LED驅動電源的散熱保護制造技術

本發明專利技術公開了LED驅動電源的散熱保護，其創新點在于：包括輸入保護電路、功率因素校正電路、緩沖電路以及電流控制電路；輸入保護電路包括設置在電壓輸入端的隔離電路以及共模與差模干擾抑制電路；輸入保護電路中的電阻采用負溫度系數的熱敏電阻。本發明專利技術的優點：在輸入AC85?265V電壓時，采用隔離電路，保證用電設備的安全和對電網的保護；實現對輸入端口的輸入電路保護，有效抑制電網側產生脈動瞬態對LED驅動電源的干擾，以及所產生的共模和差模干擾。采用有源功率因數校正電路提高電路的功率因數。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及LED電源
，具體涉及LED驅動電源的散熱保護。
技術介紹
對于LED照明來講，影響壽命的主要因素為：就是LED上施加的電流超過該LED技術規格的最大額定電流導致的過電沖擊，以及過壓引起的過電沖擊；以及過熱損傷。過熱損傷涉及電子原器件的立即失效，或發生過電沖擊現象后一段時間后才失效，導致了LED工作壽命的縮短；在LED照明領域，LED燈具失效主要來源于電源的失效、驅動的失效、LED器件本身的失效。通常LED電源和驅動的損壞來自于輸入電源的過電沖擊以及負載端的斷路故障。輸入電源的過電沖擊往往會造成驅動電路中驅動芯片的損壞，以及電容等被動元件發生擊穿損壞。負載端的短路故障則可能引起驅動電路的過電流驅動，驅動電路有可能發生短路損壞或有短路故障導致的過熱損壞；在LED應用中，大眾最為關心的是燈的壽命問題，而燈的壽命又取決于驅動電源，99％以上的燈故障都是由于驅動電源引起的，LED的壽命長達50000小時，但與之配套的驅動電源的壽命僅為2000小時。即使應用領域能達到10000小時的驅動電源壽命，也并非民用級產品。
技術實現思路
本專利技術的目的提供LED驅動電源的散熱保護，解決上述現有技術問題中的一個或者多個。為解決上述問題，本專利技術的技術方案為：LED驅動電源的散熱保護，其創新點在于：包括輸入保護電路、功率因素校正電路、緩沖電路以及電流控制電路；輸入保護電路包括設置在電壓輸入端的隔離電路以及共模與差模干擾抑制電路；輸入保護電路中的電阻采用負溫度系數的熱敏電阻；功率因素校正電路包括芯片MC33260，芯片MC33260上設有1至8號管腳，1號管腳上一次串聯電阻R1、R2和電容C0后接地，2號管腳接電容Cc后接地，3號管腳接電容Ct后接地，4號管腳接電阻Rcop和電阻Rcx后接地，電阻Rcop接電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd后接7號管腳，電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd與電阻Rcx并聯，電容Cm兩端接一整流橋；5號管腳、6號管腳以及8號管腳均接地；緩沖電路包括變壓器以及連接在變壓器線圈兩端的二極管Dc、電阻Rc以及電容Cc，電阻Rc和電容Cc并聯，二極管Dc與電阻Rc和電容Cc均串聯；電流控制電路包括芯片NCP1230，芯片NCP1230上設有一至八號管腳，一號管腳接PFC，二號管腳接OPTO后接地，三號管腳接電阻R3和電阻R4后接地，R3接電阻L1再接電阻R1后接八號管腳，電阻L1和電阻R1與電阻R4并聯，四號管腳直接接地，五號管腳接一個電阻R2和一個二極管D16，電阻R2和二極管D16并聯，六號管腳接輸入電壓，七號管腳空插；電流控制電路還包括一單端反激式DC-DC變換器電路。在一些實施方式中，整流橋由四個二極管組成。在一些實施方式中，線圈外圍包裹一層銅箔。本專利技術的優點：在輸入AC85-265V電壓時，采用隔離電路，保證用電設備的安全和對電網的保護；實現對輸入端口的輸入電路保護，有效抑制電網側產生脈動瞬態對LED驅動電源的干擾，以及所產生的共模和差模干擾。采用有源功率因數校正電路提高電路的功率因數。采用電流反饋控制，RC采樣電阻感應輸出電流大小，與參考點電壓進行比較，將輸出信號通過光電耦合電路輸入到控制器，由控制器產生的PWM控制信號，來控制變壓器的工作方式，確保變壓器恒流輸出；實現對輸入電路的保護中，采用負溫度系數熱敏電阻，進行啟動過電流保護，完全吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾，并經過保險絲進行過電流的保護；在電路中設置共模與差模干擾抑制電路，用來減小LED驅動電源對其他用電設備的干擾，同時可以抑制外界用電設備對驅動電源的干擾；實現對功率因數校正電路的設計中，利用鎮流橋進行交直流轉換，并減小輸入電流和輸入電壓之間的相位差φ，以及減小輸入電流的諧波含量接近正弦波。采用有源功率因數控制芯片MC33260，能極大地減小電感和功率開關的尺寸，用最少的外部元器件來實現控制要求，且提升了驅動電源內部空間，為有效散熱提供了通道；實現RCD緩沖電路中，在線圈外圍包裹一層銅箔減小漏感、對電壓尖峰能量進行完全吸收，徹底解決變壓器漏感的完全消失，保障開關管不受沖擊和影響，提升開關管的使用壽命；實現對電流控制系統在提高電源效率、周期跳頻、內部斜坡電壓補償、軟啟動上，智能化的解決了LED驅動電源的散熱技術，具有更高的安全性和長壽命特性；在輸出端加有電感器Lo和電容Co組成的低通濾波器，變壓器初級Cr、Rr和Dr，組成的RCD漏感尖峰吸收電路。并在輸出回路中設置一個整流二極管D1，能有效解決LED驅動電源較大的輸出功率、較大的轉換效率，且較好的調節性和較小的紋波；采用單端反激式DC-DC變換器，隔離、變壓、電感、儲存能量方面特性顯著，變換器連續工作模式下，很適合功率在100W～200W之間的電源，且輸出電壓較高，輸出電流較小。在變壓器副邊產生的串擾采用串聯飽和電感的方式來進行抑制，隔離和變壓作用非常明顯；在變壓器、芯片控制器等部位夾一層軟性硅膠導熱絕緣墊，其導熱能力、高等級耐壓效果顯著，為驅動電源內部器件發出的熱量能迅速提供快速熱傳導通道，為優化后的硬件電路本身具備的良好散熱電路又提供了雙重保障，LED驅動電源各元器件的使用壽命得到了有效提升，通過高壓沖擊試驗的多次測試，壽命至少提升3倍以上；本專利技術通過使用上述電路的優化設計后，LED驅動電源在工作過程中具有更加安全、穩定的性能，且使用壽命大大延長。附圖說明圖1LED驅動電源的總體設計電路系統圖。圖2LED驅動電源功率因數校正電路圖。圖3LED驅動電源RCD緩沖電路圖。圖4LED驅動電源單端反激式DC-DC變換器電路圖。圖5LED驅動電源電流控制模塊的控制電路圖。具體實施方式下面結合說明書附圖，對本專利技術進行進一步詳細的說明。如圖1所示，在LED驅動電源的散熱保護設計中，RC，CC和DC構成RCD電路，這也是緩沖電路的關鍵。在設計電路時必須考慮電路的可靠性，輸入端具備隔離電路，目的是保護電網和用電設備的安全；輸入端設計了輸入保護電路，用來保護LED驅動電源在電網側產生脈動瞬態干擾下能夠正常工作，并有效抑制共模和差模干擾；為了提高電路的功率因數，電路中采用了有效功率因數校正電路；為了實現恒流輸出，采用電流反饋控制，RC采樣電阻感應輸出電流大小，與參考點電壓進行比較，輸出信號通過光電耦合電路輸入到控制器，產生PWM控制信號，控制變壓器的工作方式，達到變壓器恒流輸出。如圖1所示，LED驅動電源的散熱保護設計中，充分考慮LED大功率燈驅動電源用電環境的惡劣，外界的各種干擾易導致電源出現問題；LED燈驅動電源的故障，也易導致對電網的安全隱患；設計在輸入端進行保護電路，來保護用電設備和電網的安全；在電路中利用負溫度系數的熱敏電阻，來啟動過電流保護，通過保險絲進行過電流保護；利用壓敏電阻來抑制瞬變傳導產生的干擾，吸收輸入端的浪涌和脈沖干擾；電路中設有共模與差模干擾抑制電路，用來減小LED驅動電源對其他用電設備的干擾，同時可以抑制外界用電設備對LED驅動電源的干擾。如圖2所示，采用功率因數校正電路，將市電經整流后供給負載，用4個二極管組成整流橋，經鎮流橋將交流變為直流，為規避二極管和電容組成的非線性電路產生大量的電流諧波和無功功率，造成電網的污染，會使電網電壓發生畸變，會造成用電設備的故本文檔來自技高網...

【技術保護點】
LED驅動電源的散熱保護，其特征在于：包括輸入保護電路、功率因素校正電路、緩沖電路以及電流控制電路；所述輸入保護電路包括設置在電壓輸入端的隔離電路以及共模與差模干擾抑制電路；所述輸入保護電路中的電阻采用負溫度系數的熱敏電阻；所述功率因素校正電路包括芯片MC33260，所述芯片MC33260上設有1至8號管腳，所述1號管腳上一次串聯電阻R1、R2和電容C0后接地，2號管腳接電容Cc后接地，3號管腳接電容Ct后接地，4號管腳接電阻Rcop和電阻Rcx后接地，電阻Rcop接電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd后接7號管腳，所述電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd與電阻Rcx并聯，所述電容Cm兩端接一整流橋；所述5號管腳、6號管腳以及8號管腳均接地；所述緩沖電路包括變壓器以及連接在變壓器線圈兩端的二極管Dc、電阻Rc以及電容Cc，所述電阻Rc和電容Cc并聯，所述二極管Dc與電阻Rc和電容Cc均串聯；所述電流控制電路包括芯片NCP1230，所述芯片NCP1230上設有一至八號管腳，所述一號管腳接PFC，所述二號管腳接OPTO后接地，所述三號管腳接電阻R3和電阻R4后接地，所述R3接電阻L1再接電阻R1后接八號管腳，所述電阻L1和電阻R1與電阻R4并聯，所述四號管腳直接接地，所述五號管腳接一個電阻R2和一個二極管D16，所述電阻R2和二極管D16并聯，所述六號管腳接輸入電壓，所述七號管腳空插；所述電流控制電路還包括一單端反激式DC?DC變換器電路。...

【技術特征摘要】
1.LED驅動電源的散熱保護，其特征在于：包括輸入保護電路、功率因素校正電路、緩沖電路以及電流控制電路；所述輸入保護電路包括設置在電壓輸入端的隔離電路以及共模與差模干擾抑制電路；所述輸入保護電路中的電阻采用負溫度系數的熱敏電阻；所述功率因素校正電路包括芯片MC33260，所述芯片MC33260上設有1至8號管腳，所述1號管腳上一次串聯電阻R1、R2和電容C0后接地，2號管腳接電容Cc后接地，3號管腳接電容Ct后接地，4號管腳接電阻Rcop和電阻Rcx后接地，電阻Rcop接電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd后接7號管腳，所述電容Cm、電阻Lp以及電阻Rd與電阻Rcx并聯，所述電容Cm兩端接一整流橋；所述5號管腳、6號管腳以及8號管腳均接地；所述緩沖電路包括變壓器以及連接在變壓器線圈兩端的二極管Dc、電阻Rc以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣琪，伏小平，
申請(專利權)人：成都聚商節能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51