[发明专利]发光二极管灯驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及电源电路领域，具体涉及一种发光二极管(LED)灯驱动电源。

背景技术

发光二极管(LED)灯具有耗电量少、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点，是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命。由于LED属于直流电流型元件，根据LED正向电压-电流电气特性，电压的微小变化就会引起电流很大变化。因此由市电供电时，若要充分发挥LED灯的优点，其驱动电源电路需要满足如下的性能要求：

1.输入功率因数高，输入电流谐波因数小，减少电网“公害”；

2.LED工作电流脉动系数小、稳定度高，充分提高LED的寿命；

3.工作效率高，节能；

4.线路简单、可靠，成本低，满足民用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种发光二极管灯驱动电源，其具有输入功率因数高、输出电流稳定、结构简单和可靠性高等特点。

为解决上述问题，本发明所设计的一种发光二极管灯驱动电源，其主要由自恢复保险电阻、瞬时过电压抑制器、整流桥、控制单元、输入侧电感、功率开关管、能量传送电容、续流二极管、高频降压变压器、输出整流二极管、输出续流二极管、输出滤波电感和发光二极管灯组成。其中输入侧电感、功率开关管、能量传送电容、续流二极管和高频降压变压器的一次侧绕组构成Cuk变换器。市电经过自恢复保险电阻输入到瞬时过电压抑制器；瞬时过电压抑制器的输出端接入整流桥的交流输入侧。整流桥的正输出端分为2路，其中一路接入控制单元的正输入端，另一路则经过Cuk变换器的输入侧电感接至Cuk变换器的功率开关管的集电极和Cuk变换器的能量传送电容的输入端；整流桥的负输出端分别与Cuk变换器的功率开关管的发射极和控制单元的负输入端相接；控制单元的输出控制脉冲信号端接至Cuk变换器的功率开关管的控制极；Cuk变换器的能量传送电容的输出端同时与Cuk变换器的续流二极管的阳极和高频降压变压器的一次侧绕组的非标识端相接；Cuk变换器的续流二极管的阴极与高频降压变压变压器的一次侧绕组的标识端并接后再接至整流桥负输出端；高频降压变压器的二次侧绕组的非标识端与输出续流二极管的阳极和发光二极管灯的阴极相接。高频降压变压器的二次侧绕组的标识端接至输出整流二极管的阳极；输出整流二极管的阴极同时与输出续流二极管的阴极和输出滤波电感的输入端相接；输出滤波电感的输出端与发光二极管灯的阳极相接。

上述方案中，所述瞬时过电压抑制器由相互并联的压敏电阻和高频电容组成。

上述方案中，所述控制单元包括555时基电路、稳压二极管、电位器、4个电阻和3个电容。第一电容和稳压二极管并联后的电路与第一电阻串联组成555时基电路的稳压供电电源，其中第一电阻的输入端接至整流桥的正输出端，第一电阻的输出端分别与稳压二极管的阴极、555时基电路的第4和第8管脚相连，稳压二极管的阳极与整流桥的负输出端相连；555时基电路及其外接元件第二电阻、第三电阻、电位器和第二电容组成多谐振动器，其中第二电阻的输入端与整流桥的正输出端连接，第二电阻的输出端与555时基电路的第7管脚相连；第三电阻的一端连接在555时基电路的第7管脚上，另一端则同时与电位器的其中一个固定端和调节端相连；电位器的另一个固定端连接至555时基电路的第6和第2管脚上；555时基电路的第6和第2管脚经过第二电容与整流桥的负输出端连接。555时基电路的第1管脚和整流桥的负输出端；555时基电路的第5管脚通过第三电容与整流桥的负输出端相连；555时基电路的第3管脚通过第四电阻与功率开关管的控制极连接。

与现有技术相比，本发明电源采用市电全波不控整流供电、Cuk变换器调节电路和高频变压器变流构成，其结构简单、造价低廉，特别是无需电解电容器，有效提高了电路的可靠性和使用寿命；全波不控整流以及Cuk变换技术，使得交流侧电流波形连续，接近正弦波，且功率因数接近1；Cuk变换器采用高频脉宽调制(PWM)技术，输出采用电感滤波，使得流过发光二极管的直流电流的纹波系数很小；Cuk变换器的占空比受瞬时输入电压幅值控制，自动抑制电网波动对输出的影响，稳定了输出电流；Cuk变换器为开关变换控制方式较其它电阻限流、线性控制调节、充电泵升压等控制方式效率要高。

附图说明

图1为一种发光二极管灯驱动电源的电路原理图；