一種支持可控硅調(diào)光的led驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種支持可控硅調(diào)光LED驅(qū)動電路，包括輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、輸出反饋電路以及PWM控制器，輸出反饋電路包括電流反饋與電壓反饋，其中該電壓反饋電路包括變壓器T1，二極管D2、上拉電阻R21、下拉電阻R20以及控制芯片U2，該變壓器T1的輔助繞組一端腳接地，另一端腳與二極管D2陽極相連，該二極管D2的陰極與所述上拉電阻R21一端相連，上拉電阻R21另一端與控制芯片U2的反饋輸入端INV相連；所述下拉電阻R20一端接地，另一端與控制芯片U2的電壓輸入端VCC相連，采用這種結(jié)構(gòu)形式大大的減少了原來電路的器件和成本，便于生產(chǎn)和節(jié)省材料。
【專利說明】-種支持可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及開關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動電 路。

【背景技術(shù)】
[0002] 如今，LED照明已成為一項主流技術(shù)。LED手電筒、交通信號燈和車燈比比皆是，由 于采用高能效的LED照明，可大大減少其對能源的消耗。僅在中國，據(jù)政府統(tǒng)計，若三分之 一的照明市場采用LED照明技術(shù)，即可實現(xiàn)每年節(jié)省1億度的用電量，并可減少2900萬噸 的二氧化碳排放量，因此各個國家正在推動以LED燈替換以采用主電源供電的住宅、商業(yè) 和工業(yè)應用中的白熾燈和熒光燈。
[0003] 由于白熾燈使用簡單，采用低成本的前沿可控硅調(diào)調(diào)光器就可實現(xiàn)對其進行調(diào) 光。具有諷刺意味的是，正是由于白熾燈的低效率和隨之產(chǎn)生的高輸入電流，才是調(diào)光工作 的良好因素。白熾燈中燈絲的熱慣性還有助于掩蓋調(diào)光器所產(chǎn)生的任何不穩(wěn)定或振蕩。然 而在嘗試對LED燈進行調(diào)光的過程中遇到了大量的問題，常常會導致其在調(diào)光的過程中閃 爍或其它意想不到的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、可以 有效避免LED調(diào)光時閃爍的支持可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動電路。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為：一種支持可控硅調(diào)光LED驅(qū) 動電路，包括輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、輸出反 饋電路以及PWM控制器，所述輸出反饋電路包括電流反饋與電壓反饋，其中該電壓反饋電 路包括變壓器T1，二極管D2、上拉電阻R21、下拉電阻R20以及控制芯片U2,該變壓器T1的 輔助繞組一端腳接地，另一端腳與二極管D2陽極相連，該二極管D2的陰極與所述上拉電阻 R21 -端相連，上拉電阻R21另一端與控制芯片U2的反饋輸入端INV相連；所述下拉電阻 R20 -端接地，另一端與控制芯片U2的反饋輸入端INV相連。
[0006] 進一步的，所述輸入整流濾波電路中包含一具有避免調(diào)光器調(diào)光時產(chǎn)生LED閃爍 的RC電路，該RC電路包括電阻R18、R2、R16以及電容C2,其中電阻R18、R2、R16并聯(lián)后與 電容C2串聯(lián)連接，該RC電路放置于主線路正級BD1與接地端。
[0007] 本實用新型在采用了上述方案后，其最大優(yōu)點在于通過我們的改進，把原來的這 種副邊反饋變成了原邊反饋，通過變壓器的輔助繞組接有上拉電阻R21、下拉電阻R20從芯 片U2的電壓輸入端VCC上分壓取樣給芯片U2的反饋輸入端INV，通過上拉電阻R21、下拉 電阻R20間接得到輸出電壓信息，從而能準確地達到輸出電壓的變化的反饋輸入的數(shù)據(jù)， 進而達到對輸出電壓的控制，采用這種結(jié)構(gòu)形式大大的減少了原來電路的器件和成本，便 于生產(chǎn)和節(jié)省材料；同時，為了實現(xiàn)調(diào)光線性、恒流精度高、轉(zhuǎn)換效率高的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本實用新型的一種支持可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動電路原理圖。

【具體實施方式】
[0009] 下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明：
[0010] 參見附圖1所示，本實施例所述一種開關(guān)電源電路，包括六個部分：輸入濾波電 路、輸入整流濾波電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路、輸出反饋電路以及PWM控制器。
[0011] 本實施例中該開關(guān)電源輸入濾波電路主要包含的器件有：保險絲F1，差模電感 L2,電阻R7、電阻R10,安規(guī)電容CX1，壓敏電阻ZNR1，共模電感LF1?？拷斎攵嘶鹁€L和零 線N的器件是保險絲F1，電感L2,其中保險絲F1串聯(lián)在輸入端的火線L上，電感L2串聯(lián)在 輸入端的零線N上；隨后的器件依次是電阻R7,電阻R10。電阻R7和電阻R10并聯(lián)且與安 規(guī)電容CX1串聯(lián)，電氣連接于火線L與零線N之間(其中電阻R7、R10接在火線L上，安規(guī)電 容CX1接在零線N上）；隨后的器件是壓敏電阻ZNR1和共模電感LF1，壓敏電阻ZNR1和共 模電感LF1依次電氣連接于火線L與零線N之間。壓敏電阻ZNR1對于雷擊等加于驅(qū)動的 異常問題有緩和的作用，共模電感LF1能濾共模干擾。這些組件構(gòu)成了輸入濾波電路的主 要框架，其主要作用是對輸入端進行濾波。
[0012] 整流濾波電路主要包含的器件有：差模電感L1，電阻R18、R2、R16,電容Cl、C2,其 中L1是一個差模電感，串聯(lián)于初級主線路的橋式整流電路正極BD1上，其具有濾波作用，并 且在驅(qū)動帶調(diào)光器，調(diào)光器調(diào)到最低值時具有改善驅(qū)動所帶的燈珠的調(diào)光效果的作用，使 其調(diào)光器不容易閃燈。另外，電阻R18，R2，R16并聯(lián)連接后與電容C2串聯(lián)，放置在橋式整流 電路正極BD1與對地間，具有使驅(qū)動調(diào)光時不容易閃燈的作用。電容C1器件則對輸入給變 壓器的波形平滑，具有典型的濾波作用。上述的器件構(gòu)成了整流濾波電路的主框架，其主要 作用是對橋堆整形后的驅(qū)動波形進行濾波、使之平滑。
[0013] 功率變換電路主要包含的器件有變壓器T1，開關(guān)管Q1，電阻R4, R3,電容C9,整流 二極管D3, D6, D4，。其中開關(guān)管Q1的漏極與變壓器T1初級線圈的一端2相連，其源極通 過一串聯(lián)電阻R4接地，其柵極通過一串聯(lián)電阻R14與PWM控制芯片U2的驅(qū)動腳P⑶相連， 用以控制該開關(guān)管Q1的導通/截止，利用電容C1、C2、T1的初次級電感三者之間的LC充放 電變換，利用整流二極管D3, D6的二極管單向?qū)ǖ男阅埽梅醇な降耐負鋪磉M行初次級 間的能量轉(zhuǎn)換。由于開關(guān)電源在Q1高頻率的開關(guān)，其所帶來的dv/dt和di/dt的干擾是非 常巨大的，所以需要整流二極管D4,電阻R3,電容C9三個器件所組成的有單方向?qū)ㄐ再|(zhì) 的RC濾波。上述的器件構(gòu)成了功率變換電路的主框架，其主要作用是使能量從初級有效可 控的轉(zhuǎn)移到次級。
[0014] 輸出整流濾波電路主要包含的器件有：電容C15,電阻R22,共模電感LF2,電容 C10。由于本驅(qū)動是開關(guān)電源，其從輸入端能量轉(zhuǎn)換到輸出的時候，其dv-dt波形是非其負 載所需要的相對平滑的輸出波形，其紋波非常大，所以需要進行濾波，電容C15就是其主要 的濾波電容，電阻R22是主要的緩沖電阻，共模電感LF2是主要的濾共模干擾電感，電容C10 是輸出二極管D3, D6的濾波電容。上述的器件構(gòu)成了輸出整流濾波電路的主框架，主要作 用是對輸出能量的紋波電壓、紋波電流、電磁干擾進行極大的改善。
[0015] 輸出反饋電路主要包括的器件有：控制芯片U2、U4,光耦U1，整流二極管D2,穩(wěn)壓 二極管 ZD2,電阻 R26、R21、R33、R34、R30、R31、R20、R4、R5、R13、R19。此反饋電路可分為兩 部分，一部分是電流反饋，一部分為電壓反饋。
[0016] 電流反饋沿用芯片廠商給的基本控制拓撲，是由檢流電阻R5所產(chǎn)生的電壓與芯 片U4的內(nèi)置的同位器基準相比較得出的一種控制手段。其電壓同位器同相位腳為5腳，為 基準電壓，其基準電壓取于芯片U4的電源電壓經(jīng)電阻R34、R30、R31分壓取得能量，而U4 的3腳內(nèi)置基準電壓2. 5V。基于同位器的特性以及反激式拓撲的特性，電阻R30、R31的分 壓結(jié)果直接影響到芯片U4的6腳的電壓取值，而其6腳的電壓是與R5的電壓經(jīng)過緩沖電 阻R33后的電壓是等位電壓，故電阻R30、R31的阻值確定后，電阻R5上的電壓也是確定的。 而電阻R5是串聯(lián)在其輸出端的，其電壓是由R5的阻值R乘以R5所流經(jīng)的電流即輸出電流 所得的乘積的。所以，當電阻R30、R31、R5三個電阻的阻值確定，那么其輸出電流也是確定 的，次級從而達到控制輸出電流的效果。次級的控制效果的實現(xiàn)也是需要初級的配合，其傳 遞的信息的器件就是光耦Ul。U1的發(fā)射端在次級，其正極（即U1的1腳)連接輸出的正極， 中間經(jīng)過分壓電阻R26進行分壓；其負極連接在芯片U4的7腳，U4的7腳是電流同位器的 輸出端，用一輸出高電平或者低電平。U4就是利用其7腳輸出的高/低電平來控制U1的接 收端(初級）的電流。通過U1的接收端的電流的小/大，甚至無/有，來控制初級的能量輸 出。
[0017] 電壓反饋使用新的控制拓撲，這也是本專利的重點所在。芯片廠商給的基本電壓 控制拓撲是從次級的正負機間用兩個或者多個電阻來分壓取樣來取得的反饋輸入。芯片 U4的電壓反饋輸入跟電流反饋輸入一樣是反相端，在其2腳，其電壓基準是其3腳的2. 5V， 輸出端在其1腳。通過其2腳與3腳的電壓比較，控制其1腳的輸出的高/低電平，U1的 發(fā)射端負極接在其1腳，進而控制U1的接收端的電流，從而達到控制初級的能量輸出。最 終達到控制輸出電壓的效果。但是本方案中把次級的電壓反饋輸入轉(zhuǎn)移到初級的控制芯 片U2的反饋輸入端INV腳上。電阻R21、R20從初級芯片U2的電壓輸入端VCC上分壓取樣 給控制芯片U2的反饋輸入端INV腳上（R21為上拉電阻，R20為下拉電阻。），這跟控制芯片 U2(L6562D)廠商給的控制拓撲也不一樣，控制芯片U2(L6562D)廠商給的控制拓撲的初級 反饋腳為其2腳，而本方案的初級反饋腳為反饋輸入端INV腳。本專利中利用輔助繞組T1 的電感與次級電感的互感作用，來感應初級的電壓變化，而上拉電阻R21、下拉電阻R20分 壓所用到的控制芯片U2上的VCC電壓與輔助繞組經(jīng)過D2整流后的電壓是同電位。故上拉 電阻R21、下拉電阻R20能間接得到輸出電壓的信息，從而能準確的達到輸出電壓的變化的 反饋輸入的數(shù)據(jù)。從而達到對輸出電壓的控制。
[0018] 采用上述開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)后，通過反饋電路控制芯片U2外圍電路的簡化，減少 了電子元器件的使用，優(yōu)化開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)，提高了開關(guān)電源穩(wěn)定性，相應的也減少了 開關(guān)電源的發(fā)熱量。因此，該結(jié)構(gòu)開關(guān)電源電路值得推廣。
[0019] 以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的 實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本實用新型的保護范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種支持可控硅調(diào)光LED驅(qū)動電路，包括輸入濾波電路、輸入整流濾波電路、功率 變換電路、輸出整流濾波電路、輸出反饋電路以及PWM控制器，其特征在于：所述輸出反饋 電路包括電流反饋與電壓反饋，其中該電壓反饋電路包括變壓器T1，二極管D2、上拉電阻 R21、下拉電阻R20以及控制芯片U2,該變壓器T1的輔助繞組一端腳接地，另一端腳與二極 管D2陽極相連，該二極管D2的陰極與所述上拉電阻R21 -端相連，上拉電阻R21另一端與 控制芯片U2的反饋輸入端INV相連；所述下拉電阻R20 -端接地，另一端與控制芯片U2的 電壓輸入端VCC相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支持可控硅調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于：所述輸入 整流濾波電路中包含一具有避免調(diào)光器調(diào)光時產(chǎn)生LED閃爍的RC電路，該RC電路包括電 阻R18、R2、R16以及電容C2,其中電阻R18、R2、R16并聯(lián)后與電容C2串聯(lián)連接，該RC電路 放置于主線路正級BD1與接地端。
【文檔編號】H05B37/02GK203851328SQ201420132457
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】朱文勇 申請人:佛山市永晨電子科技有限公司