专利名称：一种内置式led路灯驱动器的制作方法
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路灯驱动器。
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。相对于其他半导体照明设备，LED路灯属于大功率灯具，通常由多颗功率LED串联 或并联构成灯具的光源，特别是由市电供电的LED路灯，要求驱动器具有高功率因数、高效 率、高可靠性、长寿命；恒流特性好，能够输出较高的电压以满足多颗LED的串联；同时能做 到低成本，及维修更换方便。根据LED的特性，目前LED灯具基本都是采用恒流电路驱动方式，但目前市面上应 用于LED的恒流驱动器，都是外置式独立的模块，安装于灯杆或灯体内，拥有独立的驱动器 外壳，驱动器模块内部灌封处理，不仅成本较高，生产工艺相对复杂，且无法维修。同时，它 们的功率等级和输出电压等级都不是很高，一般输出功率在70W以下，输出电压在200V以 下，无法应用于更大功率，更多颗LED串联模式的LED路灯驱动上。
实用新型内容本实用新型针对大功率多颗LED串联路灯驱动的应用情况，设计了一种高功率、 高输出电压、高功率因数、高效率LED恒流驱动器。本实用新型的技术方案如下一种内置式LED路灯驱动器，包括电路板，MOS管，该驱动器无需外壳，电路板直接 通过螺丝安装在路灯灯体内部，两个功率MOS管直接通过螺丝贴装在路灯灯体内表面，以 灯体作为它们的散热器；驱动器电路采用TEA1750T芯片搭建反激电路，通过五个安装螺丝 固定在灯体内部；所述的两个功率MOS管位于两个磁性元件之间，中部的电解电容两侧，功 率MOS管脚成型后焊接，焊接在电路板上后管体与PCB板平行；在电路板上，两个功率MOS 管安装位置处，沿管体外侧开两个比管体轮廓略大的凹口，MOS管在凹口内通过螺丝贴装 到灯体内表面上；其反激变压器采用PQ3230型铁氧体磁芯，输入绕组与输出绕组匝数比为 44 66，输入绕组电感量为800uH。本实用新型的有益效果是是一种内置式的LED路灯驱动器，直接采用螺钉安装 固定于路灯灯体内部，没有单独的驱动器外壳，也无需灌封处理，成本相对较低，生产工艺 相对简单，且便于更换和维修；采用反激主功率拓扑实现高压恒流输出，以实现多颗LED串 联驱动的应用情况，最大额定输出电压达240V，可支持多达72颗LED串联应用；输出功 率大(达到90W)，十分适合于大功率，多颗LED串联的路灯应用；宽输入电压(90Vac 264Vac)，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。整个驱动器 体积小巧，结构紧凑，功率密度高，除TEA1750T芯片为贴片件以外，其他器件均为插装器 件，且所有器件全部单面布置，十分利于生产。
图1为本实用新型内置式LED路灯驱动器电路原理图。
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BDl整流之前，串接保险丝Fl及 热敏电阻RTl用于实现短路保护和限制启动冲击电流；X电容CX1、CX2和共模电感LF2组成 输入滤波器来改善EMC性能。整流桥BDl选用800V/8A的桥堆，以满足最大264V交流输入 电压，IlOW输入功率的自然冷设计。交流输入经过整流桥BDl整流后被一级BOOST电路升 压至380V直流电压输出，同时该电路完成输入的PFC功能。如图1所示，PFC BOOST电路主 要由电感L2，MOS管Ql，整流二极管Dl，支撑电容Cl 1以及TEA1750T的PFC控制电路构成。 其中L2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。PFCB00ST电路采用电流 型控制，电流取样电阻R5实现电流检测，通过R4，C3阻容并联网络连接至PFC电流检测引 脚11脚，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、D10，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(pin5 pin6)和副边绕组(pin7 pinlO) 构成，其主要设计参数为44 7 66，原边电感量800uH。原边绕组以匝比22 22取中 心抽头(pin2)，通过电阻Rll接入TEA1750T的HV脚(11脚)，实现Q2管DS电压的谷底检 测以及电路启动时为芯片提供供电电压。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60 6取中心抽头(pin9)，分离出副边辅助绕组(pin7 pin9，6匝)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。副边主输 出回路整流二极管采用D2，D10串联，以满足反向耐压要求。反激电路采用电流型PWM控制， 电流取样电阻为R9、RlO并联，实现电流检测，通过R24，C6阻容并联网络连接至反激电流 检测引脚10脚，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 是采用电流内环加电压外环的双闭环控制策略，以实现恒流输出控制和空载限压控制。由 LM358双运放构成电流误差放大器和电压误差放大器，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。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板图在一侧有两个凹口，用于将两个功率MOS管直接贴装在灯 体散热器上，小凹口用于安装PFC电路的功率MOS管Ql，T0-220封装，大凹口用于安装反 激电路的功率MOS管Q2，T0-3P或T0-247封装。MOS管与灯体散热器之间采用全绝缘封装 MOS管或绝缘膜。除TEA1750T外所有器件均采用插装器件，PCB单面布板，双面走线。实用 Φ3的十字圆头螺钉通过PCB上的五个安转螺丝孔将PCB固定于灯体内部。本实用新型的PCB版图可以为方形，也可以为圆形，弧形等其他形状或其他尺寸。
权利要求一种内置式LED路灯驱动器，包括驱动电路板，MOS管，其特征在于，该驱动器无需外壳，电路板直接通过螺丝安装在路灯灯体内部，两个功率MOS管直接通过螺丝贴装在路灯灯体内表面，以灯体作为它们的散热器。
2.按照权利要求1所述的LED路灯驱动器，其特征在于，驱动器电路板采用TEA1750T 芯片搭建反激电路，其反激变压器采用PQ3230型铁氧体磁芯，输入绕组与输出绕组匝数比 为44 66，输入绕组电感量为800uH。
3.按照权利要求1所述的LED路灯驱动器，其特征在于，驱动器电路板通过五个安装螺 丝固定在灯体内部。
4.按照权利要求1所述LED路灯驱动器，其特征在于，所述的两个功率MOS管位于两个 磁性元件之间，中部的电解电容两侧，功率MOS管脚成型后焊接，焊接在电路板上后管体与 PCB板平行。
5.按照权利要求1所述LED路灯驱动器，其特征在于，在电路板上，两个功率MOS管安 装位置处，沿管体外侧开两个比管体轮廓略大的凹口，MOS管在凹口内通过螺丝贴装到灯体 内表面上。
专利摘要本实用新型属于LED驱动技术领域，是一种内置式LED路灯驱动器，包括电路板，MOS管。以TEA1750T型PWM控制芯片为核心搭建反激电路，使反激电路工作在非定频准谐振模式，实现高压恒流输出。通过适当的BOOST电感参数设计，结合TEA1750T的PFC控制电路，实现宽输入电压范围内的功率因数校正。在控制电路上采用电流内环和电压外环结合的双环控制，电流环实现输出电流的恒流控制，电压环实现轻载和空载时输出电压限制。该驱动器没有单独的电源外壳，无需灌封处理，且便于更换和维修；可实现多颗LED串联驱动的应用情况，宽输入电压，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，十分利于生产。
文档编号F21W131/103GK201611073SQ20092009672
公开日2010年10月20日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者杨新璇, 牛萍娟, 高志刚 申请人:天津工大海宇半导体照明有限公司