一种自动调光led灯驱动电源的制作方法
【专利摘要】一种自动调光LED灯驱动电源，它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和自动调光电路组成，其连接关系如附图所示。驱动电源采用MAXIM推出的高效率LED驱动控制器MLX16801，结合外部MOSFET设计，功率因数大于0.91，效率大于84%，能根据使用环境的亮度自动调节LED灯的亮度。具有输入过压、输入欠压和芯片过温保护功能。驱动电源的功率因数大于0.91，效率大于84%。其积极效果在于：电路简单、效率高、成本低、性能好、体积小、重量轻、功率因数高、使用寿命长。
【专利说明】—种自动调光LED灯驱动电源
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及LED驱动电源【技术领域】，具体涉及一种自动调光LED灯驱动电源。
【背景技术】
[0002]照明约消耗全球发电量的五分之一，减少照明的能量损耗，对节能意义重大。LED灯是照明行业的新兴产品，与传统的荧光灯和白炽灯相比较，有发光效率高、使用寿命长和无辐射等诸多优点。但是，由于LED本身的特性决定，LED灯必需采用专用驱动电源提供恒定电流点燃工作，以免电压波动时导致电流增大而将LED灯损坏。然而，现有的各种LED灯驱动电源电路复杂，成本高，性价比低，而且随着人们对照明质量要求的提高，固定亮度的LED灯已经不能满足人们的需求，也不利于节约能源。高性能的LED灯驱动电源应增加调光功能，在不必要全功率输出的场合，降低输出功率，以节约能源。
【发明内容】
[0003]为解决现有LED灯驱动电源的不足，本实用新型公开一种自动调光LED灯驱动电源。该驱动电源采用MAXM推出的高效率LED驱动控制器MLX16801，结合外部MOSFET设计，功率因数大于0.91，效率大于84%，能根据使用环境的亮度自动调节LED灯的亮度，电路简单、效率高、成本低、性能好、体积小、重量轻、功率因数高、使用寿命长，可广泛应用于LED灯驱动电源领域。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和自动调光电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端，PFC电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接高频变换电路的输入端，高频变换电路的输出端接高频整流滤波电路的输入端，高频整流滤波电路的输出端接LED灯，自动调光电路的输出端接高频变换电路的调光控制端。高频变换电路的集成电路芯片MLX16801的I脚接电阻R5一端与电阻R6 —端的连接点，2脚接电阻R9 —端与电阻RlO —端的连接点，3脚接R9的另一端，4脚接MOSFET管Ql的源极与R4 —端的连接点，5脚接地，6脚接Ql的栅极，7脚接光敏三极管Q2的集电极与电容C9 一端的连接点，8脚接二极管D5负极、电容C6正极与电阻R2 —端的连接点，Ql的漏极接开关变压器Tl初级绕组NI的2端与二极管D4的正极的连接点，D4的负极与R3的一端和电容C5的一端相连接，R2、R3、R5、C5的另一端和初级绕组NI的I端都接整流滤波电路的输出的正端；R4、R6的另一端接地，辅助绕组N2的3端接D5的正极，4端接地。
[0005]本实用新型的积极效果在于:电路简单、效率高、成本低、性能好、体积小、重量轻、功率因数高、使用寿命长。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的方框图。
[0007]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0008]如附图1所示，本实用新型由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和自动调光电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端，PFC电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端,输出端接高频变换电路的输入端，高频变换电路的输出端接高频整流滤波电路的输入端，高频整流滤波电路的输出端接LED灯，自动调光电路的输出端接高频变换电路的调光控制端。
[0009]如附图2所示。
[0010]EMI滤波电路是由电容Cl和共模电感LI组成的低通滤波电路，可抑制市电电源与LED驱动电源之间的高频电磁干扰。其中Cl用于抑制串模干扰信号，LI用于抑制共模干扰信号。
[0011]市电整流滤波电路是由全桥整流器BDl与滤波电容C2组成的桥式整流滤波电路，可将输入的85V?264V交流电经整流滤波得到的直流电压，为高频变换电路供电。
[0012]PFC电路是由二极管D1、D2、D3，电容C3、C4和电阻Rl组成的填谷式无源功率因素校正电路。在市电输入电压的每个半周期内，当市电电压幅度高于其峰值的50%时，D2导通，Dl和D3截止，C3和C4以串联方式被充电。当市电电压幅度降至其峰值的50%以下时，D2截止，Dl和D3导通，C3和C4并联放电，放电电流流入负载。Rl的作用是平滑输入电流尖峰，通过限制C3和C4的电流来改善功率因数。不加PFC电路时，在市电输入电压的半周期内，输入电流导通角仅约60°，功率因数不超过0.6。加入这种填谷式PFC电路时，电流导通角可增加到120°，功率因数达0.9以上。
[0013]高频变换电路由集成电路芯片MLX16801，电阻R2?R6，电容C5、C6，开关变压器Tl的N1、N2绕组，二极管D4、D5组成。集成电路芯片MLX16801的I脚接电阻R5 —端与电阻R6 —端的连接点，2脚接电阻R9 —端与电阻RlO —端的连接点，3脚接R9的另一端，4脚接MOSFET管Ql的源极与R4 —端的连接点，5脚接地，6脚接Ql的栅极，7脚接光敏三极管Q2的集电极与电容C9 一端的连接点，8脚接二极管D5负极、电容C6正极与电阻R2 —端的连接点，Ql的漏极接开关变压器Tl初级绕组NI的2端与二极管D4的正极的连接点，D4的负极与R3的一端和电容C5的一端相连接，R2、R3、R5、C5的另一端和初级绕组NI的I端都接整流滤波电路的输出的正端；R4、R6的另一端接地，辅助绕组N2的3端接D5的正极，4端接地。
[0014]MLX16801是MAXM推出的高亮度LED驱动器控制集成电路，内部主要有数字启动、欠压锁定、自举欠压锁定、误差放大、低频PWM比较器、IL頂比较器、264KHz振荡、130° C温度保护、场效应管驱动、内部稳压等电路。
[0015]接通电源后，市电整流滤波电路输出的直流电压经启动电阻R2给电容C6充电，内部稳压器给C9充电。当VCC电压达9.5V时，停止对C9充电，而C6两端的电压继续上升，直到C6两端的电压达到唤醒电压23.6V为止。一旦IN端的电压大于自举UVLO门限电压，芯片内部控制电路开始工作。NDRV端输出开关信号，使MOSFET工作在开关状态，形成高频振荡，将市电整流滤波电路输出的直流电转换为高频交流电。芯片工作后，由辅助绕组N2的感应电压经D5整流C6滤波得到的直流电压供电。
[0016]MAX16801用4脚CS端外接的电流取样电阻R6对Ql源极电流采样，逐周期监视流过外部MOSFET的电流，通过CPWM比较器和IUM比较器电路，实现对LED灯电流的调节。
[0017]高频整流滤波电路由开关变压器Tl的输出绕组N3，二极管D6，电容C7、C8和电阻R7组成。电容C7和电阻R7组成抗干扰电路，二极管D6和电容C8组成高频整流滤波电路，将输出绕组N3感应的高频交流电，整流滤波变换为直流电为LED灯供电。
[0018]自动调光电路由光电三极管Q2，电阻R8、R9、R10和电容C9组成。LED灯的亮度调节是利用MAX16801的2脚DM/FB端直接馈入低频PWM亮度调节信号，通过误差放大电路和低频PWM比较电路，实现对LED的宽范围的亮度调节。利用片上误差放大器以及精度为1%的基准，用最少的外围元件，实现对LED灯电流的精密调节，对LED灯的宽范围的亮度调整。本实用新型中，当使用环境的亮度增大时，光敏三极管Q2发射极的电流增大，R8两端的电压增大，经RlO加到MAX16801的2脚，使DM/FB端的电压增大，LED灯的电流减少，亮度减少，反之则亮度增大，从而实现LED灯的自动调光。
[0019]本实用新型设计的LED驱动电源，开关频率为262KHz，在AC85V?AC264V全电压范围内功率因数大于0.91，效率大于84%。
【权利要求】
1.一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和自动调光电路组成；EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端，PFC电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接高频变换电路的输入端，高频变换电路的输出端接高频整流滤波电路的输入端，高频整流滤波电路的输出端接LED灯，自动调光电路的输出端接高频变换电路的调光控制端；高频变换电路的集成电路芯片MLX16801的I脚接电阻R5 —端与电阻R6一端的连接点，2脚接电阻R9 —端与电阻RlO —端的连接点，3脚接R9的另一端，4脚接MOSFET管Ql的源极与R4 —端的连接点，5脚接地，6脚接Ql的栅极，7脚接光敏三极管Q2的集电极与电容C9 一端的连接点，8脚接二极管D5负极、电容C6正极与电阻R2 —端的连接点，Ql的漏极接开关变压器Tl初级绕组NI的2端与二极管D4的正极的连接点，D4的负极与R3的一端和电容C5的一端相连接，R2、R3、R5、C5的另一端和初级绕组NI的I端都接整流滤波电路的输出的正端；R4、R6的另一端接地，辅助绕组N2的3端接D5的正极，4端接地。
2.根据权利要求1所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:EMI滤波电路是由电容Cl和共模电感LI组成的低通滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:市电整流滤波电路是由全桥整流器BDl与滤波电容C2组成的桥式整流滤波电路。
4.根据权利要求1所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:PFC电路是由二极管Dl、D2、D3，电容C3、C4和电阻Rl组成的填谷式无源功率因素校正电路。
5.根据权利要求1所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:高频变换电路由集成电路芯片MLX16801，电阻R2?R6，电容C5、C6，开关变压器Tl的N1、N2绕组，二极管D4、D5组成。
6.根据权利要求5所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:高频整流滤波电路由开关变压器Tl的输出绕组N3，二极管D6，电容C7、C8和电阻R7组成。
7.根据权利要求5所述的一种自动调光LED灯驱动电源，其特征是:自动调光电路由光电三极管Q2，电阻R8、R9、RlO和电容C9组成。
【文档编号】H05B37/02GK203968463SQ201420359306
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张新安 申请人:湖南科技学院