一種具有跟隨特性的低功耗led線性電源的製作方法
2023-11-03 02:06:22 2
一種具有跟隨特性的低功耗led線性電源的製作方法
【專利摘要】本發明提出了一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，包括：單級PFC恆壓電源，恆流採樣放大電路，電壓跟隨電路，紋波抑制電路；其中所述單級PFC恆壓電源，所述恆流採樣放大電路，所述電壓跟隨電路與所述紋波抑制電路順次電性連接。本發明提出一種低成本、低紋波、高效率、無頻閃的具有跟隨特性的低功耗LED線性電源。
【專利說明】一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED驅動電源領域，特別是指一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源。
【背景技術】
[0002]眾所周知，LED照明具有能效高、壽命長和綠色環保等優勢，被視為最有潛力的下一代照明光源，近年來LED照明市場獲得了迅速的發展。其中單級PFC拓撲結構，由於其功率因數高、系統成本低、體積小而在LED照明領域獲得了廣泛的應用。但是由於單級PFC拓撲結構固有的低頻紋波，單級PFC紋波高達3-10V，造成其在使用時存在一定的缺陷。
[0003]1.單級PFC的電源紋波太大，頻閃嚴重，對人的視力有很大的影響。
[0004]2.單級PFC的電源紋波太大，頻閃嚴重，因此一些要求低紋波的場合如電臺、電視臺等新聞媒體應用受到限制。
[0005]目前降低紋波大致兩種方案:
[0006]a.單級PFC恆壓源加DC-DC變換器，但EMI和成本都會上去。
[0007]b.單級PFC恆壓源加普通的線性恆流，相對於DC-DC的EMI會好，成本也會低。但由於LED的VF —致性不會很好，離散性較大，在負載LED VF偏低的情況下線性恆流壓降高、損耗大。
[0008]例如目前應用最多的20-50W LED電源，大都是單級PFC電源，這種拓撲結構即能提高功率因數(0.95以上)，成本低、電路簡潔、頗受客戶青睞。但是由於單級PFC拓撲結構固有的低頻紋波大，頻閃的問題仍不能解決。市場上急需一種EMI檢測好通過，成本較低、效率較高、低紋波、無頻閃的電源。
【發明內容】
[0009]本發明提出一種低成本、低紋波、高效率、無頻閃的具有跟隨特性的低功耗LED線性電源。
[0010]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0011]一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，包括:單級PFC恆壓電源，恆流採樣放大電路，電壓跟隨電路，紋波抑制電路；其中所述單級PFC恆壓電源，所述恆流採樣放大電路，所述電壓跟隨電路與所述紋波抑制電路順次電性連接。
[0012]本發明提供的LED線性電源，通過電壓跟隨電路控制電壓在1.2V以下，使其低功耗、高效率，通過紋波抑制電路將LED驅動電源輸出的紋波從幾伏降至幾百毫伏。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發明一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源的線路框圖；
[0015]圖2為本發明一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0017]一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，包括:單級PFC恆壓電源，恆流採樣放大電路，電壓跟隨電路，紋波抑制電路；其中所述單級PFC恆壓電源，所述恆流採樣放大電路，所述電壓跟隨電路與所述紋波抑制電路順次電性連接。
[0018]優選的，所述恆流採樣放大電路包括放大器1，功率MOS管Q2，分壓電阻R35，R28，R26，電流採樣電阻R30、R31、R39 ;其中由TL431提供2.5V基準電壓，放大器I控制功率MOS管恆流；放大器I的3腳由R35，R28，R26分壓後為恆流採樣放大電路提供基準電壓，此基準電壓可以根據電源參數進行調整；功率MOS管Q2的源極對地連接相互並聯的R30、R31、R39 ;電流採樣電壓饋送至放大器I的2腳，和放大器I的3腳比較放大後，由放大器I的I腳控制MOS管Q2的柵極完成恆流輸出。
[0019]優選的，所述電壓跟隨電路包括放大器2和光電耦合器U2A，所述分壓電阻R35和R28、R26，電阻R32、R33以及所述功率MOS管；精密基準源TL431提供2.5V電壓，電壓通過所述分壓電阻R35和R28、R26後為所述放大器2的5腳提供基準電壓；所述電阻R32、R33串聯成電壓採樣電阻，所述電壓採樣電阻將功率MOS管Q2的漏極的採樣的電壓信號反饋至所述放大器2的6腳，並與所述放大器2的5腳的基準電壓比較放大，放大器2的7腳控制光電耦合器U2A ;經放大器I的7腳驅動著光電耦合器U2A，從而控制著功率MOS管Q2的DS(漏極和源極)之間的電壓，使其DS (漏極和源極)之間的電壓小於1.2V，實現了低功耗，高效率；光電耦合器U2A的型號為PC817。
[0020]優選的，功率MOS管Q2串聯在單級PFC恆壓源輸出迴路中。
[0021]優選的，放大器I與放大器2的型號為LM358。
[0022]優選的，所述放大器I的2腳為恆流採樣端；所述功率MOS管的D極通過所述R32和所述R33連接放大器2反向輸入端6腳；所述放大器2的輸出端7腳通過R37和光電耦合器的K腳連接。
[0023]優選的，所述紋波抑制電路用於控制MOS管的功耗和輸出紋波的大小，由雙運放LM358放大器2，電壓採樣電阻R32，R33，以及反饋電阻R36，反饋電容C16，C17，光電耦合器U2A所組成。精密基準源TL431提供2.5V基準，再經R35和R28、R26分壓後為LM358放大器2的5腳提供所需的基準電壓，電壓採樣電阻R32，R33從功率MOS管Q2的漏極採樣紋波電壓，饋送給雙運放LM358放大器2的6腳反相輸入端，和放大器2的5腳的基準電壓比較放大，去驅動光電耦合器U2A，雙運放LM358將紋波電壓抑制的很低。紋波電壓從幾伏抑制到幾百毫伏。
[0024]本發明提供的具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，從圖2的原理圖中，可以清楚看出僅一個雙運放放大器LM358和一個功率MOS管主要器件，以及十幾個貼片電阻、電容；比DC/DC電路要省掉續流二極體和續流電感等器件，本發明提供的LED線性電源成本低是顯而易見的；運算放大器5腳的基準電壓控制著功率MOS管Q2的D、S之間的電壓，使其電壓在1.2V以內，一般線性電源其壓差大多在3-5V之間；很明顯本電路提高了效率。功率MOS管Q2在調整過程中減少了 IOOHz的工頻紋波；實現了低成本、低紋波、高效率、無頻閃的設計目標。
[0025]本發明提供的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，具有如下優點:
[0026]1.具有和單級PFC架構的LED恆壓驅動電源匹配能力，兩種電源發揮各自優點有機的融為一體
[0027]2.具有電壓跟隨的高效率LED線性恆流電源，即能控制功率MOS的功耗
[0028]使其效率高，又能抑制單級PFC恆壓源固有的低頻紋波，使其低紋波。
[0029]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，包括:單級PFC恆壓電源，恆流採樣放大電路，電壓跟隨電路，紋紋波抑制電路；其中所述單級PFC恆壓電源，所述恆流採樣放大電路，所述電壓跟隨電路與所述紋波抑制電路順次電性連接。
2.如權利要求1所述的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，所述恆流採樣放大電路包括放大器I，功率MOS管Q2，分壓電阻R35，R28，R26，電流採樣電阻R30、R3UR39 ;放大器I的3腳由R35，R28，R26分壓後為恆流採樣放大電路提供基準電壓；功率MOS管Q2的源極對地連接相互並聯的R30、R31、R39。
3.如權利要求2所述的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，所述電壓跟隨電路包括放大器2和光電耦合器U2A，所述分壓電阻R35和R28、R26，電阻R32、R33以及所述功率MOS管；電壓通過所述分壓電阻R35和R28、R26後為所述放大器2的5腳提供基準電壓；所述電阻R32、R33串聯成電壓採樣電阻，所述電壓採樣電阻將功率MOS管Q2的漏極的採樣的電壓信號反饋至所述放大器2的6腳，並與所述放大器2的5腳的基準電壓比較放大，放大器2的7腳控制光電稱合器U2A。
4.如權利要求2所述的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，功率MOS管Q2串聯在單級PFC恆壓源輸出迴路中。
5.如權利要求3所述的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，放大器I與放大器2的型號為LM358。
6.如權利要求3所述的一種具有跟隨特性的低功耗LED線性電源，其特徵在於，所述放大器I的2腳為恆流採樣端；所述功率MOS管的D極通過所述R32和所述R33連接放大器2反向輸入端6腳；所述放大器2的輸出端7腳通過R37和光電耦合器的K腳連接。
【文檔編號】H05B37/02GK103945608SQ201410151563
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】李錦紅, 孫立濤, 邱榮盛 申請人:廣東科谷電源有限公司