一種新型太陽能光伏專用led恒流驅(qū)動電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源，其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著PWM控制單元、有源PFC Boost電路以及電平變換及穩(wěn)壓電路，電平變換及穩(wěn)壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調(diào)制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調(diào)光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯(lián)設(shè)置著LED串負(fù)載單元。
【專利說明】
一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于LED驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED具備高效能、低功耗、可靠環(huán)保等優(yōu)點，在各行業(yè)中廣泛被應(yīng)用，采用高穩(wěn)定性能的恒流源驅(qū)動，它以效率高，可靠性強，經(jīng)久耐用，工作功耗低，同時兼顧成本低優(yōu)點，已經(jīng)成為在LED照明驅(qū)動行業(yè)的主流方案?，F(xiàn)有的LED恒流驅(qū)動電源種類繁多，但存在功耗高，穩(wěn)定性差，功率因數(shù)偏低，轉(zhuǎn)換效率不高，壽命短，安裝困難，增加使用者安全隱患等諸多缺陷，現(xiàn)有恒流電源其電路復(fù)雜，還有體積大，成本高的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源，具有壽命長、體積小、成本低等特點，功耗低，功率密度高、恒流特性好、可靠穩(wěn)定性高、安裝拆卸方便。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源，其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著P麗控制單元、有源PFCBoost電路以及電平變換及穩(wěn)壓電路，電平變換及穩(wěn)壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調(diào)制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調(diào)光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯(lián)設(shè)置著LED串負(fù)載單元。
[0005]輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。
[0006]P麗控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統(tǒng)工作回路的控制模式。
[0007]輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PffM控制單元有一短路、限流保護單元。
[0008]輸入輸出控制保護電路的輸出單元與PffM單元有一過壓保護單元。
[0009]本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源工作原理如下:
[0010]由PWM控制單元搭建PFC電路和有源功率因數(shù)校正電路及高精度恒流控制電路，并加載各保護電路，實現(xiàn)高壓恒流輸出AFC電路主要有磁性電感、nMOS場效應(yīng)管、肖特基勢皇整流器和支撐電容構(gòu)成，其中有源PFC Boost電路是電感將電能轉(zhuǎn)化為磁場能儲存起來，電路未出現(xiàn)異常時，儲能電感將磁場能轉(zhuǎn)換為電場能與輸入的電壓疊加后經(jīng)肖特基二極管、電容濾波后得到，完成升壓過程，確定開關(guān)頻率(FSW)阻值，輸出端輸出恒定的負(fù)載啟動電壓。P麗控制單元實時檢測高邊電流采樣信號，決定了有源PFC Boost電路啟動與停止，SPBoost電流滯環(huán)控制和對儲能電感的電流峰值逐周期限制。當(dāng)輸入直流電源，經(jīng)過EMI濾波單元將輸入的直流信號進一步濾波，去除當(dāng)中的高頻雜波成分及影響電路的干擾信號后，進入電平變換及穩(wěn)壓電路輸出較低的直流穩(wěn)壓電源，以供輸入輸出控制保護電路作為工作電壓，在負(fù)載有短路情況時，輸入輸出控制保護電路關(guān)閉其所控制的功率管，處于回路斷開狀態(tài)，此時整個電路停止工作。電路有短路時，電流采樣電路檢測信號超出設(shè)定閾值，并對其另一管腳輸出低電平，啟動PffM控制單元熱關(guān)斷保護電路，同樣的整個電路停止工作，實現(xiàn)了過壓、過流電路保護功能。當(dāng)輸入錯接輸入端時，電路未形成回路故整機不工作，既實現(xiàn)了輸入端防反接、防短路功能，保護了整機不受損害，同時保護了 LED燈串負(fù)載，延長了產(chǎn)品使用壽命。
[0011 ]本實用新型HVM控制單元對Boost輸出的電壓、電流信號進行實時采集，并自動調(diào)節(jié)相應(yīng)占空比，以實現(xiàn)輸出恒定工作電流，經(jīng)過輸入輸出電壓保護單元以確保系統(tǒng)正常工作，本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，能有效的提高功率因數(shù)，加強電路保護，成本低，能高穩(wěn)定的實現(xiàn)恒流輸出及控制，是一款較好的太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源。其中太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源寬幅的電壓輸入(輸入工作電壓額定值為4.5- 75伏，兼容12V和24V)值，可適應(yīng)較寬供電模式，采取高功率密度輸出和低功耗工作點的設(shè)計方式，大大降低了整機工作溫度，對輸入電壓閉環(huán)保護和輸出電流閉環(huán)反饋控制的設(shè)計，也提供了電源性能高可靠保護和優(yōu)良的恒流輸出特性。
【附圖說明】
[0012]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1為本實用新型電路方框圖；
[0014]圖2為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源的短路、限流保護電路圖；
[0015]圖3為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源的輸出單元與PWM單元之間設(shè)置的過壓保護單元電路圖；
[0016]圖4為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源的nMOS管搭建的系統(tǒng)回路控制電路圖。
【具體實施方式】
[0017]一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，其電路依次包括ΕΜΓ濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著P麗控制單元、有源PFC Boosti路以及電平變換及穩(wěn)壓電路，電平變換及穩(wěn)壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFCBoost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PffM自動脈寬調(diào)制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調(diào)光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFCBoost電路之間串聯(lián)設(shè)置著LED串負(fù)載單元。輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。PWM控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統(tǒng)工作回路的控制模式。輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PWM控制單元有一短路、限流保護單元。輸入輸出控制保護電路的輸出單元與PWM單元有一過壓保護單元。
[0018]輸入直流電源時，經(jīng)過EMI濾波單元I將輸入的直流信號進一步濾波，去除當(dāng)中的高頻雜波成分及影響電路的干擾信號后，接入至PWM控制單元2作為供電電源，同時接入外圍線路的有源PFC Boost電路3得到所需要的工作電壓。由電流采樣電路8對有源PFC Boost電路3實時采樣所得電壓、電流信號經(jīng)PffM控制單元2調(diào)整相應(yīng)的占空比，形成輸出電流閉環(huán)反饋控制，從而控制有源PFC Boost電路3輸出恒定的工作電流。
[0019]所述EMI濾波單元I濾波后同時接入電平變換及穩(wěn)壓電路4得到較低的穩(wěn)定電壓值，供給輸入輸出控制保護電路5作為工作電壓，在電路無斷路和短路情況下相關(guān)控制電路將功率開關(guān)管同時導(dǎo)通，此時高邊采樣電流信號及時反饋于PffM控制單元2，并自行調(diào)整后，調(diào)控有源PFC Boost電路3輸出一穩(wěn)定的恒流驅(qū)動信號，供給LED串負(fù)載。
[0020]所述輸入輸出控制保護電路5對在外接電路時所引起的短路、斷路情況，對其整個系統(tǒng)的電路進行保護，即輸出端停止信號輸出。所述的過流過壓檢測及保護電路7還包括了欠壓鎖定和熱關(guān)斷保護電路。在輸出電壓有異常時，經(jīng)過流過壓檢測及保護電路7，相應(yīng)的PffM控制單元2會拉低主開關(guān)驅(qū)動電壓，致使系統(tǒng)PWM控制單元2停止工作。所述過流過壓檢測及保護電路7的功能在于當(dāng)由外接電路引起電路故障時對其PffM控制單元2子系統(tǒng)進行功能保護，即停止信號輸出。所述的模擬快速調(diào)光電路6原理是通過對一個基準(zhǔn)電流進行放大，改變其基準(zhǔn)電流的大小，同時也按比例改變了輸出工作電流的大小，即實現(xiàn)LED驅(qū)動的模擬調(diào)光功能。所述隔離式PWM自動脈寬調(diào)制接口電路9是外接單片機控制信號經(jīng)耦合器隔離后進入PWM控制單元2，對其自動調(diào)節(jié)脈寬已達到所需的工作電壓，預(yù)留外接輸入端口。
[0021]對本領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)人員，對以上所述的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，做出其他各種相應(yīng)改變、變形、拓?fù)鋺?yīng)用，屬于本實用型新權(quán)利要求保護范疇。
【主權(quán)項】
1.一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅(qū)動電源，其特征是:其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著PffM控制單元、有源PFC Boost電路以及電平變換及穩(wěn)壓電路，電平變換及穩(wěn)壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調(diào)制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調(diào)光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯(lián)設(shè)置著LED串負(fù)載單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電源，其特征是:PffM控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統(tǒng)工作回路的控制模式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PffM控制單元有一短路、限流保護單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路中的輸出單元與PWM單元有一過壓保護單元。
【文檔編號】H05B33/08GK205546072SQ201620204079
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】盛運慶, 修強, 林閩
【申請人】新疆太陽能科技開發(fā)公司