电路，其特征在于：包括多个变压器，所述变压器的输入绕组匝数相同，且各变压器的输入绕组串联，所述变压器的输出绕组匝数不同，每个变压器的输出绕组均经输出整流滤波电路后连接负载LED灯，各变压器的输出电流值不同。