一种高性能的LED模拟调光电源的制作方法

文档序号:16177144发布日期:2018-12-07 22:25阅读:245来源:国知局
一种高性能的LED模拟调光电源的制作方法

本实用新型涉及LED照明电源技术领域,特别涉及一种高性能的LED模拟调光电源。



背景技术:

照明对于我们的现代生活是至关重要的,典型建筑中约25%的能源是用于照明的,这使得它成为了地球上最重要的能源使用之一。随着白炽灯照明的淘汰,LED等新技术正成为主流,有望节省高达40%用于照明的能源。

LED是一种低电压技术,它们无法像白炽灯那样直接由市电驱动,而是需要一个电源,电源对照明解决方案的整体性能和能效具有实质性的影响,由于电源必须保持“开机”状态,以搜寻控制器发出的信号,因此不断的在汲取电流,其待机功耗是长时间内重要的能源消耗来源,尽可能地减小待机功耗是目前能源方面的重大挑战。

而随着照明从白炽灯转向LED技术,调光方面也发生了改变,简单的电阻式或基于TRIAC的调光已经不能满足当前需求,也有部分采用PWM调光,但由于PWM的工作频率,可能会出现不理想的频闪和可闻噪声。

因此,有必要设计一种高性能的,能满足更加复杂的照明方案的LED模拟调光电源。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:提供了一种高性能的LED模拟调光电源,解决了现有LED电源待机功耗高、调光范围小的问题。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种高性能的LED模拟调光电源,包括整流器D1、变压器T1、IC芯片、斩波器U1和微控制器U2,所属整流器D1的输入端连接交流输入,输出端连接变压器T1输入端,所述变压器T1输入端与IC芯片连接,所述变压器T1输出端连接斩波器U1和微控制器U2,所述微控制器U2与斩波器U1连接。

进一步地,所述整流器D1采用全桥滤波整流器,用于将交流输入电压转换成直流电压输出。

进一步地,所述斩波器U1用于将固定的直流电压变换成可变的直流电压,工作方式为脉宽调制方式Ts不变,改变ton。

进一步地,所述IC芯片采用单段式CV初级端调节控制器FL7740,用于通过内置动态功能进行CV调节,将线路和负载瞬变引起的过冲和下冲最大限度地降低至输出电压的10%以内。

进一步地,所述IC芯片还可以采用以连续电流模式运行的降压控制器FL7760,用于提供第二级转换。

进一步地,所述模拟调光电源的电路包括整流电路、调光电路和控制电路。

更进一步地,所述整流电路包括整流器D1,C1、C2、D2和R1,所述整流器D1的输入端接交流输入电压,输出端与C1、C2和R1的一端连接,C1的另一端接地,C2的另一端连接D2,R1的另一端连接到C1和D2之间。

更进一步地,所述调光电路包括IC芯片FL7740、场效应管Q1、电感L1、电阻R2~R8和电容C5~C8,IC的端口1与D8的一端连接,D8的另一端并联L1和R3,R3的另一端连接R4,IC的端口3连接Q1,Q1的一端和端口4均连接R5,另一端连接变压器,IC的端口5连接C6和R4,C6、R4和L1的另一端均接地,IC的端口6连接R2后连接变压器,IC的端口8连接C7、端口9连接C8,端口9和端口10之间并联R6,端口10再连接R7,R7和C8、C7的另一端均接地。

更进一步地,所述控制电路包括斩波器U1、微控制器U2、C3、C4和D3~D7,变压器的输出端连接D3,D3连接U1的端口2,端口2和端口1之间并联C3,端口3和端口4通过三个二极管D5、D6和D7连接,变压器的输出端连接D4,D4的另一端并联C4后连接U2,U2发送调光信号给U1。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:

1.一种高性能的LED模拟调光电源,通过IC芯片和少量外部元件设计出的电源,支持80V~382V的通用宽范围交流输入电压,适用于全球任何地方的市电供电照明应用,能够提供高达100W的功率,而在待机模式下的功耗仅为0.15W,实现了对智能照明解决方案至关重要的“持续开机”运行。

2.本实用新型采用的IC芯片包括一系列对于照明系统安全运行至关重要的保护功能:过载保护、输出二极管短路保护、感应电阻短路/开路保护、以及VDD和VS过压保护,保证用电安全和设备使用寿命。

3.本实用新型所述IC芯片还可以采用以连续电流模式运行的降压控制器FL7760,用于提供第二级转换,该芯片可在8V至60V宽电压输入范围内运行,同时支持宽模拟和PWM调光,且功耗仅为150μA,PWM调光可覆盖1-100%的全部输出范围,模拟调光范围为5-100%,相较于当前通常仅能达到的15-100%有了显著的提升,还不会存在PWM调光出现的频闪和可闻噪声。

4.本实用新型仅采用紧凑的半导体器件和少量的外围器件制作而成,成本低,更适合大量推广。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:

图1是一种高性能的LED模拟调光电源的电路图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本实用新型作详细说明。

一种高性能的LED模拟调光电源,包括整流器D1、变压器T1、IC芯片、斩波器U1和微控制器U2,所属整流器D1的输入端连接交流输入,输出端连接变压器T1输入端,所述变压器T1输入端与IC芯片连接,所述变压器T1输出端连接斩波器U1和微控制器U2,所述微控制器U2与斩波器U1连接。

进一步地,所述整流器D1采用全桥滤波整流器,用于将交流输入电压转换成直流电压输出。

进一步地,所述斩波器U1用于将固定的直流电压变换成可变的直流电压,工作方式为脉宽调制方式Ts不变,改变ton。

进一步地,所述IC芯片采用单段式CV初级端调节控制器FL7740,用于通过内置动态功能进行CV调节,将线路和负载瞬变引起的过冲和下冲最大限度地降低至输出电压的10%以内,还包括一系列对于照明系统安全运行至关重要的保护功能:过载保护、输出二极管短路保护、感应电阻短路/开路保护、以及VDD和VS过压保护,保证用电安全和设备使用寿命。

进一步地,所述IC芯片还可以采用以连续电流模式运行的降压控制器FL7760,用于提供第二级转换,该芯片可在8V至60V宽电压输入范围内运行,同时支持宽模拟和PWM调光,且功耗仅为150μA,PWM调光可覆盖1-100%的全部输出范围,模拟调光范围为5-100%,相较于当前通常仅能达到的15-100%有了显著的提升,还不会存在PWM调光出现的频闪和可闻噪声。

进一步地,所述模拟调光电源的电路包括整流电路、调光电路和控制电路。

更进一步地,所述整流电路包括整流器D1,C1、C2、D2和R1,所述整流器D1的输入端接交流输入电压,输出端与C1、C2和R1的一端连接,C1的另一端接地,C2的另一端连接D2,R1的另一端连接到C1和D2之间。

更进一步地,所述调光电路包括IC芯片FL7740、场效应管Q1、电感L1、电阻R2~R8和电容C5~C8,IC的端口1与D8的一端连接,D8的另一端并联L1和R3,R3的另一端连接R4,IC的端口3连接Q1,Q1的一端和端口4均连接R5,另一端连接变压器,IC的端口5连接C6和R4,C6、R4和L1的另一端均接地,IC的端口6连接R2后连接变压器,IC的端口8连接C7、端口9连接C8,端口9和端口10之间并联R6,端口10再连接R7,R7和C8、C7的另一端均接地。

更进一步地,所述控制电路包括斩波器U1、微控制器U2、C3、C4和D3~D7,变压器的输出端连接D3,D3连接U1的端口2,端口2和端口1之间并联C3,端口3和端口4通过三个二极管D5、D6和D7连接,变压器的输出端连接D4,D4的另一端并联C4后连接U2,U2发送调光信号给U1。

本实用新型通过IC芯片和少量外部元件设计出的电源,支持80V~382V的通用宽范围交流输入电压,适用于全球任何地方的市电供电照明应用,能够提供高达100W的功率,而在待机模式下的功耗仅为0.15W,实现了对智能照明解决方案至关重要的“持续开机”运行。

以上所述,仅为本实用新型的优选实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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