一種自動調光led燈驅動電源的製作方法
2023-05-05 06:25:51 1
一種自動調光led燈驅動電源的製作方法
【專利摘要】一種自動調光LED燈驅動電源，它由EMI濾波電路、市電整流濾波電路、PFC電路、高頻變換電路、高頻整流濾波電路和自動調光電路組成，其連接關係如附圖所示。驅動電源採用MAXIM推出的高效率LED驅動控制器MLX16801，結合外部MOSFET設計，功率因數大於0.91，效率大於84%，能根據使用環境的亮度自動調節LED燈的亮度。具有輸入過壓、輸入欠壓和晶片過溫保護功能。驅動電源的功率因數大於0.91，效率大於84%。其積極效果在於：電路簡單、效率高、成本低、性能好、體積小、重量輕、功率因數高、使用壽命長。
【專利說明】—種自動調光LED燈驅動電源
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及LED驅動電源【技術領域】，具體涉及一種自動調光LED燈驅動電源。
【背景技術】
[0002]照明約消耗全球發電量的五分之一，減少照明的能量損耗，對節能意義重大。LED燈是照明行業的新興產品，與傳統的螢光燈和白熾燈相比較，有發光效率高、使用壽命長和無輻射等諸多優點。但是，由於LED本身的特性決定，LED燈必需採用專用驅動電源提供恆定電流點燃工作，以免電壓波動時導致電流增大而將LED燈損壞。然而，現有的各種LED燈驅動電源電路複雜，成本高，性價比低，而且隨著人們對照明質量要求的提高，固定亮度的LED燈已經不能滿足人們的需求，也不利於節約能源。高性能的LED燈驅動電源應增加調光功能，在不必要全功率輸出的場合，降低輸出功率，以節約能源。
【發明內容】
[0003]為解決現有LED燈驅動電源的不足，本實用新型公開一種自動調光LED燈驅動電源。該驅動電源採用MAXM推出的高效率LED驅動控制器MLX16801，結合外部MOSFET設計，功率因數大於0.91，效率大於84%，能根據使用環境的亮度自動調節LED燈的亮度，電路簡單、效率高、成本低、性能好、體積小、重量輕、功率因數高、使用壽命長，可廣泛應用於LED燈驅動電源領域。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:本實用新型由EMI濾波電路、市電整流濾波電路、PFC電路、高頻變換電路、高頻整流濾波電路和自動調光電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端，PFC電路的輸入端接市電整流濾波電路的輸出端，輸出端接高頻變換電路的輸入端，高頻變換電路的輸出端接高頻整流濾波電路的輸入端，高頻整流濾波電路的輸出端接LED燈，自動調光電路的輸出端接高頻變換電路的調光控制端。高頻變換電路的集成電路晶片MLX16801的I腳接電阻R5一端與電阻R6 —端的連接點，2腳接電阻R9 —端與電阻RlO —端的連接點，3腳接R9的另一端，4腳接MOSFET管Ql的源極與R4 —端的連接點，5腳接地，6腳接Ql的柵極，7腳接光敏三極體Q2的集電極與電容C9 一端的連接點，8腳接二極體D5負極、電容C6正極與電阻R2 —端的連接點，Ql的漏極接開關變壓器Tl初級繞組NI的2端與二極體D4的正極的連接點，D4的負極與R3的一端和電容C5的一端相連接，R2、R3、R5、C5的另一端和初級繞組NI的I端都接整流濾波電路的輸出的正端；R4、R6的另一端接地，輔助繞組N2的3端接D5的正極，4端接地。
[0005]本實用新型的積極效果在於:電路簡單、效率高、成本低、性能好、體積小、重量輕、功率因數高、使用壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]如附圖1所示，本實用新型由EMI濾波電路、市電整流濾波電路、PFC電路、高頻變換電路、高頻整流濾波電路和自動調光電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端，PFC電路的輸入端接市電整流濾波電路的輸出端,輸出端接高頻變換電路的輸入端，高頻變換電路的輸出端接高頻整流濾波電路的輸入端，高頻整流濾波電路的輸出端接LED燈，自動調光電路的輸出端接高頻變換電路的調光控制端。
[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電容Cl和共模電感LI組成的低通濾波電路，可抑制市電電源與LED驅動電源之間的高頻電磁幹擾。其中Cl用於抑制串模幹擾信號，LI用於抑制共模幹擾信號。
[0011]市電整流濾波電路是由全橋整流器BDl與濾波電容C2組成的橋式整流濾波電路，可將輸入的85V?264V交流電經整流濾波得到的直流電壓，為高頻變換電路供電。
[0012]PFC電路是由二極體D1、D2、D3，電容C3、C4和電阻Rl組成的填谷式無源功率因素校正電路。在市電輸入電壓的每個半周期內，當市電電壓幅度高於其峰值的50%時，D2導通，Dl和D3截止，C3和C4以串聯方式被充電。當市電電壓幅度降至其峰值的50%以下時，D2截止，Dl和D3導通，C3和C4並聯放電，放電電流流入負載。Rl的作用是平滑輸入電流尖峰，通過限制C3和C4的電流來改善功率因數。不加PFC電路時，在市電輸入電壓的半周期內，輸入電流導通角僅約60°，功率因數不超過0.6。加入這種填谷式PFC電路時，電流導通角可增加到120°，功率因數達0.9以上。
[0013]高頻變換電路由集成電路晶片MLX16801，電阻R2?R6，電容C5、C6，開關變壓器Tl的N1、N2繞組，二極體D4、D5組成。集成電路晶片MLX16801的I腳接電阻R5 —端與電阻R6 —端的連接點，2腳接電阻R9 —端與電阻RlO —端的連接點，3腳接R9的另一端，4腳接MOSFET管Ql的源極與R4 —端的連接點，5腳接地，6腳接Ql的柵極，7腳接光敏三極體Q2的集電極與電容C9 一端的連接點，8腳接二極體D5負極、電容C6正極與電阻R2 —端的連接點，Ql的漏極接開關變壓器Tl初級繞組NI的2端與二極體D4的正極的連接點，D4的負極與R3的一端和電容C5的一端相連接，R2、R3、R5、C5的另一端和初級繞組NI的I端都接整流濾波電路的輸出的正端；R4、R6的另一端接地，輔助繞組N2的3端接D5的正極，4端接地。
[0014]MLX16801是MAXM推出的高亮度LED驅動器控制集成電路，內部主要有數字啟動、欠壓鎖定、自舉欠壓鎖定、誤差放大、低頻PWM比較器、IL頂比較器、264KHz振蕩、130° C溫度保護、場效應管驅動、內部穩壓等電路。
[0015]接通電源後，市電整流濾波電路輸出的直流電壓經啟動電阻R2給電容C6充電，內部穩壓器給C9充電。當VCC電壓達9.5V時，停止對C9充電，而C6兩端的電壓繼續上升，直到C6兩端的電壓達到喚醒電壓23.6V為止。一旦IN端的電壓大於自舉UVLO門限電壓，晶片內部控制電路開始工作。NDRV端輸出開關信號，使MOSFET工作在開關狀態，形成高頻振蕩，將市電整流濾波電路輸出的直流電轉換為高頻交流電。晶片工作後，由輔助繞組N2的感應電壓經D5整流C6濾波得到的直流電壓供電。
[0016]MAX16801用4腳CS端外接的電流取樣電阻R6對Ql源極電流採樣，逐周期監視流過外部MOSFET的電流，通過CPWM比較器和IUM比較器電路，實現對LED燈電流的調節。
[0017]高頻整流濾波電路由開關變壓器Tl的輸出繞組N3，二極體D6，電容C7、C8和電阻R7組成。電容C7和電阻R7組成抗幹擾電路，二極體D6和電容C8組成高頻整流濾波電路，將輸出繞組N3感應的高頻交流電，整流濾波變換為直流電為LED燈供電。
[0018]自動調光電路由光電三極體Q2，電阻R8、R9、R10和電容C9組成。LED燈的亮度調節是利用MAX16801的2腳DM/FB端直接饋入低頻PWM亮度調節信號，通過誤差放大電路和低頻PWM比較電路，實現對LED的寬範圍的亮度調節。利用片上誤差放大器以及精度為1%的基準，用最少的外圍元件，實現對LED燈電流的精密調節，對LED燈的寬範圍的亮度調整。本實用新型中，當使用環境的亮度增大時，光敏三極體Q2發射極的電流增大，R8兩端的電壓增大，經RlO加到MAX16801的2腳，使DM/FB端的電壓增大，LED燈的電流減少，亮度減少，反之則亮度增大，從而實現LED燈的自動調光。
[0019]本實用新型設計的LED驅動電源，開關頻率為262KHz，在AC85V?AC264V全電壓範圍內功率因數大於0.91，效率大於84%。
【權利要求】
1.一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:它由EMI濾波電路、市電整流濾波電路、PFC電路、高頻變換電路、高頻整流濾波電路和自動調光電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端，PFC電路的輸入端接市電整流濾波電路的輸出端，輸出端接高頻變換電路的輸入端，高頻變換電路的輸出端接高頻整流濾波電路的輸入端，高頻整流濾波電路的輸出端接LED燈，自動調光電路的輸出端接高頻變換電路的調光控制端；高頻變換電路的集成電路晶片MLX16801的I腳接電阻R5 —端與電阻R6一端的連接點，2腳接電阻R9 —端與電阻RlO —端的連接點，3腳接R9的另一端，4腳接MOSFET管Ql的源極與R4 —端的連接點，5腳接地，6腳接Ql的柵極，7腳接光敏三極體Q2的集電極與電容C9 一端的連接點，8腳接二極體D5負極、電容C6正極與電阻R2 —端的連接點，Ql的漏極接開關變壓器Tl初級繞組NI的2端與二極體D4的正極的連接點，D4的負極與R3的一端和電容C5的一端相連接，R2、R3、R5、C5的另一端和初級繞組NI的I端都接整流濾波電路的輸出的正端；R4、R6的另一端接地，輔助繞組N2的3端接D5的正極，4端接地。
2.根據權利要求1所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:EMI濾波電路是由電容Cl和共模電感LI組成的低通濾波電路。
3.根據權利要求1所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:市電整流濾波電路是由全橋整流器BDl與濾波電容C2組成的橋式整流濾波電路。
4.根據權利要求1所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:PFC電路是由二極體Dl、D2、D3，電容C3、C4和電阻Rl組成的填谷式無源功率因素校正電路。
5.根據權利要求1所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:高頻變換電路由集成電路晶片MLX16801，電阻R2?R6，電容C5、C6，開關變壓器Tl的N1、N2繞組，二極體D4、D5組成。
6.根據權利要求5所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:高頻整流濾波電路由開關變壓器Tl的輸出繞組N3，二極體D6，電容C7、C8和電阻R7組成。
7.根據權利要求5所述的一種自動調光LED燈驅動電源，其特徵是:自動調光電路由光電三極體Q2，電阻R8、R9、RlO和電容C9組成。
【文檔編號】H05B37/02GK203968463SQ201420359306
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】張新安 申請人:湖南科技學院