专利名称：节能型led灯专用电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节能型LED灯专用电源。适用于大功率LED系列灯具。
背景技术：
目前市场上各种LED照明灯大有取代长期以来一直使用的白炽灯和萤光灯 之势，然而传统的AC/DC (交流/直流)电压转换器，其输入电路普遍采用全桥 二极管整流方式或者相控整流方式。这种传统的电压转换器存在的不足是1) 危害电网，在向输入端高压电容充电的过程中，传统的AC/DC电压转换器会从 电网中汲取高峰值电流，使输入端电流和交流电压均发生畸变，使得整流器的 导通角大约縮小2/3左右，电流脉冲变成了非正弦的窄脉冲。功率因素大大降 低(大约在0.5-0. 65之间)。这种现象危害了电网的正常工作，使220V电网输 送线路上损耗剧增，浪费了大量的电能；2)效率低，如果在传统的AC/DC电压 转换器前端增加一级功率因素校正将220V市电升压到400V左右直流电压，再 通过一级DC/DC功率转换，来完成隔离和升(降)压的目的。而一般典型的功 率因素校正电路(PFC)，它的转换效率iu在90%左右，而隔离式功率转换效率 112—般不大于90%，按这样计算illxn2《81%。 发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种节能型LED灯专用电源，旨在 提高AC/DC (交流/直流)电压转换器的效率，使大功率LED系列灯具在实际使 用中更加节能高效。
本实用新型所采用的技术方案是节能型LED灯专用电源，其特征在于该 专用电源由电源滤波电路、隔离变压和功率输出电路、功率因素校正及电压控 制和恒流控制电路组成，电源滤波电路将输入的220V市电滤波整流成脉动直流 电压，再经隔离变压和功率输出电路向外输出，电压控制和恒流控制电路通过 提取输出的电压信号和电流信号再耦合反馈到功率因素校正来实现恒压控制和 恒流控制。
所述隔离变压和功率输出电路包括变压器TR,、 二极管D5、电阻K。、电容 C7和电容C8，其中变压器T仏起隔离作用，电阻R,o和电容G串联后再与二极管Ds并联组成整流电路，电容G为滤波。
所述功率因素校正主要为一集成电路Id，其中集成电路Id的脚7通过
电阻R8接场效应管Q,的栅极，Qi的漏极接变压器TR,的初级线圈N" Qi的源极与 Id的脚4并联后经电阻Rs接地，Id的脚5通过电阻R7与二极管D^电容Cs相 连接，同时又与TR,的NF绕组相接，IC,的脚1和脚8与限压电路仏、R5相连， Id的脚3与输入电压取样电路R2、 R3、 Ce相连，ICj的脚2与接收光耦Pd—2连接， Id的脚6接地。
所述电压控制和恒流控制电路主要由运算放大器U,和U2及外围电路组成， 其中U,和U2的输出端分别经二极管D7和De、再经电阻R"接发射光耦PCh，仏 的一个输入脚接分压电路Rw、 R2。用于取出输出电压信号，仏的一个输入脚通过 电阻L提取输出的取样电流。
所述电源滤波电路由Li、 L2、 d、 C2和C3组成EMI滤波环节，再经过由二极 管组成的BRi全桥整流成脉冲直流电压。
本实用新型的有益效果是本实用新型仅用一个功率因素校正器一级功率 转换就实现了输入输出间的隔离和升、降压，并在较宽的电压范围内(186-260V) 使功率因素》0. 97，且转换效率ri= ni》89%，与现有技术相比增加了 8%的效率。 8%的效率，意味着大量的有色金属和电能的节省，因此本实用新型具有广阔的 推广和应用前景。
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例专用电源由电源滤波电路1、隔离变压和功率输出 电路2、功率因素校正3及电压控制和恒流控制电路4组成。电源滤波电路1 将输入的220V市电滤波整流成脉动直流电压，再经隔离变压和功率输出电路2 向外输出，电压控制和恒流控制电路4通过提取输出的电压信号和电流信号再 耦合反馈到功率因素校正3来实现电压控制和恒流控制。
如图2所示，所述隔离变压和功率输出电路2包括变压器TR" 二极管Ds、 电阻&。、电容C7和电容Cs。其中变压器TRi起隔离作用，电阻R。和电容C7 串联后再与二极管Ds并联组成整流电路，电容Cs为滤波电容，并由此功率输出。图2中的功率因素校正3主要为一集成电路Id，其中集成电路Id的脚
7通过电阻Rs接场效应管(^的栅极，ql的漏极接变压器TRi的初级线圈A， Qi的 源极与IG的脚4并联后经电阻R9接地。Id的脚5通过电阻R7与二极管Di、电 容C5相连接，同时又与T&的NF绕组相接。Id的脚l和脚8与限压电路R4、 R5 相连。Id的脚3与输入电压取样电路R2、 R3、 Ce相连。Id的脚2与接收光耦Pd—2 连接。Id的脚6接地。
图2中的电压控制和恒流控制电路4主要由运算放大器仏和U2及外围电路 组成，其中仏和U2的输出端分别经二极管"和"、再经电阻Rn接发射光耦PCh， 仏的一个输入脚接分压电路R19、 R2。，用于取出输出电压信号，U2的一个输入脚 通过电阻Ri2提取输出的取样电流。
所述电源滤波电路l由L、 L2、 d、 G和C3组成EMI滤波环节，再经过由二 极管组成的BR,全桥整流成脉冲直流电压供后级使用。
本实施例的工作原理是220V市电经R进入Li、 L2、 d、 G和C3组成的EMI 滤波环节，通过BR1全桥整流成脉动直流，该脉动直流经R6向Cs充电，当Cs两 端电压达到Id启动电压时IG的脚7输出脉冲驱动Qw由于本电路为反激式工 作方式，当Qi导通时TRi中贮存的能量为EL^l/2LI2，当驱动脉冲消失时Qi由导 通状态转变为关闭状态。TRi初级线圈电压极性反转，该部分能量通过次级线圈 馈送到输出回路，同时TRi的NF绕组通过D,向C5充电使Id有源源不断的工作 电压供应，N3绕组通过D3向l)2供电，提供IJ2工作电源，R2、 R3、 Ce完成对输入脉 动直流的电压取样，这是实现功率因素校正的关键。R4、 R5完成对输出电压的限 压作用。U2单元通过Ri2来提取输出的取样电流，通过控制PCH的电流再经Pd々 控制IG的2脚电压来实现恒流控制(恒流精度可达1%);仏单元同相端通过R19、 L分压取出输出电压信号，同样通过控制PCH的电流再经PC卜2控制输出电压恒 定。而当U,进入恒流状态时，U2自动退出恒压状态，输出电压仅取决于单个LED 的压降电压和LED个数的乘积Uout=UoXn。
权利要求1、一种节能型LED灯专用电源，其特征在于该专用电源由电源滤波电路(1)、隔离变压和功率输出电路(2)、功率因素校正(3)及电压控制和恒流控制电路(4)组成，电源滤波电路(1)将输入的220V市电滤波整流成脉动直流电压，再经隔离变压和功率输出电路(2)向外输出，电压控制和恒流控制电路(4)通过提取输出的电压信号和电流信号再耦合反馈到功率因素校正(3)来实现恒压控制和恒流控制。
2、 根据权利要求1所述的节能型LED灯专用电源，其特征在于所述隔离 变压和功率输出电路(2)包括变压器T&、 二极管Ds、电阻Ru)、电容G和电容 C8，其中变压器T&起隔离作用，电阻Rw和电容C7串联后再与二极管Ds并联组 成整流电路，电容Cs为滤波和功率输出。
3、 根据权利要求1所述的节能型LED灯专用电源，其特征在于所述功率 因素校正(3)主要为一集成电路Id，其中集成电路Id的脚7通过电阻R8 接场效应管(^的栅极，Qi的漏极接变压器TR,的初级线圈R， Qi的源极与Id的 脚4并联后经电阻Rg接地，Id的脚5通过电阻R7与二极管D^电容Cs相连接， 同时又与TRi的NF绕组相接，Id的脚1和脚8与限压电路&、 R5相连，IC,的 脚3与输入电压取样电路R2、 R3、 C6相连，Id的脚2与接收光耦Pd-2连接，IC, 的脚6接地。
4、 根据权利要求1所述的节能型LED灯专用电源，其特征在于所述电压 控制和恒流控制电路(4)主要由运算放大器仏和U2及外围电路组成，其中仏 和U2的输出端分别经二极管D7和D6、再经电阻Rn接发射光耦PCH，仏的一个输 入脚接分压电路R19、 R加用于取出输出电压信号，U2的一个输入脚通过电阻R12提取输出的取样电流。
5、 根据权利要求1所述的节能型LED灯专用电源，其特征在于所述电源 滤波电路(1)由L、 L2、 d、 G和C3组成EMI滤波环节，再经过由二极管组成 的B&全桥整流成脉冲直流电压。
专利摘要本实用新型涉及一种节能型LED灯专用电源。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节能型LED灯专用电源，旨在提高AC/DC(交流/直流)电压转换器的效率，使大功率LED系列灯具在实际使用中更加节能高效。解决该问题的技术方案是该专用电源由电源滤波电路、隔离变压和功率输出电路、功率因素校正及电压控制和恒流控制电路组成，电源滤波电路将输入的220V市电滤波整流成脉动直流电压，再经隔离变压和功率输出电路向外输出，电压控制和恒流控制电路通过提取输出的电压信号和电流信号再耦合反馈到功率因素校正来实现恒压控制和恒流控制。本实用新型可用于大功率LED系列灯具。
文档编号H05B37/02GK201374836SQ200920113799
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月12日 优先权日2009年2月12日
发明者李耀明, 荧 来, 郑方耀, 陈少华 申请人:杭州五联照明科技有限公司