一種損耗抑制型冷光LED用節能電源的製作方法
2023-06-15 09:15:26
本發明涉及電子節能領域，具體的說，是一種損耗抑制型冷光LED用節能電源。
背景技術：
目前，由於LED燈具有能耗低、使用壽命長以及安全環保等特點，其已經成為了人們生活照明的主流產品之一。由於LED燈不同於傳統的白熾燈，因此其需要由專用的電源電路來進行驅動。然而，目前LED燈所使用的電源電路不僅容易受到外部電壓波動的影響，而且其負載能力較差，能耗較高，不能控制輸出電流大小，從而導致LED燈的亮度不穩定、耗電、使用壽命短。
因此，提供一種既能提高負載能力，又能確保輸出電流可控，同時還能降低能耗的LED電源電路便是當務之急。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術中的LED電壓電路存在負載能力較差，能耗較高，不能控制輸出電流大小的缺陷，提供的一種損耗抑制型冷光LED用節能電源。
本發明通過以下技術方案來實現：一種損耗抑制型冷光LED用節能電源，主要由控制晶片U2，二極體整流器U1，負極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接、正極與二極體整流器U1的負極輸出端相連接後接地的極性電容C1，與控制晶片U2的VFB管腳相連接的損耗抑制電路，N極與損耗抑制電路相連接、P極順次經電阻R5和電阻R6後與控制晶片U2的VCC管腳相連接的二極體D3，分別與控制晶片U2的OUT管腳和VREF管腳相連接的場效應管觸發電路，與控制晶片U2相連接的電流檢測電路，串接在控制晶片U2的VCC管腳與場效應管觸發電路之間的恆流啟動電路，以及與恆流啟動電路相連接的變頻驅動電路組成；所述變頻驅動電路與控制晶片U2的VCC管腳相連接；所述二極體整流器U1的正極輸出端與恆流啟動電路相連接；所述二極體D3的P極與電流檢測電路相連接；所述控制晶片U2的GND管腳接地，其ISEN管腳與CT管腳相連接。
所述損耗抑制電路由處理晶片U3，三極體VT2，P極經電阻R21後與處理晶片U3的IPK管腳相連接、N極與處理晶片U3的VCC管腳相連接的二極體D9，P極順次經電阻R23和電阻R22後與處理晶片U3的DRC管腳、N極經電阻R25後與處理晶片U3的SWC管腳相連接的二極體D8，正極經電阻R27後與二極體D8的N極相連接、負極經電阻R29後與三極體VT2的發射極相連接的極性電容C12，一端與處理晶片U3的SWE管腳相連接、另一端與三極體VT2的基極相連接的電感L4，P極經電阻R30後與三極體VT2的發射極相連接、N極作為損耗抑制電路的輸出端並與控制晶片U2的VFB管腳相連接的二極體D11，負極經電阻R32後與二極體D11的P極相連接、正極經電阻R31後與三極體VT2的集電極相連接的極性電容C13，正極與二極體D11的N極相連接、負極經電阻R33後與極性電容C13的負極相連接的極性電容C14，P極經電阻R24後與二極體D9的P極相連接、N極經電阻R28後與極性電容C13的正極相連接的二極體D10，以及正極經電阻R26後與控制晶片U2的RC管腳相連接、負極與二極體D10的N極相連接的極性電容C11組成；所述處理晶片U3的DRC管腳與IPK管腳相連接，其CII管腳與極性電容C14的正極相連接；所述三極體VT2的基極與二極體D10的N極相連接；所述極性電容C14的負極接地。
所述電流檢測電路由負極與控制晶片U2的COMP管腳相連接、正極與二極體D3的P極相連接的極性電容C4，P極與控制晶片U2的COMP管腳相連接、N極經電阻R7後與極性電容C4的正極相連接的二極體D4，正極順次經電阻R9和電阻R8後與控制晶片U2的ISEN管腳相連接、負極與極性電容C4的正極相連接的極性電容C5，以及一端與控制晶片U2的CT管腳相連接、另一端與極性電容C5的負極相連接的電阻R10組成；所述極性電容C5的負極分別與控制晶片U2的GND管腳和場效應管觸發電路相連接後接地。
所述場效應管觸發電路由場效應管MOS，N極經電阻R12後與場效應管MOS的源極相連接、P極經電阻R11後與控制晶片U2的VREF管腳相連接的二極體D5，負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經電阻R15後與控制晶片U2的OUT管腳相連接的極性電容C6，P極電阻R16後與場效應管MOS的漏極相連接、N極經電阻R13後與場效應管MOS的源極相連接的二極體D6，以及正極經電阻R14後與場效應管MOS的源極相連接、負極與場效應管MOS的源極相連接的極性電容C7組成；所述場效應管MOS的源極分別與極性電容C5的負極和控制晶片U2的GND管腳相連接後接地；所述場效應管MOS的漏極作為場效應管觸發電路的輸出端並與恆流啟動電路相連接。
所述恆流啟動電路由三極體VT1，N極與三極體VT1的發射極相連接、P極與場效應管MOS的漏極相連接的二極體D2，正極經電阻R4後與三極體VT1的集電極相連接、負極接地的極性電容C3，N極經電阻R2後與控制晶片U2的VCC管腳相連接、P極經電阻R1後與二極體整流器U1的正極輸出端相連接的二極體D1，以及正極經電阻R3後與三極體VT1的基極相連接、負極與二極體D2的N極共同形成恆流啟動電路的輸出端並與變頻驅動電路相連接的極性電容C2組成；所述三極體VT1的基極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接。
所述變頻驅動電路由變壓器T，正極經電阻R20後與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負極順次經電阻R18和電阻R17後與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的極性電容C9，N極與極性電容C9的負極相連接、P極經電阻R19後與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的二極體D7，負極與二極體D7的N極相連接、正極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的極性電容C8，以及正極與二極體D7的N極相連接、負極與電阻R18與電阻R17的連接點相連接的極性電容C10組成；所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與極性電容C2的負極相連接，其電感線圈L1的非同名端與二極體D2的N極相連接；所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端與控制晶片U2的VCC管腳相連接，其電感線圈L2的非同名端接地；所述二極體D7的N極與極性電容C10的負極共同形成變頻驅動電路的輸出端。
為了本發明的實際使用效果，所述控制晶片U2則優先採用UC3843AN集成晶片來實現；同時所述處理晶片U3則優先採用了MC34063集成晶片來實現。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：
(1)本發明具有較強的負載能力，能對輸出電流進行準確的調節，有效的確保冷光LED燈亮度的穩定性。
(2)本發明的能耗低，其能耗比現有的電源電路的能耗降低了60％以上，因而其負載能力比現有的LED電源電路的負載能力提高了70％以上，本發明能同時為多盞LED燈提供穩定的工作電流。
(3)本發明能根據負載所需電流的情況將一種電流頻率轉換為另一種電流頻率，有效的確保LED燈在不同的數量下都能保持穩定的亮度。
(4)本發明的能有效的延長LED的使用壽命，同時能節約50％以上的電量，從而滿足了人們對LED燈控制系統在節能方面的需求。
附圖說明
圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明損耗抑制電路的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例
如圖1所示，本發明主要由控制晶片U2，二極體整流器U1，電阻R5，電阻R6，極性電容C1，二極體D3，損耗抑制電路，恆流啟動電路，場效應管觸發電路，電流檢測電路，以及變頻驅動電路組成。
其中，極性電容C1的負極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接、正極與二極體整流器U1的負極輸出端相連接後接地。損耗抑制電路與控制晶片U2的VFB管腳相連接。二極體D3的N極與損耗抑制電路相連接、P極順次經電阻R5和電阻R6後與控制晶片U2的VCC管腳相連接。場效應管觸發電路則分別與控制晶片U2的OUT管腳和VREF管腳相連接。電流檢測電路與控制晶片U2相連接。恆流啟動電路串接在控制晶片U2的VCC管腳與場效應管觸發電路之間。變頻驅動電路與恆流啟動電路相連接。
所述變頻驅動電路與控制晶片U2的VCC管腳相連接；所述二極體整流器U1的正極輸出端與恆流啟動電路相連接；所述二極體D3的P極與電流檢測電路相連接；所述控制晶片U2的GND管腳接地，其ISEN管腳與CT管腳相連接。
進一步地，所述電流檢測電路由電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，極性電容C4，極性電容C5，以及二極體D4組成。
連接時，極性電容C4的負極與控制晶片U2的COMP管腳相連接、正極與二極體D3的P極相連接。二極體D4的P極與控制晶片U2的COMP管腳相連接、N極經電阻R7後與極性電容C4的正極相連接。極性電容C5的正極順次經電阻R9和電阻R8後與控制晶片U2的ISEN管腳相連接、負極與極性電容C4的正極相連接。電阻R10一端與控制晶片U2的CT管腳相連接、另一端與極性電容C5的負極相連接。所述極性電容C5的負極分別與控制晶片U2的GND管腳和場效應管觸發電路相連接後接地。
其中，所述場效應管觸發電路由場效應管MOS，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，電阻R16，極性電容C6，極性電容C7，二極體D5，以及二極體D6組成。
連接時，二極體D5的N極經電阻R12後與場效應管MOS的源極相連接、P極經電阻R11後與控制晶片U2的VREF管腳相連接。極性電容C6的負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經電阻R15後與控制晶片U2的OUT管腳相連接。二極體D6的P極電阻R16後與場效應管MOS的漏極相連接、N極經電阻R13後與場效應管MOS的源極相連接。極性電容C7的正極經電阻R14後與場效應管MOS的源極相連接、負極與場效應管MOS的源極相連接。
所述場效應管MOS的源極分別與極性電容C5的負極和控制晶片U2的GND管腳相連接後接地；所述場效應管MOS的漏極作為場效應管觸發電路的輸出端並與恆流啟動電路相連接。
更進一步地，所述恆流啟動電路由三極體VT1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，極性電容C2，極性電容C3，二極體D1，以及二極體D2組成。
連接時，二極體D2的N極與三極體VT1的發射極相連接、P極與場效應管MOS的漏極相連接。極性電容C3的正極經電阻R4後與三極體VT1的集電極相連接、負極接地。二極體D1的N極經電阻R2後與控制晶片U2的VCC管腳相連接、P極經電阻R1後與二極體整流器U1的正極輸出端相連接。極性電容C2的正極經電阻R3後與三極體VT1的基極相連接、負極與二極體D2的N極共同形成恆流啟動電路的輸出端並與變頻驅動電路相連接。所述三極體VT1的基極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接。
同時，所述變頻驅動電路由變壓器T，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，極性電容C8，極性電容C9，極性電容C10，以及二極體D7組成。
連接時，極性電容C9的正極經電阻R20後與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負極順次經電阻R18和電阻R17後與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。二極體D7的N極與極性電容C9的負極相連接、P極經電阻R19後與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。極性電容C8的負極與二極體D7的N極相連接、正極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接。極性電容C10的正極與二極體D7的N極相連接、負極與電阻R18與電阻R17的連接點相連接。
所述變壓器T原邊電感線圈L1的同名端與極性電容C2的負極相連接，其電感線圈L1的非同名端與二極體D2的N極相連接；所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端與控制晶片U2的VCC管腳相連接，其電感線圈L2的非同名端接地；所述二極體D7的N極與極性電容C10的負極共同形成變頻驅動電路的輸出端。
如圖2所示，所述損耗抑制電路由處理晶片U3，三極體VT2，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，電阻R25，電阻R26，電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，電阻R31，電阻R32，電阻R33，電感L4，極性電容C11，極性電容C12，極性電容C13，極性電容C14，二極體D8，二極體D9，二極體D10，以及二極體D11組成。
連接時，二極體D9的P極經電阻R21後與處理晶片U3的IPK管腳相連接、N極與處理晶片U3的VCC管腳相連接。二極體D8的P極順次經電阻R23和電阻R22後與處理晶片U3的DRC管腳、N極經電阻R25後與處理晶片U3的SWC管腳相連接。極性電容C12的正極經電阻R27後與二極體D8的N極相連接、負極經電阻R29後與三極體VT2的發射極相連接。
其中，電感L4的一端與處理晶片U3的SWE管腳相連接、另一端與三極體VT2的基極相連接。二極體D11的P極經電阻R30後與三極體VT2的發射極相連接、N極作為損耗抑制電路的輸出端並與控制晶片U2的VFB管腳相連接。極性電容C13的負極經電阻R32後與二極體D11的P極相連接、正極經電阻R31後與三極體VT2的集電極相連接。
同時，極性電容C14的正極與二極體D11的N極相連接、負極經電阻R33後與極性電容C13的負極相連接。二極體D10的P極經電阻R24後與二極體D9的P極相連接、N極經電阻R28後與極性電容C13的正極相連接。極性電容C11的正極經電阻R26後與控制晶片U2的RC管腳相連接、負極與二極體D10的N極相連接。
所述處理晶片U3的DRC管腳與IPK管腳相連接，其CII管腳與極性電容C14的正極相連接；所述三極體VT2的基極與二極體D10的N極相連接；所述極性電容C14的負極接地。
運行時，本發明具有較強的負載能力，能對輸出電流進行準確的調節，有效的確保冷光LED燈亮度的穩定性。本發明的能耗低，其能耗比現有的電源電路的能耗降低了60％以上，因而其負載能力比現有的LED電源電路的負載能力提高了70％以上，本發明能同時為多盞LED燈提供穩定的工作電流。同時，本發明不僅能根據負載所需電流的情況將一種電流頻率轉換為另一種電流頻率，有效的確保LED燈在不同的數量下都能保持穩定的亮度；而且，本發明的能有效的延長LED的使用壽命，同時能節約50％以上的電量，從而滿足了人們對LED燈控制系統在節能方面的需求。為了本發明的實際使用效果，所述控制晶片U2則優先採用UC3843AN集成晶片來實現。
按照上述實施例，即可很好的實現本發明。