[实用新型]大功率LED恒流驱动电源

说明书

技术领域

本实用新型属于LED电路装置的技术领域，具体为一种大功率LED恒流驱动电源。

背景技术

由于发光二极管具有耗电低、温度低、不含有汞、铅等有害金属、工作寿命长等诸多优点，利用发光二极管(LED)作为光源是未来灯具的必然趋势。但LED灯也有个弱点，它在正向导通后其正向电压的细小变动将引起LED电流的很大变化，并且环境温度、LED老化时间等因素也将改变影响LED的电气性能，为了保证LED的寿命，许多制造LED的工厂，就严格地规定了LED的最大工作电流，如果超过了最大允许电流5％以上，将影响LED的可靠性，并大大缩短LED的寿命。

目前市面上所见到的品质好的大功率LED恒流驱动电源，是采用专门的集成芯片来控制，其恒流精度可控制在5％内，由于专门的芯片价格昂贵，导致LED驱动电源成本太高；品质差的LED驱动电源没有采用恒流电路，有的没有和市电隔离，LED两端直接和市电相连有潜在的触电危险，给使用者带来很大的安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，采用了开关电源的结构设计，提供一种大功率LED恒流驱动电源的技术方案。

所述的大功率LED恒流驱动电源，包括依次连接的滤波电路、桥式整流EMI电路、振荡开关及逆变电路、高频隔离变压器、输出整流与滤波电路、空载保护及输出电路、光电藕合器、误差放大及开关管、占空比调制电路，其特征在于输出整流、滤波电路与空载保护及输出电路相连，空载保护及输出电路中连接设置取样电阻R16，次级电流的微小变化通过光电藕合器放大反馈给调制芯片最终来改变开关管的导通时间与关闭时间，从而达到恒定大功率LED电流的目的。

所述的大功率LED恒流驱动电源，其特征在于所述的滤波电路包括共模电感T1和电容C1、C4并依次相连，其输入端与市电输入部分相连，经过EMI电路输出端与、桥式整流相连，向高频振荡电路供电。

所述的大功率LED恒流驱动电源，其特征在于所述的桥式整流及滤波电路包括二极管D1、D3、D4、D5和电容C3并依次相连，其输入端与EMI电路的输出端相连，输出端与振荡开关及逆变电路相连。

所述的大功率LED恒流驱动电源，其特征在于所述的振荡开关及逆变电路包括调制芯片U1和电阻R5、R6、R4、R3、R8、R9及电容C5、C6、C7、C8、C10、开关管Q1并依次相连，通过高频隔离变压器将整流后的直流电变为高频交流电。

所述的大功率LED恒流驱动电源，其特征在于所述的输出整流与滤波电路包括电阻R11、C11及C14，通过高速整流管D6将高频脉冲电整流为较平滑的直流电。

所述的大功率LED恒流驱动电源，其特征在于所述的空载保护及输出电路由电阻R10、R12、R13、R14、R15、R17、R18、R19和稳压集成块U3、U4、U5及电容C12、C13连接构成，空载保护及输出电路中连接设置取样电阻R16与稳压集成块U3相连。

上述的大功率LED恒流驱动电源，能使LED的供电端与市电完全隔离，恒流精度可达到3％以内，涉及到的稳压集成芯片、开关管及控制开关管占空比的控制芯片及其它电子元件都易于采购，没有采用专用LED恒流专用芯片，生产成本低，性能稳定可靠，结构简单合理，易于大批量生产。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

如图所示，一种大功率LED恒流驱动电源，包括依次连接的EMI电路(1)、桥式整流及滤波电路(2)、振荡开关及逆变电路3、高频隔离变压器4、输出整流与滤波电路5、空载保护及输出电路6、光电藕合器7、误差放大及开关管占空比调制电路8，市电输入端通过共模电感T1和电容C1、C4构成EMI电路1，将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本电源产生的杂波反馈到公共电网，NTC1采用功率型热敏电阻，减少开机对电路元件的冲击。其输入端与市电输入部分相连，输出端与桥式桥式整流及滤波电路2相连，向桥式整流EMI电路2供电。桥式整流及滤波电路2包括二极管D1、D3、D4、D5和电容C3并依次相连，其输入端与滤波电路1的输出端子相连，输出端与振荡开关及逆变电路3相连，电容采用同类型或不同类型电容。振荡开关及逆变电路3包括调制芯片U1和电阻R5、R6、R4、R3、R8、R9及电容C5、C6、C7、C8、C10并依次相连，通过高频隔离变压器4将整流后的直流电变为高频交流电。输出整流与滤波电路5包括电阻R11、C11及C14，通过高速整流管D6将高频脉冲电整流为较平滑的直流电。负载电流的大小通过光藕U2反馈到调制芯片的第1脚和第2脚，从而驱动开关管Q1，自动调整开关管的导通时间和工作周期的比例，随着负载及输入电源电压的变化自动调整开关管的导通时间和闭合时间的比例便能使流经LED电流维持不变。高频脉冲通过整流二极管D6整流及电容C14滤波变成平稳的直流电，电流通过一只或多只LED后再流经采样电阻R16沟成一个回路，超过二只的LED只能串联，并且要求只能是同一规格的LED串联。稳压集成块U5设定一个基准电压V1，稳压集成块U3和电阻R15、R14、R10构成一个比较高的其准电压V2，ΔV＝V2-V1＝I×R16，只要根据LED的特性确定好工作电流I后，就可以根据ΔV＝I×R16算出ΔV，从而可以确定V2＝ΔV+V1，最终确定电阻R15、R14、R10的大小。当由于某种原因使流过LED的电流增加时，通过R16的电流也加大，R16两端的电压也升高，导致集成块U3导通，光藕U2导通，从而使调制芯片1脚和2脚两端的电压下降，最终控制开关管Q1的导通时间缩短，从而使流过LED的电流下降，最终使LED的工作电流趋于正常。相反，如果由于某种原因使流过LED的电流减少时，通过R16的电流也减少，R16两端的电压就降低，导致光藕U2导通时间缩短，最终控制开关管Q1的导通时间延长，从而使流过LED的电流上升，最终也迫使LED的工作电流趋于正常。现在精密电阻的误差已经小于1％，稳压集成芯片的误差也能少于1％，只要将电阻R16选取合适的电阻值就能保证流经LED电流误差不超过3％。在没有接上LED负载的情况下，本电源也有输出电压保护功能。集成块U4和电容C13及电阻R19、R17及光藕U2构成过压保护电路。当输出电压过高时，加在电阻R19的电压升高，当超过基准电压后，稳压芯片U4导通，从而光藕U2导通，使调制芯片1脚和2脚两端的电压下降，最终控制开关管Q1的导通时间缩短，最终使输出电压趋于一固定值U，U的大小要根据所驱动的LED的个数及特性来确定，其值等于U＝LED1工作电压+LED2工作电压+LED3工作电压+……+2V。空载保护及输出电路6连接设置取样电阻R16，输出端接有光电藕合器7，光电藕合器7与误差放大及开关管占空比调制电路8中的调制芯片U1的第一脚和第二脚相连，误差放大及开关管占空比调制电路8通过调制芯片U1的一脚与振荡开关及逆变电路3构成回路。