专利名称：大功率led照明精密驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于照明领域，特别涉及一种大功率LED冷光源照明精密驱动器。
技术背景 现有大功率LED广泛应用于照明领域。对于单只或少数只大功率LED作为灯具光 源，它可以用在照明、路灯、射灯等场合。LED是低电压的电流器件，除了要做好充分散热装 量外，更主要是如何以稳压、稳流并行驱动，达到低能耗长寿命的使用效果。从而达到用廉 价成本做到精密驱动。本实用新型设计目的可以实现上述技术难题。
发明内容 本实用新型的目的是设计一种成本低廉、稳流稳压的大功率LED照明精密驱动 器。 本实用新型技术方案是这样实现的一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是 依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整 精密稳压稳流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压 器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。市电经防浪涌电压、抗干扰滤波EMI整 流电路，整流输出直流电压经无源PFC电路滤波并完成功率因素校正输出250V直流电压， 并分成两路，其一提供半桥逆变器高压和低压工作电源，其二作为降压变压器功率输入，并 由半桥逆变器完成逆变后，实现DC/AC的转换；来自降压变压器低压输出经整流滤波成直 流电压，该直流电压经可调稳压和可调稳流电路输出大功率LED回路所必须的恒压、恒流， 供给LED工作电源。 本实用新型具有电路结构设计合理，通过前置的市电防浪涌、抗干扰滤波整流，保 证输入电源的稳定，以及可调整精密稳压稳流电路的配合，使得输出驱动大功率LED的工 作电源具有恒压、恒流的特性，满足大功率LED稳定工作之需，适合做为单只或少数多只大 功率LED的驱动；驱动电路具有成本低廉、高功率因素、光源稳定的特点。
下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明 图1大功率LED照明精密驱动器原理框图 图2大功率LED照明精密驱动器电路图
具体实施方式
参照图1，一种大功率LED照明精密驱动器，其依次由市电、EM1整流电路、无源PFC 电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密恒压恒流电路及负载大功率LED 串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所 需工作电源。其电路组成如下[0010] 参照图1和图2，各功能模块的电路组成及运行原理如下 1、 EM1整流电路由压敏电阻RV、电容C1、以及电感L1组成的L型滤波电路，具 有防电网浪涌电压、以及提高抗干扰作用；整流由二极管D1-D4组成的桥式整流电路，完成 AC/DC的转换。市电经压敏电阻Rv、电感Ll、电容Cl电路、明显滤去连续高频波、以及电磁 脉冲，并抑制了电网输入的浪涌电压及雷击；输入由Dl-D4桥式整流后输出直流脉动电压， 完成了 AC/DC变换。 2、无源PFC电路由二极管D5-D7，电容C2、 C3组成无源PFC功率因素校正电路。 直流脉动电压输入了由二极管D5、D6、D7与电容C2、C3组成的部分滤波元源PFC电容。该 电路利用电容的充电时间，即输入电流的时间被拉长，而电容放电时间，即输入电流为零的 时间縮短，来延长整流二极管的导通时间，使二极管的导通角约达120° ，电流为0的时间 縮短到半周期的三分之一，使线路功率因素从0. 6提高到0. 9以上，此时输出250V直流电 压，并作为提供全部控制电路的工作电源，以及降压变压器的工作电源。 3、半桥逆变器由型号为FAN7710的集成电路IC1 、及外围电阻Rl 、 R2、 R3、 二极管 D8-D10，电容C4-C7，组成半桥逆变器，完成DC/AC转换。集成电路IC1引引脚①上的电阻 Rl是启动电阻，在通电后，无源PFC输出电压通过Rl ， 二极管D8对电容C4充电， 一旦电容 C4的电压上升至13. 5V， IC1内部振荡器在较高频率振荡。 当IC1启动后，首先驱动其内部的低端场管导通，在低端场管导通时，IC1引脚① 上的工作电压V。D通过自举二极管D9对引脚⑥与引脚⑦之间的电容(自举电容)C6充电， 电容C6电压上升。 一旦引脚⑦上的电容C6升高电压达到内部高端驱动器的导通门限，则 IC1中的低端场管截止，高端场管导通。在高端场管导通时，电容C6放电，当IC1引脚⑦上 的电压降至关断电平时，高端场管截止，低端场管再次导通，如此周而复始，IC1内部的两个 场管轮流交替导通、截止，从而由引脚⑥输出近似方波的高压高频信号。这时的工作频率己 比初始降低，依图中数据，频率从78LEDHZ下降至48LEDHZ，即引脚⑥输出高压脉冲的频率。 二极管D10、D11、电阻R3、电容C7组成了电荷泵电路，也就是说，当IC1的引脚⑥ 输出方波脉冲，一部经电容C7耦合、经电阻R3、二极管D10至引脚①，提供IC1的工作电流， 其中R3与C7起到抑制高频噪声影响。二极管Dll —方面阻隔正脉冲，另一方面是负脉冲 的通道。 电阻R2是IC1振荡的外接时基电阻，电容C5是为控制频率从初始下滑到终了时 间而设置的。 4、降压变压器由变压器B，电容C10、C11组成降压DC/AC变换。逆变器接至降压 变压器的一次侧N1，电容C10、C11共同完成DC/AC变换，过程如下当IC1内部高端场管导 通，低端场管截止时，250V正向电压经IC1的引脚⑧加到高端场管后至引脚⑥输出至变压 器①端，经绕组Nl从②出至电容Cll接地，形成闭合回路，此时Nl把电能转化为磁能存储， Nl中的电流方向由①一②；电容Cll、 C10充电；当负向脉冲出现，IC1内部低端场管导通， 高端场管截止时，电容Cll、 C10放电，Nl中存储磁能释放，转换成电能并经低端场管此地， 从而形成闭合回路，此时N1中电流方向从②一Nl —①，可见，IC1引脚⑥高压脉冲的正负 向改变一次，变压器Nl电流方向同步改变一次，则二次侧N2-N3成应出电压。因此完成了 AC/AC的变换。 5、整流滤波电路由二极管D12、 D13、电容C8组成低压全波整流滤波。变压器二
4次侧的交变电压，经二极管D12、 D13全波整流，电容C8滤波后，输出低压直流电压。6、可调整精密稳压稳流电路由集成电路IC2(型号LM317) 、IC3(型号TL431) 、二 极管D14、D15 、电容C9 、电阻R5 、电位器VR1 、 VR2组成恒压、恒流电路。其中集成电路IC2 、 电阻VR1完成恒流；集成电路IC3、电阻R5、 VR2完成恒压。 过程叙述如下本设计IC2采用型号为LM317的集成电路，其是一种三端可调式集 成正稳压器。当IC2的调整端子引脚①的电阻为0， IC2便成了恒流输出，其输出引脚②的 电压为1. 25V+0. 75V，恒流值的大小由电阻VR1决定，VR1的阻值计算是VR1 = 1. 95+所 需负载电流(其中二极管D15压降0. 75V)，本设计IC3是基准恒压源，它起到把IC2的调整 引脚①电位垫高，使IC2输出电压从1. 25V提高到所要求设计值。 集成电路IC3由引脚③输出，其输出电压加至IC2的调整端即IC2的引脚①，电阻 R5、电位器VR2是采样电路，调节VR2可以使IC3输出"垫高"电压变化，从而达到设计值， 即IC2所"垫高"后输出的电压值。 当IC3的VR2选定后，IC3实际上就是一个精密度很高的电压基准。由此可见，来
自于恒流，稳压输出，可以满足确保负载LED所需精确的工作电流、电压值。 7、负载大功率LED :由LED1-3组成串联回路并终端负载。 一般以5只以内LED串
联为宜。
权利要求一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密恒压恒流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。
2. 根据权利要求1所述的大功率LED照明精密驱动器，其特征是是EM1整流电路由电 阻RV、电容Cl、电感LI及二极管Dl-D4整流桥组成，其中电阻RV、电容CI并接在市电输入 两端，电感LI串接整流桥的输入端上。
3. 根据权利要求1所述的大功率LED照明精密驱动器，其特征是可调整精密恒压恒流 电路由集成电路IC2、 IC3及外围二极管D14、 D15、电容C9、电阻R5、电位器VR1、 VR2组成。
专利摘要本实用新型涉及一种大功率LED照明精密驱动器，其特征是依次由市电、EM1整流电路、无源PFC电路、半桥逆变器、降压变压器、整流滤波电路、可调整精密稳压稳流电路及负载大功率LED串接而成，其中无源PFC电路一路输出作为降压变压器功率输入，供给逆变器DC/AC转换所需工作电源。本实用新型具有电路结构设计合理，通过前置的市电防浪涌、抗干扰滤波整流，保证输入电源的稳定，以及可调整精密稳压稳流电路的配合，使得输出躯动大功率LED的工作电源具有恒压、恒流的特性，满足大功率LED稳定工作之需，适合做为单只或少数多只大功率LED的躯动；驱动电路具有成本低廉、高功率因素、光源稳定的特点。
文档编号H05B37/02GK201550319SQ200920181208
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者林文献 申请人:林文献