一种led驱动电源电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种LED驱动电源电路，主要包括IC1电路和IC2电路，其中IC1电路为智能功率开关集成模块，内部具有PWM控制电路和一个0.7A/730V的VDMOS场效应功率管，IC2电路内部具有2.5V的基准电压及两个由运放器组成的比较器，从电阻R6上取得LED的工作电流信号输入到IC2电路中的CC比较器，通过比较放大后，反馈到前级；从电阻R4和电阻R5分压器上取得LED的工作电压信号，输入到IC2电路中的CV比较器，通过比较放大后也反馈到前级。本发明的有益效果为：1、电源电压在很宽的范围内工作时，(约180V～265V)能保证LED的恒功率输出，并且LED可实现无频闪输出。2、IC2如果采用TSM104,可实现0～100％的光输出连续调节。3、实现安全隔离的安全电压输出，甚至是安全超低电压输出。
【专利说明】—种LED驱动电源电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子应用【技术领域】，尤其是涉及一种LED驱动电源电路。
【背景技术】
[0002]图1是传统的电路，电网电源通过降压变压器降压；桥式整流滤波后，通过电阻限流来使LED稳定工作，这种电路的致命缺点是:电阻R的存在是必须的，R上的有功损耗直接影响了系统的效率，当R分压较小时，R的压降占总输出电压的40%，输出电路在R上的有功损耗已经占40%，再加上变压器损耗，系统效率小于50%。当电源电压在±10%的范围内变动时，流过LED的电流变化将> 25%, LED上的功率变化将达到30%。当R分压较大时，在电源电压在±10%的范围内变动时，虽说能使输出到LED的功率变化减少，但系统效率将更低。图2是在图1的基础上加了一个集成稳压元件MC7809，使输出端的电压基本稳定在9V，限流电阻R可用得很小也不会因为电源电压的不稳定造成LED的超载。
[0003]上述技术的缺点是:此电路除了保证LED的基本恒定输出外，效率还是很低的。因为MC7809和Rl上的压降仍占很大比例，其效率仅为40%左右。
[0004]上述这类电路的应用，系统总的每瓦输出流明仅为201m/W?251m/W，是根本不能称为节能的照明产品的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种LED驱动电源电路，既能使LED稳定工作，又能保持高的效率，应采用低功耗的限流元件和电路来使系统效率提闻。
[0006]本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种LED驱动电源电路，主要包括ICl电路和IC2电路，其中ICl电路为智能功率开关集成模块，内部具有PWM控制电路和一个0.7A/730V的VDMOS场效应功率管，当VDMOS场效应功率管导通时，变压器的N2，N3, N4处于断态，NI初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；当VDMOS场效应功率管截止，变压器初级绕组NI的电流被切断，变压器中的磁场能量通过初级绕组NI和次级绕组N2，N3，N4的输出端释放，N2向LED提供电流，N3为ICl电路，N4为IC2电路供电；IC2电路内部具有
2.5V的基准电压及两个由运放器组成的比较器，从电阻R6上取得LED的工作电流信号输入到IC2电路中的CC比较器，通过比较放大后，反馈到前级；从电阻R4和电阻R5分压器上取得LED的工作电压信号，输入到IC2电路中的CV比较器，通过比较放大后也反馈到前级，两个比较器的反馈信号都是通过光电耦合器耦合到ICl电路的控制极；IC1电路自身产生高频信号来控制VDMOS场效应功率管不断地工作在导通与截止之间；当电源电压变化时造成次级绕组N3上电压变化以及当LED电流和电压发生变化时，这些信号都被反馈到ICl电路控制极，使ICl电路产生的高频信号的占空比发生变化，使自身的VDMOS场效应功率管的导通/截止时间比例发生变化，从而使次级绕组N2输出的电压和电流实现恒定输出。
[0007]本发明的有益效果为:1、电源电压在很宽的范围内工作时，(约180V?265V)能保证LED的恒功率输出，并且LED可实现无频闪输出。2、IC2如果采用TSM104，可实现O?100 %的光输出连续调节。3、实现安全隔离的安全电压输出，甚至是安全超低电压输出。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是现有技术的电路原理图1。
[0009]图2是现有技术的电路原理图2。
[0010]图3是本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面将结合附图对本发明做详细的介绍:
[0012]如图3所示，本发明的电路是采用两块块专用IC电路的LED驱动电路，该电路采用ICl——VIPEr22A智能功率开关集成模块，内部具有PWM控制电路和一个0.7A/730V的VDMOS场效应功率管，当VDMOS导通时，变压器的N2，N3, N4处于断态，NI初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；当VDMOS截止，变压器初级绕组NI的电流被切断，变压器中的磁场能量通过初级绕组NI和次级绕组N2，N3, N4的输出端释放。N2向LED提供电流，N3为ICl-VIPEr22A 供电，N4 为 IC2-TSM1101 供电。
[0013]IC2的型号为TSM1101，该IC内部具有2.5V的基准电压及两个由运放器组成的比较器，从R6上取得LED的工作电流信号输入到IC2中的CC比较器，通过比较放大后，反馈到前级。从R4和R5分压器上取得LED的工作电压信号，输入到IC2中的CV比较器，通过比较放大后也反馈到前级，两个比较器的反馈信号都是通过光电耦合器(型号SFH610A)耦合到ICl控制极。ICl自身产生高频信号来使自身的VDMOS管不断地工作在导通与截止之间，当电源电压变化时造成N3上电压变化以及当LED电流和电压发生变化时，这些信号都被反馈到ICl控制极，使ICl产生的高频信号的占空比(或称脉宽)发生变化，使自身的VDMOS场效应功率管的导通/截止时间比例发生变化，从而达到使N2输出的电压和电流实现恒定输出的目的。
[0014]NI和N2以及高频变压器磁芯是功率输入和输出的通道，整个电路的效率高低主要取决于这三个因素。其它方面几乎无潜力可挖。应采用磁芯截面足够的磁芯以及保持NI和N2较低的电流密度，这样才能使该电路的转换效率达到较高的程度，当LED输出功率为8W时，效率约在85%?90%之间，当LED输出功率为20W?40W时，效率约在90%?95%之间。
[0015]综上可以看出，LED驱动电路无法省略限流的装置，限流装置的阻抗越大，提供给LED驱动电流的条件越好。但是此类元件应具备自身承担的分压高，但功耗要小的特性，否则将使具有较高效率的LED因为驱动电路的工作功耗太大而使总体系统的效率大为降低，有悼于节能闻效的宗旨。所以应该米用电容、电感或有源开关电路等闻效电路，取代电阻或串联稳压电路来作为LED驱动器的限流主电路，这样才能保证LED系统的高效率。采用串联式集成恒功率输出电路，可以使LED的光输出在很宽的电源范围内保持恒定，但一般的IC会因此而使效率有所下降。所以采用有源开关电路可以保证在较高的转换效率下实现电源电压大幅度变化时恒定输出功率。
[0016]性能表:
[0017]
__普通驱动电路专用IC的LED阵列驱动电路
_寿命(h)__3-50000__9-100000_
[0018]
光源温度30-40 °C65 °C
(环境温度O °C时)___
光源温度70-80°C65 °C
(环境温度40°C时)___
光通量(Im)SiiUIdO
(环境温度O °C时)___
光效(lm/W)5095
(环境温度40°C时)___
电路转换效率％ (输出功率为5090?95
_20ff?40W)___
电路转换效率％ (输出功率为 45 85?90_8W)___
[0019]实验数据:
[0020]
实验次数光衰期电路g换效率(％) 光源温度/光效(lra/W)
(70%光通量)输出功率输出功率为为8W时 20W?40W
_______
I92000h889464°C96 lm/W
_2__91OOOh__89__94__65V__95 lm/ff
3__90000h__87__93__66V__96 lm/W
4__89000h__86__95__65?__98 lm/ff
5__88000h__88__94__65?__99 lm/ff
6__90000h__89__92__64?__97 lm/ff
7__90000h__85__91__66Γ__98 lm/ff
8__91OOOh__86__92__MV__95 lm/W
989000h I 90 I 95 | 64。。 丨 96 lm/W
[0021] 理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种LED驱动电源电路，其特征在于:主要包括ICl电路和IC2电路，其中ICl电路为智能功率开关集成模块，内部具有PWM控制电路和一个0.7A/730V的VDMOS场效应功率管，当VDMOS场效应功率管导通时，变压器的N2，N3, N4处于断态，NI初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；当VDMOS场效应功率管截止，变压器初级绕组NI的电流被切断，变压器中的磁场能量通过初级绕组NI和次级绕组N2，N3, N4的输出端释放，N2向LED提供电流，N3为ICl电路，N4为IC2电路供电；IC2电路内部具有2.5V的基准电压及两个由运放器组成的比较器，从电阻R6上取得LED的工作电流信号输入到IC2电路中的CC比较器，通过比较放大后，反馈到前级；从电阻R4和电阻R5分压器上取得LED的工作电压信号，输入到IC2电路中的CV比较器，通过比较放大后也反馈到前级，两个比较器的反馈信号都是通过光电耦合器耦合到ICl电路的控制极；ICl电路自身产生高频信号来控制VDMOS场效应功率管不断地工作在导通与截止之间；当电源电压变化时造成次级绕组N3上电压变化以及当LED电流和电压发生变化时，这些信号都被反馈到ICl电路控制极，使ICl电路产生的高频信号的占空比发生变化，使自身的VDMOS场效应功率管的导通/截止时间比例发生变化，从而使次级绕组N2输出的电压和电流实现恒定输出。
【文档编号】H05B37/02GK104168694SQ201410335826
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】郭群, 范世权 申请人:杭州合睿电子有限公司