专利名称：一种发光二极管的驱动电源的制作方法
技术领域：
一种发光二极管的驱动电源技术领域[0001]本实用新型涉及发光二极管技术领域，特别是涉及一种发光二极管的驱动电 源。
背景技术：
[0002]当前我国电力能源较为紧张，煤炭资源存量有限，很多地区在用电高峰期很容 易出现供电短缺的现象。照明用电占我国电耗的20%，因此在照明用电方面做好节能工 作可以有效地实现电力资源的节约。[0003]LED (Light Emitting Diode,发光二极管)是一种可以直接把电转化为可见光的半导体器件。LED最早应用于指示灯、数字和文字的显示。随着白色LED的问世，加之 LED具有工作电压低。耗电少、发光效率高、寿命长的优点，LED光源在通用照明领域 得到越来越广泛的应用。LED光源是一种既节能又环保的发光器件，与传统光源相比， LED灯比白炽灯省电80 %，比荧光灯省电50 %。[0004]对于大功率的LED灯具，一般是由多个低功率的LED光源模块级联而成的。这 种级联而成的LED灯具需要驱动电源实现恒流驱动。[0005]参照图1，为现有技术的发光二极管的驱动电源结构图。图1所示驱动电源由两 级电路组成第一级为PFC (Power Factor Correction，功率因数校正)模块10a，用于进行 功率因数校正和提供一个稳定的DC 400V母线电压；第二级为DC/DC恒压电路20a，用 于对输入的DC 400V母线电压进行降压，输出LED光源模块30a需要的115V恒压。[0006]现有技术所述的驱动电源，只能提供一路115V恒压输出。如果需要驱动多路 LED光源模块组成的LED灯具，需要将多路LED光源模块并联或串联。[0007]当采用多路LED光源模块串联连接时，如果其中一个LED光源模块发生断路， 将导致整个LED灯具失效。[0008]当采用多路LED光源模块并联连接时，由于LED的电压-电流(V_I)特性的一 致性不好，故无法保证每个LED光源模块内部均流，使得每一个LED模块的老化速度不 一致，影响LED灯具的整体寿命。实用新型内容[0009]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种发光二极管的驱动电源，能够提供 多路用于驱动发光二极管光源模块的恒流输出。[0010]本实用新型实施例提供一种发光二极管的驱动电源，所述驱动电源包括PFC 模块、LLC模块、至少一路恒流BUCK模块；[0011]所述PFC模块，用于接收输入交流电压，并对所述输入交流电压滤波、整流、 及功率因数校正后，输出稳定的直流母线电压；[0012]所述LLC模块，用于对所述直流母线电压降压和隔离，输出低于所述直流母线 电压的恒定低压；[0013]所述恒流BUCK模块，用于将所述恒压转化为恒定电流，输出至一路LED光源 模块。[0014]优选地，所述PFC模块包括EMI滤波器、整流桥、PFC校正电路；[0015]所述EMI滤波器，用于对接收到的输入交流电压进行高频滤波；[0016]所述整流桥，用于对滤波后的输入交流电压进行整流，输出全波至PFC校正电 路；[0017]所述PFC校正电路，用于对接收到的全波进行功率因数校正，输出稳定的直流 母线电压。[0018]优选地，所述LLC模块为软开关DC-DC隔离降压电路。[0019]优选地，所述恒流BUCK模块采用L6562作为控制芯片。[0020]优选地，所述恒流BUCK模块采用电容耦合、MOS管的D-S开关信号充当过零 点检测信号的PFM临界模式电路。[0021]优选地，所述恒流BUCK模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第四 电容、电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第 二二极管、MOS管；[0022]所述第二电容的一端接第一二极管的阴极，第二电容的另一端接电感；所述电 感的另一端接第三电容、MOS管的漏极、第一二极管的阳极；所述第三电容的另一端依 次串接第一电阻和第四电阻到地；所述MOS管的栅极接第二电阻、第三电阻，MOS管 的源极经电阻接地；所述第三电阻的另一端接第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴 极和所述第二电阻的另一端接芯片L6562的GD管脚；所述第一电阻和第四电阻的公共 端接芯片L6562的ZCD管脚；所述第一电容两端接在第一二极管的阴极和地之间；所述 MOS管的源极经第五电阻和第四电容接地。[0023]优选地，所述芯片L6562的外围电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、 第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第五电容、第六电容、第七电容；[0024]所述芯片L6562的INV管脚经第六电阻接地；COMP管脚经第八电阻和第六电 阻接地；所述第七电阻和第六电容并联接在INV管脚和COMP管脚之间；CS管脚经第 四电容接地；MULT管脚经第七电容接地，所述第十电阻和第十一电阻并联接在所述第 七电容两端；所述第九电阻并联接在COMP管脚和MULT管脚之间；VCC管脚接工作电 源和第五电容，所述第五电容的另一端接地；GND管脚接地[0025]根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果[0026]本实用新型实施例所述驱动电源中，采用三级电路构成，其第二级即LLC模块 的输出端可以接至少一路恒流BUCK模块，每路恒流BUCK模块用于驱动一路LED光源 模块。由此实现了本实用新型实施例所述驱动电源能够提供多路用于驱动LED光源模块 的恒流输出，同时驱动多路LED光源模块。
[0027]图1为现有技术的发光二极管的驱动电源结构图；[0028]图2为本实用新型实施例提供的发光二极管的驱动电源结构图；[0029]图3为本实用新型实施例提供的PFC模块结构图；[0030]图4为本实用新型实施例提供的恒流BUCK模块电路图。
具体实施方式
[0031]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。[0032]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种发光二极管的驱动电源，能够提供 多路用于驱动发光二极管光源模块的恒流输出。[0033]参照图2，为本实用新型实施例提供的发光二极管的驱动电源结构图。图2所示 的驱动电源包括三级电路组成[0034]第一级为PFC模块10，用于接收输入交流电压，并对所述输入交流电压进行滤 波、整流、及功率因数校正，输出稳定的直流母线电压至LLC模块20;[0035]第二级为LLC (谐振变换器)模块20，用于对输入的直流母线电压进行降压，输 出低于所述直流母线电压的恒定低压，发送至恒流BUCK(降压式变换电路)模块30;同 时，所述LLC模块20还起到隔离的作用，用于实现驱动电源的高压边(直流母线电压) 与低压边(恒定低压)之间的隔离。[0036]第三级为至少一路恒流BUCK模块30，用于将接收到的所述恒定低压转化为驱 动LED光源模块40工作所需的恒定电流，输出至一路LED光源模块40。[0037]本实用新型实施例所述驱动电源中，采用三级电路构成，其第二级即LLC模块 20，其输出端可以接至少一路恒流BUCK模块30，每路恒流BUCK模块30用于驱动一 路LED光源模块40。由此实现了本实用新型实施例所述驱动电源能够提供多路用于驱动 LED光源模块40的恒流输出，同时驱动多路LED光源模块40。[0038]本实用新型实施例中，所述PFC模块10接收输入交流电压，对所述输入交流电 压进行滤波、整流、功率因数校正，输出稳定的直流母线电压。[0039]如图3所示，为本实用新型实施例提供的PFC模块结构图。图3所示的所述 PFC模块10可以包括EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)滤波器101、整流 桥102、PFC校正电路103。[0040]其中，所述EMI滤波器101用于对接收到的输入交流电压进行高频滤波。所述 EMI滤波器101能够滤除输入交流电压中的高频杂波，抑制交流电网中的高频干扰对设备 的影响，同时也抑制设备对交流电网的干扰。[0041]所述整流桥102对经过了 EMI滤波器101滤波后的输入交流电压进行整流，输 出全波至PFC校正电路103。[0042]所述PFC校正电路103对接收到的全波进行功率因数校正，输出稳定的直流母 线电压。所述PFC校正电路103能够提高所述驱动电源的功率因数，节省无功功率损 耗，避免交流电网内的第三阶谐波电流造成的一些问题。具体的，一般无PFC校正电路 的驱动电源，其功率因数为0.5-0.7左右，带PFC校正电路的驱动电源其功率因数可达到 0.99以上。[0043]本实用新型实施例中，所述输入交流电压一般可以为AC85V ^4V。下面以上 述输入交流电压的取值范围为例进行详细描述，但本实用新型实施例所述的驱动电源， 其输入交流电压并不限于上述取值范围。[0044]所述输入交流电压经过PFC模块10的滤波、整流和功率因数校正后，输出的直 流母线电压一般为380V 400V。这种窄电压输入范围大大有利于所述驱动电源中第二 级电路(LLC模块20)的采用。[0045]所述LLC模块20，对输入的380V 400V的直流母线电压进行降压，输出115V 的恒定低压，可以用于驱动多路标称为DC OV DC 92V/350 MA的LED光源模块40。 本实用新型实施例提供的图2中，以6路LED光源模块40为例进行说明，但本实用新型 其他实施例中，所述驱动电源可以驱动多路LED光源模块40，其具体路数可以根据实际 情况具体设定。[0046]所述恒流BUCK模块30将接收到的115V恒定低压转化为350MA恒定电流，驱 动LED光源模块40。[0047]如图2所示，所述驱动电源的第三级电路包括6路恒流BUCK模块30，每路恒 流BUCK模块30用于驱动一路LED光源模块40，由此实现了本实施例所述驱动电源可 以提供多路用于驱动LED光源模块40的恒流输出。[0048]需要说明的是，本实用新型实施例中，所述LLC模块20采用软开关DC-DC隔 离降压电路。本实用新型采用的PFC模块10和LLC模块20均为本领域的成熟技术，在 此不做详细描述。下面对本实用新型实施例采用的恒流BUCK模块30进行详细介绍。[0049]参照图4，为本实用新型实施例提供的恒流BUCK模块电路图。图4所示恒流 BUCK模块30采用L6562作为控制芯片。图4所示恒流BUCK模块30，其通过接插件 JPl与主板连接。所述接插件JPl包括8个管脚，其中管脚1接+15V，为芯片L6562 供电；管脚2和3接地；管脚4和5接LED光源模块的正输入端；管脚6和7接LED光 源模块的负输入端；管脚8悬空。[0050]如图4所示，所述芯片L6562具有8个管脚，各管脚的功能分别如下所述管脚 1 (INV脚)为电压误差放大器的反相输入端和输出电压过压保护输入端；管脚2 (COMP 脚)为电压误差放大器的输出端和芯片内部乘法器的一个输入端；管脚3(MULT脚)为 芯片内部乘法器的另一输入端；管脚4(CS脚)为芯片峰值电流采样输入端；管脚5(ZCD 脚)为电感L501电流过零点检测端；管脚6(GND脚)为芯片地，芯片所有信号均以该 管脚为参考；管脚7 (GD脚)为MOS管Q301的驱动信号输出管脚，接MOS管Q301的 栅极；为避免Q301的驱动信号振荡，在GD脚与Q301的栅极之间接电阻R301 ；管脚 8 (VCC脚)为芯片的电源管脚，用于接启动电路和电源电路。[0051]具体的，本实用新型实施例所述恒流BUCK模块30包括第一电容C210、第 二电容C301、第三电容C103、第四电容C309、电感L501、第一电阻R311、第二电阻 R301、第三电阻R302、第四电阻R312、第五电阻R305、第一二极管D301、第二二极管 D302、MOS 管 Q301。[0052]所述第二电容C301的一端接第一二极管D301的阴极，第二电容C301的另一端 接电感L501;所述电感L501的另一端接第三电容C103、MOS管Q301的漏极、第一二 极管D301的阳极；所述第三电容C103的另一端依次串接第一电阻R311和第四电阻R312 到地；所述MOS管Q301的栅极接第二电阻R301、第三电阻R302，MOS管Q301的源 极经电阻RS301接地；所述第三电阻R302的另一端接第二二极管D302的阳极；所述第 二二极管D302的阴极和所述第二电阻R301的另一端接芯片L6562的管脚7(GD脚)；所述第一电阻11311和第四电阻11312的公共端接芯片1^6562的管脚5(2€0脚)；所述第一 电容C210两端接在第一二极管D301的阴极和地之间；所述MOS管Q301的源极经第五 电阻R305和第四电容C309接地。[0053]所述芯片L6562的外围电路包括第六电阻R303、第七电阻R304、第八电阻 R3041、第九电阻R309、第十电阻R3101、第i^一电阻R310、第五电容C311、第六电容 C308、第七电容C306。[0054]所述芯片L6562的管脚1 (INV脚)经第六电阻R303接地；管脚2 (COMP脚) 经第八电阻R3041和第六电阻R303接地；所述第七电阻R304和第六电容C308并联接在 管脚1(INV脚)和管脚2(COMP脚)之间；管脚4(CS脚)经第四电容C309接地；管脚 3(MULT脚)经第七电容C306接地，所述第十电阻R3101和第i^一电阻R310并联接在所 述第七电容C306两端；所述第九电阻R309并联接在管脚2 (COMP脚)和管脚3 (MULT 脚)之间；管脚8(VCC脚)接工作电源和第五电容C311，所述第五电容C311的另一端 接地；管脚6 (GND脚)接地。[0055]本实用新型实施例所述恒流BUCK模块30中，采用电容耦合电感电流检测过零 点电流的PFM临界模式电路。其工作原理如下所述[0056]如图4所示，启动恒流BUCK模块，芯片L6562供电正常，驱动MOS管Q301导通。[0057]当MOS管Q301导通时，电感L501的电流从右向左流经MOS管Q301到地，逐步增大，当电流达到设定的最大值时，所述MOS管Q301关断。MOS管Q301关断后， 电感L501续流，电流从右向左逐步减小，此时电感L501的电流有两条支路，一路是通过 二极管D301达到直流正母线，一路通过电容C103和电阻R311耦合到芯片L6562的管脚 5(ZCD脚)形成高电平。当电感L501上电流减小到零的时候，芯片L6562的5脚(ZCD 脚)由高电平变成低电平，下降沿产生，使得芯片L6562的驱动输出跳变，MOS管Q301 再次导通。临界模式下，LED输出平均电流等于电感L501峰值电流的一半，其峰值电 流可以通过对芯片L6562的管脚2 (COMP)和管脚3 (MULT)上电压的乘积与电阻RS301 上面采样得到的电压来确定。现有通常采用的PFM调制恒流BUCK模块中，一般采用主 电感加辅助线圈作为储能元件，类似高频变压器的做法，所述L6562芯片的管脚ZCD通 过电阻接变压器的副边绕组，由此实现对变压器的电流过零点检测。但是，在实际应用 时，不同的恒流BUCK模块，其需要的变压器的实际参数是不相同的。因此，现有的恒 流BUCK模块中，其变压器的参数需要单独设计、特别定制，致使其电路造价较高且不 利于推广，普适性较差。[0058]具体的，如图4所示，本实用新型实施例中，采用电感L501代替传统的变压器 结构，同时，采用电容C103耦合的方式，省略了传统变压器的副边绕组。如图4所示， 所述L6562芯片的管脚ZCD通过电阻R311和电容C103接到电感L501上，由此简化了 电路结构。同时，对于不同的恒流BUCK模块，只需设计适当的电感L501、电阻R311、 电容C103的具体参数即可。而上述三种元器件均是市场上的常规器件，很容易满足其规 格需求，既能降低电路造价，又易于实现。[0059]图4所示恒流BUCK模块的其他电路结构(L6562芯片及其外围电路接法等)为 现有BUCK模块的电路的常规接法，在此不做赘述。[0060] 以上对本实用新型所提供的一种发光二极管的驱动电源，进行了详细介绍，本 文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本 说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述驱动电源包括PFC模块、LLC 模块、至少一路恒流BUCK模块；所述PFC模块，用于接收输入交流电压，并对所述输入交流电压滤波、整流、及功 率因数校正后，输出稳定的直流母线电压；所述LLC模块，用于对所述直流母线电压降压和隔离，输出低于所述直流母线电压 的恒定低压；所述恒流BUCK模块，用于将所述恒压转化为恒定电流，输出至一路LED光源模块。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述PFC模块包括 EMI滤波器、整流桥、PFC校正电路；所述EMI滤波器，用于对接收到的输入交流电压进行高频滤波；所述整流桥，用于对滤波后的输入交流电压进行整流，输出全波至PFC校正电路；所述PFC校正电路，用于对接收到的全波进行功率因数校正，输出稳定的直流母线 电压。
3.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述LLC模块为软 开关DC-DC隔离降压电路。
4.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述恒流BUCK模块 采用L6562作为控制芯片。
5.根据权利要求4所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述恒流BUCK模块 采用电容耦合、MOS管的D-S开关信号充当过零点检测信号的PFM临界模式电路。
6.根据权利要求5所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述恒流BUCK模块 包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电感、第一电阻、第二电阻、第三 电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、MOS管；所述第二电容的一端接第一二极管的阴极，第二电容的另一端接电感；所述电感的 另一端接第三电容、MOS管的漏极、第一二极管的阳极；所述第三电容的另一端依次串 接第一电阻和第四电阻到地；所述MOS管的栅极接第二电阻、第三电阻，MOS管的源 极经电阻接地；所述第三电阻的另一端接第二二极管的阳极；所述第二二极管的阴极和 所述第二电阻的另一端接芯片L6562的GD管脚；所述第一电阻和第四电阻的公共端接芯 片L6562的ZCD管脚；所述第一电容两端接在第一二极管的阴极和地之间；所述MOS 管的源极经第五电阻和第四电容接地。
7.根据权利要求6所述的发光二极管的驱动电源，其特征在于，所述芯片L6562的外 围电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第 五电容、第六电容、第七电容；所述芯片L6562的INV管脚经第六电阻接地；COMP管脚经第八电阻和第六电阻接 地；所述第七电阻和第六电容并联接在INV管脚和COMP管脚之间；CS管脚经第四电 容接地；MULT管脚经第七电容接地，所述第十电阻和第十一电阻并联接在所述第七电 容两端；所述第九电阻并联接在COMP管脚和MULT管脚之间；VCC管脚接工作电源和 第五电容，所述第五电容的另一端接地；GND管脚接地。
专利摘要本实用新型公开了一种发光二极管的驱动电源，所述驱动电源包括PFC模块、LLC模块、至少一路恒流BUCK模块；所述PFC模块，用于接收输入交流电压，并对所述输入交流电压滤波、整流、及功率因数校正后，输出稳定的直流母线电压；所述LLC模块，用于对所述直流母线电压降压和隔离，输出低于所述直流母线电压的恒定低压；所述恒流BUCK模块，用于将所述恒定低压转化为恒定电流，输出至一路LED光源模块。采用本实用新型实施例，能够提供多路用于驱动发光二极管光源模块的恒流输出。
文档编号H05B37/02GK201813590SQ20102021193
公开日2011年4月27日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者冷超靖, 杨国仁, 陈虹 申请人:杭州奥能照明电器有限公司