本發(fā)明涉及電子節(jié)能領(lǐng)域，具體的說，是一種四階有源濾波型冷光LED用節(jié)能電源。

背景技術(shù)：

目前，由于LED燈具有能耗低、使用壽命長以及安全環(huán)保等特點，其已經(jīng)成為了人們生活照明的主流產(chǎn)品之一。由于LED燈不同于傳統(tǒng)的白熾燈，因此其需要由專用的電源電路來進(jìn)行驅(qū)動。然而，目前LED燈所使用的電源電路不僅容易受到外部電壓波動的影響，而且其負(fù)載能力較差，能耗較高，不能控制輸出電流大小，從而導(dǎo)致LED燈的亮度不穩(wěn)定、耗電、使用壽命短。

因此，提供一種既能提高負(fù)載能力，又能確保輸出電流可控，同時還能降低能耗的LED電源電路便是當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的LED電壓電路存在負(fù)載能力較差，能耗較高，不能控制輸出電流大小的缺陷，提供的一種四階有源濾波型冷光LED用節(jié)能電源。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種四階有源濾波型冷光LED用節(jié)能電源，主要由控制芯片U2，二極管整流器U1，負(fù)極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、正極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接后接地的極性電容C1，N極與控制芯片U2的VFB管腳相連接、P極順次經(jīng)電阻R5和電阻R6后與控制芯片U2的VCC管腳相連接的二極管D3，分別與控制芯片U2的OUT管腳和VREF管腳相連接的場效應(yīng)管觸發(fā)電路，與控制芯片U2相連接的電流檢測電路，串接在控制芯片U2的VCC管腳與場效應(yīng)管觸發(fā)電路之間的恒流啟動電路，與恒流啟動電路相連接的變頻驅(qū)動電路，以及與變頻驅(qū)動電路相連接的四階有源濾波電路組成；所述變頻驅(qū)動電路與控制芯片U2的VCC管腳相連接；所述二極管整流器U1的正極輸出端與恒流啟動電路相連接；所述二極管D3的P極與電流檢測電路相連接；所述控制芯片U2的GND管腳接地，其ISEN管腳與CT管腳相連接。

所述四階有源濾波電路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，三極管VT2，負(fù)極經(jīng)電阻R22后與放大器P1的負(fù)極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R24后與放大器P1的輸出端相連接的極性電容C11，正極與放大器P1的正極輸入端相連接、負(fù)極與極性電容C11的負(fù)極共同形成四階有源濾波電路的輸入端并與變頻驅(qū)動電路相連接的極性電容C10，N極經(jīng)電阻R28后與三極管VT2的基極相連接、P極與極性電容C11的正極相連接的二極管D9，負(fù)極與放大器P4的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R27后與二極管D9的P極相連接的極性電容C12，正極經(jīng)可調(diào)電阻R31后與放大器P3的負(fù)極輸入端相連接、負(fù)極與放大器P4的負(fù)極輸入端相連接的極性電容C15，N極經(jīng)電阻R23后與放大器P1的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R21后與放大器P1的正極輸入端相連接的二極管D8，P極順次經(jīng)電阻R29和電阻R25后與二極管D8的N極相連接、N極經(jīng)電阻R32后與放大器P3的正極輸入端相連接的二極管D10，負(fù)極經(jīng)電阻R30后與放大器P2正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R26后與放大器P1的輸出端相連接的極性電容C13，負(fù)極與放大器P4的輸出端相連接、正極與放大器P4的正極輸入端相連接的極性電容C14，以及一端與二極管D10的P極相連接、另一端與放大器P4的輸出端相連接的電感L4組成；所述放大器P1的輸出端與放大器P2的正極輸入端相連接；所述三極管VT2的發(fā)射極與放大器P2的輸出端相連接；所述放大器P2的輸出端與放大器P3的正極輸入端相連接；所述放大器P4的正極輸入端與三極管VT2的集電極相連接，其輸出端與放大器P3的輸出端相連接，同時放大器P4的負(fù)極輸入端與放大器P3的輸出端共同形成四階有源濾波電路的輸出端。

所述電流檢測電路由負(fù)極與控制芯片U2的COMP管腳相連接、正極與二極管D3的P極相連接的極性電容C4，P極與控制芯片U2的COMP管腳相連接、N極經(jīng)電阻R7后與極性電容C4的正極相連接的二極管D4，正極順次經(jīng)電阻R9和電阻R8后與控制芯片U2的ISEN管腳相連接、負(fù)極與極性電容C4的正極相連接的極性電容C5，以及一端與控制芯片U2的CT管腳相連接、另一端與極性電容C5的負(fù)極相連接的電阻R10組成；所述極性電容C5的負(fù)極分別與控制芯片U2的GND管腳和場效應(yīng)管觸發(fā)電路相連接后接地。

所述場效應(yīng)管觸發(fā)電路由場效應(yīng)管MOS，N極經(jīng)電阻R12后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、P極經(jīng)電阻R11后與控制芯片U2的VREF管腳相連接的二極管D5，負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻R15后與控制芯片U2的OUT管腳相連接的極性電容C6，P極電阻R16后與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、N極經(jīng)電阻R13后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接的二極管D6，以及正極經(jīng)電阻R14后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的源極相連接的極性電容C7組成；所述場效應(yīng)管MOS的源極分別與極性電容C5的負(fù)極和控制芯片U2的GND管腳相連接后接地；所述場效應(yīng)管MOS的漏極作為場效應(yīng)管觸發(fā)電路的輸出端并與恒流啟動電路相連接。

所述恒流啟動電路由三極管VT1，N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、P極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接的二極管D2，正極經(jīng)電阻R4后與三極管VT1的集電極相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，N極經(jīng)電阻R2后與控制芯片U2的VCC管腳相連接、P極經(jīng)電阻R1后與二極管整流器U1的正極輸出端相連接的二極管D1，以及正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的基極相連接、負(fù)極與二極管D2的N極共同形成恒流啟動電路的輸出端并與變頻驅(qū)動電路相連接的極性電容C2組成；所述三極管VT1的基極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。

所述變頻驅(qū)動電路由變壓器T，正極經(jīng)電阻R20后與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負(fù)極順次經(jīng)電阻R18和電阻R17后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的極性電容C9，N極與極性電容C9的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R19后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的二極管D7，以及負(fù)極與二極管D7的N極相連接、正極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的極性電容C8組成；所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與極性電容C2的負(fù)極相連接，其電感線圈L1的非同名端與二極管D2的N極相連接；所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端與控制芯片U2的VCC管腳相連接，其電感線圈L2的非同名端接地；所述二極管D7的N極與極性電容C10的負(fù)極相連接；所述變壓器T副邊電感線圈L3的同名端經(jīng)電阻R17后與極性電容C11的負(fù)極相連接。

為了本發(fā)明的實際使用效果，所述控制芯片U2則優(yōu)先采用UC3843AN集成芯片來實現(xiàn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明具有較強的負(fù)載能力，能對輸出電流進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，同時本發(fā)明還能消除電流中的諧波，且本發(fā)明的輸出電流的波動頻率不超過基準(zhǔn)頻率的5％～8％，從而本發(fā)明有效的確保冷光LED燈亮度的穩(wěn)定性。

(2)本發(fā)明的能耗低，其能耗比現(xiàn)有的電源電路的能耗降低了60％以上，因而其負(fù)載能力比現(xiàn)有的LED電源電路的負(fù)載能力提高了70％以上，本發(fā)明能同時為多盞LED燈提供穩(wěn)定的工作電流。

(3)本發(fā)明能根據(jù)負(fù)載所需電流的情況將一種電流頻率轉(zhuǎn)換為另一種電流頻率，有效的確保LED燈在不同的數(shù)量下都能保持穩(wěn)定的亮度。

(4)本發(fā)明的能有效的延長LED的使用壽命，同時能節(jié)約50％以上的電量，從而滿足了人們對LED燈控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的四階有源濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由控制芯片U2，二極管整流器U1，電阻R5，電阻R6，極性電容C1，二極管D3，四階有源濾波電路，恒流啟動電路，場效應(yīng)管觸發(fā)電路，電流檢測電路，以及變頻驅(qū)動電路組成。

其中，極性電容C1的負(fù)極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、正極與二極管整流器U1的負(fù)極輸出端相連接后接地。二極管D3的N極與控制芯片U2的VFB管腳相連接、P極順次經(jīng)電阻R5和電阻R6后與控制芯片U2的VCC管腳相連接。場效應(yīng)管觸發(fā)電路則分別與控制芯片U2的OUT管腳和VREF管腳相連接。電流檢測電路與控制芯片U2相連接。恒流啟動電路串接在控制芯片U2的VCC管腳與場效應(yīng)管觸發(fā)電路之間。變頻驅(qū)動電路與恒流啟動電路相連接。四階有源濾波電路與變頻驅(qū)動電路相連接。

所述變頻驅(qū)動電路與控制芯片U2的VCC管腳相連接；所述二極管整流器U1的正極輸出端與恒流啟動電路相連接；所述二極管D3的P極與電流檢測電路相連接；所述控制芯片U2的GND管腳接地，其ISEN管腳與CT管腳相連接。

進(jìn)一步地，所述電流檢測電路由電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，極性電容C4，極性電容C5，以及二極管D4組成。

連接時，極性電容C4的負(fù)極與控制芯片U2的COMP管腳相連接、正極與二極管D3的P極相連接。二極管D4的P極與控制芯片U2的COMP管腳相連接、N極經(jīng)電阻R7后與極性電容C4的正極相連接。極性電容C5的正極順次經(jīng)電阻R9和電阻R8后與控制芯片U2的ISEN管腳相連接、負(fù)極與極性電容C4的正極相連接。電阻R10一端與控制芯片U2的CT管腳相連接、另一端與極性電容C5的負(fù)極相連接。所述極性電容C5的負(fù)極分別與控制芯片U2的GND管腳和場效應(yīng)管觸發(fā)電路相連接后接地。

其中，所述場效應(yīng)管觸發(fā)電路由場效應(yīng)管MOS，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，電阻R16，極性電容C6，極性電容C7，二極管D5，以及二極管D6組成。

連接時，二極管D5的N極經(jīng)電阻R12后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、P極經(jīng)電阻R11后與控制芯片U2的VREF管腳相連接。極性電容C6的負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻R15后與控制芯片U2的OUT管腳相連接。二極管D6的P極電阻R16后與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、N極經(jīng)電阻R13后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接。極性電容C7的正極經(jīng)電阻R14后與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的源極相連接。

所述場效應(yīng)管MOS的源極分別與極性電容C5的負(fù)極和控制芯片U2的GND管腳相連接后接地；所述場效應(yīng)管MOS的漏極作為場效應(yīng)管觸發(fā)電路的輸出端并與恒流啟動電路相連接。

更進(jìn)一步地，所述恒流啟動電路由三極管VT1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，極性電容C2，極性電容C3，二極管D1，以及二極管D2組成。

連接時，二極管D2的N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、P極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接。極性電容C3的正極經(jīng)電阻R4后與三極管VT1的集電極相連接、負(fù)極接地。二極管D1的N極經(jīng)電阻R2后與控制芯片U2的VCC管腳相連接、P極經(jīng)電阻R1后與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。極性電容C2的正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的基極相連接、負(fù)極與二極管D2的N極共同形成恒流啟動電路的輸出端并與變頻驅(qū)動電路相連接。所述三極管VT1的基極與二極管整流器U1的正極輸出端相連接。

同時，所述變頻驅(qū)動電路由變壓器T，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，極性電容C8，極性電容C9，以及二極管D7組成。

連接時，極性電容C9的正極經(jīng)電阻R20后與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負(fù)極順次經(jīng)電阻R18和電阻R17后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。二極管D7的N極與極性電容C9的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R19后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。極性電容C8的負(fù)極與二極管D7的N極相連接、正極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。

所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與極性電容C2的負(fù)極相連接，其電感線圈L1的非同名端與二極管D2的N極相連接；所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端與控制芯片U2的VCC管腳相連接，其電感線圈L2的非同名端接地；所述二極管D7的N極與極性電容C10的負(fù)極相連接；所述變壓器T副邊電感線圈L3的同名端經(jīng)電阻R17后與極性電容C11的負(fù)極相連接。

如圖2所示，所述四階有源濾波電路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，三極管VT2，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，電阻R25，電阻R26，電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，可調(diào)電阻R31，電阻R32，極性電容C10，極性電容C11，極性電容C12，極性電容C13，極性電容C14，極性電容C15，二極管D8，二極管D9，二極管D10，以及電感L4組成。

連接時，極性電容C11的負(fù)極經(jīng)電阻R22后與放大器P1的負(fù)極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R24后與放大器P1的輸出端相連接。極性電容C10的正極與放大器P1的正極輸入端相連接、負(fù)極與極性電容C11的負(fù)極共同形成四階有源濾波電路的輸入端并與變頻驅(qū)動電路相連接。二極管D9的N極經(jīng)電阻R28后與三極管VT2的基極相連接、P極與極性電容C11的正極相連接。

其中，極性電容C12的負(fù)極與放大器P4的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R27后與二極管D9的P極相連接。極性電容C15的正極經(jīng)可調(diào)電阻R31后與放大器P3的負(fù)極輸入端相連接、負(fù)極與放大器P4的負(fù)極輸入端相連接。二極管D8的N極經(jīng)電阻R23后與放大器P1的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R21后與放大器P1的正極輸入端相連接。

同時，二極管D10的P極順次經(jīng)電阻R29和電阻R25后與二極管D8的N極相連接、N極經(jīng)電阻R32后與放大器P3的正極輸入端相連接。極性電容C13的負(fù)極經(jīng)電阻R30后與放大器P2正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R26后與放大器P1的輸出端相連接。極性電容C14的負(fù)極與放大器P4的輸出端相連接、正極與放大器P4的正極輸入端相連接。電感L4的一端與二極管D10的P極相連接、另一端與放大器P4的輸出端相連接。

所述放大器P1的輸出端與放大器P2的正極輸入端相連接；所述三極管VT2的發(fā)射極與放大器P2的輸出端相連接；所述放大器P2的輸出端與放大器P3的正極輸入端相連接；所述放大器P4的正極輸入端與三極管VT2的集電極相連接，其輸出端與放大器P3的輸出端相連接，同時放大器P4的負(fù)極輸入端與放大器P3的輸出端共同形成四階有源濾波電路的輸出端。

運行時，本發(fā)明具有較強的負(fù)載能力，能對輸出電流進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，同時本發(fā)明還能消除電流中的諧波，且本發(fā)明的輸出電流的波動頻率不超過基準(zhǔn)頻率的5％～8％，從而本發(fā)明有效的確保冷光LED燈亮度的穩(wěn)定性。本發(fā)明的能耗低，其能耗比現(xiàn)有的電源電路的能耗降低了60％以上，因而其負(fù)載能力比現(xiàn)有的LED電源電路的負(fù)載能力提高了70％以上，本發(fā)明能同時為多盞LED燈提供穩(wěn)定的工作電流。同時，本發(fā)明不僅能根據(jù)負(fù)載所需電流的情況將一種電流頻率轉(zhuǎn)換為另一種電流頻率，有效的確保LED燈在不同的數(shù)量下都能保持穩(wěn)定的亮度；而且，本發(fā)明的能有效的延長LED的使用壽命，同時能節(jié)約50％以上的電量，從而滿足了人們對LED燈控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的需求。為了本發(fā)明的實際使用效果，所述控制芯片U2則優(yōu)先采用UC3843AN集成芯片來實現(xiàn)。

按照上述實施例，即可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。