一种新型太阳能光伏专用led恒流驱动电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源，其电路依次包括EMI滤波电路，该EMI滤波电路的输出端分别连接着PWM控制单元、有源PFC Boost电路以及电平变换及稳压电路，电平变换及稳压电路连接着输入输出控制保护电路，有源PFC Boost电路依次连接着电流采样电路、过流过压检测及保护电路，隔离式PWM自动脉宽调制接口电路、电流采样电路、过流过压检测及保护电路、有源PFC Boost电路、模拟快速调光电路以及输入输出控制保护电路依次连接着PWM控制单元，输入输出控制保护电路与有源PFC Boost电路之间串联设置着LED串负载单元。
【专利说明】
一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源
技术领域
[0001]本实用新型属于LED驱动技术领域，涉及一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源。
【背景技术】
[0002]LED具备高效能、低功耗、可靠环保等优点，在各行业中广泛被应用，采用高稳定性能的恒流源驱动，它以效率高，可靠性强，经久耐用，工作功耗低，同时兼顾成本低优点，已经成为在LED照明驱动行业的主流方案。现有的LED恒流驱动电源种类繁多，但存在功耗高，稳定性差，功率因数偏低，转换效率不高，寿命短，安装困难，增加使用者安全隐患等诸多缺陷，现有恒流电源其电路复杂，还有体积大，成本高的不足。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源，具有寿命长、体积小、成本低等特点，功耗低，功率密度高、恒流特性好、可靠稳定性高、安装拆卸方便。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源，其电路依次包括EMI滤波电路，该EMI滤波电路的输出端分别连接着P丽控制单元、有源PFCBoost电路以及电平变换及稳压电路，电平变换及稳压电路连接着输入输出控制保护电路，有源PFC Boost电路依次连接着电流采样电路、过流过压检测及保护电路，隔离式PWM自动脉宽调制接口电路、电流采样电路、过流过压检测及保护电路、有源PFC Boost电路、模拟快速调光电路以及输入输出控制保护电路依次连接着PWM控制单元，输入输出控制保护电路与有源PFC Boost电路之间串联设置着LED串负载单元。
[0005]输入输出控制保护电路为采用运放搭建的电压比较器电路。
[0006]P丽控制单元是采用两个nMOS管搭建的控制电路，其通与断作为系统工作回路的控制模式。
[0007]输入输出控制保护电路中的输入单元与PffM控制单元有一短路、限流保护单元。
[0008]输入输出控制保护电路的输出单元与PffM单元有一过压保护单元。
[0009]本实用新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源工作原理如下:
[0010]由PWM控制单元搭建PFC电路和有源功率因数校正电路及高精度恒流控制电路，并加载各保护电路，实现高压恒流输出AFC电路主要有磁性电感、nMOS场效应管、肖特基势皇整流器和支撑电容构成，其中有源PFC Boost电路是电感将电能转化为磁场能储存起来，电路未出现异常时，储能电感将磁场能转换为电场能与输入的电压叠加后经肖特基二极管、电容滤波后得到，完成升压过程，确定开关频率(FSW)阻值，输出端输出恒定的负载启动电压。P丽控制单元实时检测高边电流采样信号，决定了有源PFC Boost电路启动与停止，SPBoost电流滞环控制和对储能电感的电流峰值逐周期限制。当输入直流电源，经过EMI滤波单元将输入的直流信号进一步滤波，去除当中的高频杂波成分及影响电路的干扰信号后，进入电平变换及稳压电路输出较低的直流稳压电源，以供输入输出控制保护电路作为工作电压，在负载有短路情况时，输入输出控制保护电路关闭其所控制的功率管，处于回路断开状态，此时整个电路停止工作。电路有短路时，电流采样电路检测信号超出设定阈值，并对其另一管脚输出低电平，启动PffM控制单元热关断保护电路，同样的整个电路停止工作，实现了过压、过流电路保护功能。当输入错接输入端时，电路未形成回路故整机不工作，既实现了输入端防反接、防短路功能，保护了整机不受损害，同时保护了 LED灯串负载，延长了产品使用寿命。
[0011 ]本实用新型HVM控制单元对Boost输出的电压、电流信号进行实时采集，并自动调节相应占空比，以实现输出恒定工作电流，经过输入输出电压保护单元以确保系统正常工作，本实用新型结构设计简单，能有效的提高功率因数，加强电路保护，成本低，能高稳定的实现恒流输出及控制，是一款较好的太阳能光伏专用LED恒流驱动电源。其中太阳能光伏专用LED恒流驱动电源宽幅的电压输入(输入工作电压额定值为4.5- 75伏，兼容12V和24V)值，可适应较宽供电模式，采取高功率密度输出和低功耗工作点的设计方式，大大降低了整机工作温度，对输入电压闭环保护和输出电流闭环反馈控制的设计，也提供了电源性能高可靠保护和优良的恒流输出特性。
【附图说明】
[0012]下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013]图1为本实用新型电路方框图；
[0014]图2为本实用新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源的短路、限流保护电路图；
[0015]图3为本实用新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源的输出单元与PWM单元之间设置的过压保护单元电路图；
[0016]图4为本实用新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源的nMOS管搭建的系统回路控制电路图。
【具体实施方式】
[0017]一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源，如图1、图2、图3、图4所示，其电路依次包括ΕΜΓ滤波电路，该EMI滤波电路的输出端分别连接着P丽控制单元、有源PFC Boosti路以及电平变换及稳压电路，电平变换及稳压电路连接着输入输出控制保护电路，有源PFCBoost电路依次连接着电流采样电路、过流过压检测及保护电路，隔离式PffM自动脉宽调制接口电路、电流采样电路、过流过压检测及保护电路、有源PFC Boost电路、模拟快速调光电路以及输入输出控制保护电路依次连接着PWM控制单元，输入输出控制保护电路与有源PFCBoost电路之间串联设置着LED串负载单元。输入输出控制保护电路为采用运放搭建的电压比较器电路。PWM控制单元是采用两个nMOS管搭建的控制电路，其通与断作为系统工作回路的控制模式。输入输出控制保护电路中的输入单元与PWM控制单元有一短路、限流保护单元。输入输出控制保护电路的输出单元与PWM单元有一过压保护单元。
[0018]输入直流电源时，经过EMI滤波单元I将输入的直流信号进一步滤波，去除当中的高频杂波成分及影响电路的干扰信号后，接入至PWM控制单元2作为供电电源，同时接入外围线路的有源PFC Boost电路3得到所需要的工作电压。由电流采样电路8对有源PFC Boost电路3实时采样所得电压、电流信号经PffM控制单元2调整相应的占空比，形成输出电流闭环反馈控制，从而控制有源PFC Boost电路3输出恒定的工作电流。
[0019]所述EMI滤波单元I滤波后同时接入电平变换及稳压电路4得到较低的稳定电压值，供给输入输出控制保护电路5作为工作电压，在电路无断路和短路情况下相关控制电路将功率开关管同时导通，此时高边采样电流信号及时反馈于PffM控制单元2，并自行调整后，调控有源PFC Boost电路3输出一稳定的恒流驱动信号，供给LED串负载。
[0020]所述输入输出控制保护电路5对在外接电路时所引起的短路、断路情况，对其整个系统的电路进行保护，即输出端停止信号输出。所述的过流过压检测及保护电路7还包括了欠压锁定和热关断保护电路。在输出电压有异常时，经过流过压检测及保护电路7，相应的PffM控制单元2会拉低主开关驱动电压，致使系统PWM控制单元2停止工作。所述过流过压检测及保护电路7的功能在于当由外接电路引起电路故障时对其PffM控制单元2子系统进行功能保护，即停止信号输出。所述的模拟快速调光电路6原理是通过对一个基准电流进行放大，改变其基准电流的大小，同时也按比例改变了输出工作电流的大小，即实现LED驱动的模拟调光功能。所述隔离式PWM自动脉宽调制接口电路9是外接单片机控制信号经耦合器隔离后进入PWM控制单元2，对其自动调节脉宽已达到所需的工作电压，预留外接输入端口。
[0021]对本领域技术开发人员，对以上所述的技术方案基础上，做出其他各种相应改变、变形、拓扑应用，属于本实用型新权利要求保护范畴。
【主权项】
1.一种新型太阳能光伏专用LED恒流驱动电源，其特征是:其电路依次包括EMI滤波电路，该EMI滤波电路的输出端分别连接着PffM控制单元、有源PFC Boost电路以及电平变换及稳压电路，电平变换及稳压电路连接着输入输出控制保护电路，有源PFC Boost电路依次连接着电流采样电路、过流过压检测及保护电路，隔离式PWM自动脉宽调制接口电路、电流采样电路、过流过压检测及保护电路、有源PFC Boost电路、模拟快速调光电路以及输入输出控制保护电路依次连接着PWM控制单元，输入输出控制保护电路与有源PFC Boost电路之间串联设置着LED串负载单元。2.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电源，其特征是:输入输出控制保护电路为采用运放搭建的电压比较器电路。3.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电源，其特征是:PffM控制单元是采用两个nMOS管搭建的控制电路，其通与断作为系统工作回路的控制模式。4.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电源，其特征是:输入输出控制保护电路中的输入单元与PffM控制单元有一短路、限流保护单元。5.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电源，其特征是:输入输出控制保护电路中的输出单元与PWM单元有一过压保护单元。
【文档编号】H05B33/08GK205546072SQ201620204079
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】盛运庆, 修强, 林闽
【申请人】新疆太阳能科技开发公司