基于单级变换的led驱动电源的制作方法
【专利说明】基于单级变换的LED驱动电源
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于单级变换的LED驱动电源。
【背景技术】
[0003]LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器。
[0004]现有技术的LED驱动电源通常采用开关式恒流源，这种电源通常需要工频整流、功率因数校正、高频逆变、高频整流等多级变换电路。因此，现有技术的LED驱动电源，一方面，由于电路结构复杂，所需电子元器件的数量极大，导致驱动电源的可靠性大大降低，且生产成本高。另一方面，经过多级变换后，驱动电源的效率大大降低，致使LED灯的光效明显降低。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于单级变换的LED驱动电源。
[0007]本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源，包括:交流电源AC，电感Ll、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片；
MOS管Vl的D端与MOS管V2的S端连接，MOS管Vl的S端与MOS管V3的S端连接，MOS管V3的D端与MOS管V4的S端连接，MOS管V4的D端与MOS管V2的D端连接；
交流电源AC的正极通过电感LI与MOS管Vl的D端连接，交流电源AC的负极与MOS管V4的S端连接，电感L2的一端与MOS管Vl的S端连接，另一端与LED灯的正极连接，LED灯的负极与MOS管V2的D端连接；
微控制器输出四路PWM信号PWM1、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，MOS管V1、V2、V3、V4组成全桥可控整流电路，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。
[0008]本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源由交流电源AC，电感L1、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片组成，其中，MOS管Vl的D端与MOS管V2的S端连接，MOS管Vl的S端与MOS管V3的S端连接，MOS管V3的D端与MOS管V4的S端连接，MOS管V4的D端与MOS管V2的D端连接；交流电源AC的正极通过电感LI与MOS管Vl的D端连接，交流电源AC的负极与MOS管V4的S端连接，电感L2的一端与MOS管Vl的S端连接，另一端与LED灯的正极连接，LED灯的负极与MOS管V2的D端连接；微控制器输出四路PWM信号PWMl、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。本发明提供的LED驱动电源，由于只采用一级变换电路，因此，所需电子元器件的数量极少，驱动电源的可靠性高，且生产成本低。另一方面，本发明提的LED驱动电源不需要独立的功率因数校正电路，且具有较高的功率因数，能够确保LED灯具有较佳的光效。
[0009]
【附图说明】
[0010]图1为本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源的电路图；
图2为本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源的工作波形图。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]图1为本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源的电路图。如图1所示，本发明实施例的基于单级变换的LED驱动电源包括:交流电源AC，电感Ll、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片。其中，MOS管Vl的D端与MOS管V2的S端连接，MOS管Vl的S端与MOS管V3的S端连接，MOS管V3的D端与MOS管V4的S端连接，MOS管V4的D端与MOS管V2的D端连接；交流电源AC的正极通过电感LI与MOS管Vl的D端连接，交流电源AC的负极与MOS管V4的S端连接，电感L2的一端与MOS管Vl的S端连接，另一端与LED灯的正极连接，LED灯的负极与MOS管V2的D端连接；微控制器输出四路PWM信号PWMl、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，MOS管V1、V2、V3、V4组成全桥可控整流电路，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。
[0014]具体工作原理为:在电网电压(交流电源AC)正半周期内，给MOS管V1、V4加入驱动脉冲，MOS管V1、V4导通，电流流过MOS管V1、电感L1、LED灯和MOS管V4，在电网电压(交流电源AC)负半周期内，给MOS管V2、V3加入驱动脉冲，MOS管V2、V3导通，电流流过MOS管V2、电感L2、LED灯和MOS管V3。
[0015]图2为本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源的工作波形图。其中，图(a)为输入电压波形图，图(b)为MOS管V1、V4的电压波形图，图(c)为MOS管V2、V3的电压波形图，图(d)为LED灯的电压波形图，图(e )为输入电流波形图，图(f )为LED灯的电流波形图。微控制器通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，使得LED灯的电流维持恒定。
[0016]本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源具有以下特点:
高可靠性:本发明提供的驱动电源只采用一级变换器，所用元器件极少，因此可靠性很高，效率也很高。
[0017]高功率因数:本发明提供的驱动电源不需要独立的功率因数校正电路，也很容易使功率因数达到很高(0.96以上甚至可以达到0.99)。
[0018]高效率:本发明提供的驱动电源因为只有一级变换，效率可达95%以上。
[0019]低成本:目前国内外LED驱动电源的效率都在90%以下，10ff路灯驱动电源的售价均在200元?300元之间。采用本发明的驱动电源，10ff以上的驱动电源售价可降低到50元左右，质保时间可达到8年，整机效率可超过95%，从而使LED驱动电源发生重大技术革命。目前我国各地都在推广LED照明产品，本发明提供的驱动电源生产成本低，有利于LED照明产品的推广应用，节约照明用电。
[0020]综上所述，本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源由交流电源AC，电感L1、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片组成，MOS管V1、V2、V3、V4组成全桥可控整流电路，微控制器通过输出四路PWM信号PWMl、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。本发明提供的LED驱动电源，由于只采用一级变换电路，因此，所需电子元器件的数量极少，驱动电源的可靠性高，且生产成本低。另一方面，本发明提的LED驱动电源不需要独立的功率因数校正电路，且具有较高的功率因数，能够确保LED灯具有较佳的光效。
[0021]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于单级变换的LED驱动电源，其特征在于，包括:交流电源AC，电感L1、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片； MOS管Vl的D端与MOS管V2的S端连接，MOS管Vl的S端与MOS管V3的S端连接，MOS管V3的D端与MOS管V4的S端连接，MOS管V4的D端与MOS管V2的D端连接； 交流电源AC的正极通过电感LI与MOS管Vl的D端连接，交流电源AC的负极与MOS管V4的S端连接，电感L2的一端与MOS管Vl的S端连接，另一端与LED灯的正极连接，LED灯的负极与MOS管V2的D端连接； 微控制器输出四路PWM信号PWM1、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，MOS管V1、V2、V3、V4组成全桥可控整流电路，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。
【专利摘要】本发明提供的基于单级变换的LED驱动电源由交流电源AC，电感L1、L2，MOS管V1、V2、V3、V4，微控制器和驱动芯片组成，MOS管V1、V2、V3、V4组成全桥可控整流电路，微控制器通过输出四路PWM信号PWM1、PWM2、PWM3和PWM4给驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端与MOS管V1、V2、V3、V4的G端连接，通过控制MOS管V1、V2、V3、V4的占空比，调整LED的电流的平均值。本发明提供的LED驱动电源，由于只采用一级变换电路，因此，所需电子元器件的数量极少，驱动电源的可靠性高，且生产成本低。另一方面，本发明提的LED驱动电源不需要独立的功率因数校正电路，且具有较高的功率因数，能够确保LED灯具有较佳的光效。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104540300
【申请号】CN201510014759
【发明人】韩非
【申请人】重庆星联云科科技发展有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月13日