CN211047315U - 一种非隔离恒压恒流输出led驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，电源输入端通过整流模组与电源控制模组连接，所述电源控制模组分别与开关模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器连接；所述开关模组包含控制端、输入端和输出端，所述开关模组的输入端和整流模组的输出正端电连接，开关模组的输出端与电流采样电路连接，开关模组的控制端与电源控制模组连接；所述开关模组、电压采样电路、电流采样电路分别与高频变压器连接，高频变压器与至少两个功率输出模组连接，功率输出模组与输出接口电路连接；所述功率输出模组包括mosFET、IGBT或继电器。采用本实用新型的技术方案，使电源工作更加安全可靠，并拓展了LED驱动电源的功能。

Description

一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源

技术领域

本实用新型涉及一种LED驱动电源，尤其涉及一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源。

背景技术

LED因为具有体积小，耗电量少、寿命长等广受大众欢迎，而LED灯具中，LED的驱动电源直接影响到LED的寿命以及可靠性。现有的LED驱动电源电路中，由于一些非线性元件的存在，电路中包含大量谐波，其降低了输入电路的功率因数，而且造成电源工作不安全，对公共电力系统产生污染，容易造成电路故障，而且功能比较单一。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，更加安全可靠，并拓展了LED驱动电源的功能。

对此，本实用新型的技术方案为：

一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其包括整流模组、开关模组、电源控制模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器和至少两个功率输出模组，电源输入端通过整流模组与电源控制模组连接，所述电源控制模组分别与开关模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器连接；所述开关模组包含控制端、输入端和输出端，所述开关模组的输入端和整流模组的输出正端电连接，开关模组的输出端与电流采样电路连接，开关模组的控制端与电源控制模组连接，根据电源控制模组输出的PWM波形进行开关工作；

所述开关模组、电压采样电路、电流采样电路分别与高频变压器连接，所述高频变压器与负载、至少两个功率输出模组连接，所述功率输出模组与输出接口电路连接；

所述功率输出模组包括mosFET、IGBT或继电器。

采用此技术方案，高频变压器为外部负载提供稳定的供电电源，功率输出模组可以多种输出接口电路连接，多种输出接口电路又可以方便的跟单片机连接，从而实现各种功能。mosFET、IGBT、继电器组成的功率输出模组，具有输出电流大，输出功率高，发热量小，反应速度快等优点。

作为本实用新型的进一步改进，所述输出接口电路包括WIFI模组接口端、RF模组接口端、2.4G模组接口端、蓝牙模组接口端、红外模组接口端、天猫精灵模组接口端、亚马逊模组接口端、小度模组接口端、小爱模组接口端、GOOGLE模组接口端中的至少两个。采用此技术方案，可以方便连接WIFI模组、RF模组、2.4G模组、蓝牙模组、红外模组、天猫精灵模组、亚马逊模组、小度模组、小爱模组、GOOGLE模组等，更能实现智能家居的应用场合，高压LED贴片灯带的调光，调色及各种动态效果。

作为本实用新型的进一步改进，所述非隔离恒压恒流输出LED驱动电源包括电磁兼容电路，电源输入端与电磁兼容电路连接，所述电磁兼容电路与整流模组连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁兼容电路气体放电管GAP1、电阻ZW1、电容C6、变压器T2，气体放电管GAP1、压敏电阻ZW1的串联电路的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，电容C6的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，所述电源输入端的L端、N端与变压器T2的输入端连接，变压器T2的输出端与电容C1的两端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源输入端的L端与保险丝F1连接后，与气体放电管GAP1的一端、电容C6的一端、变压器T2的一输入端连接；所述电源输入端的N端通过温度保险丝NTC1与压敏电阻ZW1的一端、电容C2的另一端、变压器T2的另一输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，其包括次级整流储能电路，所述整流模组通过次级整流储能电路与电源控制模组连接；所述次级整流储能电路包括电容C2，所述电容C2并联在整流模组的输出端。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源控制模组包括电源控制芯片，所述电源控制芯片包括FB端、VCC端、CMP端、GATE端、CS端和GND端，所述电流采样电路包括电阻R6，所述电压采样电路包括电阻R7和电阻R8；

所述开关模组包括晶体管Q1，晶体管Q1的漏极与整流模组的输出正端连接，晶体管Q1的栅极通过电阻R4与GATE端连接，晶体管Q1的源极与CS端、二极管D6的负极、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端、高频变压器T1的一输入端脚、GND端连接，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端、FB端连接，所述电阻R8的另一端与变压器的一输出端、负载的一端连接；

COMP端与电容C4的一端连接；

VCC端与电阻R3的一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R2的另一端与晶体管Q1的漏极连接，电阻R3的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、变压器的另一输入端与GND端连接；

电阻R5的另一端与二极管D7的负极连接，二极管D7的另一端与高频变压器T1的另一输出端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述非隔离恒压恒流输出LED驱动电源包括放电电路，所述放电电路包括电阻R9，电容C5的一端、电阻R9的一端分别与高频变压器T1的一输出端连接，电容C5的另一端、电阻R9的另一端与整流模组的输出端连接；负载并联在电阻R9的两端，负载通过功率输出模组与输出接口电路连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述输出接口电路与低压供电电路连接；所述电源控制芯片的型号为SF6771、BP3519或OB2374。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

采用本实用新型的技术方案，电源控制模组根据电压采样和电流采样模组采到的数据进行比对，输出PWM波型控制开关模组，使电源工作更加安全可靠。而且具有多种输出接口，控制模块电路可以方便连接WIFI、RF模组，2.4G模组，蓝牙模组，红外模组，天猫精灵模组，亚马逊模组，小度模组，小爱模组，GOOGLE模组等，更能实现智能家居的应用场合，高压LED贴片灯带的调光，调色及各种动态效果。

附图说明

图1是本实用新型一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其包括整流模组、次级整流储能电路、开关模组、电源控制模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器和至少两个功率输出模组，电源输入端通过整流模组与次级整流储能电路连接，所述次级整流储能电路与电源控制模组连接，所述电源控制模组分别与开关模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器连接；所述开关模组包含控制端、输入端和输出端，所述开关模组的输入端和整流模组的输出正端电连接，开关模组的输出端与电流采样电路连接，开关模组的控制端与电源控制模组连接，根据电源控制模组输出的PWM波形进行开关工作；

所述开关模组、电压采样电路、电流采样电路分别与高频变压器连接，所述高频变压器与负载连接，所述负载为两个以上。

所述非隔离恒压恒流输出LED驱动电源包括电磁兼容电路，电源输入端与电磁兼容电路连接，所述电磁兼容电路与整流模组连接。所述电磁兼容电路气体放电管GAP1、电阻ZW1、电容C6、变压器T2，气体放电管GAP1、压敏电阻ZW1的串联电路的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，电容C6的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，所述电源输入端的L端、N端与变压器T2的输入端连接，变压器T2的输出端与电容C1的两端连接。所述电源输入端的L端与保险丝F1连接后，与气体放电管GAP1的一端、电容C6的一端、变压器T2的一输入端连接；所述电源输入端的N端通过温度保险丝NTC1与压敏电阻ZW1的一端、电容C2的另一端、变压器T2的另一输入端连接。

所述次级整流储能电路包括电容C2，所述电容C2并联在整流模组的输出端。

所述电源控制模组包括电源控制芯片，所述电源控制芯片包括FB端、VCC端、CMP端、GATE端、CS端和GND端，所述电流采样电路包括电阻R6，所述电压采样电路包括电阻R7和电阻R8；所述开关模组包括晶体管Q1，晶体管Q1的漏极与整流模组的输出正端连接，晶体管Q1的栅极通过电阻R4与GATE端连接，晶体管Q1的源极与CS端、二极管D6的负极、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端、高频变压器T1的一输入端脚、GND端连接，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端、FB端连接，所述电阻R8的另一端与变压器的一输出端、负载的一端连接；COMP端与电容C4的一端连接；VCC端与电阻R3的一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R2的另一端与晶体管Q1的漏极连接，电阻R3的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、变压器的另一输入端与GND端连接；电阻R5的另一端与二极管D7的负极连接，二极管D7的另一端与高频变压器T1的另一输出端连接。

所述非隔离恒压恒流输出LED驱动电源包括放电电路，所述放电电路包括电阻R9，电容C5的一端、电阻R9的一端分别与高频变压器T1的一输出端连接，电容C5的另一端、电阻R9的另一端与整流模组的输出端连接；负载并联在电阻R9的两端，负载通过功率输出模组与输出接口电路连接。

本实施例中包括第一负载、第二负载、第三负载、第四负载和第五负载，所述第一负载为LED灯，功率输出模组为四个，分别为第一功率输出模组、第二功率输出模组、第三功率输出模组和第四功率输出模组，所述第二负载与第一功率输出模组连接，所述第三负载与第二功率输出模组连接，所述第四负载与第三功率输出模组连接，所述第五负载与第四功率输出模组连接。第一功率输出模组、第二功率输出模组、第三功率输出模组和第四功率输出模组分别与输出接口电路的各个接口连接。所述第一功率输出模组、第二功率输出模组、第三功率输出模组和第四功率输出模组包括mosFET、IGBT或继电器。

所述输出接口电路包括WIFI模组接口端、RF模组接口端、2.4G模组接口端、蓝牙模组接口端、红外模组接口端、天猫精灵模组接口端、亚马逊模组接口端、小度模组接口端、小爱模组接口端、GOOGLE模组接口端。所述输出接口电路与低压供电电路连接。

进一步的，所述电源控制芯片的型号为SF6771、BP3519或OB2374。

本实施例中，高频变压器、次级整流储能模组为外部负载提供稳定的供电电源，整流模组和前级储能模组C2连接，并和开关模块连接，提高电源的输出稳定性。电压采样电路主要检测后级用负载电压信号，并且电压反馈信号和电源控制模组之间进行电性连接，将电压偏移信号输入控制模组进行电压检测。电流采样电路检测开关模组输出到高频变压器的电压信号，并且电压反馈信号和电源控制模组之间进行电性连接，将电压偏移信号输入控制模组进行电流检测。开关模组的输入端和整流模组的输出正端电性能连接，开关模组的输出端连接电流采样模组，开关模组的控制端根据电源控制模组输出的PWM波形进行开关工作。电源控制模组根据电压采样模组和电流采样模组反馈的电压信号调节PWM波形，使电源稳定工作在设计值范围内。

NTC1、保险丝F1、电阻R1抑制电源上电瞬间大电流的作用，前端的避雷器空气放电管GAP1和压敏ZW1连接，这种连接的后级是共模电感和电容C1的组合电路模组，对整个电源的EMC有很好的作用。

变压器T2用于开关模组在打开时储能，开关管关闭时对后级电解充电的作用，二极管D8用于开关模组关断时提供电容C5放电的通路。变压器T2的另外一个绕组通过整流模组为电源控制模组提供持续稳定的工作电压。R2是电源控制IC模块的启动模组，同时也是电源控制模组过压保护的调节端。电阻R9起到空载保护和电压维持的作用。电流采样电路连接开关模组和高频变压器之间，通过电阻R6电流采样电路的采样，将开关模组的电流转换成电源控制模组能识别的电压，通过电阻R7模组输入电源控制模组。次级储能模组的电压，电流采样电路采样开关模组输出的电流，电源控制模组根据电压采样电路和电流采样电路采到的数据进行比对，输出PWM波型控制开关模组，使电源工作在安全的设计值范围内。电源控制模组能实现当电流不超过设计最大电流时，电源工作在恒压模式，当电源超过设计电流时，电源工作在恒流模式，输出电压降低，保证了电源工作的稳定性。

功率输出模组和多种输出接口电路连接，功率输出模组主要包括大功率mosFED、IGBT或继电器，这种模组具有输出电流大，输出功率高，发热量小，反应速度快等优点。多种输出接口电路方便和单片机连接，可以方便连接WIFI模组、RF模组，2.4G模组，蓝牙模组，红外模组，天猫精灵模组，亚马逊模组，小度模组，小爱模组，GOOGLE模组等，更能实现智能家居的应用场合，高压LED贴片灯带的调光，调色及各种动态效果。

本实施例中的功率输出模组包括高电平驱动模组输出和低电平驱动模组输出，其中第一功率输出模组、第二功率输出模组和第三功率输出模组组成的模组为高电平驱动模组输出，第三功率输出模组、第四功率输出模组组成的驱动模组为低电平驱动模组输出。多种输出接口电路是根据各类外部控制所提供信号来决定使用哪种控制模组接口电路。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：其包括整流模组、开关模组、电源控制模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器和至少两个功率输出模组，电源输入端通过整流模组与电源控制模组连接，所述电源控制模组分别与开关模组、电压采样电路、电流采样电路、高频变压器连接；所述开关模组包含控制端、输入端和输出端，所述开关模组的输入端和整流模组的输出正端电连接，开关模组的输出端与电流采样电路连接，开关模组的控制端与电源控制模组连接，根据电源控制模组输出的PWM波形进行开关工作；

所述开关模组、电压采样电路、电流采样电路分别与高频变压器连接，所述高频变压器与负载、至少两个功率输出模组连接，所述功率输出模组与输出接口电路连接；

所述功率输出模组包括mosFET、IGBT或继电器。

2.根据权利要求1所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：所述输出接口电路包括WIFI模组接口端、RF模组接口端、2.4G模组接口端、蓝牙模组接口端、红外模组接口端、天猫精灵模组接口端、亚马逊模组接口端、小度模组接口端、小爱模组接口端、GOOGLE模组接口端中的至少两个。

3.根据权利要求1所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：其包括电磁兼容电路，电源输入端与电磁兼容电路连接，所述电磁兼容电路与整流模组连接。

4.根据权利要求3所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：所述电磁兼容电路气体放电管GAP1、电阻ZW1、电容C6、变压器T2，气体放电管GAP1、压敏电阻ZW1的串联电路的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，电容C6的两端分别与电源输入端的L端、N端连接，所述电源输入端的L端、N端与变压器T2的输入端连接，变压器T2的输出端与电容C1的两端连接。

5.根据权利要求4所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：所述电源输入端的L端与保险丝F1连接后，与气体放电管GAP1的一端、电容C6的一端、变压器T2的一输入端连接；所述电源输入端的N端通过温度保险丝NTC1与压敏电阻ZW1的一端、电容C2的另一端、变压器T2的另一输入端连接。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：其包括次级整流储能电路，所述整流模组通过次级整流储能电路与电源控制模组连接；所述次级整流储能电路包括电容C2，所述电容C2并联在整流模组的输出端。

7.根据权利要求2所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：所述电源控制模组包括电源控制芯片，所述电源控制芯片包括FB端、VCC端、CMP端、GATE端、CS端和GND端，所述电流采样电路包括电阻R6，所述电压采样电路包括电阻R7和电阻R8；

所述开关模组包括晶体管Q1，晶体管Q1的漏极与整流模组的输出正端连接，晶体管Q1的栅极通过电阻R4与GATE端连接，晶体管Q1的源极与CS端、二极管D6的负极、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端、高频变压器T1的一输入端脚、GND端连接，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端、FB端连接，所述电阻R8的另一端与变压器的一输出端、负载的一端连接；

COMP端与电容C4的一端连接；

VCC端与电阻R3的一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R5的一端连接，电阻R2的另一端与晶体管Q1的漏极连接，电阻R3的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、变压器的另一输入端与GND端连接；

电阻R5的另一端与二极管D7的负极连接，二极管D7的另一端与高频变压器T1的另一输出端连接。

8.根据权利要求7所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：其包括放电电路，所述放电电路包括电阻R9，电容C5的一端、电阻R9的一端分别与高频变压器T1的一输出端连接，电容C5的另一端、电阻R9的另一端与整流模组的输出端连接；负载并联在电阻R9的两端，负载通过功率输出模组与输出接口电路连接。

9.根据权利要求8所述的非隔离恒压恒流输出LED驱动电源，其特征在于：所述输出接口电路与低压供电电路连接；所述电源控制芯片的型号为SF6771、BP3519或OB2374。

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