[實(shí)用新型]無(wú)高壓電解電容的恒流LED電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120330999.8
• 申請(qǐng)日: 2011-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN202276501U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂國(guó)峰;周梅鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜興市宏力燈桿燈具有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;H02M1/42
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 高原

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種LED燈電源，尤其是一種無(wú)高壓電解電容的恒流LED電源。

背景技術(shù)

LED作為一種全新的照明方式，具有節(jié)約能源，壽命長(zhǎng)，無(wú)汞污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。

現(xiàn)有的LED電源一般采用傳統(tǒng)的開關(guān)電源方案設(shè)計(jì)電路，需要用到高壓電解電容，而且輸出恒壓控制。

傳統(tǒng)的做法，先將交流輸入整流成Vbus1，然后通過專門的功率因素校正電路，如L6562等，升壓輸出直流Vbus2。通過L6562的調(diào)整，由于非阻性負(fù)載所導(dǎo)致的交流輸入電壓和交流輸入電流之間的相位角縮小至0，這樣功率因素接近1。通過傳統(tǒng)的DC-DC開關(guān)電源電路，比如TEA1552T等，可以把高壓直流Vbus2通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰牡蛪褐绷鱒s。Vs再通過TL341等的穩(wěn)壓，便得到負(fù)載所需要的Vout。

傳統(tǒng)電路存在以下幾個(gè)問題：

1，壽命短。傳統(tǒng)開關(guān)電源的做法，需要在Vbus2后面增加一個(gè)大容量高壓電解電容穩(wěn)壓濾波，由于電解電容在高壓、高溫的情況下，電解液易揮發(fā)，壽命短，成為制約整個(gè)控制器壽命的短板。

2，恒流效果差。傳統(tǒng)開關(guān)電源一般采用恒壓控制，恒壓下的LED燈，電壓的微小波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致電流的較大波動(dòng)。電流波動(dòng)大，即LED功率波動(dòng)較大，會(huì)導(dǎo)致光照強(qiáng)度波動(dòng)也大，還會(huì)影響LED的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)高壓電解電容的恒流LED電源。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的無(wú)高壓電解電容的恒流LED電源包括依次相連的EMI/EMC模塊、橋式整流模塊，所述橋式整流模塊的輸出依次通過帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊、恒流限壓控制模塊連接到LED光源。

所述帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括L6562A芯片，L6562A芯片的Vcc1腳接橋式整流模塊輸出的高電平Vbus1，變壓器輔助繞組一端接地，另一端通過第一二極管接所述Vcc1腳。L6562A芯片的OUT腳連接MOS管Q1柵極，MOS管漏極通過變壓器主繞組接橋式整流模塊輸出的高電平Vbus1，MOS管源極和L6562A芯片的CS腳通過第三電阻接地。L6562A芯片的INV腳通過光耦與所述恒流限壓控制模塊連接。

所述恒流限壓控制模塊包括TSM1052芯片，變壓器次級(jí)繞組一端接地，另一端通過第三二極管和第二電解電容組成的整流濾波電路提供直流電壓，直流電壓通過第四二極管接TSM1052芯片的Vcc2腳，所述Vcc2腳連接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管正極接地，TSM1052芯片的Vctrl腳通過第四電阻接第四二極管的負(fù)極，并通過第五電阻接地；TSM1052芯片的Isense腳通過第六電阻接地，所述直流電壓和Isense腳接在LED光源兩端給LED光源供電。

所述直流電壓和TSM1052芯片的Isense腳通過串聯(lián)在LED光源兩端的共模濾波電感給LED光源供電。

所述橋式整流模塊的兩個(gè)輸出端之間連接第一電容，第一電容是固態(tài)電容。

有益效果：本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：

1、取消壽命最短的高壓電解電容，延長(zhǎng)控制器壽命，理論壽命由萬(wàn)小時(shí)以內(nèi)延長(zhǎng)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)。

2、通過采用同時(shí)帶有電流環(huán)和電壓環(huán)的電路，使輸出恒流，電流精度可達(dá)±1％，同時(shí)限壓。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路模塊示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所述，本實(shí)用新型所述的無(wú)高壓電解電容的恒流LED電源，包括如下部分：

1、EMI/EMC電路。防止外界和控制器相互之間的電磁干擾。

2、橋式整流。用于將交流輸入轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鱒bus1。

3、功率因素校正芯片L6562A及周邊電路。

4、變壓器。用于把高壓直流Vbus1變成低壓直流Vs。

5、恒流限壓芯片TSM1052。同時(shí)具有電流環(huán)和電壓環(huán)，使得輸出恒流，同時(shí)輸出電壓限定在一定范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型包括依次相連的EMI/EMC模塊、橋式整流模塊，橋式整流模塊的輸出依次通過帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊、恒流限壓控制模塊連接到LED光源；本電源為單端反激式電路；所述EMI/EMC模塊輸入220V交流。在輸入端并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻VR1防止雷擊。電感L1，電容CX1，CX2，CY1-CY4起濾波作用。橋式整流模塊的整流橋BD1將交流輸入變成直流Vbus1，Vbus1波形為半個(gè)正弦波形式。整流橋BD1的兩個(gè)輸出端之間連接第一電容C1，第一電容C1采用固態(tài)電容，比如CBB電容，取消了壽命短的高壓電解電容；所述帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括L6562A芯片IC1，L6562A芯片IC1的Vcc1接橋式整流模塊輸出的高電平Vbus1，L6562A芯片IC1的OUT腳連接MOS管Q1柵極，MOS管Q1漏極通過變壓器主繞組NP接橋式整流模塊輸出的高電平Vbus1，MOS管Q1源極和L6562A芯片IC1的CS腳通過第三電阻R3接地，變壓器輔助繞組Naux一端接地，另一端通過第一二極管D1接所述Vcc1腳，L6562A芯片IC1的INV腳通過光耦與所述恒流限壓控制模塊連接；所述恒流限壓控制模塊包括TSM1052芯片IC2，變壓器次級(jí)繞組Ns一端接地，另一端通過第三二極管D3和電解電容E2組成的整流濾波電路提供直流電壓Vs，直流電壓Vs通過第四二極管D4接TSM1052芯片IC2的Vcc2腳，所述Vcc2腳連接穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管D5正極接地，TSM1052芯片IC2的Vctrl腳通過第四電阻R4接第四二極管D4的負(fù)極，并通過第五電阻R5接地；TSM1052芯片IC2的Isense腳通過第六電阻R6接地，所述直流電壓Vs和Isense腳通過串聯(lián)在LED光源兩端的共模濾波電感L2給LED光源供電；L6562A通過對(duì)整流后Vbus1波形的跟蹤，相機(jī)觸發(fā)MOS管Q1，使得流過變壓器主繞組Np的電流包絡(luò)和Vbus1同步。同時(shí)，變壓器主繞組Np電流和交流輸入電流同步，而Vbus1和交流輸入電壓同步，這樣，交流輸入電壓和電流同步，使得功率因素接近1。變壓器輔助繞組Naux給L6562A芯片供電；變壓器次級(jí)繞組Ns通過D3整流和E2濾波，輸出直流電壓Vs。Vs一路給LED供電，一路通過D4給TSM1052芯片供電，穩(wěn)壓二極管D5使TSM1052電壓穩(wěn)定在12V左右工作。流過LED的電流，通過R6采樣送至Isense腳，TSM1052內(nèi)部比較器構(gòu)成電流環(huán)，使得Isense腳的電壓恒定在0.2V，這樣輸出電流Iout＝0.2V/R6。Vout電壓和Vs電壓幾乎相等，被R4，R5采樣送至Vctrl腳，TSM1052內(nèi)部比較器構(gòu)成電壓環(huán)，使得Vctrl腳電壓不得超過1.2V，這樣Vout＝Vs＜1.2×(R4+R5)/R5+0.7。