专利名称：一种交通信号灯的驱动电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信号灯技术，具体涉及交通信号灯用的电源电路。
背景技术：
对于交通信号灯，中国国家对其制定了严格标准，具体如下:1、正常启动电压范围AC176V-220V ；2、操作温度-40度-80度；3、PF 大于 0.85;3、启动、关断时间小于IOOms ；4、AC90V输入红绿灯不发光；5、启动冲击电流小于2A。只有满足上述标准的信号灯才能够安装使用。为了能够满足上述标准，对现有信号灯的驱动电源提出了更高的要求。但是现有交通信号灯的开关电源大致结构多为线性电源，如
图1所示，其所示为一典型的线性交通。这种结构的线性电源在实际的使用过程中存在效率低下、体积大等问题，利用这种开关电源的交通信号灯根本无法满足国家关于交通信号灯的各项标准。由此，提供一种能够使交通信号灯完全满足国家各项标准的交通信号灯驱动电源是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有交通信号灯驱动电源所存在的问题，而提供一种交通信号灯的驱动电源电路。该驱动电源电路的工作效率高，其能够实现启动、关断时间小于100ms ；AC90V输入，红绿灯不发光；启动冲击电流小于2A等各项要求。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:一种交通信号灯的驱动电源电路，所述驱动电源电路包括:整流滤波电路，所述整流滤波电路连接电源；驱动控制电路，所述驱动控制电路连接整流滤波电路，产生相应驱动电压，其由控制1C、第一 MOS管、高频变压器组成能，所述控制IC控制连接第一 MOS管，所述第一 MOS管与高频变压器相接；恒压控制电路，所述恒压控制电路将驱动控制电路产生的驱动电压进行恒压控制，其由第一光耦、运算放大器以及并联稳压集成电路组成，所述第一光耦的输入与控制IC相接，其输出与运算放大器相应引脚相接，所述运算放大器与并联稳压集成电路相接；控制及快速关断电路，所述控制及快速开关电路用于实现90V控制和快速关断，其由第二光耦和第二 MOS管相接组成。在本发明的优选实例中，所述整流滤波电路主要由压敏电阻器、滤波电容以及整流桥组成。
进一步的，所述控制IC由芯片L6562或者L6561构成。进一步的，所述第一光耦为TLP781，运算放大器为LM2904，并联稳压集成电路为TL431。进一步的，所述第二光耦的TLP627。根据上述方案形成的本电路其具有以下优点:1.成本低，与线性电源相比开关电源的变压器成本与数量均减少。2.效率高，线性电源效率50%，本专利效率70-80%。3.体积小，线性电源使用工频变压器，本专利采用高频变压器。4.性能高，本电路驱动的交通信号灯完全满足国家各项标准。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。图1为现有交通信号灯的驱动电源的电路结构图；图2为本发明的结构原理图；图3为本发明的具体实施电路图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。参见图2，本发明提供的交通信号灯的驱动电源电路100主要由整流滤波电路101、驱动控制电路102、恒压控制电路103以及控制及快速关断电路104组成。其中整流滤波电路101用于对外接工作电源进行整流和滤波操作，为电路中其它元器件工作提供稳定、可靠的工作电源。对于该整流滤波电路101主要由压敏电阻器、滤波电容以及整流桥结合相应的外围电路相互连接组成。驱动控制电路102连接整流滤波电路101，产生相应驱动电压。该电路102主要由控制IC102a、第一 MOS管102b、高频变压器102c组成能，在本发明中采用驱动BOOST拓扑PFC IC L6562或者L6561，采用该芯片作为开关电源的控制1C，由此形成反激式恒压开关电源的电源结构。第一 MOS管102b与控制IC L6562相接，控制IC L6562产生PWM控制信号控制第一 MOS管102b，第一 MOS管102b将对电流产生高频振荡。该MOS管具体可采用型号为8N60的MOS管。高频变压器102c用于将由第一 MOS管产生高频振荡的电流进行变压输出。该高频变压器具体可采用高频变压器PQ2016。恒压控制电路103受驱动控制电路102控制对高频变压器变压输出的电压进行稳压操作，使其稳定在所需的电压范围内，实现对用电负载的稳定供电。在本发明中，该恒压控制电路103由第一光耦103a、运算放大器103b以及并联稳压集成电路103c组成，该第一光耦103a与驱动控制电路102中的控制IC相接，并与运算放大器103b相接，其作为隔离并将输入电信号转换为输出电信号，具体可采用TLP781。
运算放大器103b作为比较器，具体可采用LM2904。其与并联稳压集成电路103c相接。并联稳压集成电路103c用于对电压进行稳压操作，其具体可采用可调式精密稳压集成电路TL431。第一光耦103a、运算放大器103b与并联稳压集成电路103c配合使用将电源电路的输出电压反馈给IC从而调整占空比来达到输出恒压的效果。控制及快速关断电路104由第二光耦104a和第二 MOS管104b连接配合而成，对相应的被控制电路(如LED道路信号灯电路)实现90V控制和快速关断的理想效果。其中第二光耦104a采用TLP627，其与驱动控制电路102中控制IC相接；第二 MOS管104b采用MOS管4N60，可以将快速关断时间可控制在15ms之内。当输入电压小于90V时，通过第二光耦104a反馈给第二 MOS管104b的电压，不足以开通第二 MOS管104b，从而实现90V控制和快速关断的功能。基于上述方案，本发明的具体实施如下:参见图3，其所示为基于本发明实现的交通信号灯的驱动电源电路的具体电路图。该电路中压敏电阻器RVl与电阻R0、电阻R1、电容CO以及整流桥BRl连接组成整流滤波电路。芯片L6562、M0S管Ql (型号为8N60)以及高频变压器PQ2016结合相应的外围电路连接组成驱动控制电路。芯片L6562的第I和第2引脚之间连接电阻R9和电容C4，弓丨脚同时连接电阻RlO的一端；第3引脚通过并接的电容C3和电阻R8接地，同时串接的电阻R18、R12连接整流桥BRl和并接的电阻R16、R17的一端，并接的电阻R16、R17的另一端通过电阻R6和电容C6接地 ’第4引脚通过电阻R21连接三个并接电阻R20A、R20B以及R20C的一端和MOS管Ql的发射极，三个并接电阻R20A、R20B以及R20C另一端接地；第5引脚通过电阻R13连接高频变压器PQ2016中原边绕组第I引脚和电阻R14的一端，电阻电阻R14的另一端通过二极管D7连接芯片L6562的第8引脚，二极管D7还通过并接的稳压管ZDl和电容C2接地；第6引脚接地；第7引脚通过电阻R22连接MOS管Ql的基极，同时电阻R22的两端并接二极管D12 ;第8引脚连接高频变压器PQ2016中原边绕组第4引脚，并通过并接电阻R5A和R5B连接高频变压器PQ2016中第6引脚。MOS管Ql的发射极连接高频变压器PQ2016中原边绕组第4引脚。高频变压器PQ2016中原边绕组第4引脚通过二极管D8连接并接的电容C5和电阻R15的一端，并接的电容C5和电阻R15的另一端与高频变压器PQ2016中原边绕组第6引脚相接，并通过电容Cl接地；高频变压器PQ2016中原边绕组第3引脚接地；高频变压器PQ2016中副边绕组的引脚7通过二极管D9连接用电负载LED的正极；副边绕组的引脚10通过电解电容ECl连接二极管D9的阴极。光耦U3 (型号TLP781)、运放芯片U4 (型号LM2904)以及并联稳压集成电路U5 (型号TL431)连接组成恒压控制电路103。其中光耦U3的输出连接电阻RlO的另一端和通过电阻R19连接芯片L6562的第8引脚，并通过电阻Rll接地。 光耦U3的输入端的两个引脚并接电容R34并分别通过电阻R28A连接二极管D9的阴极和通过电阻R30连接二极管DlO的阳极，二极管DlO的阴极连接运放芯片LM2904的第I引脚。
运放芯片LM2904的第I引脚通过电容C7连接电容R32的一端和电阻R33，电阻R32的一端连接二极管D9的阴极；第2引脚连接电阻R33 ;第3引脚连接并联稳压集成电路TL431的R端；第8引脚通过电阻R31连接TL431的K端，并通过电阻R28A连接二极管D9的阴极。光耦U2 (型号TLP627)和MOS管Q2 (型号4N60)连接组成控制及快速关断电路。其中光耦TLP627的输入端的两个引脚之间连接电阻R35，其中一个引脚通过电阻R6和电容C6接地，另一引脚通过电阻R7接地；光耦TLP627的输出端的一个引脚连接电阻R29、电解电容EC2和MOS管Q2的基极，另一引脚通过并接电阻R25A、R25B、R24A以及R24B连接用电负载LED的正极。MOS管Q2的集电极连接用电负载LED的负极。上述电源电路采用驱动BOOST拓扑的PFC IC L6562，作为开关电源控制1C，形成反激式恒压开关电源。该电路通过调整启动电阻，电容，及整个电压，电流反馈环路，以达到加速启动同时减小电源噪音的目的，启动时间可控制在70ms，电路进一步优化后可实现快速启动30ms之内；同时采用光耦和MOS管配合以达到90V控制，和快速关断的理想效果，快速关断时间可控制在15ms之内；再者，整套电路只有输出一个电解电容，故启动电流小于500ma,电源寿命和安全系数得到提闻。通过实验可知，上述实施例得到的电路可以达到52V输出，其效率为70%_80%，满载15W情况下效率大于85%，相对于现有线性电源50%的效率，具有大幅度的提高，达到极好的效果。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种交通信号灯的驱动电源电路，其特征在于，所述驱动电源电路包括: 整流滤波电路，所述整流滤波电路连接电源； 驱动控制电路，所述驱动控制电路连接整流滤波电路，产生相应驱动电压，其由控制1C、第一 MOS管、高频变压器组成能，所述控制IC控制连接第一 MOS管，所述第一 MOS管与高频变压器相接； 恒压控制电路，所述恒压控制电路将驱动控制电路产生的驱动电压进行恒压控制，其由第一光耦、运算放大器以及并联稳压集成电路组成，所述第一光耦的输入与控制IC相接，其输出与运算放大器相应引脚相接，所述运算放大器与并联稳压集成电路相接； 控制及快速关断电路，所述控制及快速开关电路用于实现90V控制和快速关断，其由第二光耦和第二 MOS管相接组成。
2.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的驱动电源电路，其特征在于，所述整流滤波电路主要由压敏电阻器、滤波电容以及整流桥组成。
3.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的驱动电源电路，其特征在于，所述控制IC由芯片L6562或者L6561构成。
4.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的驱动电源电路，其特征在于，所述第一光耦为TLP781，运算放大器为LM2904，并联稳压集成电路为TL431。
5.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的驱动电源电路，其特征在于，所述第二光耦的 TLP627。
全文摘要
本发明公开了一种交通信号灯的驱动电源电路，其包括整流滤波电路，所述整流滤波电路连接电源；驱动控制电路，所述驱动控制电路连接整流滤波电路，产生相应驱动电压；恒压控制电路，所述恒压控制电路将驱动控制电路产生的驱动电压进行恒压控制；控制及快速关断电路，所述控制及快速开关电路用于实现90V控制和快速关断。该驱动电源电路的工作效率高，其能够实现启动、关断时间小于100ms；AC90V输入，红绿灯不发光；启动冲击电流小于2A等各项要求。
文档编号H05B37/02GK103106800SQ20121058800
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者马春波, 陈俊宏, 叶星 申请人:上海澳星照明电器制造有限公司