一種普通電容器降升壓LED驅動電源制造技術

本實用新型專利技術公開了一種普通電容器降升壓LED驅動電源，該驅動電源由交流電輸入端M和N、整流橋DL、濾波電容器C1、降升壓電路、PWM控制電路、電壓控制電路、驅動電路、司步驅動電路、輸出端+E、GND和負載LEDz組成。該電源可發揮降壓和升壓型開關電源的優點，并進行復合自動轉換，以此降低輸出紋波電壓和提高功率因數，由于在整個交流電壓波形內實現直流穩壓輸出，減小了輸出濾波電容的容量，用普通無極性電容器即可滿足LED燈驅動電源的濾波要求，達到利用普通電容器實現對LED照明燈降升壓穩壓的目的，延長了LED驅動電源的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于一般電光源的驅動電源，是一種利用降壓和升壓型復合開關電源進行交流直流轉換的穩壓電源，具體的講是一種普通電容器降升壓LED驅動電源。
技術介紹
開關電源具有體積小效率高等優點，是目前應用最為廣泛的LED驅動電源。無變壓器的升壓型和降壓型開關電源，由于結構簡單、成本低和效率高，常作為非隔離式LED驅動電源。降壓型開關穩壓電源，當輸入電壓低于輸出電壓時，由于紋波電壓高，必須采用單位體積容量大的電解電容器進行濾波，且功率因數低；升壓型開關電源雖然功率因數高，對濾波電容器的容量需求小，但只適合高壓場合。另一方面，作為濾波電容的電解電容器的使用壽命只有幾千小時，與使用壽命幾萬小時的LED發光二極管無法匹配，這些嚴重地影響了LED燈的使用壽命；再者升壓型開關電源都設有輸入與輸出功率隔離二極管，快速二極管(或肖特基二極管)的管壓降在0.7V-1.2V，而LED照明燈的驅動電壓大多數都在12V-50V的范圍內，這很大程度地降低了LED驅動電源的效率。因此，如何發揮降壓和升壓型開關電源的各自優點，并利用導通電阻小的功率場效應管替代隔離二極管，以進一步減小損耗，提供一種無電解電容器、功率因數和效率高、體積小的LED驅動電源已經成為當前電力電子
亟待解決的課題。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本技術要解決的技術問題是，提供一種普通電容器降升壓LED驅動電源。該驅動電源可發揮降壓和升壓型開關電源的各自優點，并進行復合自動轉換，以此降低輸出紋波電壓和提高功率因數，達到利用普通電容器進行濾波的目的。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是，一種普通電容器降升壓LED驅動電源由交流電輸入端M和N、整流橋DL、濾波電容器C1、降升壓電路、PWM控制電路、電壓控制電路、驅動電路、同步驅動電路、輸出端+E、GND和負載LEDz組成。所述的降升壓電路由開關管V1和開關管V2、同步整流開關管V3、續流二極管D1、輸出隔離二極管D2、電感L的初級繞組N1和次級繞組N2、輸出電容器C2、啟動電阻Rq、電壓反饋電阻RL組成；所述的PWM控制電路由帶有功率因數校正功能的單端PWM穩壓控制芯片和與之相應的匹配元件組成，PWM穩壓控制芯片設有電壓反饋控制端F、啟動電壓端a、輸出端b、直流工作電壓端Vc和
GND；所述的電壓控制電路由電壓的輸入端d、輸出端e、電壓比較端c、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的驅動電路由輸入端m、高壓驅動輸入端f、低壓驅動端n、高壓驅動端g、高壓懸浮地端h、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的同步驅動電路由輸入端q、輸出端s和該電路的輸入與輸出的公共端r組成。圖1是一種普通電容器降升壓LED驅動電源電路原理圖，一種普通電容器降升壓LED驅動電源各電路的具體連接關系為：交流電經整流橋DL輸出直流的正極與濾波電容器C1的一端、啟動電阻Rq的一端、電壓控制電路內的電壓比較端c和開關管V1的漏極相連接，整流橋DL輸出的直流負極與濾波電容器C1的另一端、電源內各電路的GND和各元件的GND相連，降升壓電路內的開關管V1的源極與電感L的初級繞組N1的一端和續流二極管D1的負極相連，初級繞組N1的另一端與輸出隔離二極管D2的正極、開關管V2的漏極和同步整流開關管V3的源極、同步驅動電路內的公共端r和電感L次級繞組N2的一端相連，電感L次級繞組N2的另一端與同步驅動電路內的輸入端q相連，降升壓電路內的輸出電容器C2的一端與輸出端+E和負載LEDz的一端、輸出隔離二極管D2的負極和同步整流開關管V3的漏極相連接；PWM控制電路內的輸出端b與電壓控制電路內的輸入端d和驅動電路內的高壓驅動輸入端f相連接；電壓控制電路內的輸出端e與驅動電路內的輸入端m相連接，PWM控制電路內的反饋控制端F與降升壓電路內的電壓反饋電阻RL的一端相連接，電壓反饋電阻RL的另一端與輸出端+E和電壓控制電路內的直流工作電壓端Vc相接；驅動電路內的高壓驅動端g與降升壓電路內的開關管V1的柵極相連，驅動電路內的高壓懸浮地端h與降升壓電路內的開關管V1的源極相連，驅動電路內的低壓驅動端n與降升壓電路內的開關管V2的柵極相接；同步驅動電路內的輸出端s與降升壓電路內的同步整流開關管V3的柵極相連，同步驅動電路內的輸入端q與降升壓電路內的電感L的次級繞組N2的一端相連。圖2是電壓控制電路原理圖，所述的電壓控制電路內部由可調電阻w、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6、三極管BG1、電壓比較器U1和發光管LED構成；其連接方式為電壓比較端c與可調電阻w的一端和中間端相連、可調電阻w的另一端與電阻R1的一端和電壓比較器U1的輸入+端相連，電阻R1的另一端與電阻R2的一端、三極管BG1的發射極、發光管LED的負極和GND相連，直流工作電壓端Vc與電阻R4的一端、電阻R3的一端和電壓比較器U1的供電端相連，電阻R3的另一端與電壓比較器U1的輸入-端和電阻R2的一端相連，電阻R4的另一端與電壓比較器U1的輸出端和三極管BG1的基極相連，輸出端e與三極管BG1的集電極、電阻R5的一端和電阻R6的一端相連，電阻R5的另一端與輸入端d相連接，發光管LED的正極與電阻R6的另一端相連。圖3是同步驅動電路原理圖，所述的同步驅動電路由電阻R7和R8、三極管BG2和BG3、
電容器C3、整流二極管D3、穩壓二極管DW1和光電接收管DG組成；其連接方式是：整流二極管D3的正極與輸入端q相連，整流二極管D3的負極與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與穩壓二極管DW1的負極、電容器C3的一端、電阻R8的一端和三極管BG2的集電極相連接，公共端r與電容器C3的另一端、穩壓二極管DW1的正極、光電接收管DG的發射極和三極管BG3的集電極相連，輸出端s與三極管BG2的發射極和三極管BG3的發射極相連，光電接收管DG的集電極與電阻R8的另一端、三極管BG2和BG3的基極相連。所述的同步驅動電路內的光電接收管DG與所述的電壓控制電路內的發光管LED構成光電耦合器。當降升壓電路內的開關管V1進行降壓工作時，電流經電感L1的初級繞組N1，在次級繞組N2感應出的電壓為同步驅動電路供電，同步驅動電路內的光電接收管DG與電壓控制電路內的發光管LED組成的光電耦合器，驅動同步整流開關管V3與開關管V1同步工作，同步整流開關管V3和隔離二極管D2對輸出電容器C2進行充電，并為負載LEDz供電。當降升壓電路內的開關管V1和V2同時進行升壓工作時，電流經電感L1的初級繞組N1時，在開關管V1、V2關斷瞬間，由續流二極管D1將存儲在電感L內的電能經輸出隔離二極管D2和同步整流開關管V3對輸出電容器C2進行充電，同步驅動電路內的光電接收管DG與電壓控制電路內的發光管LED組成的光電耦合器驅動降升壓電路內的同步整流開關管V3與開關管V2互補方式工作。本技術有益效果在于，由于在整個交流電壓波形內實現直流穩壓輸出，降低了輸出電壓的紋波，減小了輸出濾波電容的容量，用普通無極性電容器滿足LED燈驅動電源的濾波要求，達到利用普通電容器實現對LED照明燈降升壓穩壓的目的。延長了LED驅動電源使用壽命，提高了功率因數和效率。附圖說明圖1一種普通電容器降升壓LED驅動電源電路原理圖圖中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種普通電容器降升壓LED驅動電源，其特征在于：由交流電輸入端M和N、整流橋DL、濾波電容器C1、降升壓電路(1)、PWM控制電路(2)、電壓控制電路(3)、驅動電路(4)、同步驅動電路(5)、輸出端+E、GND和負載LEDz組成；所述的降升壓電路(1)由開關管V1和開關管V2、同步整流開關管V3、續流二極管D1、輸出隔離二極管D2、電感L的初級繞組N1和次級繞組N2、輸出電容器C2、啟動電阻Rq、電壓反饋電阻RL組成；所述的PWM控制電路(2)由帶有功率因數校正功能的單端PWM穩壓控制芯片和與之相應的匹配元件組成，PWM穩壓控制芯片設有電壓反饋控制端F、啟動電壓端a、輸出端b、直流工作電壓端Vc和GND；所述的電壓控制電路(3)由電壓的輸入端d、輸出端e、電壓比較端c、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的驅動電路(4)由輸入端m、高壓驅動輸入端f、低壓驅動端n、高壓驅動端g、高壓懸浮地端h、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的同步驅動電路(5)由輸入端q、輸出端s和該電路的輸入與輸出的公共端r組成。

【技術特征摘要】
1.一種普通電容器降升壓LED驅動電源，其特征在于：由交流電輸入端M和N、整流橋DL、濾波電容器C1、降升壓電路(1)、PWM控制電路(2)、電壓控制電路(3)、驅動電路(4)、同步驅動電路(5)、輸出端+E、GND和負載LEDz組成；所述的降升壓電路(1)由開關管V1和開關管V2、同步整流開關管V3、續流二極管D1、輸出隔離二極管D2、電感L的初級繞組N1和次級繞組N2、輸出電容器C2、啟動電阻Rq、電壓反饋電阻RL組成；所述的PWM控制電路(2)由帶有功率因數校正功能的單端PWM穩壓控制芯片和與之相應的匹配元件組成，PWM穩壓控制芯片設有電壓反饋控制端F、啟動電壓端a、輸出端b、直流工作電壓端Vc和GND；所述的電壓控制電路(3)由電壓的輸入端d、輸出端e、電壓比較端c、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的驅動電路(4)由輸入端m、高壓驅動輸入端f、低壓驅動端n、高壓驅動端g、高壓懸浮地端h、直流工作電壓端Vc和GND構成；所述的同步驅動電路(5)由輸入端q、輸出端s和該電路的輸入與輸出的公共端r組成。2.根據權利要求1所述的普通電容器降升壓LED驅動電源，其特征在于：交流電經整流橋DL輸出直流的正極與濾波電容器C1的一端、啟動電阻Rq的一端、電壓控制電路(3)內的電壓比較端c和降升壓電路(1)內的開關管V1的漏極相連接，整流橋DL輸出的直流負極與濾波電容器C1的另一端、電源內各電路的GND和各元件的GND相連，降升壓電路(1)內的開關管V1的源極與電感L的初級繞組N1的一端和續流二極管D1的負極相連，初級繞組N1的另一端與輸出隔離二極管D2的正極、開關管V2的漏極和同步整流開關管V3的源極、同步驅動電路(5)內的公共端r和電感L次級繞組N2的一端相連，電感L次級繞組N2的另一端與同步驅動電路(5)內的輸入端q相連，降升壓電路(1)內的輸出電容器C2的一端與輸出端+E和負載LEDz的一端、輸出隔離二極管D2的負極和同步整流開關管V3的漏極相連接；PWM控制電路(2)內的輸出端b與電壓控制電路(3)內的輸入端d和驅動電路(4)內的高壓驅動輸入端f相連接；電壓控制電路(3)內的輸出端e與驅動電路(4)內的輸入端m相連接，PWM控制電路(2)內的反饋控制端F與降升壓電路(1)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李香龍，張煒，李琦穎，任載峰，
申請(專利權)人：李香龍，
類型：新型
國別省市：天津;12