一種實現0v起調的超寬範圍恆流的半橋電路的製作方法
2023-07-07 15:07:36
專利名稱：一種實現0v起調的超寬範圍恆流的半橋電路的製作方法
技術領域：
本發明公開一種恆流電路，特別是一種實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路。
背景技術：
隨著LED照明技術的發展，LED照明器件在人們日常生活中的應用越來越廣泛，目前的LED照明器件通常採用的是恆流源進行驅動的。目前，常規的採用半橋結構的LED單路恆流源的恆流範圍都比較窄，一般的在CV恆流電壓下限電壓只有上限電壓的 0. 5-0. 6倍左右，CV電壓再往下走時，要麼不恆流，要麼IC供電電壓會進入欠壓保護，導致輸出關斷。
發明內容
針對上述提到的現有技術中的半橋結構的LED單路恆流源的恆流範圍都比較窄的缺點，本發明提供一種新的半橋電路結構，其採用特殊的電路方式，使半橋電路可實現OV 起調的超寬範圍恆流。本發明解決其技術問題採用的技術方案是一種實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，半橋電路包括PFC控制電路、PFC升壓電路、半橋控制電路、半橋主電路和變壓器電路，外接電源輸入PFC升壓電路，經PFC升壓電路升壓後輸出給半橋主電路，經半橋主電路進行恆流處理後輸出給變壓器電路，經變壓器電路變壓後輸出給負載供電，PFC控制電路控制PFC升壓電路工作，半橋控制電路控制半橋主電路工作。本發明解決其技術問題採用的技術方案進一步還包括
所述的半橋電路中還包括輸出整流濾波模塊和輸出模塊，變壓器電路輸出給輸出整流濾波模塊，經輸出整流濾波模塊整流濾波後輸出給輸出模塊，由輸出模塊輸出給負載供電。所述的半橋電路中還包括輸出電壓採樣電路和反饋電路，輸出電壓採樣電路採樣輸出模塊的輸出電壓，並將採樣信號輸出給反饋電路，經反饋電路反饋給半橋控制電路。所述的反饋電路和半橋控制電路之間連接有光耦，反饋電路通過光耦經反饋信號反饋給半橋控制電路。所述的半橋電路中還包括EMI濾波電路和整流電路，外接電源經過EMI濾波電路濾波後輸入給整流電路，再經整流電路整流後，輸出給PFC升壓電路。所述的PFC升壓電路包括升壓電感Li、升壓二極體D1、電容Cl和開關管Q1，升壓電感Ll和升壓二極體Dl串聯連接，外接電源輸入升壓電感Li，經升壓電感Ll後輸出給升壓二極體D1，開關管Ql —端接地，另一端連接在升壓電感Ll和升壓二極體Dl之間，電容 Cl連接在升壓二極體Dl的後級，電容Cl另一端接地，PFC控制電路採用有源功率因數校正晶片Ul，有源功率因數校正晶片Ul控制開關管Ql通斷，升壓電感Ll上設有次級繞組，次級繞組連接在有源功率因數校正晶片Ul的信號輸入端上。
所述的半橋主電路包括開關管Q2、開關管Q3、電容C2和電容C3，開關管Q2和開關管Q3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，電容C2和電容C3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，開關管Q2和開關管Q3的公共端與電容C2和電容C3的公共端連接在變壓器電路的初級線圈兩端，半橋控制電路採用高/低端驅動晶片U2，高/低端驅動晶片 U2分別控制開關管Q2和開關管Q3的通斷。本發明的有益效果是本發明的電路結構簡單，無需增加額外的電路，即可實現恆流範圍寬，電流變化小，可使輸出終端可從1顆LED燈到多顆燈任意數接線。本發明中的初級IC的供電採用外部獨立供電，以確保任何時候IC的供電電壓都在正常值，同時，次級IC 的供電部分也採用獨立供電模式或採用副邊繞組供電，總之要確保輸出次級IC的供電電壓始終在正常值。初、次級IC的供電電壓都保持恆定值時，IC通過改變工作頻率和佔空比 (低CV時進入跳頻模式)，使輸出電流保持恆定，從而實現從OV-CV上限電壓超寬範圍調整。下面將結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。
圖1為本發明的電路方框圖。圖2為本發明的電路原理圖。
具體實施例方式本實施例為本發明優選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本發明保護範圍之內。請參看附圖1和附圖2，本發明為一種實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路， 其主要包括PFC控制電路、PFC升壓電路、半橋控制電路、半橋主電路和變壓器電路，本實施例中，電路中還包括有EMI濾波電路和整流電路，以及整流濾波模塊、輸出模塊、輸出電壓採樣電路和反饋電路，本實施例中，採用220V的AC交流電作為外接電源進行供電，外接電源經過EMI濾波電路濾波後輸入給整流電路，本實施例中，EMI濾波電路採用跨接在零線和火線之間的電容C7，經過EMI濾波電路濾波後外接電源再經整流電路整流後，輸出給PFC升壓電路，本實施例中，整流電路採用常規的整流橋BD1。本實施例中，經鎮流電路整流後的外接電源輸入PFC升壓電路，PFC控制電路控制PFC升壓電路工作，本實施例中，PFC升壓電路包括升壓電感Li、升壓二極體D1、電容Cl和開關管Q1，升壓電感Ll和升壓二極體Dl 串聯連接，外接電源輸入升壓電感Li，經升壓電感Ll後輸出給升壓二極體D1，開關管Ql — 端接地，另一端連接在升壓電感Ll和升壓二極體Dl之間，電容Cl連接在升壓二極體Dl的後級，電容Cl另一端接地，PFC控制電路採用有源功率因數校正晶片U1，本實施例中，有源功率因數校正晶片Ul採用外部電源進行供電，有源功率因數校正晶片Ul控制開關管Ql通斷，升壓電感Ll上設有次級繞組，次級繞組連接在有源功率因數校正晶片Ul的信號輸入端上。經PFC升壓電路升壓後輸出給半橋主電路，半橋控制電路控制半橋主電路工作，本實施例中，半橋主電路包括開關管Q2、開關管Q3、電容C2和電容C3，開關管Q2和開關管Q3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，本實施例中，開關管Q2和開關管Q3為高/低端輸出管，開關管Q2和開關管Q3的相位差180度，電容C2和電容C3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，本實施例中，電容C2和電容C3為隔直電容，防止直流偏磁，開關管Q2和開關管Q3的公共端與電容C2和電容C3的公共端連接在變壓器電路的初級線圈兩端，半橋控制電路採用高/低端驅動晶片U2，本實施例中，高/低端驅動晶片U2採用外部電源進行供電，高/低端驅動晶片U2分別控制開關管Q2和開關管Q3的通斷。本實施例中，經半橋主電路進行恆流處理後輸出給變壓器電路，經變壓器Tl變壓後輸出給輸出整流濾波模塊，經輸出整流濾波模塊整流濾波後輸出給輸出模塊，由輸出模塊輸出給負載供電，本實施例中，輸出整流濾波模塊採用包括二極體Q4和二極體Q5，二極體Q4和二極體Q5構成半橋整流，變壓器Tl輸出經過二極體Q4和二極體Q5整流成直流電後輸出，電容C4、電感L8和電容C5 連接「 η 」形濾波電路對變壓器Tl的輸出進行濾波處理，然後輸出給負載。本實施例中，還包括輸出電壓採樣電路和反饋電路，本實施例中，輸出電壓採樣電路採用採樣電阻RlO對輸出的負極電壓進行採樣，並將採樣信號傳輸給反饋電路，本實施例中，反饋電路採用恆流控制晶片U3，採樣信號經反饋電路反饋給半橋控制電路，本實施例中，反饋電路和半橋控制電路之間連接有光耦，反饋電路通過光耦經反饋信號反饋給半橋控制電路。
本發明的電路結構簡單，無需增加額外的電路，即可實現恆流範圍寬，電流變化小，可使輸出終端可從ι顆LED燈到多顆燈任意數接線。本發明中的初級IC的供電採用外部獨立供電，以確保任何時候IC的供電電壓都在正常值，同時，次級IC的供電部分也採用獨立供電模式或採用副邊繞組供電，總之要確保輸出次級IC的供電電壓始終在正常值。 初、次級IC的供電電壓都保持恆定值時，IC通過改變工作頻率和佔空比(低CV時進入跳頻模式)，使輸出電流保持恆定，從而實現從OV-CV上限電壓超寬範圍調整。
權利要求
1.一種實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的半橋電路包括PFC 控制電路、PFC升壓電路、半橋控制電路、半橋主電路和變壓器電路，外接電源輸入PFC升壓電路，經PFC升壓電路升壓後輸出給半橋主電路，經半橋主電路進行恆流處理後輸出給變壓器電路，經變壓器電路變壓後輸出給負載供電，PFC控制電路控制PFC升壓電路工作，半橋控制電路控制半橋主電路工作。
2.根據權利要求1所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的半橋電路中還包括輸出整流濾波模塊和輸出模塊，變壓器電路輸出給輸出整流濾波模塊， 經輸出整流濾波模塊整流濾波後輸出給輸出模塊，由輸出模塊輸出給負載供電。
3.根據權利要求2所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的半橋電路中還包括輸出電壓採樣電路和反饋電路，輸出電壓採樣電路採樣輸出模塊的輸出電壓，並將採樣信號輸出給反饋電路，經反饋電路反饋給半橋控制電路。
4.根據權利要求3所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的反饋電路和半橋控制電路之間連接有光耦，反饋電路通過光耦經反饋信號反饋給半橋控制電路。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的半橋電路中還包括EMI濾波電路和整流電路，外接電源經過EMI濾波電路濾波後輸入給整流電路，再經整流電路整流後，輸出給PFC升壓電路。
6.根據權利要求1至4中任意一項所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路，其特徵是所述的PFC升壓電路包括升壓電感Ll、升壓二極體Dl、電容Cl和開關管Ql，升壓電感Ll和升壓二極體Dl串聯連接，外接電源輸入升壓電感Li，經升壓電感Ll後輸出給升壓二極體D1，開關管Ql —端接地，另一端連接在升壓電感Ll和升壓二極體Dl之間，電容Cl 連接在升壓二極體Dl的後級，電容Cl另一端接地，PFC控制電路採用有源功率因數校正晶片Ul，有源功率因數校正晶片Ul控制開關管Ql通斷，升壓電感Ll上設有次級繞組，次級繞組連接在有源功率因數校正晶片Ul的信號輸入端上。
7.根據權利要求1至4中任意一項所述的實現OV起調的超寬範圍恆流的半橋電路， 其特徵是所述的半橋主電路包括開關管Q2、開關管Q3、電容C2和電容C3，開關管Q2和開關管Q3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，電容C2和電容C3串聯連接在半橋主電路的輸入端和地之間，開關管Q2和開關管Q3的公共端與電容C2和電容C3的公共端連接在變壓器電路的初級線圈兩端，半橋控制電路採用高/低端驅動晶片U2，高/低端驅動晶片 U2分別控制開關管Q2和開關管Q3的通斷。
全文摘要
本發明公開一種實現0V起調的超寬範圍恆流的半橋電路，半橋電路包括PFC控制電路、PFC升壓電路、半橋控制電路、半橋主電路和變壓器電路，外接電源輸入PFC升壓電路，經PFC升壓電路升壓後輸出給半橋主電路，經半橋主電路進行恆流處理後輸出給變壓器電路，經變壓器電路變壓後輸出給負載供電，PFC控制電路控制PFC升壓電路工作，半橋控制電路控制半橋主電路工作。本發明的電路結構簡單，無需增加額外的電路，即可實現恆流範圍寬，電流變化小，可使輸出終端可從1顆LED燈到多顆燈任意數接線。
文檔編號H02M1/42GK102281684SQ20111022701
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月9日 優先權日2011年8月9日
發明者唐挺榮, 徐永紅, 王永彬, 蘇周, 董潔, 顧永德 申請人:深圳茂碩電源科技股份有限公司