一種新型led驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種新型LED驅(qū)動器，包括驅(qū)動系統(tǒng)，其特殊之處在于：所述驅(qū)動系統(tǒng)采用交流電壓驅(qū)動，在驅(qū)動系統(tǒng)和交流電壓之間連接有可控硅調(diào)光器，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括整流濾波電路、反激式變化電路、輸出電路、反饋環(huán)路和控制電路，其中所述交流電壓通過可控硅調(diào)光器與驅(qū)動系統(tǒng)的整流濾波電路連接，所述整流濾波電路、反激式變換電路和輸出電路順次連接構成主電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變到LED所需要的工作電壓，同時，實現(xiàn)隔離和抗干擾作用，所述反饋環(huán)路的輸入端連接輸出電路，反饋環(huán)路的輸出端連接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端連接在反激式變換電路上，所述的反饋環(huán)路、控制電路構成反饋回路，其中，所述控制電路通過開關管的通斷實現(xiàn)調(diào)光功能，所述反饋環(huán)路用于穩(wěn)定輸出電流。
【專利說明】—種新型LED驅(qū)動器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED零部件，特別涉及一種反激式可調(diào)光的新型LED驅(qū)動器。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，科技的進步，LED燈具在人們的生活和工作中得到越來越普遍應用。其中LED具有光效高、耗能低、綠色環(huán)保、壽命長、體積小、易維護、啟動迅速等特點，作為第四代照明光源或綠色光源，現(xiàn)廣泛應用于各種顯示、裝飾、普通照明和城市夜景等各種領域。從物理特性分析，LED相當于一個有較小等效串聯(lián)電阻ESR的恒壓負載，因為ESR的值很小，電源輸出電壓或者負載電壓的輕微變化就會導致很大的電流變化。同時，LED的光通量與電流成正比，因此，在恒壓驅(qū)動和恒流驅(qū)動之間，恒流驅(qū)動LED是一個合適的方案，LED的光通量和電流成正比，也即是其壓降隨著電流的增加而增大，隨著溫度的降低而減少。LED照明技術發(fā)展面臨光品質(zhì)、光效表現(xiàn)、可靠性以及設計簡單化的四大挑戰(zhàn)，采用傳統(tǒng)的驅(qū)動器存在功率因數(shù)低、發(fā)光效率不高，對電網(wǎng)干擾大、電網(wǎng)質(zhì)量影響嚴重等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種采用反激式拓撲，實現(xiàn)具有恒流限壓反饋的可調(diào)光新型LED驅(qū)動器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種新型LED驅(qū)動器，包括驅(qū)動系統(tǒng)，其特殊之處在于:所述驅(qū)動系統(tǒng)采用交流電壓驅(qū)動，在驅(qū)動系統(tǒng)和交流電壓之間連接有可控硅調(diào)光器，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括整流濾波電路、反激式變化電路、輸出電路、反饋環(huán)路和控制電路，其中所述交流電壓通過可控硅調(diào)光器與驅(qū)動系統(tǒng)的整流濾波電路連接，所述整流濾波電路、反激式變換電路和輸出電路順次連接構成主電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變到LED所需要的工作電壓，同時，實現(xiàn)隔離和抗干擾作用，所述反饋環(huán)路的輸入端連接輸出電路，反饋環(huán)路的輸出端連接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端連接在反激式變換電路上，所述的反饋環(huán)路、控制電路構成反饋回路，其中，所述控制電路通過開關管的通斷實現(xiàn)調(diào)光功能，所述反饋環(huán)路用于穩(wěn)定輸出電流；
[0005]進一步地，所述整流濾波電路包括一個全橋整流電路BDI和一個LC型濾波電路，在全橋整流電路和LC型濾波電路之間連接有用于防止回流的二極管D3 ；
[0006]進一步地，所述反激變換電路采用NXP公司的LED照明專用驅(qū)動芯片SSL2103，所述驅(qū)動芯片SSL2103的第14腳連接整流濾波后的市電，所述驅(qū)動芯片SSL2103驅(qū)動功率開關管Q3，所述芯片SSL2103還與變壓器連接，所述變壓器包括原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組，其中當接入市電，驅(qū)動芯片SSL2103未工作時，變壓器原邊繞組儲能，所述驅(qū)動芯片SSL2103直接由市電供電啟動，所述驅(qū)動芯片SSL2103通過芯片的12腳驅(qū)動功率開關管Q3，所述變壓器原邊繞組放能，副邊繞組輸出能量給LED，輔助繞組通過電阻R22、二極管D7、電容C8連接驅(qū)動芯片SSL2103的VCC腳，為芯片供電；
[0007]進一步地，所述控制電路通過輸入端的電阻R1、電容Cl和電容C13抑制電壓尖峰和電流尖峰，所述驅(qū)動芯片SSL2103通過I腳驅(qū)動三極管Q2，所述驅(qū)動SSL2103的9腳用于檢測主電路的電流，所述驅(qū)動SSL2103的2腳用于驅(qū)動三級管Q1，其中，所述可控硅調(diào)光器改變輸入電壓的大小，輸入電壓的改變通過電阻R2和電阻RlO的分壓傳遞給驅(qū)動SSL2103的5腳，控制電流的改變；
[0008]進一步地，所述反饋環(huán)路包含有由三極管Ql和三極管Q2構成的鏡像電流源，所述反饋環(huán)路中的電阻R27的阻值和電阻R29的阻值之和大于電阻R26的阻值；
[0009]有意效果:該新型LED驅(qū)動器相較于傳統(tǒng)的LED驅(qū)動器，設置有由控制電路和反饋環(huán)路構成的反饋電路，能夠?qū)崟r的矯正流過LED燈的電流大小，進而對LED燈的亮度進行很好的調(diào)節(jié)，具有功率因數(shù)聞、效率聞、調(diào)光范圍廣和運行可罪的優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的實施例驅(qū)動器結構框圖；
[0011]圖2是本實用新型的實施整流濾波電路原理圖；
[0012]圖3是本實用新型的實施例反激變換電路原理圖；
[0013]圖4是本實用新型的實施例控制電路原理圖；
[0014]圖5是本實用新型的實施例反饋環(huán)路電路原理圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0016]一種新型LED驅(qū)動器的結構框圖如圖1所示:包括驅(qū)動系統(tǒng)，其特殊之處在于:所述驅(qū)動系統(tǒng)采用交流電壓驅(qū)動，在驅(qū)動系統(tǒng)和交流電壓之間連接有可控硅調(diào)光器，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括整流濾波電路、反激式變化電路、輸出電路、反饋環(huán)路和控制電路，其中所述交流電壓通過可控硅調(diào)光器與驅(qū)動系統(tǒng)的整流濾波電路連接，所述整流濾波電路、反激式變換電路和輸出電路順次連接構成主電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變到LED所需要的工作電壓，同時，實現(xiàn)隔離和抗干擾作用，所述反饋環(huán)路的輸入端連接輸出電路，反饋環(huán)路的輸出端連接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端連接在反激式變換電路上，所述的反饋環(huán)路、控制電路構成反饋回路，其中，所述控制電路通過開關管的通斷實現(xiàn)調(diào)光功能，所述反饋環(huán)路用于穩(wěn)定輸出電流。
[0017]整流濾波電路如圖2所示，包括一個全橋整流電路BDI和一個LC型濾波電路，在全橋整流電路和LC型濾波電路之間連接有用于防止回流的二極管D3。
[0018]反激變換電路如圖3所示，反激變換電路采用NXP公司的LED照明專用驅(qū)動芯片SSL2103，所述驅(qū)動芯片SSL2103的第14腳連接整流濾波后的市電，所述驅(qū)動芯片SSL2103驅(qū)動功率開關管Q3，驅(qū)動芯片SSL2103還與變壓器連接，變壓器包括原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組，當剛接入市電時，由于驅(qū)動芯片SSL2103未工作，無法驅(qū)動功率開關管Q3，變壓器原邊繞組儲能，副繞組沒有輸出，輔助繞組也沒有向芯片供電，驅(qū)動芯片SSL2103直接由整流之后市電供電啟動；之后，驅(qū)動芯片SSL2103通過芯片的12腳驅(qū)動功率開關管Q3，所述變壓器原邊繞組放能，副邊繞組輸出能量給LED，輔助繞組通過電阻R22、二極管D7、電容C8連接為VCC提供穩(wěn)定的直流電壓保證芯片工作，二極管D8防止供電電壓過高損壞芯片。由于開關損耗正相關于開關電壓，為了提高發(fā)光效率，系統(tǒng)工作采用了斷續(xù)模式。
[0019]芯片工作時，上一個周期中變壓器原邊電感和RC振蕩電路放電完成后，芯片13腳(DRAIN)電壓開始振蕩，通過13腳和10腳(AUX)檢測振蕩波形，當振蕩至谷底時開通，這樣確保了損耗最低，此時芯片發(fā)出開通信號。之后變壓器原邊電感開始儲能，芯片11腳(SOURCE)電壓上升，上升至閥值后時，芯片發(fā)出關斷信號；如果輸入電壓很低，則11腳電壓上升很慢，8腳(PWMLMT)對上升時間設定了上限，即限制了最大占空比，當時間達到上限時，芯片同樣發(fā)出關斷信號。當系統(tǒng)工作時，瞬時輸入電壓越小，原邊電流上升越慢，由于最大開通時間受到限制，因此，電流峰值也也越小。這意味著電流大小的變化跟隨輸入電壓大小變化，實現(xiàn)PFC。變壓器在開關瞬間會產(chǎn)生高壓尖峰損壞元件，二極管D5用來為高壓尖峰提供通路，二極管D4用來限制高壓尖峰的最大值。
[0020]控制電路的原理示意圖如圖4所示:控制電路通過輸入端的電阻R1、電容Cl和電容C13抑制電壓尖峰和電流尖峰，所述驅(qū)動芯片SSL2103通過I腳驅(qū)動三極管Q2，所述驅(qū)動SSL2103的9腳用于檢測主電路的電流，所述驅(qū)動SSL2103的2腳用于驅(qū)動三級管Ql。調(diào)光器電流需要達到導通電流才能開通，在導通瞬間因移除觸發(fā)信號可能導致重新關斷的現(xiàn)象，芯片的14腳(HVDET)檢測到電壓輸入后，I腳(SBDR)發(fā)出驅(qū)動信號，三極管Q2開通，提供電流保證調(diào)光器不會中斷。9腳(ISENSE)檢測主電路中的電流，當電流很小時，說明調(diào)光器電流也很小，此時，2腳(WBDR)驅(qū)動三極管Ql開通，構成泄放回路，保證流過調(diào)光器的電流在維持電流之上，可以有效改善因為電流過低而造成的閃爍和滅燈現(xiàn)象。電阻Rll//R12//R5振蕩和R12//C5振蕩配合芯片內(nèi)部振蕩電路來設置芯片的最大和最小工作頻率?？煽毓枵{(diào)光器改變輸入電壓的大小，輸入電壓的改變通過電阻R2和電阻RlO的分壓傳遞給驅(qū)動SSL2103的5腳，控制電流的改變。
[0021]反饋環(huán)路的電路原理圖如圖5所示:輸出電流通過電阻R25采樣。當電流未達到設定的值時，三極管Ql和Q2處于飽和區(qū)，電流分別流過三極管Ql和Q2，光耦的回路中沒有電流流過。當輸出電流增大直到LED中的電流乘以R25的阻值等于流過三極管Q2的電流乘以(R27+R29)時，此時三極管Ql和Q2構成鏡像電流源，此處，設置R27+R29 > R26，那么電阻R26上的電流的一部分會通過電阻R30和二極管D3流向光耦，光耦再把信號傳遞給8腳，使占空比上限減小，輸出電流減小，實現(xiàn)了橫流的目的，為了降低損耗，電阻R25的阻值需要選擇的盡可能小。
[0022]輸出電路的元器件布局以及值的大小根據(jù)LED串中的LED個數(shù)、電流和電壓所決定。
[0023]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【權利要求】
1.一種新型LED驅(qū)動器，包括驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動系統(tǒng)采用交流電壓驅(qū)動，在驅(qū)動系統(tǒng)和交流電壓之間連接有可控硅調(diào)光器，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括整流濾波電路、反激式變化電路、輸出電路、反饋環(huán)路和控制電路，其中所述交流電壓通過可控硅調(diào)光器與驅(qū)動系統(tǒng)的整流濾波電路連接，所述整流濾波電路、反激式變換電路和輸出電路順次連接構成主電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變到LED所需要的工作電壓，同時，實現(xiàn)隔離和抗干擾作用，所述反饋環(huán)路的輸入端連接輸出電路，反饋環(huán)路的輸出端連接控制電路的輸入端，控制電路的輸出端連接在反激式變換電路上，所述的反饋環(huán)路、控制電路構成反饋回路，其中，所述控制電路通過開關管的通斷實現(xiàn)調(diào)光功能，所述反饋環(huán)路用于穩(wěn)定輸出電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型LED驅(qū)動器，其特征在于:所述整流濾波電路包括一個全橋整流電路BDI和一個LC型濾波電路，在全橋整流電路和LC型濾波電路之間連接有用于防止回流的二極管D3。
3.根據(jù)權利要求2所述的新型LED驅(qū)動器，其特征在于，所述反激變換電路采用NXP公司的LED照明專用驅(qū)動芯片SSL2103，所述驅(qū)動芯片SSL2103的第14腳連接整流濾波后的市電，所述驅(qū)動芯片SSL2103驅(qū)動功率開關管Q3，所述芯片SSL2103還與變壓器連接，所述變壓器包括原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組，其中當接入市電，驅(qū)動芯片SSL2103未工作時，變壓器原邊繞組儲能，所述驅(qū)動芯片SSL2103直接由市電供電啟動，所述驅(qū)動芯片SSL2103通過芯片的12腳驅(qū)動功率開關管Q3，所述變壓器原邊繞組放能，副邊繞組輸出能量給LED，輔助繞組通過電阻R22、二極管D7、電容C8連接驅(qū)動芯片SSL2103的VCC腳，為芯片供電。
4.根據(jù)權利要求3所述的新型LED驅(qū)動器，其特征在于，所述控制電路通過輸入端的電阻R1、電容Cl和電容C13抑制電壓尖峰和電流尖峰，所述驅(qū)動芯片SSL2103通過I腳驅(qū)動三極管Q2，所述驅(qū)動SSL2103的9腳用于檢測主電路的電流，所述驅(qū)動SSL2103的2腳用于驅(qū)動三級管Q1，其中，所述可控硅調(diào)光器改變輸入電壓的大小，輸入電壓的改變通過電阻R2和電阻RlO的分壓傳遞給驅(qū)動SSL2103的5腳，控制電流的改變。
5.根據(jù)權利要求4所述的新型LED驅(qū)動器，其特征在于，所述反饋環(huán)路包含有由三極管Ql和三極管Q2構成的鏡像電流源，所述反饋環(huán)路中的電阻R27的阻值和電阻R29的阻值之和大于電阻R26的阻值。
【文檔編號】H05B37/02GK204206553SQ201420627726
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】朱士林 申請人:威海海泰電子有限公司