一種led驅(qū)動電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是：包括：濾波器HAM模塊（1）、全磚模塊MAXI（2）、PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊（3）、PRM/VTM一對多輸出控制電路（4）、恒流控制電路（5）、VTM模塊（6），VTM模塊（6）包括多路，交流85V-264V全電壓輸入到濾波器HAM模塊（1）輸入端，濾波器HAM模塊（1）輸出接入全磚模塊MAXI（2）后，由全磚模塊MAXI（2）進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的電壓接入PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊（3）的輸入端；PRM/VTM一對多輸出控制電路（4）和恒流控制電路（5）分別與PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊（3）電連接，控制PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊（3）使PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊（3）輸出端與VTM模塊（6）的其中一路或多路進(jìn)行輸出。本發(fā)明運(yùn)用模塊化搭建，并通過相應(yīng)的控制電路實(shí)現(xiàn)PRM/VTM一對多的輸出和恒流輸出。
【專利說明】—種LED驅(qū)動電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種LED驅(qū)動電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的LED驅(qū)動電源基本運(yùn)用分立元件搭建，相對于模塊而言具有壽命低，體積
大，重量聞等缺點(diǎn)。
[0003]分立元件中壽命最低的為電解電容，一塊高質(zhì)量的電解電容在溫度為40° C以上時(shí)的壽命為500000h，電解電容的壽命即為LED照明系統(tǒng)的壽命，大大影響LED燈珠本身的優(yōu)勢。
[0004]分立元件的集成度低，同樣的功率輸出分立元件搭建的電源體積是模塊搭建電源的2-3倍，重量也比其高，不適和機(jī)載等對LED驅(qū)動電源的重量和體積有要求的場合使用，而且不利于小型化發(fā)展。
[0005]從可靠性和質(zhì)量方面來說，分立元件搭建的LED驅(qū)動電源一般為民用級的標(biāo)準(zhǔn)，而模塊搭建的LED驅(qū)動電源一般能達(dá)到軍用級標(biāo)準(zhǔn)，所以在某些對LED驅(qū)動電源有高標(biāo)準(zhǔn)要有的場合，分立元件搭建的LED驅(qū)動電源就有了一定的劣勢，例如手術(shù)照明燈，機(jī)載照明燈等場合對LED驅(qū)動電源的性能和質(zhì)量要求很高。
[0006]從成本和性能方面來說，分立元件搭建的LED驅(qū)動電源成本低，但是后期的維修和換取新的驅(qū)動電源的成本高，如果LED驅(qū)動電源的應(yīng)用達(dá)到一定的規(guī)模時(shí)，分立元件搭建的LED驅(qū)動電源反而比模塊電源高。性能方面單考慮能耗問題，獨(dú)立元件搭建的驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)化效率一般最大達(dá)到90%，而模塊可以達(dá)到95%以上,能耗比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動電源電路，運(yùn)用模塊化搭建，并通過相應(yīng)的控制電路實(shí)現(xiàn)PRM/VTM —對多的輸出和恒流輸出。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:包括:濾波器HAM模塊、全磚模塊MAX1、PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊、PRM/VTM —對多輸出控制電路、恒流控制電路、VTM模塊，VTM模塊包括多路，交流85V-264V全電壓輸入到濾波器HAM模塊輸入端，濾波器HAM模塊輸出接入全磚模塊MAXI后，由全磚模塊MAXI進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的電壓接入PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊的輸入端；PRM/VTM —對多輸出控制電路和恒流控制電路分別與PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊電連接，控制PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊使PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊輸出端與VTM模塊的其中一路或多路進(jìn)行輸出。
[0009]所述的PRM/VTM—對多控制電路包括三個(gè)MOS開關(guān)管Ql、Q3、Q4，一個(gè)三極管Q2和電阻電容，Vc脈沖信號接入通過二極管D1、電阻RlO和電阻R15接地，脈沖信號經(jīng)電阻RlO和電阻R15分壓，電阻R15的電壓經(jīng)電容C2濾波后輸入到MOS開關(guān)管Ql的柵極端；PRM模塊輸入Vin+電平分三路，第一路通過電阻Rll和電阻R16接地，電阻Rll和電阻R16連接點(diǎn)與MOS開關(guān)管Ql的漏極端電連接，MOS開關(guān)管Ql的源極湍接地；第一路通過電阻R13、電阻R12和MOS開關(guān)管Q3接地，MOS開關(guān)管Q3柵極端接電阻Rll和電阻R16分壓連接點(diǎn)；第三路通過MOS開關(guān)管Ql漏極到源極，從源極到電阻R14、二極管D3到VTM電源端VC，在電阻R14、二極管D3的連接點(diǎn)和地之間連接有三極管Q2和穩(wěn)壓管D2，由三極管Q2的基極到集電極，由集電極到穩(wěn)壓管D2再到地，三極管Q2的發(fā)射極分二路，一路到電阻R13和電阻R12的連接點(diǎn)，另一路到MOS開關(guān)管Q4的柵極端。
[0010]所述的PRM/VTM —對多輸出控制電路利用PRM模塊正向輸入端能量作為VTM模塊驅(qū)動Vc信號，此驅(qū)動信號與PRM模塊本身的Vc信號同步，而且驅(qū)動的電壓幅值、電流幅值和驅(qū)動時(shí)間相同。
[0011]所述的LED恒流控制電路包括一個(gè)PRM模塊、基準(zhǔn)電壓源、VTM模塊，PRM模塊的Vc端與VTM模塊的Vc端電連接，PRM模塊的的輸出端OUT +和OUT —分別接VTM模塊的+IN和一 IN，在PRM的16腳輸出端與VTM的一 in端連接有電流采樣電阻R7，形成采樣電壓101R7j1i為PRM輸出電流值，采樣電壓ItjlR7連接在差分放大器OPl的輸入同向端和反向端，經(jīng)過R8、R9和RlO比例關(guān)系將ItjlR7采樣電壓放大十倍，放大后的采樣電壓信號經(jīng)過R12接入誤差放大器0P2的反向輸入端與0P2正向輸入基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對比放大,產(chǎn)生誤差放大信號Vea，Vea直接接入PRM的SC端形成反饋回路，控制電流大小變化，實(shí)現(xiàn)恒流控制。
[0012]所述的基準(zhǔn)電壓源采用穩(wěn)壓管Dl穩(wěn)壓，Dl穩(wěn)壓輸出后通過電阻R5和電阻R6再分壓得到基準(zhǔn)電壓。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:模塊化搭建的LED驅(qū)動電源的一致性高，維修和替換模塊方便快捷等降低費(fèi)用；模塊本身具有轉(zhuǎn)化效率高、體積小、重量輕和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，有利于特殊場合使用和LED驅(qū)動電源小型化發(fā)展；使用PRM/VTM —對多控制模式，節(jié)約PRM模塊的使用即節(jié)約成本和空間；采用PRM側(cè)恒流控制和一對多控制調(diào)節(jié)，降低DC/DC側(cè)I2R線損，而且不需要隔離反饋信號；可以根據(jù)需求更改輸出功率，調(diào)整模塊數(shù)量即可，不用重新開發(fā)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是LED驅(qū)動電源整體原理框圖；
圖2是圖1的PRM/VTM —對多輸出控制電路圖；
圖3所示是圖1的恒流控制電路圖；
圖4 LED驅(qū)動電源整體原理圖。
[0015]圖中，1、濾波器HAM模塊；2、全磚模塊MAXI ; 3、PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊；4、PRM/VTM 一對多輸出控制電路；5、恒流控制電路；6、VTM模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖4所示，一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:包括:濾波器HAM模塊1、全磚模塊MAXI2、PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊3、PRM/VTM 一對多輸出控制電路4、恒流控制電路5、VTM模塊6，VTM模塊6包括多路，本實(shí)施例給出4路，包括VTM模塊601、VTM模塊602、VTM模塊603、VTM模塊604 ;交流85V-264V全電壓輸入到濾波器HAM模塊I輸入端，經(jīng)濾波器HAM模塊I濾波，校正功率因數(shù)可達(dá)0.99以上，濾波器HAM模塊I輸出接入全磚模塊MAXI2后，由全磚模塊MAXI2進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的電壓接入PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊3的輸入端進(jìn)行預(yù)穩(wěn)壓；PRM/VTM —對多輸出控制電路4和恒流控制電路5分別與PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊3電連接，控制PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊3，使PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊3輸出端與VTM模塊6的其中一路或多路進(jìn)行輸出，運(yùn)用預(yù)穩(wěn)壓輸出端驅(qū)動VTM模塊進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)化和隔離輸出，達(dá)到預(yù)期設(shè)定的電壓要求。
[0017]如圖2、圖4所示，PRM/VTM —對多控制電路4包括三個(gè)MOS開關(guān)管Ql、Q3、Q4，一個(gè)三極管Q2和電阻電容，Vc脈沖信號接入通過二極管D1、電阻RlO和電阻R15接地，脈沖信號經(jīng)電阻RlO和電阻R15分壓，電阻R15的電壓經(jīng)電容C2濾波后輸入到MOS開關(guān)管Ql的柵極端；PRM模塊輸入Vin+電平分三路，第一路通過電阻Rll和電阻R16接地，電阻Rll和電阻R16連接點(diǎn)與MOS開關(guān)管Ql的漏極端電連接，MOS開關(guān)管Ql的源極湍接地；第一路通過電阻R13、電阻R12和MOS開關(guān)管Q3接地，MOS開關(guān)管Q3柵極端接電阻Rll和電阻R16分壓連接點(diǎn)；第三路通過MOS開關(guān)管Ql漏極到源極，從源極到電阻R14、二極管D3到VTM電源端VC，在電阻R14、二極管D3的連接點(diǎn)和地之間連接有三極管Q2和穩(wěn)壓管D2，由三極管Q2的基極到集電極，由集電極到穩(wěn)壓管D2再到地，三極管Q2的發(fā)射極分二路，一路到電阻Rl3和電阻Rl2的連接點(diǎn)，另一路到MOS開關(guān)管Q4的柵極端。
[0018]工作時(shí)，由于PRM提供驅(qū)動VTM工作的Vc脈沖信號只能一對一驅(qū)動，即一塊PRM模塊產(chǎn)生的Vc脈沖信號只能驅(qū)動一塊VTM模塊工作，因此，需要添加控制電路實(shí)現(xiàn)一塊PRM模塊驅(qū)動多塊VTM模塊工作，PRM/VTM 一對多控制電路的工作原理是:將PRM產(chǎn)生的Vc脈沖信號接入PRM/VTM —對多控制電路的Dl端上，PRM模塊輸入Vin+電平接入控制電路的開關(guān)管Q4漏極，當(dāng)PRM開啟時(shí)，產(chǎn)生的Vc脈沖信號(幅值15V，帶寬IOmS)經(jīng)過D1、Q1和Q3控制使得開關(guān)管Q4導(dǎo)通，此時(shí)Vin+電平通過Q4接入VTM2、VTM3和VTM4的Vc端，驅(qū)動VTM2、VTM3和VTM4工作(Vin+電平的幅值通過R14、Q2和D2控制，與PRM產(chǎn)生的Vc信號幅值基本一樣)，而PRM產(chǎn)生的脈沖信號Vc的帶寬只有10mS，即PRM開啟后產(chǎn)生的脈沖信號Vc持續(xù)時(shí)間為10mS，開啟后PRM正常工作，IOmS后Vc脈沖消失，此時(shí)，Vc的關(guān)斷經(jīng)過D1、Q1和Q3控制使得開關(guān)管Q4關(guān)斷，Vin+電平與VTM2、VTM3和VTM4的Vc端斷開，而VTM2、VTM3和VTM4正常工作，實(shí)現(xiàn)一塊PRM模塊驅(qū)動多塊VTM模塊的控制。
[0019]VTMl模塊的驅(qū)動信號Vc是直接通過PRM模塊產(chǎn)生的Vc信號驅(qū)動的。
[0020]PRM/VTM—對多輸出控制電路圖所示，利用PRM模塊正向輸入端能量作為VTM模塊驅(qū)動Vc信號，此驅(qū)動信號與PRM模塊本身的Vc信號同步，而且驅(qū)動的電壓幅值、電流幅值和驅(qū)動時(shí)間相同。即利用PRM正向輸入端能量同步成PRM模塊自身的Vc驅(qū)動信號，擴(kuò)展驅(qū)動信號。
[0021]如圖3、圖4所示，LED恒流控制電路5包括一個(gè)PRM模塊、基準(zhǔn)電壓源、VTM模塊，PRM模塊的Vc端與VTM模塊的Vc端電連接，PRM模塊的的輸出端OUT +和OUT —分別接VTM模塊的+ IN和一 IN，在PRM的16腳輸出端與VTM的一 in端連接有電流采樣電阻R7,形成采樣電壓ItjlR7,10I為PRM輸出電流值，采樣電壓It5lR7連接在差分放大器OPl的輸入同向端和反向端，經(jīng)過R8、R9和RlO比例關(guān)系將ItjlR7采樣電壓放大十倍，放大后的采樣電壓信號經(jīng)過R12接入誤差放大器0P2的反向輸入端與0P2正向輸入基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn)電壓由Dl、R5和R6提供)進(jìn)行對比放大，產(chǎn)生誤差放大信號Vea，Vea直接接入PRM的SC端(即通過R2接入PRM的10腳位)形成反饋回路，控制電流大小變化，實(shí)現(xiàn)恒流控制。利用PRM模塊SC腳作為外部反饋信號接收腳，接收外部反饋信息并根據(jù)反饋信號的大小變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出電流，使其保值恒定。
[0022]基準(zhǔn)電壓源采用穩(wěn)壓管Dl穩(wěn)壓，Dl穩(wěn)壓輸出后通過電阻R5和電阻R6再分壓得到基準(zhǔn)電壓。
[0023]PRM/VTM 一對多控制電路的原理是:由于PRM提供驅(qū)動VTM工作的Vc脈沖信號只能一對一驅(qū)動，即一塊PRM模塊產(chǎn)生的Vc脈沖信號只能驅(qū)動一塊VTM模塊工作，因此，需要添加控制電路實(shí)現(xiàn)一塊PRM模塊驅(qū)動多塊VTM模塊工作，其中控制電路工作原理是，將PRM產(chǎn)生的Vc脈沖信號接入控制電路的Dl端上，PRM模塊輸入Vin+電平接入控制電路的開關(guān)管Q4上，當(dāng)PRM開啟時(shí)，產(chǎn)生的Vc脈沖信號(幅值15V，帶寬IOmS)經(jīng)過Dl、Ql和Q3控制使得開關(guān)管Q4導(dǎo)通，此時(shí)Vin+電平通過Q4接入VTM2、VTM3和VTM4的Vc端，驅(qū)動VTM2、VTM3和VTM4工作(Vin+電平的幅值通過R14、Q2和D2控制，與PRM產(chǎn)生的Vc信號幅值基本一樣)，而PRM產(chǎn)生的脈沖信號Vc的帶寬只有10mS，即PRM開啟后產(chǎn)生的脈沖信號Vc持續(xù)時(shí)間為10mS，開啟后PRM正常工作，IOmS后Vc脈沖消失，此時(shí)，Vc的關(guān)斷經(jīng)過D1、Q1和Q3控制使得開關(guān)管Q4關(guān)斷，Vin+電平與VTM2、VTM3和VTM4的Vc端斷開，而VTM2、VTM3和VTM4正常工作，實(shí)現(xiàn)一塊PRM模塊驅(qū)動多塊VTM模塊的控制。
[0024]VTMl模塊的驅(qū)動信號Vc是直接通過PRM模塊產(chǎn)生的Vc信號驅(qū)動的。
[0025]本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:包括:濾波器HAM模塊(I)、全磚模塊MAXI (2 )、PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊(3)、PRM/VTM 一對多輸出控制電路(4)、恒流控制電路(5 )、VTM模塊(6)，VTM模塊(6)包括多路，交流85V-264V全電壓輸入到濾波器HAM模塊(I)輸入端，濾波器HAM模塊(I)輸出接入全磚模塊MAXI (2)后，由全磚模塊MAXI (2)進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的電壓接入PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊(3)的輸入端；PRM/VTM —對多輸出控制電路(4)和恒流控制電路(5 )分別與PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊(3 )電連接，控制PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊(3 )使PRM預(yù)穩(wěn)壓模塊(3 )輸出端與VTM模塊(6)的其中一路或多路進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的PRM/VTM—對多控制電路(4)包括三個(gè)MOS開關(guān)管Ql、Q3、Q4，一個(gè)三極管Q2和電阻電容，Vc脈沖信號接入通過二極管D1、電阻RlO和電阻R15接地，脈沖信號經(jīng)電阻RlO和電阻R15分壓，電阻R15的電壓經(jīng)電容C2濾波后輸入到MOS開關(guān)管Ql的柵極端；PRM模塊輸入Vin+電平分三路，第一路通過電阻Rll和電阻R16接地，電阻Rll和電阻R16連接點(diǎn)與MOS開關(guān)管Ql的漏極端電連接，MOS開關(guān)管Ql的源極湍接地；第一路通過電阻R13、電阻R12和MOS開關(guān)管Q3接地，MOS開關(guān)管Q3柵極端接電阻Rll和電阻R16分壓連接點(diǎn)；第三路通過MOS開關(guān)管Ql漏極到源極，從源極到電阻R14、二極管D3到VTM電源端VC，在電阻R14、二極管D3的連接點(diǎn)和地之間連接有三極管Q2和穩(wěn)壓管D2，由三極管Q2的基極到集電極，由集電極到穩(wěn)壓管D2再到地，三極管Q2的發(fā)射極分二路，一路到電阻R13和電阻R12的連接點(diǎn)，另一路到MOS開關(guān)管Q4的柵極端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的PRM/VTM—對多輸出控制電路利用PRM模塊正向輸入端能量作為VTM模塊驅(qū)動Vc信號，此驅(qū)動信號與PRM模塊本身的Vc信號同步，而且驅(qū)動的電壓幅值、電流幅值和驅(qū)動時(shí)間相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的LED恒流控制電路(5)包括一個(gè)PRM模塊、基準(zhǔn)電壓源、VTM模塊，PRM模塊的Vc端與VTM模塊的Vc端電連接，PRM模塊的輸出端OUT +和OUT —分別接VTM模塊的+ IN和一 IN，在PRM的16腳輸出端與VTM的一in端連接有電流采樣電阻R7,形成采樣電壓ItjlR7,101為PRM輸出電流值，采樣電壓ItjlR7連接在差分放大器OPl的輸入同向端和反向端，經(jīng)過R8、R9和RlO比例關(guān)系將1iR7米樣電壓放大十倍，放大后的米樣電壓信號經(jīng)過R12接入誤差放大器0P2的反向輸入端與0P2正向輸入基準(zhǔn)電壓進(jìn)行對比放大，產(chǎn)生誤差放大信號Vea，Vea直接接入PRM的SC端形成反饋回路，控制電流大小變化，實(shí)現(xiàn)恒流控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LED驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的基準(zhǔn)電壓源采用穩(wěn)壓管Dl穩(wěn)壓，Dl穩(wěn)壓輸出后通過電阻R5和電阻R6再分壓得到基準(zhǔn)電壓。
【文檔編號】H05B37/02GK103763814SQ201310630383
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】張建飛, 秦為, 侯彥 申請人:西安恒飛電子科技有限公司