一種led調光電源的啟動電路及調光電源的製作方法
2023-05-20 14:30:51 1
專利名稱：一種led調光電源的啟動電路及調光電源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電源領域，尤其涉及一種可控矽LED調光電源的啟動電路及調光 電源。
背景技術：
作為一種新的、最有潛力的光源，LED照明以其節能、環保的優勢越來越受到人們 重視。加上國家和地方政府的政策鼓勵，我國的LED照明產業進入了加速發展階段，運用市 場迅速增長。在室內照明方面，用LED燈替代傳統的可調光白熾燈或者滷素燈也將是大勢 所趨。傳統的可控矽調光器是用來調節白熾燈或滷素燈的亮度。隨著節能環保的興起，高 效節能長壽命的LED燈，逐漸取代白熾燈或滷素燈。當傳統的可控矽調光器是用來調節LED燈的亮度時，出現一系列新問題LED必需 一個AC/DC的轉換電源，將交流電轉換為穩定的直流電。一般的可控矽必需一定數值的最 小維持電流，若達不到最小維持電流，可控矽就會關閉，而無輸出。AC/DC的轉換電源一般有 一個啟動時間，特別是在可控矽開度較小時，啟動時間更久，而達不到最小的維持電流，導 致可控矽關閉，無法啟動。
實用新型內容本實用新型實施例的目的在於提供一種可控矽LED調光電源的啟動電路，旨在解 決AC/DC的轉換電源在可控矽開度較小時，如果達不到最小的維持電流就導致可控矽關閉 進而無法啟動的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種LED調光電源的啟動電路，該啟動電路包 括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與可控矽調光器連接，將可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹擾進 行濾波後輸出的EMI濾波器；與EMI濾波器連接，將EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；與整流橋連接，在可控矽調光器為最小開通時將整流橋輸出的脈動直流通過負載 電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在可控矽調光器為較大開通時將負載電阻 斷開的啟動輔助電路；以及與啟動輔助電路連接，將啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩定工 作時輸出高電平反饋信號給啟動輔助電路的隔離恆流變換器。本實用新型實施例的另一目的在於提供一種調光電源，該調光電源安裝有啟動電 路，該啟動電路包括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與可控矽調光器連接，將可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹擾進 行濾波後輸出的EMI濾波器；[0014]與EMI濾波器連接，將EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；與整流橋連接，在可控矽調光器為最小開通時將整流橋輸出的脈動直流通過負載 電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在可控矽調光器為較大開通時將負載電阻 斷開的啟動輔助電路；以及與啟動輔助電路連接，將啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩定工 作時輸出高電平反饋信號給啟動輔助電路的隔離恆流變換器。本實用新型實施例還進一步採取以下措施EMI濾波器包含有抑制電路中的差模幹擾的差模電容。本實用新型實施例通過啟動輔助電路中負載電阻的通斷解決了可控矽LED調光 電源的小開度無法啟動問題，確保小開度可靠啟動，調光電源穩定工作後又斷開，而不影響 效率。
圖1是本實用新型實施例提供的LED調光電源的啟動電路的結構框圖；圖2是本實用新型實施例提供的LED調光電源的啟動電路的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型實施例通過啟動輔助電路中負載電阻的通斷解決了可控矽LED調光 電源的小開度無法啟動問題，確保小開度可靠啟動。本實用新型實施例是這樣實現的，一種LED調光電源的啟動電路，該啟動電路包 括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與可控矽調光器連接，將可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹擾進 行濾波後輸出的EMI濾波器；與EMI濾波器連接，將EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；與整流橋連接，在可控矽調光器為最小開通時將整流橋輸出的脈動直流通過負載 電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在可控矽調光器為較大開通時將負載電阻 斷開的啟動輔助電路；以及與啟動輔助電路連接，將啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩定工 作時輸出高電平反饋信號給啟動輔助電路的隔離恆流變換器。本實用新型實施例的另一目的還在於提供了一種調光電源，該調光電源安裝有啟 動電路，該啟動電路包括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與可控矽調光器連接，將可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹擾進 行濾波後輸出的EMI濾波器；與EMI濾波器連接，將EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；[0034]與整流橋連接，在可控矽調光器為最小開通時將整流橋輸出的脈動直流通過負載 電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在可控矽調光器為較大開通時將負載電阻 斷開的啟動輔助電路；以及與啟動輔助電路連接，將啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩定工 作時輸出高電平反饋信號給啟動輔助電路的隔離恆流變換器。
以下結合附圖及實施例，對本實用新型實施例的具體實現作詳細說明。實施例1 圖1示出了本實用新型實施例提供的LED調光電源的啟動電路的電路結構，為了 便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。該啟動電路包括可控矽調光器1對交流輸入進行斬波輸出。EMI濾波器2與可控矽調光器1連接，將可控矽調光器1斬波輸出的電流中包含的 高頻電磁幹擾進行濾波後輸出。整流橋3與EMI濾波器2連接，將EMI濾波器2濾波輸出的交流電整流成脈動直流。啟動輔助電路4與整流橋3連接，在可控矽調光器1為最小開通時將整流橋3輸 出的脈動直流通過負載電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在可控矽調光器1 為較大開通時將負載電阻斷開。隔離恆流變換器5與啟動輔助電路4連接，將啟動輔助電路4輸出的穩定的直流 輸出給LED，並在穩定工作時輸出高電平反饋信號給啟動輔助電路4。通過電網輸入的220V交流市電，經可控矽調光器1斬波後輸入給EMI濾波器2， EMI濾波器2對輸入信號中包含的高頻電磁幹擾進行濾波後，經整流橋3將EMI濾波器2輸 出的交流電整流成脈動直流，作為啟動輔助電路4的輸入電流。在可控矽調光器1為最小開通時，啟動輔助電路4通過其負載電阻的接通為可控 矽調光器1提供穩定的維持電流，確保了可控矽調光器1在最小開通時，隔離恆流變換器5 能接收啟動輔助電路4的穩定的電流輸出。當隔離恆流變換器5穩定工作時，可控矽調光器1開度較大，隔離恆流變換器5輸 出一高電平信號反饋給啟動輔助電路4，啟動輔助電路4收到隔離恆流變換器5輸出的高電 平反饋信號後，將其負載電阻斷開，從而確保了電路的可靠導通並輸出穩定。實施例2 可控矽調光器1為TRIAC調光器，是目前應用最為廣泛的調光器，用於接收220V 交流市電，並對其進行斬波處理。實施例3 如圖2所示，EMI濾波器2包括差模電容Cl、C2及差模濾波電感Li、L2、L3。差模電容Cl的一端與差模濾波電感Ll的一端相連，另一端與差模濾波電感L2的 一端相連，差模濾波電感Li、L2的另一端分別與差模濾波電感L3的輸入端相連，差模濾波 電感L3的輸出端接差模電容C2的兩個接點。差模電容C1、C2能夠有效的抑制線路中的差模幹擾，而差模濾波電感L1、L2、L3對 高頻的幹擾信號有較大的阻礙作用，從而使得EMI濾波器2能夠有效地抑制線路中的傳導 幹擾。[0053]實施例4 如圖2所示，整流橋3是由四個二極體D1、D2、D3、D4組成的橋式整流，經由EMI濾 波器2輸出的交流電經過整流橋3橋式整流後變成脈動直流輸出。當EMI濾波器2輸出的交流電處於正半周時，對二極體D1、D3加正方向電壓，二極 管Dl、D3導通，對二極體D2、D4加反向電壓，二極體D2、D4截止。當交流電為負半周時，對二極體D2、D4加正向電壓，二極體D2、D4導通；對二極體 D1、D3加反向電壓，二極體D1、D3截止。同樣，在電容C3上形成上正下負的另外半波的整流電壓。實施例5 如圖2所示，啟動輔助電路4包括電容C3，電阻R6，穩壓管Z1，電阻R7、R8、R9、R10、 R11、R12，場效應管Q4、Q3，電阻R13，電容C5。穩壓管Zl的陽極接場效應管Q4的柵極，陰極通過電阻R6接整流橋的正輸出。 電容C5接在場效應管Q4的柵極和源極之間。電阻R7、R8串接在整流橋的正輸出和場效應管Q4的漏極之間，場效應管Q4的漏 極接場效應管Q3的柵極。串聯的電阻R9、RlO與串聯的電阻R11、R12並聯後連接在整流橋的正輸出和場效 應管Q3的漏極之間。電容C3的兩端跨接在整流橋的輸出端。電阻R13 —端與場效應管Q4的柵極，另一端連接隔離恆流變換器5。當可控矽調光器1 (TRIAC)最小開通後，220V交流市電經可控矽調光器1斬波後輸 入給EMI濾波器2，再經整流橋3將交流電整流成脈動直流輸入到啟動輔助電路4。此時，啟動輔助電路4的小容量電容C3上得到的脈動直流的峰值達幾十至上百 伏。電阻R7、R8(阻值幾百千歐)驅動高壓場效應管Q3導通，隨即有電流通過電阻R9、R10、 Rl 1、R12(阻值幾千歐)組成的負載電阻，為可控矽調光器1提供維持電流，確保可控矽調 光器1在最小開通時，有穩定輸出，後級的隔離恆流變換器5才能可靠工作。當後級的隔離恆流變換器5已穩定工作時，可控矽調光器1開度較大，隔離恆流變 換器5輸出一高電平信號通過電阻R13驅動控制小場效應管Q4導通，將高壓場效應管Q3 的柵極拉低，使其關閉，將負載電阻斷開。電容C5接在小場效應管Q4的柵極和源極之間，起抗幹擾作用。當可控矽調光器1在開度較大時，在小容量電容C3上得到峰值將達到一百多伏以 上的脈動直流，穩壓管Zl導通，驅動小場效應管Q4導通，高壓場效應管Q3關閉，負載電阻 斷開。隔離恆流變換器5接收啟動輔助電路4提供的穩定的直流輸出後，輸出直流電給 LED。實施例6 本實用新型實施例提供的LED調光電源的啟動電路可以廣泛應用於可控矽LED調 光電源，應用啟動輔助電路確保小開度可靠啟動，調光電源穩定工作後又斷開，而不影響其 效率。本實用新型實施例提供的LED調光電源的啟動電路也可用在其他調光器產品中。[0075]本實用新型實施例通過啟動輔助電路中負載電阻的通斷解決了可控矽LED調光 電源的可控矽調光器小開度無法啟動的問題，確保小開度可靠啟動，調光電源穩定工作後 又斷開，而不影響效率。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護範圍之內。
權利要求一種LED調光電源的啟動電路，其特徵在於，所述啟動電路包括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與所述可控矽調光器連接，將所述可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹擾進行濾波後輸出的EMI濾波器；與所述EMI濾波器連接，將所述EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；與所述整流橋連接，在所述可控矽調光器為最小開通時將所述整流橋輸出的脈動直流通過負載電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在所述可控矽調光器為較大開通時將所述負載電阻斷開的啟動輔助電路；以及與所述啟動輔助電路連接，將所述啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩定工作時輸出高電平反饋信號給所述啟動輔助電路的隔離恆流變換器。
2.如權利要求1所述的啟動電路，其特徵在於，所述EMI濾波器包含有抑制電路中的差 模幹擾的差模電容。
3.如權利要求1所述的啟動電路，其特徵在於，所述整流橋為4個二極體組成的橋式整 流電路。
4.如權利要求1所述的啟動電路，其特徵在於，所述啟動輔助電路包括電容C3，電阻 R6，穩壓管 Z1，電阻1 7、1 8、1 9、1 10、1 11、1 12，場效應管 Q4、Q3，電阻 R13，電容 C5 ；所述穩壓管Zl的陽極接所述場效應管Q4的柵極，陰極通過所述電阻R6接所述整流橋 的正輸出，所述電容C5接在所述場效應管Q4的柵極和源極之間；所述電阻R7、R8串接後，連接在所述整流橋的正輸出和所述場效應管Q4的漏極之間， 所述場效應管Q4的漏極接所述場效應管Q3的柵極；所述電阻R9、R10及電阻R11、R12分別串聯，所述電阻R9、R10串聯後的支路與所述電 阻R11、R12串聯後的支路並聯後，連接在所述整流橋的正輸出和所述場效應管Q3的漏極之 間；所述電容C3的兩端跨接在所述整流橋的輸出端，所述電阻R13的一端與場效應管Q4 的柵極相連，另一端連接所述隔離恆流變換器。
5.一種調光電源，所述調光電源安裝有啟動電路，其特徵在於，所述啟動電路包括 對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；與所述可控矽調光器連接，將所述可控矽調光器斬波輸出的電流中包含的高頻電磁幹 擾進行濾波後輸出的EMI濾波器；與所述EMI濾波器連接，將所述EMI濾波器濾波輸出的交流電整流成脈動直流的整流橋；與所述整流橋連接，在所述可控矽調光器為最小開通時將所述整流橋輸出的脈動直流 通過負載電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在所述可控矽調光器為較大開通 時將所述負載電阻斷開的啟動輔助電路；以及與所述啟動輔助電路連接，將所述啟動輔助電路輸出的穩定的直流輸出給LED，並在穩 定工作時輸出高電平反饋信號給所述啟動輔助電路的隔離恆流變換器。
6.如權利要求5所述的調光電源，其特徵在於，所述EMI濾波器包含有抑制電路中的差 模幹擾的差模電容。
7.如權利要求5所述的調光電源，其特徵在於，所述整流橋為4個二極體組成的橋式整 流電路。
8.如權利要求5所述的調光電源，其特徵在於，所述啟動輔助電路包括電容C3，電阻 R6，穩壓管 Z1，電阻1 7、1 8、1 9、1 10、1 11、1 12，場效應管 Q4、Q3，電阻 R13，電容 C5 ；所述穩壓管Zl的陽極接所述場效應管Q4的柵極，陰極通過所述電阻R6接所述整流橋 的正輸出，所述電容C5接在所述場效應管Q4的柵極和源極之間；所述電阻R7、R8串接後，連接在所述整流橋的正輸出和所述場效應管Q4的漏極之間， 所述場效應管Q4的漏極接所述場效應管Q3的柵極；所述電阻R9、R10及電阻R11、R12分別串聯，所述電阻R9、R10串聯後的支路與所述電 阻R11、R12串聯後的支路並聯後，連接在所述整流橋的正輸出和所述場效應管Q3的漏極之 間；所述電容C3的兩端跨接在所述整流橋的輸出端，所述電阻R13的一端與場效應管Q4 的柵極相連，另一端連接所述隔離恆流變換器。
專利摘要本實用新型適用於電源領域，提供了一種LED調光電源的啟動電路及調光電源，所述電路包括對交流輸入進行斬波輸出的可控矽調光器；將電流中的高頻電磁幹擾進行濾波後輸出的EMI濾波器；將交流電整流成脈動直流的整流橋；在所述可控矽調光器為最小開通時將所述整流橋輸出的脈動直流通過負載電阻轉化為LED所需的穩定的直流電流輸出，並在較大開通時將所述負載電阻斷開的啟動輔助電路；將穩定的直流輸出給LED，並輸出高電平反饋信號給所述啟動輔助電路的隔離恆流變換器。本實用新型實施例通過啟動輔助電路中負載電阻的通斷解決了可控矽LED調光電源的小開度無法啟動問題，確保小開度可靠啟動，調光電源穩定工作後又斷開，而不影響效率。
文檔編號H05B37/02GK201718090SQ20102021660
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者巨祥生, 李黨衛 申請人:深圳桑達國際電子器件有限公司