一种led电源及其浪涌抑制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电源领域，尤其涉及一种LED电源及其浪涌抑制电路。本实用新型提供的LED电源浪涌抑制电路，除了包括功率控制开关、PWM控制芯片、高频隔离变压器以及光电耦合器及其反馈控制单元等外，还包括用于检测AC输入开关状态的AC掉电检测单元以及在掉电时控制储能元件放电、使所述功率控制开关和PWM控制芯片停止工作；再上电时控制储能元件充电、重启电源系统的LED浪涌抑制单元，解决了电源系统在AC输入快速开关的条件下产生的浪涌电流问题，并且也优化了LED负载的供电质量，提高了LED负载的使用寿命和可靠性，促进节能环保；并且电路简单可靠，性价比高，易于生产和品质控制，成本低廉，能够实现批量生产。
【专利说明】—种LED电源及其浪涌抑制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电源领域，尤其涉及一种LED电源及其浪涌抑制电路。
【背景技术】
[0002]传统的LED电源一般都是接AC输入后，先经过功率控制开关和PWM的双重控制，再分别通过高频隔离变压器的隔离防护和光电耦合器的反馈控制，最终实现给LED负载供电。作为改进，在给LED负载供电之前还可以增设一个整流滤波单元，以保证更加稳定的供电输出。传统的LED电源的结构框图即如图1所示。
[0003]当用户在使用传统的LED电源过程中，如果出现AC输入的快速0N/0FF开关现象，因电源控制环路固有的动态延迟作用，电源中的储能器件(比如电容、电感)中存储的能量得不到及时泄放，从而产生叠加，导致LED负载出现浪涌电流，电流出现过冲现象，最终将损坏LED负载。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的首先即在于提供一种LED电源的浪涌抑制电路，以解决LED电源系统在AC输入快速开关的条件下产生的浪涌电流问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种LED电源的浪涌抑制电路，连接在AC输入和DC输出之间，包括功率控制开关、PWM控制芯片、高频隔离变压器、整流滤波单元以及光电耦合器及其反馈控制单元，作为改进，所述浪涌抑制电路还包括:
[0007]与AC输入直接相连、用于检测AC输入开关状态的AC掉电检测单元；以及
[0008]根据所述AC掉电检测单元的检测结果，在掉电时控制储能元件放电、使所述功率控制开关和PWM控制芯片停止工作；再上电时控制储能元件充电、重启电源系统的LED浪涌抑制单兀。
[0009]具体地，所述AC掉电检测单元包括分压电阻Rl、分压电阻R2和第一开关管；AC输入接入了之后，依次通过串接的分压电阻R1、分压电阻R2接地，所述分压电阻Rl和分压电阻R2的共接端接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端接所述LED浪涌抑制单元的输入端，所述第一开关管的低电位端接地。
[0010]进一步地，所述AC掉电检测单元还包括稳压二极管ZDl和电容Cl ;所述稳压二极管ZDl并连在所述分压电阻R2的两端；所述电容Cl连接在所述第一开关管的控制端与地之间。
[0011]更具体地，所述LED浪涌抑制单元包括第二开关管、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器ECl和电容器EC2 ;所述二极管D3和二极管D4串联组成一个整流单元、连接在高频隔离变压器的线圈绕组输出端与PWM控制芯片的供电输入端之间，所述电容器ECl的正极连接在所述二极管D3阴极与所述二极管D4阳极的共接端，所述电容器EC2的正极连接在所述二极管D4阴极与所述PWM控制芯片供电输入端的共接端，所述电容器ECl和电容器EC2的负极都接地；所述第二开关管的控制端为所述LED浪涌抑制单元的输入端、接所述第一开关管的高电位端，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的高电位端同时接所述二极管Dl的阴极和所述二极管D2的阴极，所述二极管Dl的阳极接所述PWM控制芯片的供电输入端，所述电阻R3接在所述第二开关管的控制端与所述二极管Dl的阳极之间，所述二极管D2的阳极连接在所述二极管D3阴极与所述二极管D4阳极的共接端，所述电阻R4接在所述第二开关管的控制端与地之间。
[0012]更进一步地，所述LED浪涌抑制单元还包括滤波电容C2 ;所述滤波电容C2连接在所述第二开关管的控制端与地之间。
[0013]更进一步地，所述第一开关管为和第二开关管可以选用NMOS管和/或NPN型三极管。
[0014]另一方面，本实用新型的目的还在于提供一种LED电源，其主要用于将AC输入转化成DC输出给各式LED负载，作为改进，所述LED电源包括如上所述任一形式的浪涌抑制电路。
[0015]根据本实用新型提供的LED电源及其浪涌抑制电路，增加AC掉电检测单元和LED浪涌控制单元后，解决了电源系统在AC输入快速开关的条件下产生的浪涌电流问题。具体而言，当AC掉电时，能及时控制储能元件放电，使PWM控制芯片和功率控制开关复位停止工作；这样，就可以达到对储能器件中的能量进行泄放的目的。当再次上电时，PWM控制芯片中的储能元件将重新充电，电源系统重启，有效避免了 LED出现浪涌电流的问题。再则，也优化了 LED负载的供电质量，提高了 LED负载的使用寿命和可靠性，促进节能环保；并且电路简单可靠，性价比高，易于生产和品质控制，成本低廉，能够实现批量生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是传统的LED电源的结构框图；
[0017]图2是本实用新型实施例提供的LED电源的浪涌抑制电路的结构框图；
[0018]图3是本实用新型一优选实施例提供的AC掉电检测单元和LED浪涌控制单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]图2是本实用新型实施例提供的LED电源的浪涌抑制电路的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:
[0021]LED电源的浪涌抑制电路，连接在AC输入和DC输出之间，包括功率控制开关30、PWM控制芯片40、高频隔离变压器50、整流滤波单元60以及光电耦合器70及其反馈控制单元80，作为改进，所述浪涌抑制电路还包括与AC输入依次相连的AC掉电检测单元10和LED浪涌抑制单元20。所述AC掉电检测单元10主要用于检测AC输入的开关状，所述LED浪涌抑制单元20则用于根据AC掉电检测单元10的检测结果，在掉电时控制电源系统的储能元件放电、使功率控制开关30和PWM控制芯片40停止工作；再上电时控制储能元件充电、重启电源系统。
[0022]在现有LED电源控制电路中增加AC掉电检测单元10和LED浪涌控制单元20之后，可以解决电源系统在AC输入快速开关的条件下产生的浪涌电流问题。具体而言，当AC掉电时，能及时控制储能元件放电，使PWM控制芯片和功率控制开关复位停止工作；这样，就可以达到对储能器件中的能量进行泄放的目的。当再次上电时，PWM控制芯片中的储能元件将重新充电，电源系统重启，有效避免了 LED出现浪涌电流的问题。
[0023]图3是本实用新型一优选实施例提供的AC掉电检测单元和LED浪涌控制单元的结构示意图。同样的，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，参见图3:
[0024]AC掉电检测单元10包括分压电阻Rl、分压电阻R2和第一开关管；AC输入接入电路之后，依次通过串接的分压电阻R1、分压电阻R2接地，分压电阻Rl和分压电阻R2的共接端接第一开关管的控制端，第一开关管的高电位端接LED浪涌抑制单元20的输入端，第一开关管的低电位端接地。
[0025]作为一优选实施例，如图所示，所述AC掉电检测单元10还包括一个稳压二极管ZDl和一个电容Cl ;所述稳压二极管ZDl并连在所述分压电阻R2的两端；所述电容Cl连接在所述第一开关管的控制端与地之间。
[0026]LED浪涌抑制单元20包括第二开关管、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器ECl和电容器EC2 ；
[0027]二极管D3和二极管D4串联组成一个整流单元、连接在高频隔离变压器50的一个线圈绕组Tl输出端与PWM控制芯片40的供电输入端之间，电容器ECl的正极在二极管D3阴极与二极管D4阳极的共接端，电容器EC2的正极连接在二极管D4阴极与PWM控制芯片40供电输入端的共接端，电容器ECl和电容器EC2的负极都接地；第二开关管的控制端为LED浪涌抑制单元20的输入端、接AC掉电检测单元10中的第一开关管的高电位端，第二开关管的低电位端接地，第二开关管的高电位端同时接二极管Dl的阴极和二极管D2的阴极，二极管Dl的阳极接PWM控制芯片40的供电输入端，电阻R3接在第二开关管的控制端与二极管Dl的阳极之间，二极管D2的阳极连接在二极管D3阴极与二极管D4阳极的共接端，电阻R4接在第二开关管的控制端与地之间。
[0028]在实际工作过程中，当AC输入掉电时，AC掉电检测单元10的第一开关管断开，LED浪涌抑制单元20的第二开关管则导通，电容器ECl和电容器EC2进行放电；当AC输入再次上电时，经分压电阻Rl和R2分压后，第一开关管导通，使得第二开关管关断，二极管Dl和D2上没有电流经过，LED浪涌抑制单元20部分失效，电源系统重启。
[0029]作为一优选实施例，如图所示,所述LED浪涌抑制单元20还包括滤波电容C2 ;该滤波电容C2连接在第二开关管的控制端与地之间。
[0030]在具体实现时，第一开关管可以选用如图3所示的NMOS管Q1，该NMOS管Ql的栅极即为第一开关管的控制端，?OS管Ql的漏极为第一开关管的高电位端，NMOS管Ql的源极为第一开关管的低电位端。
[0031]实际上，此处的第一开关管也可以选用NPN型三极管Q2。应用到具体电路中时，NPN型三极管Q2的基极为第一开关管的控制端，NPN型三极管Q2的集电极为第一开关管的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第一开关管的低电位端。尽管附图未有示出，但是因为使用NPN型三极管作为开关管是本领域技术人员的常用技术手段，故在此就不再赘述。
[0032]另一方面，在具体实现时，第二开关管可以选用如图3所示的NPN型三极管Q4，NPN型三极管Q4的基极为第二开关管的控制端，NPN型三极管Q4的集电极为第二开关管的高电位端，NPN型三极管Q4的发射极为第二开关管的低电位端。
[0033]同样的，第二开关管也可以选用NMOS管Q3。NMOS管Q3的栅极作为所述第二开关管的控制端、漏极为第二开关管的高电位端以及源极为第二开关管的低电位端。因同属于常用技术手段，故也未增加附图进行说明，在此也不再赘述。
[0034]最后，本实用新型实施例还提供一种LED电源，其主要用于将AC输入转化成DC输出给各种LED负载，作为改进，所述LED电源包括如上所述任一形式的浪涌抑制电路。
[0035]综上所述，根据本实用新型提供的LED电源及其浪涌抑制电路，增加AC掉电检测单元和LED浪涌控制单元后，解决了电源系统在AC输入快速开关的条件下产生的浪涌电流问题。具体而言，当AC掉电时，能及时控制储能元件放电，使PWM控制芯片和功率控制开关复位停止工作；这样，就可以达到对储能器件中的能量进行泄放的目的。当再次上电时，PWM控制芯片中的储能元件将重新充电，电源系统重启，有效避免了 LED出现浪涌电流的问题。再则，也优化了 LED负载的供电质量，提高了 LED负载的使用寿命和可靠性，促进节能环保；并且电路简单可靠，性价比高，易于生产和品质控制，成本低廉，能够实现批量生产。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种LED电源的浪涌抑制电路，连接在AC输入和DC输出之间，包括功率控制开关、PWM控制芯片、高频隔离变压器、整流滤波单元以及光电耦合器及其反馈控制单元，其特征在于，所述浪涌抑制电路还包括: 与AC输入直接相连、用于检测AC输入开关状态的AC掉电检测单元；以及 根据所述AC掉电检测单元的检测结果，在掉电时控制储能元件放电、使所述功率控制开关和PWM控制芯片停止工作；再上电时控制储能元件充电、重启电源系统的LED浪涌抑制单元。
2.如权利要求1所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述AC掉电检测单元包括分压电阻R1、分压电阻R2和第一开关管； AC输入接入了之后，依次通过串接的分压电阻R1、分压电阻R2接地，所述分压电阻Rl和分压电阻R2的共接端接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端接所述LED浪涌抑制单元的输入端，所述第一开关管的低电位端接地。
3.如权利要求2所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述AC掉电检测单元还包括稳压二极管ZDl和电容Cl ； 所述稳压二极管ZDl并连在所述分压电阻R2的两端；所述电容Cl连接在所述第一开关管的控制端与地之间。
4.如权利要求2或3所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述LED浪涌抑制单元包括第二开关管、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器ECl和电容器EC2 ； 所述二极管D3和二极管D4串联组成一个整流单元、连接在高频隔离变压器的线圈绕组输出端与PWM控制芯片的供电输入端之间，所述电容器ECl的正极连接在所述二极管D3阴极与所述二极管D4阳极的共接端，所述电容器EC2的正极连接在所述二极管D4阴极与所述PWM控制芯片供电输入端的共接端，所述电容器ECl和电容器EC2的负极都接地； 所述第二开关管的控制端为所述LED浪涌抑制单元的输入端、接所述第一开关管的高电位端，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的高电位端同时接所述二极管Dl的阴极和所述二极管D2的阴极，所述二极管Dl的阳极接所述PWM控制芯片的供电输入端，所述电阻R3接在所述第二开关管的控制端与所述二极管Dl的阳极之间，所述二极管D2的阳极连接在所述二极管D3阴极与所述二极管D4阳极的共接端，所述电阻R4接在所述第二开关管的控制端与地之间。
5.如权利要求4所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述LED浪涌抑制单元还包括滤波电容C2 ;所述滤波电容C2连接在所述第二开关管的控制端与地之间。
6.如权利要求2或3所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第一开关管为NMOS管Ql,所述NMOS管Ql的栅极为所述第一开关管的控制端,所述NMOS管Ql的漏极为所述第一开关管的高电位端，所述NMOS管Ql的源极为所述第一开关管的低电位端。
7.如权利要求2或3所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为所述第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为所述第一开关管的低电位端。
8.如权利要求4所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第二开关管为NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极为所述第二开关管的控制端，所述NMOS管Q3的漏极为所述第二开关管的高电位端，所述NMOS管Q3的源极为所述第二开关管的低电位端。
9.如权利要求4所述的LED电源的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的基极为所述第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q4的集电极为所述第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q4的发射极为所述第二开关管的低电位端。
10.一种LED电源，用于将AC输入转化成DC输出给LED负载，其特征在于，所述LED电源包括如权利要求1-9任一项所述的浪涌抑制电路。
【文档编号】H02M7/04GK204156741SQ201420600399
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】刘建飞, 周大红, 黄周 申请人:深圳市京泉华科技股份有限公司