CN209914118U

CN209914118U - 一种自动恒温控制输出功率的led电源电路

Info

Publication number: CN209914118U
Application number: CN201920245735.9U
Authority: CN
Inventors: 许松波
Original assignee: Shenzhen Jinyongxin Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Jinyongxin Technology Co Ltd
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2029-02-26

Abstract

本实用新型公开了一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路，包括：恒压电路模块，恒流电路模块，恒温电路模块，以及用于控制恒压电路模块的电压、恒流电路模块的电流、恒温电路模块的温度稳定的控制模块。本实用新型通过设置电源恒压电路模块、电源恒流电路模块、电源恒温电路模块、以及控制模块，通过控制模块控制电源的电压和电流稳定，在电源恒温电路模块中设置热敏电阻和NPN三极管，通过热敏电阻的特性调节NPN三极管的电压、电流大小，结合电源恒压和恒流原理控制整个电源的温度，将LED电源的温度控制在某一个值附近，整个电路结构简单，成本较低，缩短产品研发周期。

Description

一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路

技术领域

本实用新型涉及电源电路的温度控制领域，尤其涉及的是一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路。

背景技术

现有技术中，大功率的玉米灯、工矿灯、路灯等照明功率比较大，照明时开关电源会产生较高的温度，高温容易烧坏LED。

目前的开关电源温度控制和保护主要有两种方法：

1、通过热敏开关及关断电路来实现，当内部温度达到一定的数值，如90 度时，热敏开关断开，关断开关电源的输出，达到保护电源及附属设备的作用；

2、如果设备对于恒温要求较高时，目前的流行做法是用CPU及对应软件和控制电路来实现，利用CPU的AD转换，测试判别对应的温度，来实现必要的控制。

但是上述两种方法存在一定的缺陷：

第1种方法：体积大，无法实现简易的恒温控制，达到某一个设定温度后关断，用户的体验非常差。尤其对LED照明，当灯具内部较热时，灯具不能起到照明作用，使用不方便，不智能；

第2种方法：电路非常复杂，控制难度高，编写软件的工作量大，研发周期长，投入大，产品可靠性低、成本高等缺点。尤其针对如LED照明等消费类产品市场，性价比非常低，难以普及应用。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种体积较小、电路布局简单、成本较低、可靠性高的自动恒温控制输出功率的LED电源电路。

本实用新型的技术方案如下：一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路，包括：恒压电路模块，恒流电路模块，恒温电路模块，以及用于控制恒压电路模块的电压、恒流电路模块的电流、恒温电路模块的温度稳定的控制模块；

所述控制模块包括：U2、D4、D5、U3、以及PWM控制器，所述U2第一同相输入端和第一反相输入端分别连接恒压电路模块，所述U2第一输出端通过 D5连接U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器；所述U2第二同相输入端和第二反相输入端分别连接恒流电路模块，所述U2第二输出端通过D4连接 U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器；

所述恒温电路模块包括：NTC、R4、R6、以及Q6，所述NTC第一端与恒压电路模块连接，所述NTC第二端通过R4与Q6的B端连接，所述Q6的B 端与E端并联R6，所述Q6的E端与U2的第二同相输入端连接，所述Q6的C 端与恒流电路模块连接。

采用上述技术方案，所述的自动恒温控制输出功率的LED电源电路中，所述恒压电路模块包括：R8、R11、R12、R14、R15、D2、以及C4，所述R8第一端与VOUT+连接，所述R8第二端分别与D2的K端和R端连接，所述D2 的A端与R端并联C4；所述R8第二端还与R14第一端连接，所述R14第二端与R12第一端连接，所述R12第二端与U3第一端连接，所述R12和R14之间的节点连接U2的第一反相输入端；所述R15第一端与VOUT+连接，所述R15 第二端与R11第一端连接，所述R11第二端与U3第一端连接，所述R11、R15 之间的节点连接U2第一同相输入端。

采用上述各个技术方案，所述的自动恒温控制输出功率的LED电源电路中，所述恒流电路模块包括：VR1、R1、R2、R3、R7、R9、R10、C2、以及C3，所述VR1第一端和第二端并联R7，所述VR1第一端与R8第二端连接，所述 VR1第二端与R9第一端连接，所述R9第二端与R3第一端连接，所述R3第二端通过C2与U2第二反相输入端连接，所述R9第二端还与R10第一端连接，所述R10第二端与U2第二反相输入端连接；所述R1第一端与VOUT-连接，所述R1第二端通过C3与U2的第二同相输入端连接，所述R2第一端与R1第一端连接，所述R2第二端与U2的第二同相输入端连接。

采用上述各个技术方案，本实用新型通过设置电源恒压电路模块、电源恒流电路模块、电源恒温电路模块、以及控制模块，通过控制模块控制电源的电压和电流稳定，在电源恒温电路模块中设置热敏电阻和NPN三极管，通过热敏电阻的特性调节NPN三极管的电压、电流大小，结合电源恒压和恒流原理控制整个电源的温度，将LED电源的温度控制在某一个值附近，整个电路结构简单，成本较低，缩短产品研发周期。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

需要说明的是：本实用新型中所涉及的元器件中，R表示一般电阻，NTC 表示负温度系数类型的热敏电阻，C表示电容，Q表示NPN型三极管，D表示二极管，U表示集成电路控制器，上述各符号为本领域技术人员所通用的符号，同时，本实用新型中各电子元器件的连接为电连接。

本实施例提供了一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路，包括：恒压电路模块，恒流电路模块，恒温电路模块，以及用于控制恒压电路模块的电压、恒流电路模块的电流、恒温电路模块的温度稳定的控制模块。

所述控制模块包括：U2、D4、D5、U3、以及PWM控制器，所述U2第一同相输入端和第一反相输入端分别连接恒压电路模块，所述U2第一输出端通过 D5连接U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器；所述U2第二同相输入端和第二反相输入端分别连接恒流电路模块，所述U2第二输出端通过D4连接 U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器。

进一步的，所述恒压电路模块包括：R8、R11、R12、R14、R15、D2、以及C4，所述R8第一端与VOUT+连接，所述R8第二端分别与D2的K端和R 端连接，所述D2的A端与R端并联C4；所述R8第二端还与R14第一端连接，所述R14第二端与R12第一端连接，所述R12第二端与U3第一端连接，所述 R12和R14之间的节点连接U2的第一反相输入端；所述R15第一端与VOUT+ 连接，所述R15第二端与R11第一端连接，所述R11第二端与U3第一端连接，所述R11、R15之间的节点连接U2第一同相输入端。

进一步的，所述恒流电路模块包括：VR1、R1、R2、R3、R7、R9、R10、 C2、以及C3，所述VR1第一端和第二端并联R7，所述VR1第一端与R8第二端连接，所述VR1第二端与R9第一端连接，所述R9第二端与R3第一端连接，所述R3第二端通过C2与U2第二反相输入端连接，所述R9第二端还与R10 第一端连接，所述R10第二端与U2第二反相输入端连接；所述R1第一端与VOUT-连接，所述R1第二端通过C3与U2的第二同相输入端连接，所述R2第一端与R1第一端连接，所述R2第二端与U2的第二同相输入端连接。

本实施例中的电路原理如下：

恒压电路模块中：R8、D2、以及C4构成一个2.5V的基准电压，此基准电压为电压的基准电压，在整个电路中保持不变。R14和R12构成一个分压电路，使得U2的2脚得到一个基准电压。由R15和R11串联构成一个输出电压的采样电路，采样电路得到的输出电压给到U2的3脚。当输出电压高于基准电压的时候，3脚电压就高于2脚，U2的1脚就输出个高电平，通过D5使得U3光耦导通，PWM控制的IC得到光耦导通的信号后，会关闭输出，这样电压就会降下来。反之当输出电压低于基准的时候，3脚电压就低于2脚，U2的1脚就输出低电平，使得U3光耦关闭，PWM控制器的IC得到光耦关闭的信号后，会打开输出。通过这样的反复调节，最后得到一个稳定的电压。

恒流电路模块中：由VR1，R7，R9，R3和R10一起构成一个分压电路，使得U2的6脚得到一个电流的基准电压，电流流过R1时，在R1上会形成一个电压，U2的5脚就检测这个电压的值。当流过R1电流的电压值高于U2的6 脚得到的基准电压时，U2的7脚就输出一个高电平，通过D4使得U3光耦导通， PWM控制器的IC得到光耦导通的信号后，会关闭输出。反之当流过R1电流的电压值低于U2的6脚得到的基准电压时，U2的7脚就输出一个低电平，通过 D4使得U3光耦关闭，PWM控制器的IC得到光耦关闭的信号后，会打开输出。这样的反复调节，最后得到一个稳定的电流。

恒温电路模块中：LED驱动电源在工作的时候，温度会随着工作的时间增加而慢慢上升，要保持整个电源始终在恒温状态，就需要不断去改变电源的输出功率，使得电源温度达到平衡，因此通过改变电流的基准来实现。

当LED电源开始工作后，温度慢慢升高时，NTC热敏电阻的值会慢慢下降，通过NTC，R4，R6的分压，使得Q6的基级(B端)电压也会慢慢升高。Q6工作在放大状态，Q6的Ice电流也就变的更大，同样，流过R7和VR1电流也增加， VR1和R7的电压升高。在总电压2.5V没变的条件下，使得分压电阻R3的电压下降，相当于电流的基准电压下降，通过电源的恒流原理可知，当电流的基准电压下降后，电源的输出功率也会下降，这样电源的温度上升速度就变慢。通过不断调节恒压电路模块中的电压和恒流电路模块中的电流，当温度上升到预设的温度值(如环境温度70度)的时候，电流的基准电压就基本固定在一个值，整个电源就进入一个稳定状态，使得整个LED电源温度始终保持在一个相对固定的值附近。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种自动恒温控制输出功率的LED电源电路，其特征在于：

包括：恒压电路模块，恒流电路模块，恒温电路模块，以及用于控制恒压电路模块的电压、恒流电路模块的电流、恒温电路模块的温度稳定的控制模块；

所述控制模块包括：U2、D4、D5、U3、以及PWM控制器，所述U2第一同相输入端和第一反相输入端分别连接恒压电路模块，所述U2第一输出端通过D5连接U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器；所述U2第二同相输入端和第二反相输入端分别连接恒流电路模块，所述U2第二输出端通过D4连接U3第一端，所述U3第二端连接PWM控制器；

所述恒温电路模块包括：NTC、R4、R6、以及Q6，所述NTC第一端与恒压电路模块连接，所述NTC第二端通过R4与Q6的B端连接，所述Q6的B端与E端并联R6，所述Q6的E端与U2的第二同相输入端连接，所述Q6的C端与恒流电路模块连接。

2.根据权利要求1所述的自动恒温控制输出功率的LED电源电路，其特征在于：所述恒压电路模块包括：R8、R11、R12、R14、R15、D2、以及C4，所述R8第一端与VOUT+连接，所述R8第二端分别与D2的K端和R端连接，所述D2的A端与R端并联C4；所述R8第二端还与R14第一端连接，所述R14第二端与R12第一端连接，所述R12第二端与U3第一端连接，所述R12和R14之间的节点连接U2的第一反相输入端；所述R15第一端与VOUT+连接，所述R15第二端与R11第一端连接，所述R11第二端与U3第一端连接，所述R11、R15之间的节点连接U2第一同相输入端。

3.根据权利要求1所述的自动恒温控制输出功率的LED电源电路，其特征在于：所述恒流电路模块包括：VR1、R1、R2、R3、R7、R9、R10、C2、以及C3，所述VR1第一端和第二端并联R7，所述VR1第一端与R8第二端连接，所述VR1第二端与R9第一端连接，所述R9第二端与R3第一端连接，所述R3第二端通过C2与U2第二反相输入端连接，所述R9第二端还与R10第一端连接，所述R10第二端与U2第二反相输入端连接；所述R1第一端与VOUT-连接，所述R1第二端通过C3与U2的第二同相输入端连接，所述R2第一端与R1第一端连接，所述R2第二端与U2的第二同相输入端连接。