一种新型的采用单开关结构的LED驱动器的制作方法

文档序号:12137109阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于LED的驱动器,其包括用于驱动LED的驱动电路和控制电路,所述驱动电路包括用于与交流电网连接的LC过滤器、二极管整流桥电路以及变换器电路,其特征在于,所述变换器电路包括第一变换器电路、第二变换器电路和第三变换器电路,所述第一、第二和第三变换器电路工作在断续电路模式下,且共用一个MOSFET开关S1

2.如权利要求1所述的驱动器,其中:

所述第一变换器电路为用于校正功率因数和调节正弦输入电流的升降压式变换器,其包括用作储能元件的电感器L1和电容器C1

所述第二变换器为用于控制使基本恒定的直流电流经过负载的回扫变换器,其包括回扫变压器T1和电容器C0,所述电容器C0串联在所述变压器T1的次级绕组上,用于对提供给负载的输出进行滤波;

所述第三变换器为用于存储和循环利用所述回扫变压器T1的泄漏能量的升降压式变换器,其包括充当被动元件的电感器L2和电容器C2

所述变换器电路被设置成,当所述MOSFET开关S1导通时,所述电感器L1被充电,所述电容器C1向所述回扫变压器T1充电,所述电容器C2对所述电感器L2进行充电;当所述MOSFET开关S1断开时,所述回扫变压器T1的初级线圈与所述电容器C2连通,所述回扫变压器的泄漏能量由此进入所述电容器C2,所述电感器L2存储的能量被释放至所述电容器C1,所述电感器L1向所述电容器C1充电至所述电感器L1中的电流为零;所述回扫变压器T1的磁化电感LM中存储的能量经由次级线圈输出至负载。

3.如权利要求2所述的驱动器,其中,所述第一变换器中的电感器L1和电容器C1的取值按照下列公式确定:

其中,Pload为负载功率,VAC为输入交流电的电压,d1为作用于开关S1上的控制信号的占空比,fs为开关频率,ω为交流电的角频率,为电容器C1上的电压纹波的百分比,Vc1为电容器C1上的平均电压。

4.如权利要求3所述的驱动器,其中,所述第二变换器中的变压器T1的匝数n及其磁化电感LM的取值按照下列公式确定:

其中,为关于负载输出电流,为磁化电感中的磁化电流的峰值,Vload为负载输出电压;LM为变压器T1的磁化电感。

5.如权利要求4所述的驱动器,其中,所述第三变换器中的电感器L2按照下列公式确定:

其中,Plk为平均泄漏功率,Vc2为电容C2上的平均电压。

6.如权利要求5所述的驱动器,所述控制电路包括采样电路、电压控制振荡电路、过压保护电路及控制信号发生电路,其特征在于:

在所述采样电路中,运算放大器U_s1的同相输入端对流经负载的直流电流采样,所述运算放大器U_s1的反相输入端经电阻器R_s3与其自身的输出端相连;运算放大器U_s2的反相输入端经电阻器R_s5连接所述运算放大器U_s1的输出端,且经串联的电容器C_s2、电阻器R_s6与串联的电容器C_s3、电阻器R_s7的并联电路连接其自身的输出端;所述运算放大器U_s2的同相输入端连接在可变电阻器R_s4的可动接头上,所述可变电阻器R_s4的两个固定接头分别连接+5V和接地。

7.如权利要求6所述的驱动器,其中所述电压控制振荡电路包括用作方波振荡器的CMOS锁相环集成电路CD4046;在所述锁相环集成电路CD4046中,引脚9经电阻器R_r1连接所述运算放大器U_s2的输出端,引脚6经振荡电容器C_r3连接引脚7,引脚11经振荡电阻器R_r2接地;

在所述过压保护电路中,运算放大器U_p1的同相输入端采集负载输出电压Vload,其输出端经电阻器R_p5连接运算放大器U_p2的同相输入端;所述运算放大器U_p2的反相输入端经电阻器R_p4连接参考电压Vrefp,其输出端经电阻器R_p6连接晶体三极管Q_p1的基极;晶体三极管Q_p1的发射极接地,其收集极经电阻器R_p7连接+15V;晶体三极管Q_p2的基极经串联的电阻器R_p9、R_p7连接+15V,其收集极连接+15V,其发射极连接所述锁相环集成电路CD4046的引脚5;

所述过压保护电路被设置成当所述负载输出电压Vload高于预设值时,使得所述锁相环集成电路CD4046的引脚5的电压处于高电平,从而进入过压保护状态。

8.如权利要求7所述的驱动器,所述控制信号发生电路包括变压器T_c,其中:

在所述变压器T_c的初级线圈侧,晶体三极管Q_c1的基极经RC并联电路连接所述锁相环集成电路CD4046的引脚4,其发射极接地,其收集极经电阻器R_c3连接+15V,且经电阻器R_c4连接晶体三极管Q_c2、Q_c3的基极;所述晶体三极管Q_c2的收集极连接+15V,其发射极连接所述晶体三极管Q_c3的收集极;所述晶体三极管Q_c3的发射极接地;并且,所述晶体三极管Q_c2的发射极还经电容器C_c2与所述变压器T_c的初级线圈的两个接入端之一连接,所述晶体三极管Q_c3的发射极与所述变压器T_c的初级线圈的两个接入端中的另一个连接;

在所述变压器T_c的次级线圈侧,所述次级线圈的两个接入端之一经电阻器R_c7连接所述开关S1,其中,所述电阻器R_c7被用于调节驱动信号的死时间;在所述电阻器R_c7的远离所述次级线圈的一端与所述次级线圈的两个接入端中的另一端之间并联有用于缩短开关S1的断开时间的电路,在所述电路中,晶体三极管Q_c4的收集极连接所述电阻器R_c7并经二极管连接其基极,其发射极经二极管连接所述次级线圈的两个接入端中的另一端并经电阻器R_c6连接其基极,其基极同时还经由RC并联电路连接所述次级线圈的两个接入端中的另一端。

9.如权利要求8所述的驱动器,其还包括用于容纳所述驱动电路和所述控制电路的外壳结构,所述外壳结构包括设置有缓冲部的上壳体和设置有弹性部件的下壳体,所述缓冲部可与所述弹性部件相抵接以提供缓冲作用。

10.如权利要求9所述的驱动器,其中,在所述上壳体的侧壁(111)的下端设有厚度变小的凸耳(112),所述缓冲部上形成有与所述凸耳(112)形状互补的开口部(124)、沿所述开口部(124)向下突出的突出部(126)、以及远离所述开口部(124)朝向所述外壳结构外侧延伸的延伸部(125);

所述弹性部件包括具有彼此相对的第一端和第二端的平面段(131),其中沿内侧方向从所述第一端上弯曲向上延伸形成弹性抵触部(133),且沿外侧方向从所述第二端向下弯折延伸形成卡扣部,所述卡扣部用于将所述弹性部件固定于所述下壳体上;

在装配状态下,所述弹性抵触部(133)与所述突出部(126)发生抵接。

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