專利名稱：一種可控led負載電流的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于照明光源的電源，特別是-
4中可控LED負載電流的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
LED是一種固體光源，當它兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流 子發(fā)生復(fù)合，放出的過剩能量將引起光子發(fā)射。采用不同的材料，可制成不同顏色的發(fā)光二 極管。作為一種新的光源，近年來各大公司和研究機構(gòu)對LED的研究方興未艾，使其光效得 以大大提高，Lumiled公司目前已研發(fā)并生產(chǎn)出光效達到90Lm/W的白色LED，已達到白熾燈 的水平。
和白熾燈的相比較，LED在性能上具有很多優(yōu)點 見下表
表1白熾燈與白色LED的性能比較
色溫(K) 光效(Ww) 反應(yīng)速度(μδ 沖擊電流. 耐壓擊性 壽命(h)
LED 3000~10000 —15
0.1
0 很強 >20, 000
白熾燈 2500~3000 15 IOO3000 10倍額定電流 易斷裂 <1000新的光源呼喚新的大功率LED驅(qū)動電路，與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同，LED驅(qū)動 電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同時完成與LED的電壓和電流的匹配。在實際運用中，負載常采用串并聯(lián)LED構(gòu)成陣列，這會使輸出電流隨輸入電壓和 環(huán)境溫度等因素而發(fā)生的變化更加顯著，并且陣列形式或LED個數(shù)變化，限流電阻也應(yīng)相 應(yīng)變化，所以采用這種簡單結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路一般只適合于驅(qū)動陣列形式固定的，并且 燈個數(shù)較少的LED陳列。LED伏安特性的數(shù)字模型可用下式表示VF=Vturn-on+RsIF+ ( Δ VF/Δ Τ) (T_25°C)其中，Vturn-on是LED的啟動電壓。Rs表示伏安曲線的斜率。T環(huán)境溫度，Δ VF/ΔΤ是LED正向電壓的溫度系數(shù)，對 于多數(shù)LED而言典型值為_2V°C。從LED的伏安曲線及數(shù)字模型看，LED在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募毿∽儎訉⒁?起LED電流的很大變化，并且，環(huán)境溫度，LED老化時間等因素也將改變影響LED的電氣性 能。而LED的光輸出直接與LED電流相關(guān)，所以LED驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因 素發(fā)生變動的情況下，LED的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化，并且，若LED
3電流失控，LED長期工作在大電流下將影響LED的可靠性和壽命，并有可能失效。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種功率大、可靠性好，隨輸入電壓和溫度等因素變化 小的可控LED負載電流的驅(qū)動裝置。本實用新型的目的這樣實現(xiàn)的，一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，至少包括 EMC和浪涌電流控制電路、一次整流和濾波電路、單端反激式DC/DC功率變換器、二次整流 和濾波電路及恒流、恒壓輸出電路，恒流、恒壓輸出電路與LED陣例的兩電極電連接，其特 征是恒流、恒壓輸出電路和單端反激式DC/DC功率變換器之間連接有過流、過壓、過熱和 欠壓信號采樣電路和過流、過壓、過熱和欠壓保護電路，過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電 路的提取的電壓波動信號經(jīng)過流、過壓、過熱和欠壓保護電路后控制單端反激式DC/DC功 率變換器輸出，使恒流、恒壓輸出電路輸出穩(wěn)定的電壓和電流；過流、過壓、過熱和欠壓保護 電路采用電流控制模式PWM/PFM發(fā)生器。所述的單端反激式DC/DC功率變換器是寬動態(tài)范圍隔離型，它包括穩(wěn)壓管 P6KE200A和二極管IN4007構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，變壓器T2和T0P245及外圍電路，由變壓器T2 和T0P245及外圍電路將變壓器T2初級的高壓低頻轉(zhuǎn)換成低壓高頻，變壓器T2的次級包括 兩組，一組經(jīng)二次整流和濾波電路整流和濾波提供給負載LED陣列，另一組為電壓采樣輸 出端，電壓采樣輸出端與IN4148/ES1D、ZMM5243B-7及電容C9構(gòu)成過流、過壓、過熱和欠壓 信號采樣電路。所述的電壓采樣輸出端一端經(jīng)IN4148/ES1D和電容C9到負電源，另一端直接到負 電源。所述的IN4148/ES1D的穩(wěn)壓輸出端與電解電容C9的正極端連接，其連接端經(jīng) ZMM5243B-7和電阻后輸入到T0P245的控制端C，通過電壓采樣線圈的輸出端反饋到T0P245 的控制端C，由T0P245調(diào)節(jié)變壓器T2的振蕩頻率。所述的T0P245的控制端C與負電源之間有小于10 Ω的電阻和串接的電解電容。所述的一次整流和濾波電路輸出端與變壓器Τ2的第一組線圈的同相端連接有電 容 C4, C4 選用 2. 2nF/lkV。本實用新型的優(yōu)點是由于本實用新型引入了電壓或電流反饋控制環(huán)節(jié)。用戶可 以根據(jù)需要改變負載LED陣列形式和LED個數(shù)，得到不同的輸出功率。同時該驅(qū)動電路也 克服了因輸入電壓，環(huán)境溫度等因素而LED燈光的顏色易變動等弊端，功率因數(shù)達到0. 9以 上，THD可做到20%以下，壽命可達到50000小時以上，同時還可完成從100%到1%的調(diào)光 功能，并且此系列產(chǎn)品還具備過壓和過流保護功能。

下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型作進一步說明圖1是本實用新型實施例電路原理框圖；圖2是本實用新型實施例電路圖。圖中1、AC220V輸入；2、EMC和浪涌電流控制電路；3、一次整流和濾波電路；4、單 端反激式DC/DC功率變換器；5、二次整流和濾波電路；6、恒流、恒壓輸出電路；7、LED陣例；8、過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路；9、過流、過壓、過熱和欠壓保護電路。
具體實施方式
如圖1所示，一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，至少包括EMC和浪涌電流控制 電路2、一次整流和濾波電路3、單端反激式DC/DC功率變換器4、二次整流和濾波電路5及 恒流、恒壓輸出電路6，恒流、恒壓輸出電路6與LED陣例7的兩電極電連接，恒流、恒壓輸出 電路6和單端反激式DC/DC功率變換器4之間連接有過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路 8和過流、過壓、過熱和欠壓保護電路9，過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路8的提取的電 壓波動信號經(jīng)過流、過壓、過熱和欠壓保護電路9后控制單端反激式DC/DC功率變換器4輸 出，使恒流、恒壓輸出電路6輸出穩(wěn)定的電壓和電流。過流、過壓、過熱和欠壓保護電路9采 用電流控制模式PWM/PFM發(fā)生器。如圖2所示，單端反激式DC/DC功率變換器4是寬動態(tài)范圍隔離型，它包括穩(wěn)壓管 P6KE200A和二極管IN4007構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，變壓器T2和T0P245及外圍電路，由變壓器T2 和T0P245及外圍電路將變壓器T2初級的高壓低頻轉(zhuǎn)換成低壓高頻，變壓器T2的次級包括 兩組，一組經(jīng)二次整流和濾波電路5整流和濾波提供給負載LED陣列7，另一組為電壓采樣 輸出端，電壓采樣輸出端與IN4148/ES1D、ZMM5243B-7及電容C9構(gòu)成過流、過壓、過熱和欠 壓信號采樣電路8。電壓采樣輸出端一端經(jīng)IN4148/ES1D和電容C9到負電源，另一端直接到 負電源。IN4148/ES1D的穩(wěn)壓輸出端與電解電容C9的正極端連接，其連接端經(jīng)ZMM5243B-7 和電阻后輸入到T0P245的控制端C，T0P245的控制端C電壓變化直接影響T0P243的D端 振蕩頻率。因此，由負載引起的電流、電壓變化或環(huán)境引起的電流、電壓變化通過電壓采樣 線圈的輸出端反饋到T0P245的控制端C，由T0P245調(diào)節(jié)變壓器T2的振蕩頻率達到穩(wěn)流、穩(wěn) 壓的目的。在T0P245的控制端C與負電源之間有小于10 Ω的電阻和串接的電解電容，消 除控制端C交流電壓。由于Τ0Ρ245為集成電路，有著可靠的性能。因此，能有效保證供給 負載LED陣列的電流和電壓穩(wěn)定在需要的設(shè)定值上。本實用新型中，在一次整流和濾波電路3輸出端與變壓器T2的第一組線圈的同相 端連接有電容C4，C4選用2. 2nF/lkV, 一次整流和濾波電路3將AC220V輸入1的220V交 流變?yōu)橹绷?，為了防止AC220V輸入1產(chǎn)生的EMC和浪涌電流，在一次整流和濾波電路3前 加入EMC和浪涌電流控制電路2。T0P245的D端一方面與變壓器T2的初級線圈的異名端連接，同時此點也通過反相 連接的二極管IN4007GP連接到穩(wěn)壓管P6KE200A的穩(wěn)壓輸出端。在穩(wěn)壓管P6KE200A的穩(wěn) 壓輸出端與一次整流和濾波電路輸出端連接100Ω的電阻和串接的電容C3，電容C3選用 InF/lkV。圖2中給出的電路其輸出電流電壓是8V/3A。電源指示燈通過LM358后驅(qū)動指示 燈。
權(quán)利要求一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，至少包括EMC和浪涌電流控制電路(2)、一次整流和濾波電路(3)、單端反激式DC/DC功率變換器(4)、二次整流和濾波電路(5)及恒流、恒壓輸出電路(6)，恒流、恒壓輸出電路(6)與LED陣例(7)的兩電極電連接，其特征是恒流、恒壓輸出電路(6)和單端反激式DC/DC功率變換器(4)之間連接有過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路(8)和過流、過壓、過熱和欠壓保護電路(9)，過流、過壓、過熱和欠壓保護電路(9)與單端反激式DC/DC功率變換器(4)控制端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是所述的單 端反激式DC/DC功率變換器(4)是寬動態(tài)范圍隔離型，它包括穩(wěn)壓管P6KE200A和二極管 IN4007構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，變壓器T2和T0P245及外圍電路，由變壓器T2和T0P245及外圍電 路將變壓器T2初級的高壓低頻轉(zhuǎn)換成低壓高頻，變壓器T2的次級包括兩組，一組經(jīng)二次整 流和濾波電路(5)整流和濾波與負載LED陣列電連接，另一組為電壓采樣輸出端，電壓采樣 輸出端與IN4148/ES1D、ZMM5243B-7及電容C9電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是所述的電壓 采樣輸出端一端經(jīng)IN4148/ES1D和電容C9到負電源，另一端直接到負電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是所述的 IN4148/ES1D的穩(wěn)壓輸出端與電解電容C9的正極端連接，其連接端經(jīng)ZMM5243B-7和電阻后 輸入到T0P245的控制端C，通過電壓采樣線圈的輸出端反饋到T0P245的控制端C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是所述的 T0P245的控制端C與負電源之間有小于10Ω的電阻和串接的電解電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是所述的一次 整流和濾波電路(3)輸出端與變壓器T2的第一組線圈的同相端連接有電容C4，C4選用 2.2nf/lKV。
專利摘要本實用新型屬于照明光源的電源，特別是一種可控LED負載電流的驅(qū)動裝置，其特征是恒流、恒壓輸出電路和單端反激式DC/DC功率變換器之間連接有過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路和過流、過壓、過熱和欠壓保護電路，過流、過壓、過熱和欠壓信號采樣電路的提取的電壓波動信號經(jīng)過流、過壓、過熱和欠壓保護電路后控制單端反激式DC/DC功率變換器輸出，使恒流、恒壓輸出電路輸出穩(wěn)定的電壓和電流；過流、過壓、過熱和欠壓保護電路采用電流控制模式PWM/PFM發(fā)生器。它提供了一種功率大、可靠性好，隨輸入電壓和溫度等因素變化小的可控LED負載電流的驅(qū)動裝置。
文檔編號H05B37/02GK201682670SQ201020181368
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者俞才龍, 王水平 申請人:寧波市鄞州龍源照明電器有限公司