用于高压灯带的非隔离开关电源的制作方法

本发明涉及开关电源，特别是用于高压灯带的非隔离开关电源。

背景技术：

高压LED灯带安装比较简单，可以直接用高压的驱动器来带动，一般工厂直接可以配置好，接通220V的电源就可以正常工作，因为高压LED灯带配的是高压的电源，一般一个电源可以带30~50米LED灯带，而且，相对来说高压电压成本比较低廉。目前现有的高压灯带所采用的电源为隔离式开关电源，隔离式开关电源价格较高，占据了很大一部分灯带使用成本，如何进一步降低灯带使用成本、使得生产厂家从市场竞争中脱颖而出，降低高压电源的成本就是其中的关键。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供用于高压灯带的低成本非隔离开关电源。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

用于高压灯带的非隔离开关电源，包括全桥整流电路、开关管Q2、电解电容C2、储能电感L1、二极管D4、PWM电路，该PWM电路的PWM信号输出端与开关管Q2的控制极连接，该开关管Q2与二极管D4串联在全桥整流电路的两输出端之间，且二极管D4的负极与全桥整流电路的正输出端+VCC连接，储能电感L1连接在电解电容C2的负极与二极管D4的正极之间，该电解电容C2的正极与全桥整流电路的正输出端+VCC连接，且该电解电容C2的正、负极作为整个非隔离开关电源的正负输出端。

所述非隔离开关电源还包括依次连接的基准电路、比较放大电路、输出取样电路，该输出取样电路与全桥整流电路的正输出端+VCC连接以获取输出电压，比较放大电路用于比较输出电压与基准电压并根据比较结果调整PWM电路的PWM信号宽度。

所述非隔离开关电源还包括继电器RELAY1和输入保护电路，该继电器RELAY1的触点串接在电解电容C2的正极与非隔离开关电源的正输出端之间，输入保护电路与继电器RELAY1的线圈连接用以控制继电器RELAY1的触点闭合与关断。

所述非隔离开关电源还包括启动电路与供电电路，该启动电路具有一变压器，该变压器的原边绕组为所述储能电感L1，变压器的副边绕组作为启动电路的输入端，该启动电路为所述PWM电路提供工作电压。

所述全桥整流电路的输入端连接有EMC电路。

所述EMC电路的输入端连接有抗浪涌保护电路，该抗浪涌保护电路的输入端用于连接AC220V。

本发明的有益效果是：

本发明的非隔离开关电源采用全新的电路结构，基于全桥整流电路、开关管Q2、电解电容C2、储能电感L1、二极管D4、PWM电路等部件的连接关系，并通过PWM电路的脉冲宽度调制储能电感L1的电压保持在130V，使得电解电容C2始终可以输出180V高压，并且电源成本低廉，可以使得高压灯带生产厂家相比其他更具有竞争力。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图 1 是本发明非隔离开关电源的电路原理框图；

图 2 是本发明前端浪涌、EMC及整流模块的电路图；

图 3 是启动电路与供电电路的电路图；

图4是PWM电路的电路图；

图5是基准电路的电路图；

图6是比较放大电路与输出取样电路的线路图；

图7是输入保护电路及继电器的电路图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的用于高压灯带的非隔离开关电源，包括全桥整流电路10、开关管Q2、电解电容C2、储能电感L1、二极管D4、PWM电路90，以及连接在全桥整流电路10的两输出端之间的滤波电容C1。本实施例中开关管Q2采用场效应管，但不仅限于此场效应管，其他常规已知可替换的开关管也适用于本发明。

上述电路的连接关系为：PWM电路90的PWM信号输出端与开关管Q2的控制极连接，该开关管Q2与二极管D4串联在全桥整流电路10的两输出端之间，且二极管D4的负极与全桥整流电路10的正输出端+VCC连接，储能电感L1连接在电解电容C2的负极与二极管D4的正极之间，该电解电容C2的正极与全桥整流电路10的正输出端+VCC连接，且该电解电容C2的正、负极作为整个非隔离开关电源的正负输出端。

其工作原理为：AC220V交流电直接整流滤波后输入电压VCC = 311V，当Q2导通时，D4截止，电解电容C2充电，电流通过C2流入L1，L1储能；当Q2关断时，D4导通，L1释放能量，电流通过D4向负载和电容C2充电，通过PWM电路90的脉冲宽度调制开关管Q2的开关，控制储能电感L1的电压保持在130V，使得电解电容C2始终可以输出180V高压。

如图2所示，所述全桥整流电路10的输入端连接有EMC电路20进行抗电磁干扰，EMC电路20的输入端连接有抗浪涌保护电路30以防止电网电压的浪涌冲击，该抗浪涌保护电路30的输入端用于连接AC220V。

如图3所述非隔离开关电源还包括启动电路70与供电电路80，该启动电路70具有一变压器，该变压器的原边绕组为所述储能电感L1，变压器的副边绕组作为启动电路70的输入端，该启动电路70为所述PWM电路90提供工作电压，供电电路80为本发明的其他电路提供工作电压Vdd。

如图4-图6所示，本发明的非隔离开关电源还包括依次连接的基准电路40、比较放大电路50、输出取样电路60，该输出取样电路60与全桥整流电路10的正输出端+VCC连接以获取输出电压，比较放大电路50用于比较输出电压与基准电压并根据比较结果调整PWM电路90的PWM信号宽度，其中，比较结果通过基准电路40的光耦U4反馈至PWM电路90的IC芯片U1，实现输出电压的恒定。

如图7所示，所述非隔离开关电源还包括继电器RELAY1和输入保护电路100，该继电器RELAY1的触点串接在电解电容C2的正极与非隔离开关电源的正输出端之间，输入保护电路100与继电器RELAY1的线圈连接用以控制继电器RELAY1的触点闭合与关断。该输入保护电路100用于检测取样电压Vs来控制继电器的开关，由于输入电压正常时（AC190V-AC264V），取样电压Vs在3V到6V，IC输出7脚为低电平继电器正常输出；当输入电压AC220V超过265V，取样电压大于6V，IC输出7脚为高电平继电器关断输出；当输入电压AC220V小于190V，取样电压小于3V，IC输出7脚为高电平继电器关断输出，从而实现输入电压在过压或欠压时的开路保护。

此外，还设置有用于散热用的风扇M1，该风扇M1通过场效应管Q1控制，场效应管Q1的控制极G与比较放大电路50连接，根据具体输出电压控制风扇的开启与停止。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。