專利名稱：一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電 源。
背景技術(shù)：
[0002]當(dāng)前我國電力能源較為緊張，煤炭資源存量有限，很多地區(qū)在用電高峰期很容 易出現(xiàn)供電短缺的現(xiàn)象。照明用電占我國電耗的20%，因此在照明用電方面做好節(jié)能工 作可以有效地實現(xiàn)電力資源的節(jié)約。[0003]LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)是一種可以直接把電轉(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件。LED最早應(yīng)用于指示燈、數(shù)字和文字的顯示。隨著白色LED的問世，加之 LED具有工作電壓低。耗電少、發(fā)光效率高、壽命長的優(yōu)點，LED光源在通用照明領(lǐng)域 得到越來越廣泛的應(yīng)用。LED光源是一種既節(jié)能又環(huán)保的發(fā)光器件，與傳統(tǒng)光源相比， LED燈比白熾燈省電80 %，比熒光燈省電50 %。[0004]對于大功率的LED燈具，一般是由多個低功率的LED光源模塊級聯(lián)而成的。這 種級聯(lián)而成的LED燈具需要驅(qū)動電源實現(xiàn)恒流驅(qū)動。[0005]參照圖1，為現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源結(jié)構(gòu)圖。圖1所示驅(qū)動電源由兩 級電路組成第一級為PFC (Power Factor Correction，功率因數(shù)校正)模塊10a，用于進行 功率因數(shù)校正和提供一個穩(wěn)定的DC 400V母線電壓；第二級為DC/DC恒壓電路20a，用 于對輸入的DC 400V母線電壓進行降壓，輸出LED光源模塊30a需要的115V恒壓。[0006]現(xiàn)有技術(shù)所述的驅(qū)動電源，只能提供一路115V恒壓輸出。如果需要驅(qū)動多路 LED光源模塊組成的LED燈具，需要將多路LED光源模塊并聯(lián)或串聯(lián)。[0007]當(dāng)采用多路LED光源模塊串聯(lián)連接時，如果其中一個LED光源模塊發(fā)生斷路， 將導(dǎo)致整個LED燈具失效。[0008]當(dāng)采用多路LED光源模塊并聯(lián)連接時，由于LED的電壓-電流(V_I)特性的一 致性不好，故無法保證每個LED光源模塊內(nèi)部均流，使得每一個LED模塊的老化速度不 一致，影響LED燈具的整體壽命。實用新型內(nèi)容[0009]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，能夠提供 多路用于驅(qū)動發(fā)光二極管光源模塊的恒流輸出。[0010]本實用新型實施例提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，所述驅(qū)動電源包括PFC 模塊、LLC模塊、至少一路恒流BUCK模塊；[0011]所述PFC模塊，用于接收輸入交流電壓，并對所述輸入交流電壓濾波、整流、 及功率因數(shù)校正后，輸出穩(wěn)定的直流母線電壓；[0012]所述LLC模塊，用于對所述直流母線電壓降壓和隔離，輸出低于所述直流母線 電壓的恒定低壓；[0013]所述恒流BUCK模塊，用于將所述恒壓轉(zhuǎn)化為恒定電流，輸出至一路LED光源 模塊。[0014]優(yōu)選地，所述PFC模塊包括EMI濾波器、整流橋、PFC校正電路；[0015]所述EMI濾波器，用于對接收到的輸入交流電壓進行高頻濾波；[0016]所述整流橋，用于對濾波后的輸入交流電壓進行整流，輸出全波至PFC校正電 路；[0017]所述PFC校正電路，用于對接收到的全波進行功率因數(shù)校正，輸出穩(wěn)定的直流 母線電壓。[0018]優(yōu)選地，所述LLC模塊為軟開關(guān)DC-DC隔離降壓電路。[0019]優(yōu)選地，所述恒流BUCK模塊采用L6562作為控制芯片。[0020]優(yōu)選地，所述恒流BUCK模塊采用電容耦合、MOS管的D-S開關(guān)信號充當(dāng)過零 點檢測信號的PFM臨界模式電路。[0021]優(yōu)選地，所述恒流BUCK模塊包括第一電容、第二電容、第三電容、第四 電容、電感、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一二極管、第 二二極管、MOS管；[0022]所述第二電容的一端接第一二極管的陰極，第二電容的另一端接電感；所述電 感的另一端接第三電容、MOS管的漏極、第一二極管的陽極；所述第三電容的另一端依 次串接第一電阻和第四電阻到地；所述MOS管的柵極接第二電阻、第三電阻，MOS管 的源極經(jīng)電阻接地；所述第三電阻的另一端接第二二極管的陽極；所述第二二極管的陰 極和所述第二電阻的另一端接芯片L6562的GD管腳；所述第一電阻和第四電阻的公共 端接芯片L6562的ZCD管腳；所述第一電容兩端接在第一二極管的陰極和地之間；所述 MOS管的源極經(jīng)第五電阻和第四電容接地。[0023]優(yōu)選地，所述芯片L6562的外圍電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、 第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第五電容、第六電容、第七電容；[0024]所述芯片L6562的INV管腳經(jīng)第六電阻接地；COMP管腳經(jīng)第八電阻和第六電 阻接地；所述第七電阻和第六電容并聯(lián)接在INV管腳和COMP管腳之間；CS管腳經(jīng)第 四電容接地；MULT管腳經(jīng)第七電容接地，所述第十電阻和第十一電阻并聯(lián)接在所述第 七電容兩端；所述第九電阻并聯(lián)接在COMP管腳和MULT管腳之間；VCC管腳接工作電 源和第五電容，所述第五電容的另一端接地；GND管腳接地[0025]根據(jù)本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術(shù)效果[0026]本實用新型實施例所述驅(qū)動電源中，采用三級電路構(gòu)成，其第二級即LLC模塊 的輸出端可以接至少一路恒流BUCK模塊，每路恒流BUCK模塊用于驅(qū)動一路LED光源 模塊。由此實現(xiàn)了本實用新型實施例所述驅(qū)動電源能夠提供多路用于驅(qū)動LED光源模塊 的恒流輸出，同時驅(qū)動多路LED光源模塊。


[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源結(jié)構(gòu)圖；[0028]圖2為本實用新型實施例提供的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源結(jié)構(gòu)圖；[0029]圖3為本實用新型實施例提供的PFC模塊結(jié)構(gòu)圖；[0030]圖4為本實用新型實施例提供的恒流BUCK模塊電路圖。
具體實施方式
[0031]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。[0032]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，能夠提供 多路用于驅(qū)動發(fā)光二極管光源模塊的恒流輸出。[0033]參照圖2，為本實用新型實施例提供的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源結(jié)構(gòu)圖。圖2所示 的驅(qū)動電源包括三級電路組成[0034]第一級為PFC模塊10，用于接收輸入交流電壓，并對所述輸入交流電壓進行濾 波、整流、及功率因數(shù)校正，輸出穩(wěn)定的直流母線電壓至LLC模塊20;[0035]第二級為LLC (諧振變換器)模塊20，用于對輸入的直流母線電壓進行降壓，輸 出低于所述直流母線電壓的恒定低壓，發(fā)送至恒流BUCK(降壓式變換電路)模塊30;同 時，所述LLC模塊20還起到隔離的作用，用于實現(xiàn)驅(qū)動電源的高壓邊(直流母線電壓) 與低壓邊(恒定低壓)之間的隔離。[0036]第三級為至少一路恒流BUCK模塊30，用于將接收到的所述恒定低壓轉(zhuǎn)化為驅(qū) 動LED光源模塊40工作所需的恒定電流，輸出至一路LED光源模塊40。[0037]本實用新型實施例所述驅(qū)動電源中，采用三級電路構(gòu)成，其第二級即LLC模塊 20，其輸出端可以接至少一路恒流BUCK模塊30，每路恒流BUCK模塊30用于驅(qū)動一 路LED光源模塊40。由此實現(xiàn)了本實用新型實施例所述驅(qū)動電源能夠提供多路用于驅(qū)動 LED光源模塊40的恒流輸出，同時驅(qū)動多路LED光源模塊40。[0038]本實用新型實施例中，所述PFC模塊10接收輸入交流電壓，對所述輸入交流電 壓進行濾波、整流、功率因數(shù)校正，輸出穩(wěn)定的直流母線電壓。[0039]如圖3所示，為本實用新型實施例提供的PFC模塊結(jié)構(gòu)圖。圖3所示的所述 PFC模塊10可以包括EMI(Electromagnetic Interference,電磁干擾)濾波器101、整流 橋102、PFC校正電路103。[0040]其中，所述EMI濾波器101用于對接收到的輸入交流電壓進行高頻濾波。所述 EMI濾波器101能夠濾除輸入交流電壓中的高頻雜波，抑制交流電網(wǎng)中的高頻干擾對設(shè)備 的影響，同時也抑制設(shè)備對交流電網(wǎng)的干擾。[0041]所述整流橋102對經(jīng)過了 EMI濾波器101濾波后的輸入交流電壓進行整流，輸 出全波至PFC校正電路103。[0042]所述PFC校正電路103對接收到的全波進行功率因數(shù)校正，輸出穩(wěn)定的直流母 線電壓。所述PFC校正電路103能夠提高所述驅(qū)動電源的功率因數(shù)，節(jié)省無功功率損 耗，避免交流電網(wǎng)內(nèi)的第三階諧波電流造成的一些問題。具體的，一般無PFC校正電路 的驅(qū)動電源，其功率因數(shù)為0.5-0.7左右，帶PFC校正電路的驅(qū)動電源其功率因數(shù)可達到 0.99以上。[0043]本實用新型實施例中，所述輸入交流電壓一般可以為AC85V ^4V。下面以上 述輸入交流電壓的取值范圍為例進行詳細描述，但本實用新型實施例所述的驅(qū)動電源， 其輸入交流電壓并不限于上述取值范圍。[0044]所述輸入交流電壓經(jīng)過PFC模塊10的濾波、整流和功率因數(shù)校正后，輸出的直 流母線電壓一般為380V 400V。這種窄電壓輸入范圍大大有利于所述驅(qū)動電源中第二 級電路(LLC模塊20)的采用。[0045]所述LLC模塊20，對輸入的380V 400V的直流母線電壓進行降壓，輸出115V 的恒定低壓，可以用于驅(qū)動多路標(biāo)稱為DC OV DC 92V/350 MA的LED光源模塊40。 本實用新型實施例提供的圖2中，以6路LED光源模塊40為例進行說明，但本實用新型 其他實施例中，所述驅(qū)動電源可以驅(qū)動多路LED光源模塊40，其具體路數(shù)可以根據(jù)實際 情況具體設(shè)定。[0046]所述恒流BUCK模塊30將接收到的115V恒定低壓轉(zhuǎn)化為350MA恒定電流，驅(qū) 動LED光源模塊40。[0047]如圖2所示，所述驅(qū)動電源的第三級電路包括6路恒流BUCK模塊30，每路恒 流BUCK模塊30用于驅(qū)動一路LED光源模塊40，由此實現(xiàn)了本實施例所述驅(qū)動電源可 以提供多路用于驅(qū)動LED光源模塊40的恒流輸出。[0048]需要說明的是，本實用新型實施例中，所述LLC模塊20采用軟開關(guān)DC-DC隔 離降壓電路。本實用新型采用的PFC模塊10和LLC模塊20均為本領(lǐng)域的成熟技術(shù)，在 此不做詳細描述。下面對本實用新型實施例采用的恒流BUCK模塊30進行詳細介紹。[0049]參照圖4，為本實用新型實施例提供的恒流BUCK模塊電路圖。圖4所示恒流 BUCK模塊30采用L6562作為控制芯片。圖4所示恒流BUCK模塊30，其通過接插件 JPl與主板連接。所述接插件JPl包括8個管腳，其中管腳1接+15V，為芯片L6562 供電；管腳2和3接地；管腳4和5接LED光源模塊的正輸入端；管腳6和7接LED光 源模塊的負輸入端；管腳8懸空。[0050]如圖4所示，所述芯片L6562具有8個管腳，各管腳的功能分別如下所述管腳 1 (INV腳)為電壓誤差放大器的反相輸入端和輸出電壓過壓保護輸入端；管腳2 (COMP 腳)為電壓誤差放大器的輸出端和芯片內(nèi)部乘法器的一個輸入端；管腳3(MULT腳)為 芯片內(nèi)部乘法器的另一輸入端；管腳4(CS腳)為芯片峰值電流采樣輸入端；管腳5(ZCD 腳)為電感L501電流過零點檢測端；管腳6(GND腳)為芯片地，芯片所有信號均以該 管腳為參考；管腳7 (GD腳)為MOS管Q301的驅(qū)動信號輸出管腳，接MOS管Q301的 柵極；為避免Q301的驅(qū)動信號振蕩，在GD腳與Q301的柵極之間接電阻R301 ；管腳 8 (VCC腳)為芯片的電源管腳，用于接啟動電路和電源電路。[0051]具體的，本實用新型實施例所述恒流BUCK模塊30包括第一電容C210、第 二電容C301、第三電容C103、第四電容C309、電感L501、第一電阻R311、第二電阻 R301、第三電阻R302、第四電阻R312、第五電阻R305、第一二極管D301、第二二極管 D302、MOS 管 Q301。[0052]所述第二電容C301的一端接第一二極管D301的陰極，第二電容C301的另一端 接電感L501;所述電感L501的另一端接第三電容C103、MOS管Q301的漏極、第一二 極管D301的陽極；所述第三電容C103的另一端依次串接第一電阻R311和第四電阻R312 到地；所述MOS管Q301的柵極接第二電阻R301、第三電阻R302，MOS管Q301的源 極經(jīng)電阻RS301接地；所述第三電阻R302的另一端接第二二極管D302的陽極；所述第 二二極管D302的陰極和所述第二電阻R301的另一端接芯片L6562的管腳7(GD腳)；所述第一電阻11311和第四電阻11312的公共端接芯片1^6562的管腳5(2€0腳)；所述第一 電容C210兩端接在第一二極管D301的陰極和地之間；所述MOS管Q301的源極經(jīng)第五 電阻R305和第四電容C309接地。[0053]所述芯片L6562的外圍電路包括第六電阻R303、第七電阻R304、第八電阻 R3041、第九電阻R309、第十電阻R3101、第i^一電阻R310、第五電容C311、第六電容 C308、第七電容C306。[0054]所述芯片L6562的管腳1 (INV腳)經(jīng)第六電阻R303接地；管腳2 (COMP腳) 經(jīng)第八電阻R3041和第六電阻R303接地；所述第七電阻R304和第六電容C308并聯(lián)接在 管腳1(INV腳)和管腳2(COMP腳)之間；管腳4(CS腳)經(jīng)第四電容C309接地；管腳 3(MULT腳)經(jīng)第七電容C306接地，所述第十電阻R3101和第i^一電阻R310并聯(lián)接在所 述第七電容C306兩端；所述第九電阻R309并聯(lián)接在管腳2 (COMP腳)和管腳3 (MULT 腳)之間；管腳8(VCC腳)接工作電源和第五電容C311，所述第五電容C311的另一端 接地；管腳6 (GND腳)接地。[0055]本實用新型實施例所述恒流BUCK模塊30中，采用電容耦合電感電流檢測過零 點電流的PFM臨界模式電路。其工作原理如下所述[0056]如圖4所示，啟動恒流BUCK模塊，芯片L6562供電正常，驅(qū)動MOS管Q301導(dǎo)通。[0057]當(dāng)MOS管Q301導(dǎo)通時，電感L501的電流從右向左流經(jīng)MOS管Q301到地，逐步增大，當(dāng)電流達到設(shè)定的最大值時，所述MOS管Q301關(guān)斷。MOS管Q301關(guān)斷后， 電感L501續(xù)流，電流從右向左逐步減小，此時電感L501的電流有兩條支路，一路是通過 二極管D301達到直流正母線，一路通過電容C103和電阻R311耦合到芯片L6562的管腳 5(ZCD腳)形成高電平。當(dāng)電感L501上電流減小到零的時候，芯片L6562的5腳(ZCD 腳)由高電平變成低電平，下降沿產(chǎn)生，使得芯片L6562的驅(qū)動輸出跳變，MOS管Q301 再次導(dǎo)通。臨界模式下，LED輸出平均電流等于電感L501峰值電流的一半，其峰值電 流可以通過對芯片L6562的管腳2 (COMP)和管腳3 (MULT)上電壓的乘積與電阻RS301 上面采樣得到的電壓來確定?，F(xiàn)有通常采用的PFM調(diào)制恒流BUCK模塊中，一般采用主 電感加輔助線圈作為儲能元件，類似高頻變壓器的做法，所述L6562芯片的管腳ZCD通 過電阻接變壓器的副邊繞組，由此實現(xiàn)對變壓器的電流過零點檢測。但是，在實際應(yīng)用 時，不同的恒流BUCK模塊，其需要的變壓器的實際參數(shù)是不相同的。因此，現(xiàn)有的恒 流BUCK模塊中，其變壓器的參數(shù)需要單獨設(shè)計、特別定制，致使其電路造價較高且不 利于推廣，普適性較差。[0058]具體的，如圖4所示，本實用新型實施例中，采用電感L501代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變壓器 結(jié)構(gòu)，同時，采用電容C103耦合的方式，省略了傳統(tǒng)變壓器的副邊繞組。如圖4所示， 所述L6562芯片的管腳ZCD通過電阻R311和電容C103接到電感L501上，由此簡化了 電路結(jié)構(gòu)。同時，對于不同的恒流BUCK模塊，只需設(shè)計適當(dāng)?shù)碾姼蠰501、電阻R311、 電容C103的具體參數(shù)即可。而上述三種元器件均是市場上的常規(guī)器件，很容易滿足其規(guī) 格需求，既能降低電路造價，又易于實現(xiàn)。[0059]圖4所示恒流BUCK模塊的其他電路結(jié)構(gòu)(L6562芯片及其外圍電路接法等)為 現(xiàn)有BUCK模塊的電路的常規(guī)接法，在此不做贅述。[0060] 以上對本實用新型所提供的一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，進行了詳細介紹，本 文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員， 依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本 說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述驅(qū)動電源包括PFC模塊、LLC 模塊、至少一路恒流BUCK模塊；所述PFC模塊，用于接收輸入交流電壓，并對所述輸入交流電壓濾波、整流、及功 率因數(shù)校正后，輸出穩(wěn)定的直流母線電壓；所述LLC模塊，用于對所述直流母線電壓降壓和隔離，輸出低于所述直流母線電壓 的恒定低壓；所述恒流BUCK模塊，用于將所述恒壓轉(zhuǎn)化為恒定電流，輸出至一路LED光源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述PFC模塊包括 EMI濾波器、整流橋、PFC校正電路；所述EMI濾波器，用于對接收到的輸入交流電壓進行高頻濾波；所述整流橋，用于對濾波后的輸入交流電壓進行整流，輸出全波至PFC校正電路；所述PFC校正電路，用于對接收到的全波進行功率因數(shù)校正，輸出穩(wěn)定的直流母線 電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述LLC模塊為軟 開關(guān)DC-DC隔離降壓電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述恒流BUCK模塊 采用L6562作為控制芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述恒流BUCK模塊 采用電容耦合、MOS管的D-S開關(guān)信號充當(dāng)過零點檢測信號的PFM臨界模式電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述恒流BUCK模塊 包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、電感、第一電阻、第二電阻、第三 電阻、第四電阻、第五電阻、第一二極管、第二二極管、MOS管；所述第二電容的一端接第一二極管的陰極，第二電容的另一端接電感；所述電感的 另一端接第三電容、MOS管的漏極、第一二極管的陽極；所述第三電容的另一端依次串 接第一電阻和第四電阻到地；所述MOS管的柵極接第二電阻、第三電阻，MOS管的源 極經(jīng)電阻接地；所述第三電阻的另一端接第二二極管的陽極；所述第二二極管的陰極和 所述第二電阻的另一端接芯片L6562的GD管腳；所述第一電阻和第四電阻的公共端接芯 片L6562的ZCD管腳；所述第一電容兩端接在第一二極管的陰極和地之間；所述MOS 管的源極經(jīng)第五電阻和第四電容接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，其特征在于，所述芯片L6562的外 圍電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第 五電容、第六電容、第七電容；所述芯片L6562的INV管腳經(jīng)第六電阻接地；COMP管腳經(jīng)第八電阻和第六電阻接 地；所述第七電阻和第六電容并聯(lián)接在INV管腳和COMP管腳之間；CS管腳經(jīng)第四電 容接地；MULT管腳經(jīng)第七電容接地，所述第十電阻和第十一電阻并聯(lián)接在所述第七電 容兩端；所述第九電阻并聯(lián)接在COMP管腳和MULT管腳之間；VCC管腳接工作電源和 第五電容，所述第五電容的另一端接地；GND管腳接地。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電源，所述驅(qū)動電源包括PFC模塊、LLC模塊、至少一路恒流BUCK模塊；所述PFC模塊，用于接收輸入交流電壓，并對所述輸入交流電壓濾波、整流、及功率因數(shù)校正后，輸出穩(wěn)定的直流母線電壓；所述LLC模塊，用于對所述直流母線電壓降壓和隔離，輸出低于所述直流母線電壓的恒定低壓；所述恒流BUCK模塊，用于將所述恒定低壓轉(zhuǎn)化為恒定電流，輸出至一路LED光源模塊。采用本實用新型實施例，能夠提供多路用于驅(qū)動發(fā)光二極管光源模塊的恒流輸出。
文檔編號H05B37/02GK201813590SQ20102021193
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者冷超靖, 楊國仁, 陳虹 申請人:杭州奧能照明電器有限公司