一種led燈恆壓恆流電源的製作方法
2023-06-05 01:01:31
專利名稱：一種led燈恆壓恆流電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源電路領域，尤其涉及一種LED燈恆壓恆流電源。
背景技術：
LED恆壓恆流電源的作用是將交流電轉換為直流電供LED燈使用。現有技術的LED恆壓恆流電源包括輸入模塊、整流模塊、功率轉換模塊、輸出整流模塊、輸出模塊以及控制模塊。然而現有的LED恆壓恆流電源在使用過程中，由於外界輸入的交流電電壓存在差異且現有的LED恆壓恆流電源控制方式簡單，對於多個並聯或串聯的LED燈控制精度不夠，其給各個LED燈輸出的電壓電流的波動較大
發明內容
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本發明要解決的技術問題是提供一種控制精度高、動態性能好且能控制多個LED燈的LED恆壓恆流電源。本發明解決其技術問題採用的技術方案是，提出一種LED恆壓恆流電源，其包括輸入模塊，將交流電轉換為直流電的功率轉換模塊，斜坡發生器，電壓比較器、阻塞振蕩器、恆壓偏差放大電路、PWM移相脈寬調製模塊、佔空比控制模塊以及多個並聯的LED電路；功率轉換模塊轉換的直流電壓信號輸入至斜坡發生器，斜坡發生器將直流電壓信號平滑後輸出至電壓比較器，多個LED電路的採樣電壓信號輸出至恆壓偏差放大電路，恆壓偏差放大電路放大後的採樣電壓信號輸出至電壓比較器，電壓比較器比較斜坡發生器輸入的直流電壓信號以及恆壓偏差放大電路輸入的採樣電壓信號後輸出控制信號至阻塞振蕩器，阻塞振蕩器將該控制信號變為方波信號後輸出至PWM移相脈寬調製模塊以及PWM佔空比調製模塊，所述PWM佔空比調製模塊根據該方波信號控制功率轉換模塊轉換後輸出的直流電壓信號，所述PWM移相脈寬調製模塊根據該方波信號調整其輸出至各個LED電路的電壓相位使得相鄰LED電路的電壓相位差值為360° /N，其中N為並聯的LED電路的個數。進一步地，所述阻塞振蕩器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、變壓器、二極體、三極體、第一電容、第二電容；第一電阻一端接入電壓比較器輸出端，第一電阻另一端接入第二電阻後接入變壓器初級第一端；第一電容一端接入第一電阻和第二電阻之間，另一端接地；變壓器初級第二端接入三極體基極，三極體集電極接入變壓器次級第一端，變壓器次級與第二電容和二極體並聯設置，三極體發射極通過第三電阻、第四電阻降壓後接入電壓比較器輸出端；第二電容接入PWM移相脈寬調製模塊和佔空比控制模塊。進一步地，所述PWM移相脈寬調製模塊包括二個⑶4046晶片以及一個LM311比較器，所述第一⑶4046晶片輸入端接入所述方波信號,輸出端接入比較器LM311第一端，LM311第二端接入給其供電的電源，LM311輸出端接入第二⑶4046晶片輸入端，第二⑶4046晶片輸出端接入各LED電路。本發明通過採用比較電路得到誤差信號，並將誤差信號轉換為方波信號便於PWM移相脈寬調製模塊根據該方波信號調整輸出至各LED電路的電壓相位差，從而使得本發明恆壓恆流電源能控制多個LED燈且控制更為精確和穩定。
圖I為本發明LED恆壓恆流電源的電路原理框圖；圖2為圖I中阻塞振蕩器的電路圖；圖3為圖I中PWM移相脈寬調製模塊的電路框圖。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。
請參照圖1，圖I為本發明LED恆壓恆流電源的電路原理框圖。圖I中，本發明LED恆壓恆流電源包括輸入模塊10，將交流電轉換為直流電的功率轉換模塊11，斜坡發生器12，電壓比較器13、阻塞振蕩器14、恆壓偏差放大電路15、PWM移相脈寬調製模塊16、佔空比控制模塊17以及多個並聯的LED電路18。功率轉換模塊11轉換的直流電壓信號輸入至斜坡發生器12，斜坡發生器12將直流電壓信號平滑後輸出至電壓比較器13，多個LED電路18的採樣電壓信號輸出至恆壓偏差放大電路15，恆壓偏差放大電路15放大後的採樣電壓信號輸出至電壓比較器13，電壓比較器13比較斜坡發生器12輸入的直流電壓信號以及恆壓偏差放大電路15輸入的採樣電壓信號後輸出控制信號至阻塞振蕩器14,阻塞振蕩器14將該控制信號變為方波信號後輸出至PWM移相脈寬調製模塊16以及PWM佔空比調製模塊17，所述PWM佔空比調製模塊16根據該方波信號控制功率轉換模塊11轉換後輸出的直流電壓信號，所述PWM移相脈寬調製模塊16根據該方波信號調整其輸出至各個LED電路18的電壓相位使得相鄰LED電路18的電壓相位差值為360° /N，其中N為並聯的LED電路的個數。圖I中，共繪出有3條並聯的LED電路，則此時N取值為3且相鄰LED電路的電壓相位差值為120°。本發明採用斜坡發生器12預處理輸出至電壓比較器13的直流電壓信號使得比較器的比較效果更為準確。使用PWM移相脈寬調製模塊使得每個LED電路中的電流脈衝不會同時發生跳變，此時再通過PWM佔空比調製模塊調製功率轉換模塊11輸出的電壓值可以確保各條LED電路的電流均相等。PWM移相脈寬調製模塊16和PWM佔空比調製模塊17均需要輸入方波信號才能有效調製，而傳統的電壓比較器輸出的控制信號並不為方波信號。本發明通過採用阻塞振蕩器14使得電壓比較器13輸出的控制信號轉換為方波信號，從而為PWM移相脈寬調製模塊16和PWM佔空比調製模塊17調製相位或電壓成為可能。進一步地，本發明的阻塞振蕩器14的電路圖如圖2所示。圖2中，阻塞振蕩器14主要包括的電子元件有第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、變壓器T、二極體D、三極體V、第一電容Cl、第二電容C2。第一電阻Rl —端接入電壓比較器13輸出端，第一電阻Rl另一端接入第二電阻R2後接入變壓器T初級第一端，第一電容Cl 一端接入第一電阻Rl和第二電阻R2之間，另一端接地；變壓器T初級第二端接入三極體V基極，三極體V集電極接入變壓器T次級第一端，變壓器T次級與第二電容C2和二極體D並聯設置，三極體V發射極通過第三電阻R3、第四電阻R4降壓後接入電壓比較器13輸出端；第二電容C2接入PWM移相脈寬調製模塊16和佔空比控制模塊17。當電壓比較器13輸出高電平時，第一電容Cl開始充電，三極體V導通，產生集電極電流，變壓器初級串接在三極體V基極迴路形成正反饋使得三極體飽和，同時變壓器T初級飽和。變壓器T初級飽和後，變壓器T次級電壓下降，從而使得三極體集電極電流下降，三級管V退出飽和狀態；而後重複上述過程，從而在第二電容C2上形成來回充電的過程以輸出方波信號至PWM移相脈寬調製模塊16和佔空比控制模塊17。請參照圖3，本發明的PWM移相脈寬調製模塊包括二個⑶4046晶片以及一個LM311比較器，所述第一⑶4046晶片輸入端接入所述方波信號，輸出端接入比較器LM311第一端，LM311第二端接入給其供電的電源，LM311輸出端接入第二⑶4046晶片輸入端，第二⑶4046晶片輸出端接入各LED電路。⑶4046是通用的CMOS鎖相環集成電路，LM311也為較常用的比較器。第一⑶4046 輸出與方波信號同頻率的鋸齒波，該鋸齒波與方波信號被輸出至LM311, LM311的比較電平發生改變，比較器輸出信號前沿移動，比較器輸出信號輸出至第二 CD4046進行鎖相後，第二 CD4046輸出的信號前沿相比輸入信號則提前一部分從而實現移相效果。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
權利要求
1.一種LED恆壓恆流電源，其特徵在於，包括輸入模塊，將交流電轉換為直流電的功率轉換模塊，斜坡發生器，電壓比較器、阻塞振蕩器、恆壓偏差放大電路、PWM移相脈寬調製模塊、佔空比控制模塊以及多個並聯的LED電路；功率轉換模塊轉換的直流電壓信號輸入至斜坡發生器，斜坡發生器將直流電壓信號平滑後輸出至電壓比較器，多個LED電路的採樣電壓信號輸出至恆壓偏差放大電路，恆壓偏差放大電路放大後的採樣電壓信號輸出至電壓比較器，電壓比較器比較斜坡發生器輸入的直流電壓信號以及恆壓偏差放大電路輸入的採樣電壓信號後輸出控制信號至阻塞振蕩器，阻塞振蕩器將該控制信號變為方波信號後輸出至PWM移相脈寬調製模塊以及PWM佔空比調製模塊，所述PWM佔空比調製模塊根據該方波信號控制功率轉換模塊轉換後輸出的直流電壓信號，所述PWM移相脈寬調製模塊根據該方波信號調整其輸出至各個LED電路的電壓相位使得相鄰LED電路的電壓相位差值為360° /N，其中N為並聯的LED電路的個數。
2.根據權利要求I所述的LED恆壓恆流電源，其特徵在於，所述阻塞振蕩器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、變壓器、二極體、三極體、第一電容、第二電容；第一電阻一端接入電壓比較器輸出端，第一電阻另一端接入第二電阻後接入變壓器初級第一端；第一電容一端接入第一電阻和第二電阻之間，另一端接地；變壓器初級第二端接入三極體基極，三極體集電極接入變壓器次級第一端，變壓器次級與第二電容和二極體並聯設置，三極體發射極通過第三電阻、第四電阻降壓後接入電壓比較器輸出端；第二電容接入PWM移相脈寬調製模塊和佔空比控制模塊。
3.根據權利要求I所述的LED恆壓恆流電源，其特徵在於，所述PWM移相脈寬調製模塊包括二個⑶4046晶片以及一個LM311比較器，所述第一⑶4046晶片輸入端接入所述方波信號，輸出端接入比較器LM311第一端，LM311第二端接入給其供電的電源，LM311輸出端接入第二⑶4046晶片輸入端，第二⑶4046晶片輸出端接入各LED電路。
全文摘要
本發明提供了一種LED燈恆壓恆流電源，屬於電源電路領域。它解決了現有的LED燈恆壓恆流電源控制精度不高的問題。本發明LED恆壓恆流電源，其包括輸入模塊、功率轉換模塊，斜坡發生器，電壓比較器、阻塞振蕩器、恆壓偏差放大電路、PWM移相脈寬調製模塊、佔空比控制模塊以及多個並聯的LED電路。本發明通過採用比較電路得到誤差信號，並將誤差信號轉換為方波信號便於PWM移相脈寬調製模塊根據該方波信號調整輸出至各LED電路的電壓相位差，從而使得本發明恆壓恆流電源能控制多個LED燈且控制更為精確和穩定。
文檔編號H05B37/02GK102946676SQ201210484429
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者戴文良 申請人:寧波市愛使電器有限公司