CN211509378U

CN211509378U - 一种反激式led稳压恒流驱动电源

Info

Publication number: CN211509378U
Application number: CN202020185186.3U
Authority: CN
Inventors: 董刚
Original assignee: Shenzhen Jinyipai Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Jinyipai Technology Co ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2030-02-19

Abstract

本实用新型提供一种反激式LED稳压恒流驱动电源，还包括第二开关变压器T２，第二开关变压器T２原边线圈分别接直流电源的两极、在第二开关变压器T２的原边线圈与所述的直流电源的两极的回路中还设置有由PWM信号控制的开关管Q２；在第二开关变压器T２的副边线圈接整流二极管D６，整流二极管D６的阳极接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端；整流二极管D５和整流二极管D６的阴极分别接滤波电容C１的第一端，滤波电容C１的第二端接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端，LED串连在滤波电容C１的两端。本实用新型中，增加了第二开关变压器，有效减小开关管的电流应力，系统工作频率增加了一倍，输入、输出电流纹波明显减小。

Description

一种反激式LED稳压恒流驱动电源

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电源领域，特别是一种反激式LED稳压恒流驱动电源。

背景技术

目前，开关电源一般采用正激、反激、推挽等拓扑结构，其中反激拓扑结构由于其结构简单，能够实现输入输出隔离，并且具有功率因数校正功能而被广泛地应用于中低功率的开关电源中。中国发明授权公告号１０４７８０６４４B就公开了一种新型恒流稳压反激式LED驱动电源，该LED驱动电源包括：交流输入整流滤波单元、反激电源变换单元、输出整流滤波单元、电压/电流采样单元、基于条件作用技术Anti-windup算法的恒流控制器、基于单周期控制技术的稳压控制器、PWM调光模块，“与”逻辑模块；所述交流输入整流滤波单元、反激电源变换单元、输出整流滤波单元、电压/电流反馈采样单元组成本LED驱动电源的主电路部分；所述基于条件作用技术Anti-windup算法的恒流控制器、基于单周期控制技术的稳压控制器、PWM调光模块，“与”逻辑模块组成本LED驱动电源的外围控制电路；交流输入整流滤波单元将交流市电转换为直流脉冲电压输入到反激电源变换单元；所述反激电源变换单元包括RCD缓冲电路、高频变压器、功率开关管，当功率开关管关断时高频变压器一次侧将电能储存起来，开关管导通时高频变压器将电能传递到二次侧即输出端；所述电压/电流采样单元负责采样输出端的电压和电流信号并分别将电压采样信号和电流采样信号发送到基于单周期控制技术的稳压控制器和基于条件作用技术Anti-windup算法的恒流控制器的输入技术端，其中电压采样单元采用分压网络实现，电流采样单元采用霍尔电流传感器实现；所述基于条件作用技术Anti-windup算法的恒流控制器，采用条件作用技术Antiwindup算法对采样到的输出电流信号实现反馈控制并达到恒流的目的；所述基于单周期控制技术的稳压控制器采用单周期控制技术对采样到的输出电压信号进行反馈控制达到稳压目的；所述PWM调光模块能够调节输出端输出电流的PWM占空比，实现一种脉冲电流PWM调光；所述“与”逻辑模块，将基于条件作用技术Anti-windup算法的恒流控制器、基于单周期控制技术的稳压控制器、PWM调光模块输出的PWM信号作为其输入信号，并输出一个经过逻辑“与”运算后的PWM信号，并将这个PWM信号输送到功率开关管，控制功率开关管的导通与关断，实现反激电源变换单元中能量从一次侧到二次侧的转换。

这样的反激式LED稳压恒流驱动电源具有开关应力大、电源 EMI大、电流纹波大、电源寿命短等缺点，不能满足用户的需要。

发明内容

本实用新型针对目前反激式LED稳压恒流驱动电源具有开关应力大、电源 EMI大、电流纹波大、电源寿命短等缺点，不能满足用户的需要。提供一种反激式LED稳压恒流驱动电源。

本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种反激式LED稳压恒流驱动电源，包括开关变压器T１，所述的开关变压器T１的原边线圈两端分别接直流电源的两极，在开关变压器T１的原边线圈与直流电源的两极的回路中还设置有由PWM信号控制的开关管Q１；所述的开关变压器T１的副边线圈接整流二极管D５，所述的整流二极管D５的阳极接开关变压器T１的副边线圈的第一端；还包括第二开关变压器T２，所述的第二开关变压器T２原边线圈分别接所述的直流电源的两极、在第二开关变压器T２的原边线圈与所述的直流电源的两极的回路中还设置有由所述的PWM信号控制的开关管Q２；在所述的第二开关变压器T２的副边线圈接整流二极管D６，所述的整流二极管D６的阳极接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端；所述的整流二极管D５和整流二极管D６的阴极分别接滤波电容C１的第一端，所述的滤波电容C１的第二端接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端，LED串连在滤波电容C１的两端。

本实用新型中，增加了第二开关变压器，有效减小开关管的电流应力，系统工作频率增加了一倍，输入、输出电流纹波明显减小。

进一步的，上述的反激式LED稳压恒流驱动电源中：在所述的LED与地之间还设置有检流电阻R1，所述的检流电阻R1两端的电压反馈到开关变压器的原端，PWM信号产生器根据反馈信号输出设定的PWM信号分别接开关管Q1和开关管Q2的控制端。

进一步的，上述的反激式LED稳压恒流驱动电源中：所述的直流电源由市电经过由整流电桥整流以后，再由滤波电容C0滤波而成。

进一步的，上述的反激式LED稳压恒流驱动电源中：所述的直流电源由市电经过PFC电路转换而成。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1反激式LED稳压恒流驱动电源原理图。

附图2为本实用新型实施例1反激式LED稳压恒流驱动电源电路中的反馈电路原理图。

附图3本实用新型实施例2反激式LED稳压恒流驱动电源原理图。

具体实施方式

本实施例是一种反激式LED稳压恒流驱动电源，如图1所示，本实施例中，为了减轻开关管的电流应力，本实施例中采用了两个开关变压器：开关变压器T1和第二开关变压器T2，两个开关变压器对称设置在直流电源的输出端，具体电路图如图1所示：

市电经过由二极管D1-D4等四颗二极管组成的全波整流电桥整流以后，然后由滤波电容C0滤波形成直流电源输出，然后通过调频反激变换，为LED供电，这里可以通过反激过程中对功率进行控制。直流电源输出分别接开关变压器T1和第二开关变压器T2，两个开关变压器对称设置。开关变压器T１的原边线圈两端分别接直流电源的两极，在开关变压器T１的原边线圈与直流电源的两极的回路中还设置有由PWM信号控制的开关管Q１；开关变压器T１的副边线圈接整流二极管D５，整流二极管D５的阳极接开关变压器T１的副边线圈的第一端；还包括第二开关变压器T２，第二开关变压器T２原边线圈分别接直流电源的两极、在第二开关变压器T２的原边线圈与所述的直流电源的两极的回路中还设置有由所述的PWM信号控制的开关管Q２；在第二开关变压器T２的副边线圈接整流二极管D６，整流二极管D６的阳极接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端；这样两个开关变压器的副边均采用二极管整流，如整流二极管D5对开关变压器T1副边感应电流进行整流，整流二极管D6对第二开关变压器T2副边感应的电流进行整流。两个整流二极管整流以后的直流电同时加到滤波电容C1两端，由滤波电容C1进行滤波形成稳定的直流电源对LED供电。

本实施例中，在开关变压器原边市电进行整流滤波形成直流电是采用全波整流电桥和整流电容实现的，而在开关变压器的副边，对感应的高频电流是采用整流二极管进行半波整流的，但滤波都是采用滤波电容的。另外，在实践中，在开关变压器的原边，也可以通过PFC模块实现将交流市电转换成高压直流的，如图3所示的第二实施例中的原理图。在实践中采用公知的PFC在提高电源的功率因子的同时，也生成了较高的输出直流电源接入到开关变压器的原边由开关管反激从开关变压器副边输出。

采用开关变压器和高速开闭的开关管，可以实现将开关变压器原边的直流信号转换到副边供负载（LED）使用。

本实施例中，LED用做照明灯具，如图1所示，它是一种广场、大厅等宽广地带使用的大功率LED照明灯具的开关电源，这种照明用的LED，由数量已知的LED串连组成一个LED单元，多个这样的单元串联组成，形成LED照明灯具如图1所示的虚线框内，根据单颗LED的工作电压确定串连的LED数量的多少，根据市电整流滤波后产生的直流电压，确定串连的LED颗数，如果LED颗数较少，可以接入市电时加入变压器T1，将市电变换成与LED颗数相适配的电压，目前，可以采用半波整流的方式进行整流，这样采用一个大电流的二极管D１对开关变压器副边线圈感应的交流信号进行整流，这样可以输出较大的功率，也可以采用其它整流方式如全波整流方式或者桥式整流方式，目前市面上有些可控硅整流可以输出相当大的电流，几瓦的输出功率。滤波电路采用一颗电解电容作为滤波电容C１即可，实践中也可以使用其它滤波电路。如图1所示，市电的N级和L线分别接入由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流电桥对市电进行整流，然后由滤波电容C0滤波形成直流电，该直流电加入到如图3所示，PFC控制器的两端，形成直流输出接入开关变压器T1和第二开关变压器T2的源边，在开关变压器T1和第二开关变压器T2的源边接地之间，分别加入一个开关管Q1和开关管Q2，开关管Q1和开关管Q2的栅极由一个PWM信号产生装置控制，通过PWM信号的占空比实现对副边电源大小的控制，本实施例中，PWM信号产生装置产生至少两种占空比的PWM信号，缺省输出为占空比较高的PWM信号输出到开关管Q1的栅极。

本实施例中，为了有效地减轻开关管的电流应力，设置有第二开关变压器T2，与开关变压器T1一样开关变压器T１的副边一端接地，另一端接由整流二极管D1组成的整流电路，本实施例中，变压器T1的副边线圈的同相端接整流二极管D1的阳极也就是P极，整流二极管D1的阴极也就是N极接滤波器，本实施例中，滤波器由一枚电解电容C１组成，整流二极管D１的阴极接滤波电容C1的阳极，滤波电容C1的阴极接地。

本实施例中，具有反馈电路，反馈电路使输出到LED的电流恒流，如图2所示，市电通过整流滤波以后，形成稳定的直流电接入LED串，滤波电容C１也就是电解电容的阳极接LED串的输入端也就是LED的P极，通过检流电阻R1接地，本实施例中，由于LED照明灯具具有较大的功率，因此，检流电阻R1可选择一枚较小的电阻，这样，当电流较大时，也不会使光耦导通，只有在电流大于设置的值时，才会使光耦U1导通，光耦U1的输出端接PWM信号发生装置U2，当光耦U1导通时，PWM信号发生器U2输出较低占空比的PWM信号控制开关管Q１，这样，输出到LED照明灯具的功率将会降低，检流电阻R１两端的电压不足以使光耦U１导通，输出到PWM信号产生装置U２的控制信号转变成无效信号，使开关变压器副边输出的功率增加，如此重复，使LED照明灯具始终处于较高的功率。实现LED的恒流。

本实施例中，还包括LED灯具功率调节电路，利用本功率调节电路可以调节LED的输出功率，本实施例中，在PWM产生装置U2中多个设置占空比不同的PWM信号，在选择较高的占空比的PWM信号控制开关管Q１时，调节检流电阻R１的阻值，本实施例中，检流电阻R１为阻值可调电阻，它的阻值和PWM信号产生装置U２输出的PWM信号的占空比相对应。

Claims

1.一种反激式LED稳压恒流驱动电源，包括开关变压器T1，所述的开关变压器T1的原边线圈两端分别接直流电源的两极，在开关变压器T1的原边线圈与直流电源的两极的回路中还设置有由PWM信号控制的开关管Q1；所述的开关变压器T1的副边线圈接整流二极管D５，所述的整流二极管D５的阳极接开关变压器T1的副边线圈的第一端；其特征在于：还包括第二开关变压器T２，所述的第二开关变压器T２原边线圈分别接所述的直流电源的两极、在第二开关变压器T２的原边线圈与所述的直流电源的两极的回路中还设置有由所述的PWM信号控制的开关管Q２；在所述的第二开关变压器T２的副边线圈接整流二极管D６，所述的整流二极管D６的阳极接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端；所述的整流二极管D５和整流二极管D６的阴极分别接滤波电容C1的第一端，所述的滤波电容C1的第二端接第二开关变压器T２的副边线圈的第一端，LED串连在滤波电容C1的两端。

2.根据权利要求1所述的反激式LED稳压恒流驱动电源，其特征在于：在所述的LED与地之间还设置有检流电阻R1，所述的检流电阻R1两端的电压反馈到开关变压器的原端，PWM信号产生器根据反馈信号输出设定的PWM信号分别接开关管Q1和开关管Q2的控制端。

3.根据权利要求1或2所述的反激式LED稳压恒流驱动电源，其特征在于：所述的直流电源由市电经过由整流电桥整流以后，再由滤波电容C0滤波而成。

4.根据权利要求1或2所述的反激式LED稳压恒流驱动电源，其特征在于：所述的直流电源由市电经过PFC电路转换而成。