本發(fā)明涉及開關(guān)電源,特別是用于高壓燈帶的非隔離開關(guān)電源。
背景技術(shù):
高壓LED燈帶安裝比較簡單,可以直接用高壓的驅(qū)動器來帶動,一般工廠直接可以配置好,接通220V的電源就可以正常工作,因為高壓LED燈帶配的是高壓的電源,一般一個電源可以帶30~50米LED燈帶,而且,相對來說高壓電壓成本比較低廉。目前現(xiàn)有的高壓燈帶所采用的電源為隔離式開關(guān)電源,隔離式開關(guān)電源價格較高,占據(jù)了很大一部分燈帶使用成本,如何進一步降低燈帶使用成本、使得生產(chǎn)廠家從市場競爭中脫穎而出,降低高壓電源的成本就是其中的關(guān)鍵。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供用于高壓燈帶的低成本非隔離開關(guān)電源。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
用于高壓燈帶的非隔離開關(guān)電源,包括全橋整流電路、開關(guān)管Q2、電解電容C2、儲能電感L1、二極管D4、PWM電路,該PWM電路的PWM信號輸出端與開關(guān)管Q2的控制極連接,該開關(guān)管Q2與二極管D4串聯(lián)在全橋整流電路的兩輸出端之間,且二極管D4的負極與全橋整流電路的正輸出端+VCC連接,儲能電感L1連接在電解電容C2的負極與二極管D4的正極之間,該電解電容C2的正極與全橋整流電路的正輸出端+VCC連接,且該電解電容C2的正、負極作為整個非隔離開關(guān)電源的正負輸出端。
所述非隔離開關(guān)電源還包括依次連接的基準電路、比較放大電路、輸出取樣電路,該輸出取樣電路與全橋整流電路的正輸出端+VCC連接以獲取輸出電壓,比較放大電路用于比較輸出電壓與基準電壓并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整PWM電路的PWM信號寬度。
所述非隔離開關(guān)電源還包括繼電器RELAY1和輸入保護電路,該繼電器RELAY1的觸點串接在電解電容C2的正極與非隔離開關(guān)電源的正輸出端之間,輸入保護電路與繼電器RELAY1的線圈連接用以控制繼電器RELAY1的觸點閉合與關(guān)斷。
所述非隔離開關(guān)電源還包括啟動電路與供電電路,該啟動電路具有一變壓器,該變壓器的原邊繞組為所述儲能電感L1,變壓器的副邊繞組作為啟動電路的輸入端,該啟動電路為所述PWM電路提供工作電壓。
所述全橋整流電路的輸入端連接有EMC電路。
所述EMC電路的輸入端連接有抗浪涌保護電路,該抗浪涌保護電路的輸入端用于連接AC220V。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的非隔離開關(guān)電源采用全新的電路結(jié)構(gòu),基于全橋整流電路、開關(guān)管Q2、電解電容C2、儲能電感L1、二極管D4、PWM電路等部件的連接關(guān)系,并通過PWM電路的脈沖寬度調(diào)制儲能電感L1的電壓保持在130V,使得電解電容C2始終可以輸出180V高壓,并且電源成本低廉,可以使得高壓燈帶生產(chǎn)廠家相比其他更具有競爭力。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。
圖 1 是本發(fā)明非隔離開關(guān)電源的電路原理框圖;
圖 2 是本發(fā)明前端浪涌、EMC及整流模塊的電路圖;
圖 3 是啟動電路與供電電路的電路圖;
圖4是PWM電路的電路圖;
圖5是基準電路的電路圖;
圖6是比較放大電路與輸出取樣電路的線路圖;
圖7是輸入保護電路及繼電器的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示,為本發(fā)明的用于高壓燈帶的非隔離開關(guān)電源,包括全橋整流電路10、開關(guān)管Q2、電解電容C2、儲能電感L1、二極管D4、PWM電路90,以及連接在全橋整流電路10的兩輸出端之間的濾波電容C1。本實施例中開關(guān)管Q2采用場效應(yīng)管,但不僅限于此場效應(yīng)管,其他常規(guī)已知可替換的開關(guān)管也適用于本發(fā)明。
上述電路的連接關(guān)系為:PWM電路90的PWM信號輸出端與開關(guān)管Q2的控制極連接,該開關(guān)管Q2與二極管D4串聯(lián)在全橋整流電路10的兩輸出端之間,且二極管D4的負極與全橋整流電路10的正輸出端+VCC連接,儲能電感L1連接在電解電容C2的負極與二極管D4的正極之間,該電解電容C2的正極與全橋整流電路10的正輸出端+VCC連接,且該電解電容C2的正、負極作為整個非隔離開關(guān)電源的正負輸出端。
其工作原理為:AC220V交流電直接整流濾波后輸入電壓VCC = 311V,當Q2導通時,D4截止,電解電容C2充電,電流通過C2流入L1,L1儲能;當Q2關(guān)斷時,D4導通,L1釋放能量,電流通過D4向負載和電容C2充電,通過PWM電路90的脈沖寬度調(diào)制開關(guān)管Q2的開關(guān),控制儲能電感L1的電壓保持在130V,使得電解電容C2始終可以輸出180V高壓。
如圖2所示,所述全橋整流電路10的輸入端連接有EMC電路20進行抗電磁干擾,EMC電路20的輸入端連接有抗浪涌保護電路30以防止電網(wǎng)電壓的浪涌沖擊,該抗浪涌保護電路30的輸入端用于連接AC220V。
如圖3所述非隔離開關(guān)電源還包括啟動電路70與供電電路80,該啟動電路70具有一變壓器,該變壓器的原邊繞組為所述儲能電感L1,變壓器的副邊繞組作為啟動電路70的輸入端,該啟動電路70為所述PWM電路90提供工作電壓,供電電路80為本發(fā)明的其他電路提供工作電壓Vdd。
如圖4-圖6所示,本發(fā)明的非隔離開關(guān)電源還包括依次連接的基準電路40、比較放大電路50、輸出取樣電路60,該輸出取樣電路60與全橋整流電路10的正輸出端+VCC連接以獲取輸出電壓,比較放大電路50用于比較輸出電壓與基準電壓并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整PWM電路90的PWM信號寬度,其中,比較結(jié)果通過基準電路40的光耦U4反饋至PWM電路90的IC芯片U1,實現(xiàn)輸出電壓的恒定。
如圖7所示,所述非隔離開關(guān)電源還包括繼電器RELAY1和輸入保護電路100,該繼電器RELAY1的觸點串接在電解電容C2的正極與非隔離開關(guān)電源的正輸出端之間,輸入保護電路100與繼電器RELAY1的線圈連接用以控制繼電器RELAY1的觸點閉合與關(guān)斷。該輸入保護電路100用于檢測取樣電壓Vs來控制繼電器的開關(guān),由于輸入電壓正常時(AC190V-AC264V),取樣電壓Vs在3V到6V,IC輸出7腳為低電平繼電器正常輸出;當輸入電壓AC220V超過265V,取樣電壓大于6V,IC輸出7腳為高電平繼電器關(guān)斷輸出;當輸入電壓AC220V小于190V,取樣電壓小于3V,IC輸出7腳為高電平繼電器關(guān)斷輸出,從而實現(xiàn)輸入電壓在過壓或欠壓時的開路保護。
此外,還設(shè)置有用于散熱用的風扇M1,該風扇M1通過場效應(yīng)管Q1控制,場效應(yīng)管Q1的控制極G與比較放大電路50連接,根據(jù)具體輸出電壓控制風扇的開啟與停止。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式,本發(fā)明并不限定于上述實施方式,只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。