專利名稱：一種led燈開關(guān)電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種LED燈開關(guān)電源電路本實用新型涉及LED燈，尤其涉及ー種LED燈開關(guān)電源電路。傳統(tǒng)LED燈的開關(guān)電源電路，采用半橋模式的拓撲結(jié)構(gòu)，原邊電路需要用專用芯片驅(qū)動開 關(guān)管，副邊電路也需要用另外的專用控制芯片來控制次邊輸出的恒壓和恒流。因為原邊和次邊都需要專用芯片，其缺點是電路元器件多，電路復雜，成本較高。本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電路元器件少，電路簡單，成本較低的LED燈開關(guān)電源電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是，ー種LED燈開關(guān)電源電路，包括原邊電路、副邊電路、脈寬調(diào)制控制電路、次邊電流采樣電路和次邊輸出電壓采樣電路，所述的副邊電路包括整流電路和開關(guān)電源電路的輸出端，所述的開關(guān)管驅(qū)動電路接脈寬調(diào)制控制電路的PWM控制信號輸出端，次邊電流采樣電路電流采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電流信號輸入端；次邊電壓采樣電路的電壓采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電壓信號輸入端。所述的脈寬調(diào)制控制電路是TL494芯片，所述的開關(guān)管驅(qū)動電路包括初級全橋驅(qū)動電路、次級驅(qū)動電路和驅(qū)動變壓器，初級全橋驅(qū)動電路和次級驅(qū)動電路通過驅(qū)動變壓器耦合；初級全橋驅(qū)動電路的輸入端接TL494芯片的第8腳和第11腳，TL494芯片的第14腳接第13腳，TL494芯片的第8腳和第11腳以推挽方式輸出；次級驅(qū)動電路的輸出端接開關(guān)管的控制扱。所述的初級全橋驅(qū)動電路包括所述驅(qū)動變壓器的原邊繞組，第一 NPN三極管、第ニ NPN三極管、第一 PNP三極管、第二 PNP三極管、第一基極電阻和第二基極電阻；第一 NPN三極管和第二 NPN三極管的集電極接芯片的供電引腳，第一 PNP三極管和第二 PNP三極管的集電極接地；第一NPN三極管的基極接第一PNP三極管的基極，并連接TL494芯片的8腳；第二 NPN三極管的基極接第二 PNP三極管的基板，并連接TL494芯片的11腳；第一 NPN三極管的發(fā)射極接第一 PNP三極管的發(fā)射扱，第二 NPN三極管的發(fā)射極接第二 PNP三極管的發(fā)射扱；第一基極電阻連接第一 NPN三極管的基極和芯片的供電引腳，第二基極電阻連接第二 NPN三極管的基極和芯片的供電引腳；變壓器原邊繞組的第一端接第一 NPN三極管和第一 PNP三極管的發(fā)射扱，變壓器原邊繞組的第二端接第二 NPN三極管和第一 PNP三極管的發(fā)射扱。所述的初級全橋驅(qū)動電路包括第一續(xù)流ニ極管、第二續(xù)流ニ極管、第三續(xù)流ニ極管和第四續(xù)流ニ極管，第一續(xù)流ニ極管和第二續(xù)流ニ極管的陽極接地，第三續(xù)流ニ極管和第四續(xù)流ニ極管的陰極接芯片的供電引腳；第一續(xù)流ニ極管的陰極和第三續(xù)流ニ極管的陽極接變壓器原邊繞組的第一端，第二續(xù)流ニ極管的陰極和第四續(xù)流ニ極管的陽極接變壓器原邊繞組的第二端。所述的初級全橋驅(qū)動電路包括隔直電容，所述的隔直電容串接在變壓器原邊繞組的第一端與第一 NPN三極管發(fā)射極之間或變壓器原邊繞組的第二端與第二 NPN三極管發(fā)射極之間。所述的次級驅(qū)動電路包括所述驅(qū)動變壓器的副邊繞組、PNP三極管、正向驅(qū)動電阻、第一ニ極管和第二ニ極管，PNP三極管的集電極接所述開關(guān)管的控制極和第一ニ極管的陰極，第 一ニ極管的陽極接正向驅(qū)動電阻的第一端；正向驅(qū)動電阻的第二端接驅(qū)動變壓器副邊繞組的第一端，驅(qū)動變壓器副邊繞組的第二端接開關(guān)管的輸出端；PNP三極管的基極接第一ニ極管的陽極，PNP三極管的集電極接第二ニ極管的陽極，第二ニ極管的陰極接驅(qū)動變壓器副邊繞組的第二端。所述的次級驅(qū)動電路包括防干擾電阻，所述的防干擾電阻連接開關(guān)管的控制極和開關(guān)管的輸出端。以上所述的LED燈開關(guān)電源電路，包括第一基準電壓獲取電路，次邊電壓采樣電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)，電壓采樣電路的一端接開關(guān)電源電路輸出端的正極，另一端接地；第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接點接TL494芯片的第I腳；所述的第一基準電壓獲取電路包括第三分壓電阻和第四分壓電阻，第三分壓電阻和第四分壓電阻串聯(lián)，第一基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第14腳，另一端接地；TL494芯片的第2腳接第三分壓電阻和第四分壓電阻之間的連接點。以上所述的LED燈開關(guān)電源電路，包括第二基準電壓獲取電路，次邊電流采樣電路包括電流采樣電阻；開關(guān)電源電路的輸出負母線在整流電路和輸出端之間接地，所述的電流采樣電阻串接在開關(guān)電源電路的輸出負母線接地點與輸出端之間，TL494芯片的第16腳接開關(guān)電源電路的輸出負母線的輸出端；第二基準電壓獲取電路包括可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻，可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻串聯(lián)，第二基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第4腳，另一端接地；TL494芯片的第15腳接可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻之間的連接點。本實用新型采用ー個脈寬調(diào)制控制電路對原邊電路開關(guān)管的驅(qū)動電路進行脈寬控制、對副邊電路的輸出進行恒壓、恒流控制，電路的元器件較少，電路簡單，成本較低。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖I是本實用新型LED燈開關(guān)電源電路實施例的原理框圖。圖2是本實用新型LED燈開關(guān)電源電路實施例的部分電路圖。圖3是本實用新型LED燈開關(guān)電源電路實施例的另一部分電路圖。在圖I所示的本實用新型LED燈開關(guān)電源電路實施例包括EMI濾波電路、浪涌抑制電路、整流電路、功率因素校正電路、作為原邊電路的半橋變換電路、高頻開關(guān)變壓器、作為副邊電路的輸出整流濾波電路、采樣電路、脈寬調(diào)制控制電路和開關(guān)管驅(qū)動電路。[0019]開關(guān)管驅(qū)動電路接脈寬調(diào)制控制電路的PWM控制信號輸出端。采樣電路包括次邊電流采樣電路和次邊電壓采樣電路。，次邊電流采樣電路電流采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電流信號輸入端；次邊電壓采樣電路的電壓采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電壓信號輸入端。 當市電進入LED燈開關(guān)電源后，先經(jīng)過EMI電路去除高頻雜波和干擾信號，然后經(jīng)過整流和PFC (功率因素校正)電路再濾波得到所需的高壓直流電。接著通過半橋變換電路把直流電轉(zhuǎn) 為高頻脈動直流電，再送到高頻開關(guān)變壓器降壓。然后整流濾除高頻交流部分，這樣最后輸出供LED燈所需的低壓直流電。如圖2和圖3所示，本實施例采用的脈寬調(diào)制控制電路是TL494電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制芯片(TL494芯片)。TL494 (U5)的內(nèi)部電路由基準電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。TL494芯片的1、2腳是誤差比較放大器I的同相和反相輸入端。3腳是控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端。4腳為死區(qū)電平控制端。5、6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容。7腳為接地端。8、9腳和11、10腳分別為TL494內(nèi)部兩個末級輸出三極管集電極和發(fā)射扱。12腳為電源供電端。13腳為功能輸出控制端，該腳接14腳時為推挽輸出方式。14腳為5V基準電壓輸出端。15、16腳是誤差比較放大器II的反相和同相輸入端。開關(guān)管驅(qū)動電路包括初級全橋驅(qū)動電路、次級驅(qū)動電路和驅(qū)動變壓器Tl，初級全橋驅(qū)動電路和次級驅(qū)動電路通過驅(qū)動變壓器Tl耦合。初級全橋驅(qū)動電路的輸入端接TL494芯片的第8腳和第11腳，TL494芯片的第14腳接第13腳，TL494芯片的第8腳和第11腳以推挽方式輸出。次級驅(qū)動電路的輸出端接開關(guān)管的控制扱。初級全橋驅(qū)動電路包括驅(qū)動變壓器Tl的原邊繞組T1C，第一 NPN三極管Q12、第二NPN三極管Q13、第一 PNP三極管Q14、第二 PNP三極管Q15、第一基極電阻R77和第二基極電阻R76。第一 NPN三極管Q12和第二 NPN三極管Q13的集電極通過電阻R90接芯片的供電引腳Vcc，第一 PNP三極管Q14和第二 PNP三極管Q15的集電極接地。第一 NPN三極管Q12的基極接第一 PNP三極管Q14的基板，并連接TL494芯片的8腳。第二 NPN三極管Q13的基極接第二 PNP三極管Q15的基板，并連接TL494芯片的11腳。第一 NPN三極管Q12的發(fā)射極接第一 PNP三極管Q14的發(fā)射極，第二 NPN三極管Q13的發(fā)射極接第二 PNP三極管Q15的發(fā)射極。第一基極電阻R77連接第一 NPN三極管Q12的基極和集電極，第二基極電阻R76連接第二 NPN三極管Q13的基極和集電極。變壓器原邊繞組TlC的第一端接第一 NPN三極管Q12和第一 PNP三極管Q14的發(fā)射極，變壓器原邊繞組TlC的第二端通過隔直電容C39接第二 NPN三極管Q13和第一 PNP三極管Q14的發(fā)射扱。第一續(xù)流ニ極管D24和第二續(xù)流ニ極管D21的陽極接地，第三續(xù)流ニ極管D19和第四續(xù)流ニ極管D20的陰極通過電阻R90接芯片的供電引腳Vcc。第一續(xù)流ニ極管D24的陰極和第三續(xù)流ニ極管19D的陽極接變壓器原邊繞組TlC的第一端，第二續(xù)流ニ極管D21的陰極和第四續(xù)流ニ極管D20的陽極通過隔直電容C39接變壓器原邊繞組TlC的第二端。作為原邊電路的半橋變換電路包括兩個開關(guān)管Q9和Ql I，兩個開關(guān)管Q9和Qll各由I個次級驅(qū)動電路驅(qū)動，上下兩個次級驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)和原理相同，這里僅介紹驅(qū)動QlI的次級驅(qū)動電路。驅(qū)動QlI的次級驅(qū)動電路包括驅(qū)動變壓器Tl的副邊繞組T1A、PNP三極管Q10、正向驅(qū)動電阻 R48、ニ極管D23和ニ極管D16，PNP三極管QlO的集電極接開關(guān)管Qll的控制極和ニ極管D23的陰極，ニ極管D23的陽極接正向驅(qū)動電阻R48的第一端。正向驅(qū)動電阻R48的第二端接驅(qū)動變壓器Tl副邊繞組TlA的第一端，驅(qū)動變壓器Tl副邊繞組TlA的第二端接開關(guān)管Qll的輸出端。PNP三極管QlO的基極接ニ極管D23的陽極，PNP三極管Qll的集電極接ニ極管D16的陽極，ニ極管D16的陰極接驅(qū)動變壓器Tl副邊繞組TlA的第二端。防干擾電阻如7連接開關(guān)管Qll的控制極和開關(guān)管的輸出端。次邊電壓采樣電路包括第一分壓電阻R58和第二分壓電阻R57，第一分壓電阻R58和第二分壓電阻R57串聯(lián)，電壓采樣電路的一端接開關(guān)電源電路輸出端的正極V0UT+，另ー端接地。第一分壓電阻R58和第二分壓電阻R57之間的連接點接TL494芯片的第I腳。第一基準電壓獲取電路低包括第三分壓電阻R61和第四分壓電阻R56，第三分壓電阻R61和第四分壓電阻R56串聯(lián)，第一基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第14腳Vref,另一端接地。TL494芯片的第2腳通過電阻R68接第三分壓電阻R61和第四分壓電阻R56之間的連接點，TL494芯片第14腳的基準電壓Vref通過第三分壓電阻和第四分壓電阻分壓后的電壓，作為第2腳的基準電壓。次邊電流采樣電路包括電流采樣電阻R43和R44。開關(guān)電源電路的輸出負母線在整流電路和輸出端VOUT-之間接地，電流采樣電阻R43和R44并接后串聯(lián)在開關(guān)電源電路的輸出負母線的接地點與輸出端VOUT-之間。TL494芯片的第16腳通過電阻R65接開關(guān)電源電路輸出負母線的輸出端VOUT。第二基準電壓獲取電路包括可調(diào)分壓電阻VR、R80和第五分壓電阻R64、R81，電阻VR、R80并接后和并接后的電阻R64、R81串聯(lián)，第二基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第14腳Vref,另一端接地。TL494芯片的第15腳通過電阻R63接可調(diào)分壓電阻VR、R80和第五分壓電阻R64、R81之間的連接點，TL494芯片第14腳的基準電壓Vref通過可調(diào)分壓電阻VR、R80和第五分壓電阻R64、R81分壓后的電壓，作為第15腳的基準電壓，TL494芯片的第16腳接地。本實用新型LED燈開關(guān)電源電路實施例將TL494(U5)放在次級，將13、14腳接在一起為推挽輸出方式，通過8腳和11腳接開關(guān)管驅(qū)動電路的初級全橋驅(qū)動電路，再通過驅(qū)動變壓器Tl來驅(qū)動初級2個MOS開關(guān)管Q9和QlI，這樣就不需要光耦來進行驅(qū)動。MOS開關(guān)管Q9和Qll接到高頻開關(guān)半橋變壓器T2，MOS開關(guān)管Q9和Qll把直流電轉(zhuǎn)為高頻脈動直流電，再送到高頻開關(guān)半橋變壓器T2降壓，通過高頻半橋變壓器T2將電壓轉(zhuǎn)換到次級2個肖特基ニ極管(Q6、Q7)整流濾波后，得到LED燈所需的低壓直流電。因エ礦LED燈需要恒壓和恒流，將LED燈所需的低壓直流電正極VOUT+通過分壓電阻R57和R58分壓后接到TL494(U5)的I腳(芯片內(nèi)部誤差比較放大器I的同相輸入端)，2腳(芯片內(nèi)部誤差比較放大器I的反相輸入端)接到14腳基準電壓(5V)通過電阻R56和R61分壓后的電壓，來作為2腳的基準電壓，I腳與2腳相比較，在3腳內(nèi)部控制脈寬(PWM)調(diào)整，這樣就使電壓得到了控制，實現(xiàn)了恒壓效果。恒流控制是通過15、16腳(芯片內(nèi)部誤差比較放大器II的反相和同相輸入端)來實現(xiàn)的，15腳接到14腳基準電壓(5V)通過R64、R80、R81和可調(diào)電阻VR分壓后的電壓，來作為15腳的基準電壓。為了將16腳檢測到電壓來與15腳相比較，在輸出LED燈所需的低壓直流電負極串接了錳銅電阻(R43、R44)，電流流過錳銅電阻(R43、R44)時產(chǎn)生電壓降，將產(chǎn)生的電壓降接到16腳來與15腳相比較，在3腳內(nèi)部也同樣控制脈寬調(diào)整，這樣就使電路輸 出的電流得到了控制，實現(xiàn)了恒流效果。
權(quán)利要求1.一種LED燈開關(guān)電源電路,包括原邊電路和副邊電路,所述的原邊電路包括開關(guān)管和開關(guān)管驅(qū)動電路，所述的副邊電路包括整流電路和開關(guān)電源電路的輸出端，其特征在干，包括脈寬調(diào)制控制電路、次邊電流采樣電路和次邊輸出電壓采樣電路，所述的開關(guān)管驅(qū)動電路接脈寬調(diào)制控制電路的PWM控制信號輸出端，次邊電流采樣電路電流采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電流信號輸入端；次邊電壓采樣電路的電壓采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電壓信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的脈寬調(diào)制控制電路是TL494芯片，所述的開關(guān)管驅(qū)動電路包括初級全橋驅(qū)動電路、次級驅(qū)動電路和驅(qū)動變壓器，初級全橋驅(qū)動電路和次級驅(qū)動電路通過驅(qū)動變壓器耦合；初級全橋驅(qū)動電路的輸入端接TL494芯片的第8腳和第11腳，TL494芯片的第14腳接第13腳；次級驅(qū)動電路的輸出端接開關(guān)管的控制扱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的初級全橋驅(qū)動電路包括所述驅(qū)動變壓器的原邊繞組，第一 NPN三極管、第二 NPN三極管、第一 PNP三極管、第ニ PNP三極管、第一基極電阻和第二基極電阻；第一 NPN三極管和第二 NPN三極管的集電極接芯片的供電引腳，第一 PNP三極管和第二 PNP三極管的集電極接地；第一 NPN三極管的基極接第一 PNP三極管的基板，并連接TL494芯片的8腳；第二 NPN三極管的基極接第二 PNP三極管的基板，并連接TL494芯片的11腳；第一 NPN三極管的發(fā)射極接第一 PNP三極管的發(fā)射極，第二 NPN三極管的發(fā)射極接第二 PNP三極管的發(fā)射極；第一基極電阻連接第一 NPN三極管的基極和芯片的供電引腳，第二基極電阻連接第二 NPN三極管的基極和芯片的供電引腳；變壓器原邊繞組的第一端接第一 NPN三極管和第一 PNP三極管的發(fā)射極，變壓器原邊繞組的第二端接第二 NPN三極管和第一 PNP三極管的發(fā)射扱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的初級全橋驅(qū)動電路包括第一續(xù)流ニ極管、第二續(xù)流ニ極管、第三續(xù)流ニ極管和第四續(xù)流ニ極管，第一續(xù)流ニ極管和第二續(xù)流ニ極管的陽極接地，第三續(xù)流ニ極管和第四續(xù)流ニ極管的陰極接芯片的供電引腳；第一續(xù)流ニ極管的陰極和第三續(xù)流ニ極管的陽極接變壓器原邊繞組的第一端，第二續(xù)流ニ極管的陰極和第四續(xù)流ニ極管的陽極接變壓器原邊繞組的第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的初級全橋驅(qū)動電路包括隔直電容，所述的隔直電容串接在變壓器原邊繞組的第一端與第一 NPN三極管發(fā)射極之間或變壓器原邊繞組的第二端與第二 NPN三極管發(fā)射極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的次級驅(qū)動電路包括所述驅(qū)動變壓器的副邊繞組、PNP三極管、正向驅(qū)動電阻、第一ニ極管和第二ニ極管，PNP三極管的集電極接所述開關(guān)管的控制極和第一ニ極管的陰極，第一ニ極管的陽極接正向驅(qū)動電阻的第一端；正向驅(qū)動電阻的第二端接驅(qū)動變壓器副邊繞組的第一端，驅(qū)動變壓器副邊繞組的第二端接開關(guān)管的輸出端；PNP三極管的基極接第一ニ極管的陽極，PNP三極管的集電極接第二ニ極管的陽極，第二ニ極管的陰極接驅(qū)動變壓器副邊繞組的第二端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，所述的次級驅(qū)動電路包括防干擾電阻，所述的防干擾電阻連接開關(guān)管的控制極和開關(guān)管的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，包括第一基準電壓獲取電路，次邊電壓采樣電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯(lián)，電壓采樣電路的一端接開關(guān)電源電路輸出端的正極，另一端接地；第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接點接TL494芯片的第I腳；所述的第一基準電壓獲取電路低包括第三分壓電阻和第四分壓電阻，第三分壓電阻和第四分壓電阻串聯(lián)，第一基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第4腳，另一端接地；TL494芯片的第2腳接第三分壓電阻和第四分壓電阻之間的連接點。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈開關(guān)電源電路，其特征在于，包括第二基準電壓獲取電路，次邊電流采樣電路包括電流采樣電阻；開關(guān)電源電路的輸出負母線在整流電路和輸出端之間接地，所述的電流采樣電阻串接在開關(guān)電源電路的輸出負母線接地點與輸出端之間，TL494芯片的第16腳接開關(guān)電源電路的輸出負母線的輸出端；第二基準電壓獲取電路包括可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻，可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻串聯(lián)，第二基準電壓獲取電路的一端接TL494芯片的第4腳，另一端接地；TL494芯片的第15腳接可調(diào)分壓電阻和第五分壓電阻之間的連接點。
專利摘要本實用新型公開了一種LED燈開關(guān)電源電路，包括原邊電路、副邊電路、脈寬調(diào)制控制電路、次邊電流采樣電路和次邊輸出電壓采樣電路，原邊電路包括開關(guān)管和開關(guān)管驅(qū)動電路，副邊電路包括整流電路和開關(guān)電源電路的輸出端，開關(guān)管驅(qū)動電路接脈寬調(diào)制控制電路的PWM控制信號輸出端，次邊電流采樣電路電流采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電流信號輸入端；次邊電壓采樣電路的電壓采樣信號輸出端接脈寬調(diào)制控制電路的電壓信號輸入端。本實用新型采用一個脈寬調(diào)制控制電路對原邊電路開關(guān)管的驅(qū)動電路進行脈寬控制、對副邊電路的輸出進行恒壓、恒流控制，電路的元器件較少，電路簡單，成本較低。
文檔編號H05B37/02GK202424551SQ20112056415
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者凌育明, 吳建松, 廖章珍, 張新慶, 張重陽, 李冬梅, 王占明, 王銀湖, 簡小軍, 趙宇軍, 鄺野 申請人:北京云星宇交通工程有限公司, 深圳市大族元亨光電股份有限公司