[發明專利]高效高電流調整率非隔離開關電源

在審

• 申請號: 201610089421.5
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105515416A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 張光陽
• 申請（專利權）人: 張光陽
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高效高電流調整率非隔離開關電源裝置，其效率特別高， 穩流效果良好，可做多種電器的電源，特別適合作LED燈具的驅動電源。

背景技術

使用最廣泛的開關電源是隔離式開關電源，其效率一般在80-90％之間，這 意味著發熱嚴重，浪費能量多，散熱負擔重；而且體積也很大。目前已有集成 化的非隔離開關電源HA22004PB(屬于HA220XXPB系列)面市(網上可 查)，并被認為是同類型中最好的電源，其最佳輸出電壓范圍是150-180伏，在 此電壓范圍外電流隨電壓變化而快速變化，說不上是真正的恒流電源，最大輸 出電流是60毫安，折合最大輸出功率約為10瓦，可見其指標并無優勢。本專 利權人曾申請過類似專利(ZL201420732224.7，ZL201220391624.7)，但不夠理 想，特別是功率因數和輸出電流調整率都遠低于本專利。

發明內容

為了解決目前LED燈具驅動電源存在的所述問題，本發明的目的在于：為 人們提供一種高效高電流調整率非隔離開關電源，它的線路簡單，使用元件 少，體積小，基本沒有多少能量損耗，可不必使用散熱片，效率可達到98％。

本發明提供實施的基本技術方案如下：

一種高效高電流調整率非隔離開關電源(見圖1)，其特征在于：包括有整 流濾波電路、開關電源電路、電感儲能回收電路和輸出恒定電流電路；其中：

整流濾波電路由整流橋堆Br1和電容C2組成，整流橋堆Br1的兩個輸入 端連接220伏交流市電，其輸出的兩端有一端接地GND而另一端輸出電壓 V+，在該輸出電壓線V+與地線之間接裝有濾波的電容C2，組成了所述整流濾 波電路。

開關電源電路，由電感L3、電阻R5、場效應管F8、穩壓二極管D9、電 容C10、三極管T11、電阻R12、電阻R13、電容C14組成；其中，電感L3的 一端與V+電壓線連接，其另一端與電壓線V2連接，與電壓線V2連接的還有 電容C10的一端、場效應管F8的漏極。場效應管F8的源極與電壓線V4連 接，電壓線V4還與穩壓二極管D9的陽極、電阻R12的一端連接。電容C10 的另一端與三極管T11的基極和電阻R12的另一端連接；三極管T11的發射極 連接輸出端OUT電壓線。場效應管F8的刪極連接電壓線V1，電壓線V1還與 電阻R5的低壓端和穩壓二極管D9的陰極連接，電阻R5的高壓端與電壓線V+ 連接；電阻R5是三極管T11集電極的負載電阻，此集電極的電壓變化通過相 連的場效應管刪極控制著場效應管的電流變化。

電感儲能回收電路由電容C6、二極管D4、二極管D7組成；其中：電容 C6的一端與電壓線V2連接，電容C6的另一端與V3電壓線連接，V3電壓線 還與二極管D4的陰極、二極管D7的陽極連接；二極管D4的陽極與地線連 接，二極管D7的陰極與電壓線V4連接。

輸出恒定電流電路由電阻R13、電容C14和電容C15組成；其中：電阻 R13的高壓端、電容C14的高壓端與電壓線V4連接，電阻R13的低壓端和電 容C14的低壓端與輸出端OUT電壓線連接；輸出端OUT還與電容C15的高壓 端連接，電容C15的低壓端接地GND。輸出端OUT與地線間可外接負載比如 LED燈具D16。

附加技術特征是：

(1)(見圖2)所述場效應管F8柵極電路中的負載電阻R5更可以替換成 由電阻R17、穩壓二極管D18、三極管T19和電阻R20組成的恒流源線路；其 中三極管T19的集電極連接到V1電壓線，其發射極通過電阻R17連接到整流 電路的輸出電壓線V+上，其基極一路通過電阻R20接地GND，該基極另一路 通過穩壓二極管D17的陽極到達其陰極而連接到整流電路的輸出電壓線V+ 上。這樣將可提高本電源輸出電流調整率。

(2)(見圖3)不僅將場效應管F8柵極電路中與輸出電壓線V+連接的電 阻R5替換成由電阻R17、穩壓二極管D18、三極管T19和電阻R20組成的恒 流源，而且在橋堆Br1的一個輸入臂與220伏市電之間串接一只降低橋堆輸入 電壓的電容C21。這樣不但可提高本電源輸出電流調整率，還使本電源輸出電 壓很容易降低到很低，甚至輸出短路也不會損毀電路，以滿足技術要求高以及 供電電壓較低的負載如燈具等的要求。

本發明的工作原理如下：