CN212163794U - 大功率线性调光电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是一种大功率线性调光电源，包括主功率电路和调光电路，调光电路包括稳压管芯片、光耦反馈器件以及调光电压发生器，稳压管芯片的参考端与光耦反馈器件的发光端的正极分别与主功率电路的正输出端连接，稳压管芯片的阴极端与光耦反馈器件的发光端的负极连接，稳压管芯片的参考端与调光电压发生器的正电压端连接，稳压管芯片的阳极端与调光电压发生器的负电压端连接，光耦反馈器件的受光端与主功率电路的反馈输入端连接。本实用新型通过稳压管芯片和调光电压发生器组成的调光电路进行调光，使电源的输出电压与调制电压信号成线性关系，调光效果平稳连续。

Description

大功率线性调光电源

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是一种大功率线性调光电源。

背景技术

现有的开关电源根据负载类型的不同，基本设计为恒流输出、恒压输出或上述两者同时存在，输出电压或者输出电流的设定基本上完全依赖硬件电路本身参考电压的设定或者采样电阻值的设定来实现，常采用的手段是采集电源输出端的输出电压或输出电流来控制电源输出功率。然而，客户所需要的输出状态是千差万别的，例如常用于LED照明的可调光电源，现有市面的可调光电源往往由于电路结构不完善，调制出来的光线柔和度和调整的细腻度较差，有时会出现频闪现象，工作稳定性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是现有调光电源调制出来的光线柔和度和调整的细腻度较差，有时会出现频闪现象，工作稳定性不高的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型公开一种大功率线性调光电源，包括主功率电路和调光电路，调光电路包括稳压管芯片、光耦反馈器件以及调光电压发生器，稳压管芯片的参考端与光耦反馈器件的发光端的正极分别与主功率电路的正输出端连接，稳压管芯片的阴极端与光耦反馈器件的发光端的负极连接，稳压管芯片的参考端与调光电压发生器的正电压端连接，稳压管芯片的阳极端与调光电压发生器的负电压端连接，光耦反馈器件的受光端与主功率电路的反馈输入端连接。

作为优选，调光电路还包括第一滤波电感，第一滤波电感的一侧分别与调光电压发生器的正负电压端连接，第一滤波电感的另一侧的一端与稳压管芯片的参考端连接，第一滤波电感的另一侧的另一端接地，第一滤波电感的另一侧并联有第一电容、第二电容和第一电阻以及串联有第二电阻和第三电阻。

作为优选，调光电路还包括第四电阻和第五电阻，第四电阻的一端与光耦反馈器件的发光端的正极连接，第四电阻的另一端与稳压管芯片的参考端连接，第五电阻的一端与稳压管芯片的参考端连接，第五电阻的另一端接地。

进一步的，稳压管芯片为TL431型稳压芯片。

作为优选，主功率电路为恒流输出电源电路，其包括顺次连接的整流滤波模块、转换模块、变压器和恒流输出模块。

进一步的，整流滤波模块包括第二电感、整流桥、热敏电阻、EMI滤波电容、EMI滤波电阻和保险电阻，热敏电阻、EMI滤波电容和EMI滤波电阻分别并接在第二电感的一侧两端上，热敏电阻串接在第二电感一侧用于连接火线的一端上，第二电感的另一侧两端分别与整流桥连接，整流桥的输出端与所述转换模块的输入端连接。

进一步的，转换模块包括控制芯片和开关管，整流滤波模块的输出端分别与控制芯片的电源端和变压器的原边绕组连接，控制芯片的控制端与开关管的栅极连接，控制芯片的电流检测端与开关管的源极连接，开关管的漏极与变压器的原边绕组的一端连接，控制芯片的电压反馈端与光耦反馈器件的反馈输出端连接。

进一步的，转换模块还包括第一钳位电阻、第二钳位电阻、钳位电容和钳位二极管，第一钳位电阻和钳位电容串接，第二钳位电阻和钳位电容并接，钳位电容的一端与变压器的原边绕组的一端连接，第一钳位电阻的一端与钳位二极管的阴极连接，钳位二极管的阳极与变压器的原边绕组的另一端连接。

进一步的，恒流输出模块包括输出二极管和第三电感，输出二极管的阳极与变压器的副边绕组的一端连接，输出二极管的阴极与第三电感串接。

进一步的，恒流输出模块还包括输出滤波电容和输出负载电阻，输出滤波电容和输出负载电阻分别并接在变压器的副边绕组的两端上。

本实用新型的有益效果：通过稳压管芯片和调光电压发生器组成的调光电路进行调光，将实际输出电压与调光电压发生器所产生的调制信号线性对应，使电源的输出电压与调光电压发生器的调制电压信号成线性关系，调光效果平稳连续。

附图说明

图1：本实用新型大功率线性调光电源的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。

请参阅图1，在一实施例中，本实用新型提出的一种大功率线性调光电源包括主功率电路和调光电路。

调光电路包括稳压管芯片U1、光耦反馈器件OC以及调光电压发生器，稳压管芯片U1的参考端与光耦反馈器件OC的发光端的正极分别与主功率电路的正输出端连接，稳压管芯片U1的阴极端与光耦反馈器件OC的发光端的负极连接，稳压管芯片U1的参考端与调光电压发生器的正电压端连接，稳压管芯片U1的阳极端与调光电压发生器的负电压端连接，光耦反馈器件 OC的受光端与主功率电路的反馈输入端连接。

稳压管芯片U1和调光电压发生器设有第一滤波电感T1，第一滤波电感 T1为共模电感，第一滤波电感T1的一侧分别与调光电压发生器的正负电压端连接，第一滤波电感T1的另一侧的一端与稳压管芯片U1的参考端连接，第一滤波电感T1的另一侧的另一端接地，第一滤波电感T1的另一侧并联有第一电容C1、第二电容C2和第一电阻R1以及串联有第二电阻R2和第三电阻R3，第一电容C1和第二电阻R2以及第二电容C2和第三电阻R3分别构成RC滤波结构，第一电阻R1用于泄放第一电容C1和第二电容C2的储电。

具体地，主功率电路为恒流输出电源电路，其包括顺次连接的整流滤波模块、转换模块、变压器T4和恒流输出模块。

整流滤波模块用于消除交流输入信号中的干扰信号并转换为直流输入信号，整流滤波模块包括第二电感T2、整流桥BR、热敏电阻TVR、EMI 滤波电容C3、EMI滤波电阻R6-R7和保险电阻F1，热敏电阻TVR、EMI 滤波电容C3和EMI滤波电阻R6-R7分别并接在第二电感T2的一侧两端上，热敏电阻TVR串接在第二电感T2一侧用于连接火线的一端上，第二电感 T2的另一侧两端分别与整流桥BR连接，整流桥BR的输出端与所述转换模块的输入端连接。

转换模块用于控制及调节流向变压器T4的电压信号，其主要包括控制芯片U2和开关管Q1，整流滤波模块的输出端分别与控制芯片U2的电源端和变压器T4的原边绕组连接，控制芯片U2的控制端与开关管Q1的栅极连接，控制芯片U2的电流检测端与开关管Q1的源极连接，开关管Q1的漏极与变压器T4的原边绕组的一端连接，控制芯片U2的电压反馈端与光耦反馈器件OC的受光端连接。

转换模块还设有钳位结构，其包括第一钳位电阻R8、第二钳位电阻R9、钳位电容C4和钳位二极管D1，第一钳位电阻R8和钳位电容C4串接，第二钳位电阻R9和钳位电容C4并接，钳位电容C4的一端与变压器T4的原边绕组的一端连接，第一钳位电阻R8的一端与钳位二极管D1的阴极连接，钳位二极管D1的阳极与变压器T4的原边绕组的另一端连接。

恒流输出模块用于稳定输出变换后的电信号，其主要包括输出二极管 D2、第三电感T3、输出滤波电容C5-C6和输出负载电阻R10-R11，输出二极管D2的阳极与变压器T4的副边绕组的一端连接，输出二极管D2的阴极与第三电感T3串接，输出滤波电容C5-C6和输出负载电阻R10-R11分别并接在变压器T4的副边绕组的两端上。

调光电路还包括第四电阻R4和第五电阻R5，用于分压，第四电阻R4 的一端与光耦反馈器件OC的发光端的正极连接，第四电阻R4的另一端与稳压管芯片U1的参考端连接，第五电阻R5的一端与稳压管芯片U1的参考端连接，第五电阻R5的另一端接地。在不使用调光电压发生器进行调压时，当主功率电路的输出电压异常升高，第四电阻R4和第五电阻R5电压升高，使稳压管芯片U1的参考端电压下降，流过光耦反馈器件OC的发光体的电流或升高，控制芯片U2的电压反馈端的电位降低，控制芯片U2的控制端的驱动脉冲占空比降低，使主功率电路的输出电压线性降低，反之，主功率电路的输出电压线性升高，自动调节输出电压。

使用调光电压发生器进行调压时，稳压管芯片U1和光耦反馈器件OC 分别从主功率电路的输出端采集实际输出电压，调节调光电压发生器的输出电压(0V-10V)，使稳压管芯片U1的参考端电压升高(或降低)，流过光耦反馈器件OC的发光体的电流降低(或升高)，控制芯片U2的电压反馈端的电位升高(或降低)，控制芯片U2的控制端的驱动脉冲占空比升高(或降低)，使主功率电路的输出电压线性升高(或降低)。

在本实施例中，控制芯片U2为NCP1252型芯片，稳压管芯片U1为 TL431型稳压芯片。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率线性调光电源，其特征在于，包括主功率电路和调光电路，所述调光电路包括稳压管芯片、光耦反馈器件以及调光电压发生器，所述稳压管芯片的参考端与光耦反馈器件的发光端的正极分别与主功率电路的正输出端连接，所述稳压管芯片的阴极端与光耦反馈器件的发光端的负极连接，所述稳压管芯片的参考端与调光电压发生器的正电压端连接，所述稳压管芯片的阳极端与调光电压发生器的负电压端连接，所述光耦反馈器件的受光端与主功率电路的反馈输入端连接。

2.根据权利要求1所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述调光电路还包括第一滤波电感，所述第一滤波电感的一侧分别与调光电压发生器的正负电压端连接，所述第一滤波电感的另一侧的一端与稳压管芯片的参考端连接，所述第一滤波电感的另一侧的另一端接地，所述第一滤波电感的另一侧并联有第一电容、第二电容和第一电阻以及串联有第二电阻和第三电阻。

3.根据权利要求1所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述调光电路还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与光耦反馈器件的发光端的正极连接，所述第四电阻的另一端与稳压管芯片的参考端连接，所述第五电阻的一端与稳压管芯片的参考端连接，所述第五电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述稳压管芯片为TL431型稳压芯片。

5.根据权利要求1所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述主功率电路为恒流输出电源电路，其包括顺次连接的整流滤波模块、转换模块、变压器和恒流输出模块。

6.根据权利要求5所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述整流滤波模块包括第二电感、整流桥、热敏电阻、EMI滤波电容、EMI滤波电阻和保险电阻，所述热敏电阻、EMI滤波电容和EMI滤波电阻分别并接在第二电感的一侧两端上，所述热敏电阻串接在第二电感一侧用于连接火线的一端上，所述第二电感的另一侧两端分别与整流桥连接，所述整流桥的输出端与所述转换模块的输入端连接。

7.根据权利要求5所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述转换模块包括控制芯片和开关管，所述整流滤波模块的输出端分别与控制芯片的电源端和变压器的原边绕组连接，所述控制芯片的控制端与开关管的栅极连接，所述控制芯片的电流检测端与开关管的源极连接，所述开关管的漏极与变压器的原边绕组的一端连接，所述控制芯片的电压反馈端与光耦反馈器件的反馈输出端连接。

8.根据权利要求5所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述转换模块还包括第一钳位电阻、第二钳位电阻、钳位电容和钳位二极管，所述第一钳位电阻和钳位电容串接，所述第二钳位电阻和钳位电容并接，所述钳位电容的一端与变压器的原边绕组的一端连接，所述第一钳位电阻的一端与钳位二极管的阴极连接，所述钳位二极管的阳极与变压器的原边绕组的另一端连接。

9.根据权利要求5所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述恒流输出模块包括输出二极管和第三电感，所述输出二极管的阳极与变压器的副边绕组的一端连接，所述输出二极管的阴极与第三电感串接。

10.根据权利要求9所述的大功率线性调光电源，其特征在于，所述恒流输出模块还包括输出滤波电容和输出负载电阻，所述输出滤波电容和输出负载电阻分别并接在变压器的副边绕组的两端上。

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