专利名称：一种led灯管驱动电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于LED驱动技术领域，具体而言，涉及一种LED恒流驱动开关电源。
背景技术：
随着LED制造技术的不断发展和成熟，以及生产成本的逐步下降，LED光源已经开始广泛应用于汽车灯、特种照明灯具、公共照明等领域，有着巨大的发展潜力，被认为是21 世纪最具发展前景的光源。根据LED的特性，目前LED灯具基本都是采用恒流源作为驱动电源。相对于其他半导体照明设备，LED灯管属于中小功率灯具，通常由多颗功率LED串联或并联构成灯具的光源，由市电输入的恒流输出电源驱动，主要用于办公、车库、地铁以及家用照明等各种场合。灯管的应用特点要求其驱动电源具有较高的功率因数、高效率、高可靠性、长寿命，恒流特性好，同时能做到低成本，及维修更换方便。目前市面上应用于LED灯管驱动的恒流电源，普遍不带功率因数校正电路或只采用了无源功率因数校正方式，功率因数较低；整机功率也不高，一般在83 %以下，寿命一般不超过两年；恒流特性一般，特别是在高温环境下长时间运行输出电流降幅有的达到了 10mA。本实用新型所涉及的LED灯管恒流驱动电源，在与市面上同类型电源相比同等或更小的体积条件下，采用有源功率因数校正电路，全输入电压范围及全负载范围内功率因数在0. 92以上；采用了“谷底导通”和“准谐振"PWM控制技术，使得整机效率典型值达88%; 高效率设计实现了整机低温升，同时结合长寿命器件选型特别是采用了长寿命电解电容实现整机寿命5年以上；对输出平均电流的纯闭环控制和高热容电流取样电阻设计使得电源具有良好的恒流输出特性和温度稳定性。
实用新型内容本实用新型针对LED灯管驱动电源的应用情况，设计了一种高功率密度、高功率因数、高效率、长寿命的LED恒流驱动电源，该电源具有宽输入电压(90Vac ^4Vac)，恒流特性好，电压调整率及负载调整率小，温度稳定性好，可靠性高等优点。(删除此句)本实用新型的技术方案如下一种LED灯管驱动电源，其特征是以TEA1750T芯片为控制核心设计驱动电路， 包括有源PFC电路和反激电路。电路板设计为电源主板和控制板两块PCB，将电路分成两部分，其特征在于，以TEA1750T芯片为核型的控制电路元件全部布置在控制板上，涉及到高电压的元器件及功率器件全部布置在电源主板上面。电源主板PCB尺寸设计为 120mmX 34mm长方形；控制板PCB尺寸设计为38mmX 18. 5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在电源主板上，使得电源裸板整体尺寸为120mmX34mmX25mm。电源主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件，双面布板。PFC电感采用EE19/8/9型铁氧体磁芯，卧式骨架，电感量设计为1. 5mH ；其反激变压器采用EP20型铁氧体磁芯，输入绕组与输出绕组匝数比为66 36，输入绕组电感量为1. 6mH。本实用新型的有益效果该电源具有宽输入电压(90Vac ^4Vac)，恒流特性好， 电压调整率及负载调整率小，温度稳定性好，可靠性高，整个电源体积小巧，布局紧凑，功率密度高等优点。
图1为本实用新型LED灯管驱动电源主板电路原理图；图2为本实用新型LED灯管驱动电源控制板电路原理具体实施方式
以下结合附图从电路和结构上对本实用新型的具体实施方式
进行说明。本实用新型的电路原理图如图1、图2所示以TEA1750T芯片为核心搭建PFC电路和反激电路，实现高压恒流输出。输入的交流市电在通过整流桥整流之前，串接保险丝及热敏电阻用于实现短路保护和限制启动冲击电流；Y电容和共模电感组成输入滤波器来改善EMC性能。整流桥选用600V/1. 5A的桥堆，以满足最大交流输入电压，28W输入功率的自然冷设计。交流输入经过整流桥整流后被一级BOOST电路升压至400V直流电压输出， 同时该电路完成输入的PFC功能。如图1及图2所示，PFC BOOST电路主要由电感L3，MOS 管Q1，整流二极管D1，支撑电容Cll以及TEA1750T的PFC控制电路构成。其中L3为BOOST 电感，其辅助绕组用于电感电流过零检测，过零检测信号输入到TEA1750T芯片的8脚，从而实现电流断续谷底导通PWM控制或准谐振控制。PFC BOOST电路采用电流型控制，电流取样电阻R5实现电流检测，通过R10，C2阻容并联网络连接至PFC电流检测引脚11脚(如图 2所示)，同时实现BOOST电路软启动及电流峰值的逐周期限制。PFC电路的输出作为反激式主功率电路的输入，最终电能通过反激变换器输出给负载。反激电路主要由反激变压器 Tl，主功率MOS管Q2，整流二极管D2，输出支撑电容C14构成，如图1所示。反激变压器Tl 由原边绕组(pinl pin3)，原边辅助绕组(pin4 pin5)和副边绕组(pin6 pinlO)构成，其原副边绕组匝比设计为1.8 1，原边电感量设计为1.6mH。原边绕组以匝比1 1 取中心抽头(pin2)，通过电阻R19接入TEA1750T的HV脚(16脚)，实现Q2管漏源电压的谷底检测以及电路启动时为芯片提供启动电压(图2)。原边辅助绕组作为辅助电源通过整流二极管D4，支撑电容C12为原边芯片提供供电电压，同时作为辅助绕组提供反激变压器磁复位检测信号给芯片4脚。副边绕组以匝比2.6 1取中心抽头(pinS)，分离出副边辅助绕组(pin6 pin8)与整流二极管D5、支撑电容C13构成副边辅助电源为副边芯片供电。反激电路采用电流型PWM控制，原边电流取样电阻为RlO，实现电流检测，通过R5，Cl阻容并联网络连接至反激电流检测引脚10脚(图2)，同时实现反激电路软启动及电流峰值的逐周期限制。反激电路的总体控制是采用检测输出平均电流进行直接闭环控制，以实现输出恒流控制。由LM358运放构成电流误差放大器，如图1中的U2，误差反馈信号通过光藕 (Ul)隔离后输入到TEA1750T的反馈信号输入引脚(3脚)构成闭环控制(图2)。基准电压芯片TL431构成的基准电压发生电路为误差放大器提供参考电压。本实用新型的PCB板尺寸设计为120mmX34mm长方形；控制板PCB尺寸设计
4为38mmX 18. 5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在主板上，使得电源裸板整体尺寸为 120mmX34mmX25mm。主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件双面布板。
权利要求1.一种LED灯管驱动电源，其特征是以TEA1750T芯片为控制核心设计驱动电路，包括有源PFC电路和反激电路，电路板设计为电源主板和控制板两块PCB，将电路分成两部分。
2.根据权利要求1所述的LED灯管驱动电源，其特征在于，以TEA1750T芯片为核心的控制电路元件全部布置在控制板上，涉及到高电压的元器件及功率器件全部布置在电源主板上。
3.根据权利要求1所述的电源主板和控制板，其特征在于，电源主板PCB尺寸设计为 120mmX 34mm长方形；控制板PCB尺寸设计为38mmX 18. 5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在电源主板上，使得电源裸板整体尺寸为120mmX34mmX25mm。
4.根据权利要求1所述的LED灯管驱动电源，其特征在于，电源主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件，双面布板。
5.根据权利要求1所述的LED灯管驱动电源，其特征在于，有源PFC电路的电感采用 EE19/8/9型铁氧体磁芯，卧式骨架，电感量设计为1. 5mH ；其反激变压器采用EP20型铁氧体磁芯，输入绕组与输出绕组匝数比为66 36，输入绕组电感量为1.6mH。
专利摘要一种LED灯管驱动电源，以TEA1750T芯片为控制核心设计驱动电路，包括有源PFC电路和反激电路。电路板设计为电源主板和控制板两块PCB，以TEA1750T芯片为核心的控制电路元件布置在控制板上，涉及到高电压的元器件及功率器件布置在电源主板上。控制板通过排针垂直插装在电源主板上，电源主板采用插贴混装双面布板；控制板全部采用贴片器件，双面布板。PFC电感采用EE19/8/9型铁氧体磁芯，电感量设计为1.5mH；其反激变压器采用EP20型铁氧体磁芯，输入绕组与输出绕组匝数比为66∶36，输入绕组电感量为1.6mH。该电源具有宽输入电压，恒流特性好，电压调整率及负载调整率小，可靠性高，功率密度高等优点。
文档编号H05B37/02GK202121813SQ20102056267
公开日2012年1月18日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者杨新璇, 牛萍娟, 罗静 申请人:天津工大海宇半导体照明有限公司