低功耗無隔離直流電源制造技術

一種低功耗無隔離直流電源，包括橋式整流電路、取樣和切分電路、限流開關和濾波和恒流，將交流電通過橋式整流電路轉換為脈動直流電，經過取樣和切分電路控制限流開關對濾波中的濾波電容C進行充電并濾波，濾波電容C放電時通過恒流消除微小紋波而輸出直流電。本實用新型專利技術交流電經過橋式整流后得到脈動直流電，對脈動直流電進行取樣切分控制限流開關對濾波電容進行有限充電，濾波電容放電時經過恒流電路后得到直流電。根據正弦波的特點設計出來的這種不用PWM穩壓控制、無變壓器或電感的低功耗無隔離直流電，交直流轉換簡單直接，轉換效率可以做到90%以上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種LED驅動電源，尤其是一種用于LED上的低功耗無隔離直流電源。
技術介紹
目前，節能和節約資源是世界經濟發展中最具決定力和影響力的
之一，而LED照明的普及是照明領域新的發展階段，但目前的LED驅動電源卻存在較多的不足之處，驅動大功率LED時更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉換效率的過低，影響了 LED節能效果的發揮。LED驅動電源的降壓方式，按電路結構方式分類有·I、電阻、電容降壓方式通過電容降壓，在閃動使用時，由于充放電的作用，通過LED的瞬間電流極大，容易損壞芯片，易受電網電壓波動的影響，電源效率低、可靠性低。2、電阻降壓方式通過電阻降壓，受電網電壓變化的干擾較大，不容易做成穩壓電源，降壓電阻要消耗很大部分的能量，所以這種供電方式電源效率很低，而且系統的可靠也較低。3、常規變壓器降壓方式電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45% 60%,所以一般很少用，可靠性不高。4、電子變壓器降壓方式電源效率較低，電壓范圍也不寬，一般180 240V，波紋干擾大。5、RCC降壓方式開關電源穩壓范圍比較寬、電源效率比較高，一般可以做到70% 80%，應用也較廣。由于這種控制方式的振蕩頻率是不連續，開關頻率不容易控制，負載電壓波紋系數也比較大，異常負載適應性差。6、PWM控制方式開關電源主要由四部分組成，輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開關能量轉換部分。PWM開關穩壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數及外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環反饋，調節主電路開關器件導通的脈沖寬度，使得開關電源的輸出電壓或電流穩定即相應穩壓電源或恒流電源。PWM控制方式開關電源是相對理想的LED驅動電源，但是PWM控制方式開關電源的電路復雜，制作成本高，耗費資源等不足，導致LED照明由于價格遠高于其他照明產品而不能大面積普及。
技術實現思路
本技術要解決上述現有技術的缺點，提供一種低功耗無隔離直流電源，整個電路包括整流電路、取樣電路、切分電路、限流開關電路、濾波電路和恒流電路六個部分，通過無隔離的方式由交流電直接轉化為直流電。本技術解決其技術問題采用的技術方案這種低功耗無隔離直流電源，包括橋式整流電路、取樣電路和切分電路、限流開關和濾波電路和恒流電路,將交流電通過橋式整流電路轉換為脈動直流電，經過取樣電路和切分電路控制限流開關對濾波電路中的濾波電容C進行充電并濾波，濾波電容C放電時通過恒流電路消除微小紋波而輸出直流電。橋式整流電路是由四只整流二極管V1-V4組成；整流二極管V1的負極、整流二極管V3的正極與交流電的輸入端相連，整流二極管V2的負極、整流二極管V4的正極與交流電的另一輸入端相連，整流二極管V1、整流二極管V2的正極相連組成橋式整流電路的正脈動直流輸出端，整流二極管V3、整流二極管V4的負極相連組成橋式整流電路的負脈動直流輸出端；正脈動直流輸出端與取樣電路、直流電正輸出端和濾波電路相連，負脈動直流輸出端與取樣電路、切分電路和限流開關相連。取樣電路由第一電阻R1、第六電阻R6和第七電阻R7依次串聯組成；第一電阻R1一端連接正脈動直流輸出端，第七電阻R7 一端連接負脈動直流輸出端，由第一電阻R1與第六電阻R6組成的接點是取樣電路的輸出端。 第七電阻R7是定值電阻，或者是可變電阻。切分電路由第三電阻R3、第五電阻R5、NPN型三極管V7、PNP型三極管V8和穩壓二極管Vltl組成；第三電阻R3的一端與正脈動直流輸出端相連，另一端分別與場效應管VT2的柵極、第五電阻R5、PNP型三極管V8的發射極、穩壓二極管Vltl的正極和限流開關相連，NPN型三極管V7、PNP型三極管V8組成達林頓組合，NPN型三極管V7的集電極、PNP型三極管V8的基極和第五電阻R5的另一端相連，NPN型三極管V7的基極與取樣電路相連，NPN型三極管V7的發射極、PNP型三極管V8的集電極和負脈動直流輸出端相連，穩壓二極管Vltl的負極與負脈動直流輸出端相連。限流開關由場效應管VT2、NPN型三極管V9和第八電阻R8組成；場效應管VT2的漏極接濾波電容C的負極，場效應管VT2的源極接第八電阻R8和NPN型三極管V9的基極，NPN型三極管V9的集電極接場效應管VT2的柵極，NPN型三極管V9的發射極和第八電阻R8的另一端接負脈動直流輸出端。濾波電路是電解電容C，電解電容C的正極與正脈動直流輸出端相連，電解電容C的負極與場效應管VT2的漏極和恒流電路相連。恒流電路由第二電阻R2、第四電阻R4、穩壓二極管V5、NPN型三極管V6和場效應管VT1組成；第二電阻民的一端與正脈動直流輸出端相連，另一端接穩壓二極管V5的正極、NPN型三極管V6集電極和場效應管VT1的柵極，場效應管VT1的源極接NPN型三極管V6的基極、第四電阻R4，第四電阻R4的另一端與穩壓二極管V5的負極、NPN型三極管V6發射極和濾波電容C的負極相連，場效應管VT1的漏極與正脈動直流輸出端分別組成直流電源的負極和正極。恒流電路由電阻一 、電阻二 *R2、NPN型三極管V13和NPN型三極管V14組成，電阻一啡與NPN型三極管V13的集電極相連為小電流恒流電路的輸入端，電阻一啡的另一端與NPN型三極管V13的基極、NPN型三極管V14的集電極相連，NPN型三極管V13的發射極與NPN型三極管V14的基極、電阻二 *R2相連，NPN型三極管V14的發射極與電阻二 *R2的另一端相連為小電流恒流電路的輸出端。恒流電路由電阻一 、電阻二 *R2、PNP型三極管V13和PNP型三極管V14組成，電阻一啡與NPN型三極管V1的集電極相連為小電流恒流電路的輸出端，電阻一啡的另一端與PNP型三極管V13的基極、NPN型三極管V13的集電極相連，PNP型三極管V13的發射極與PNP型三極管V14的基極、電阻二 *R2相連，PNP型三極管V14的發射極與電阻二 *R2的另一端相連為小電流恒流電路的輸入端。NPN型三極管是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成的三極管，PNP型三極管是由兩塊P型半導體中間夾著I塊N型半導體所組成的三極管。本技術有益的效果是本技術交流電經過橋式整流后得到脈動直流電，對脈動直流電進行取樣切分控制限流開關對濾波電容C進行有限充電，濾波電容C放電時經過恒流電路后得到直流電。根據正弦波的特點設計出來的這種不用PWM穩壓控制、無變壓器或電感的低功耗無隔離直流電，交直流轉換簡單直接，轉換效率可以做到90%以上；可以與多種情形的LED燈配套，特別適合較高電壓的大功率LED驅動電源。直流電輸出的直流電流穩定可靠，電路對交流電壓的適應范圍廣，電路無輻射、高效率、體積小、對環境資源友好、制作簡單、成本低、輸出電壓可調，輸出的直流電可以開路或瞬間短路都不會影響電路或電網的安全，大面積使用該電源也不會對電網造成危害，電路自身工作時安全、穩定可靠。可以對應LED燈的驅動電源進行針對性匹配設計，使之工作時具有最大的效率，而且具有安全性和穩定性。附圖說明圖I為本技術的原理框圖；圖2為本技術的電路圖；圖3為本技術的切分線圖；圖4為本技術切分后的脈動直流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低功耗無隔離直流電源，包括橋式整流電路（1）、取樣電路（2）和切分電路（3）、限流開關（4）和濾波電路（5）和恒流電路（6），其特征是：將交流電通過橋式整流電路（1）轉換為脈動直流電，經過取樣電路（2）和切分電路（3）控制限流開關（4）對濾波電路（5）中的濾波電容C進行充電并濾波，濾波電容C放電時通過恒流電路（6）消除微小紋波而輸出直流電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈄惠星，
申請(專利權)人：鈄惠星，
類型：實用新型
國別省市：