一種無電解電容的led驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長和易控制等優(yōu)點(diǎn)，是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的高技術(shù)領(lǐng)域之一?；谡彰黝I(lǐng)域的不同應(yīng)用，各種LED燈的驅(qū)動(dòng)電源也在迅速發(fā)展，現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源大都采用開關(guān)電源技術(shù)，電源中一般具有AC/DC轉(zhuǎn)換電路，為了整流和平滑回路一般采用大容量的電解電容，但電解電容會因周圍的溫度及自身工作的發(fā)熱而上升10°C，從而導(dǎo)致電源壽命減半。目前LED的工作壽命高達(dá)5萬小時(shí)，而電解電容的壽命只有幾千小時(shí)，現(xiàn)有LED照明驅(qū)動(dòng)電源的壽命與LED的壽命很不匹配，也就很難發(fā)揮出LED照明的長工作壽命優(yōu)勢，這也是業(yè)界一直積極開發(fā)無電解電容的LED照明驅(qū)動(dòng)電源的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，就是針對目前LED驅(qū)動(dòng)電源中電解電容存在的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:整個(gè)驅(qū)動(dòng)電源由LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器、高頻濾波電容、雙繞組變壓器、耦合電容、快恢復(fù)二極管、功率MOSFET管、多諧振蕩器組成；LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器組成AC/DC變換電路，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)成半波直流電；高頻濾波電容、雙繞組變壓器、耦合電容、快恢復(fù)二極管組成電壓變換電路，完成直流電壓變換與平滑輸出波形；功率MOSFET管與多諧振蕩器組成負(fù)載輸出控制電路，用于驅(qū)動(dòng)LED燈具工作。
[0005]本技術(shù)方案的具體電路原理圖如圖1所示:220V交流電經(jīng)過端子A、B接入電源，所述A端連接電感LI，所述B端連接電容Cl，LI與Cl組成LC濾波電路；所述Cl兩端并聯(lián)安規(guī)電容C2、C3，用于漏電保護(hù)和靜電消除，所述C2、C3連接橋式整流器輸入端，所述橋式整流器輸出端并聯(lián)高頻濾波電容C4，橋式整流電路和高頻濾波電容共同完成AC/DC變換與高頻濾波；所述C4 一端連接快恢復(fù)二極管Dl，所述Dl另一端連接雙繞組變壓器原邊NI，所述變壓器原邊NI與副邊N2共同接入耦合電容C5，雙繞組變壓器和耦合電容完成直流電壓變換輸出驅(qū)動(dòng)LED燈組電壓；所述雙繞組變壓器副邊N2為LED驅(qū)動(dòng)電壓輸出端與LED燈組相連，所述LED燈組經(jīng)過功率MOSFET管Ml接地，所述功率MOSFET管Ml由多諧振蕩器驅(qū)動(dòng)具備簡單的調(diào)光功能，所述多諧振蕩器驅(qū)由R1、R2、D2、D3、C6、C7和NE555組成，所述NE555的第三管腳連接MOSFET管Ml的柵極。
[0006]進(jìn)一步的，如圖1所示，LI和Cl組成的LC濾波電路對市電輸入進(jìn)行前端濾波輸出信號接入驅(qū)動(dòng)電源，用于減少市電網(wǎng)絡(luò)和驅(qū)動(dòng)電源之間的電磁干擾；安規(guī)電容C2、C3中間節(jié)點(diǎn)接地，用于漏電保護(hù)和靜電消除。輸入信號經(jīng)過整流橋BI之后得到一個(gè)半正弦波直流電壓信號，為實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)，在整流橋之后使用一個(gè)小容量電容C4來濾除高頻信號。
[0007]進(jìn)一步的，如圖1所示，快恢復(fù)二極管D1、雙繞組變壓器L2和耦合電容C5構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電源的直流電壓變換電路，快恢復(fù)二極管Dl與雙繞組變壓器L2的原邊串聯(lián)，雙繞組變壓器L2的副邊通過耦合電容C5接地，C5連接雙組變壓器L2的N1、N2兩邊的母線，由于雙組變壓器N1、N2可以通過C5進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，所以可以顯著減少C5電容量而不影響對L2副邊N2輸出電壓紋波的抑制，并且提供被動(dòng)的功率因數(shù)校正功能(PFC)，由于C5電容量的需求減少，其可采用貼片電容形式而無需采用普通的大容量電解電容。
[0008]進(jìn)一步的，如圖1所示，雙繞組變壓器L2副邊N2與功率MOSFET管Ml可提供高頻直流脈沖信號驅(qū)動(dòng)LED燈組工作；所述高頻直流脈沖信號由NE555及其外圍器件組成的多諧振蕩器提供，可通過改變脈沖信號的占空比調(diào)節(jié)LED燈組的亮度；所述NE555第三管腳輸出波形的占空比由電阻Rl、R2決定，通過改變可調(diào)電阻Rl進(jìn)而驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管Ml的開啟時(shí)間進(jìn)行LED燈組的簡單調(diào)光，C6、C7容量較小可采用貼片電容的形式。
[0009]本發(fā)明的有益效果:體積小巧、電路極其簡潔，具有漏電保護(hù)、功率校正和調(diào)光的功能，且只需要采用小容量電容器即貼片電容從而徹底避免使用電解電容器，驅(qū)動(dòng)電源整體無故障使用壽命可超過上萬小時(shí)，使得LED燈具備廉價(jià)長壽批量生產(chǎn)條件從而進(jìn)入尋常百姓家的可能。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明專利的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合說明書附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以下實(shí)例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0012]如圖1所示，本實(shí)施實(shí)例包括LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器、高頻濾波電容、雙繞組變壓器、耦合電容、快恢復(fù)二極管、功率MOSFET管、多諧振蕩器等組成。
[0013]進(jìn)一步的，如圖1所示，電感LI與電容Cl組成LC濾波電路對輸入驅(qū)動(dòng)電源的市電進(jìn)行前端濾波，可改善輸入電流波形和提高功率因數(shù)，LI可采用2.5mH電感，Cl可采用250V/10uF電容，Cl兩端并聯(lián)安規(guī)電容C2、C3，C2與C3容量選用4700pF，C2、C3連線中間點(diǎn)接入地用于漏電保護(hù)和靜電消除；橋式整流器可由四個(gè)普通的肖特基二極管組成也可采用封裝好的整流橋，橋式整流器輸出端并聯(lián)高頻濾波電容C4，C4可采用250V/47uF貼片電容形式；高頻濾波電容C4連接快恢復(fù)二極管Dl，由于電流較小快恢復(fù)二極管可采用T0-220封裝的600V/1A規(guī)格二極管；快恢復(fù)二極管Dl連接雙繞組變壓器L2，L2可采用EE13/0.76mH變壓器，L2原邊與副邊共同連接耦合電感C5，C5可采用250V/4.7uF貼片電容山2副邊N2與功率MOSFET管Ml組合提供驅(qū)動(dòng)LED燈組的高頻脈沖信號，Ml可采用IRF840 500V/8A型號芯片，其中Ml的柵極驅(qū)動(dòng)信號由NE555芯片組成的多諧振蕩器提供；多諧多諧振蕩器由NE555芯片及其外圍電路Rl、R2、D2、D3、C6、C7組成，其中RU R2和C6決定脈沖信號周期及占空比，可通過調(diào)節(jié)Rl改變Ml開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)LED燈組亮度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是由LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器、高頻濾波電容、快恢復(fù)二極管、雙繞組變壓器、耦合電容、功率MOSFET管、多諧振蕩器組成；LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器組成AC/DC變換電路，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)成半波直流電；高頻濾波電容、雙繞組變壓器、耦合電容、快恢復(fù)二極管組成電壓變換電路，完成直流電壓變換與平滑輸出波形；功率MOSFET管與多諧振蕩器組成負(fù)載輸出控制電路，用于驅(qū)動(dòng)LED燈具工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:市電經(jīng)過LC濾波電路接入驅(qū)動(dòng)電源，安培電容C2、C3串聯(lián)其中間點(diǎn)接地用于用于漏電保護(hù)和靜電消除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:快恢復(fù)二極管Dl與雙繞組變壓器L2的原邊串聯(lián)，雙繞組變壓器L2的副邊通過耦合電容C5接地，C5連接雙組變壓器L2的N1、N2兩邊的母線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:雙繞組變壓器副邊與功率MOSFET管提供高頻脈沖信號驅(qū)動(dòng)LED燈組工作，其中功率MOSFET管可由PWM信號通過改變柵極開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)LED燈組亮度。
【專利摘要】一種無電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源，由LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器、高頻濾波電容、快恢復(fù)二極管、雙繞組變壓器、耦合電容、功率MOSFET管、多諧振蕩器組成；LC濾波電路、漏電保護(hù)電路、橋式整流器組成AC/DC變換電路，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)成半波直流電；高頻濾波電容、雙繞組變壓器、耦合電容、快恢復(fù)二極管組成電壓變換電路，完成直流電壓變換與平滑輸出波形；功率MOSFET管與多諧振蕩器組成負(fù)載輸出控制電路，用于驅(qū)動(dòng)LED燈具工作。本實(shí)用新型電路極其簡潔，具有漏電保護(hù)、功率校正和調(diào)光的功能，且只需要采用小容量電容器即貼片電容從而徹底避免使用電解電容器，使得LED燈具備廉價(jià)長壽批量生產(chǎn)條件從而進(jìn)入尋常百姓家的可能。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204291523
【申請?zhí)枴緾N201420858193
【發(fā)明人】潘萍, 宗群龍
【申請人】長沙師范學(xué)院, 潘萍
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日