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一种高性能LED灯驱动电源

阅读:423发布:2021-07-30

专利汇可以提供一种高性能LED灯驱动电源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高性能 LED灯 驱动电源,它由EMI滤波 电路 、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成,其连接关系如 附图 所示。EMI滤波电路是由电容和电感组成的低通滤波电路。整流滤波电路是由全桥 整流器 与电容组成的市电整流滤波电路。PFC电路是由 二极管 、电容、和 电阻 组成的填谷式无源功率因素校正电路。恒流驱动电路由集成电路芯片、MOSFET管、电阻、电容、电感和二极管组成。恒流驱动电路的恒流驱动 电流 为350mA,可驱动10只功率为1W,电流为350mA 串联 的LED灯,驱动电源的转换效率为88.6%,功率因数为0.93。其积极效果在于:电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、性能好、使用寿命长。,下面是一种高性能LED灯驱动电源专利的具体信息内容。

1.一种高性能LED灯驱动电源,其特征是:它由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成,EMI滤波电路的输入端接交流市电电源,输出端接整流滤波电路的输入端;PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端,PFC电路的输出端接恒流驱动电路的电源输入端;恒流驱动电路的输出端接LED灯;恒流驱动电路由集成电路芯片SN9310,MOSFET管Q1,电阻R2、R3、R4、RNTC,电容C5、C6、C7、C8,电感L2,二极管D4组成,R2与C5串联,C5正极与R2一端的连接点接SN9310的8脚VIN端,R2的另一端接整流输出电路的正端,C5的负极接地,R3的一端接SN9310的1脚VREF端,另一端接SN9310的3脚LD端,C6的一端接SN9310的3脚LD端,另一端接地,RNTC一端接SN9310的3脚LD端,另一端接地,C7的一端接SN9310的7脚TOFF端,另一端接地,SN9310的4脚GND端接地,2脚PWMD端悬空不接,R4的一端与Q1的源极的连接点接SN9310的6脚CS端,R4的另一端接地,Q1的栅极接SN9310的5脚GATE端,Q1的漏极接D4的正极,D4的正极与C8的正极接整流输出电路的正端,L2的一端接Q1漏极,另一端接C8的负极,LED灯的正负极分别于C8的正负极相连。
2.根据权利要求1所述的一种高性能LED灯驱动电源,其特征是:电容C7和电阻R4分别设计为680P和0.91Ω,驱动电源的恒流驱动电流为350mA,可驱动10只功率为1W,电流为350mA串联的LED灯。

说明书全文

一种高性能LED灯驱动电源

技术领域

[0001] 本实用新型涉及LED驱动电源技术领域,具体涉及一种高性能LED灯驱动电源。

背景技术

[0002] 近年来,世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重,节能减排成为全世界共同关注的研究课题。发达国家照明用电占发电总量的比例约为19%,我国也达到10%。随着经济发展,我国的照明用电将还会逐步提高,因此对绿色节能照明的研究越来越受到重视。发光二极管(light emitting diode,LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,可以直接把电转化为光,与传统的白炽灯荧光灯相比,具有光效高、耗能少、寿命长、无辐射等优点。但是,由于LED本身的特性决定,LED灯必需依赖于专用驱动电源提供恒定电流点燃工作,以免电压波动导致电流增大而将LED损坏,因此,必须设计恒流或恒压驱动电源充分满足LED工作所需的驱动要求,从而最大限度的发挥LED的性能,减少故障率。然而,现有的各种LED灯驱动电源电路复杂,成本高,性价比低,影响了LED灯的推广应用。
发明内容
[0003] 为解决现有LED灯驱动电源的不足,本实用新型公开一种高性能LED灯驱动电源。该驱动电源电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、性能好、使用寿命长,可广泛应用于LED灯驱动电源领域。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。EMI滤波电路是由电容C1和共模电感L1组成的低通滤波电路。整流滤波电路是由全桥整流器DB1与平滑滤波电容C2组成的市电整流滤波电路。PFC电路是由二极管D1、D2、D3,电容C3、C4和电阻R1组成的填谷式无源功率因素校正电路。恒流驱动电路由集成电路芯片SN9310,MOSFET管Q1,电阻R2、R3、R4、RNTC,电容C5、C6、C7、C8,电感L2,二极管D4组成。电容C7和电阻R4分别设计为680P和0.91Ω,驱动电源的恒流驱动电流为350mA,可驱动10只功率为1W,电流为350mA串联的LED灯。
[0005] 本实用新型的积极效果在于:电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、性能好、使用寿命长。附图说明
[0006] 图1为本实用新型的方框图
[0007] 图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

[0008] 如附图1所示,本实用新型由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。
[0009] 如附图2所示。
[0010] EMI滤波电路是由电容C1和共模电感L1组成的低通滤波电路,可抑制市电电源与恒流驱动电路之间的高频电磁干扰。其中C1用于抑制串模干扰信号,L1用于抑制共模干扰信号
[0011] 全桥整流器DB1与平滑滤波电容C2组成的市电整流滤波电路,将输入的220V交流电经整流滤波得到300V左右的直流电压,为恒流驱动电路和LED灯供电。
[0012] PFC电路是由二极管D1、D2、D3,电容C3、C4和电阻R1组成的填谷式无源功率因素校正电路。在AC线路电压的每个半周期内,当AC电压幅度高于其峰值的50%时,D2导通,而D1和D3反向偏置截止,C3和C4以串联方式被充电。当AC电压幅度降至其峰值的50%时以下,D2将反向偏置截止,D1和D3导通,C3和C4并联放电,放电电流流入负载。R1的接入有助于平滑输入电流尖峰,还可以通过限制C3和C4的电流来改善功率因数。在不加PFC电路时,在AC线路电压的半周期内,输入电流导通仅60°,功率因数不超过0.6。采用这种填谷式PFC电路替代单个电容,电流导通角将增加到120°,功率因数达0.9以上,3次和5次谐波电流分别降至17%和15%以下,总谐波失真THD<30%,符合能源之星SSL功率因数大于0.9的要求,并满足EN55015B EMI要求。
[0013] 恒流驱动电路由集成电路芯片SN9310,MOSFET管Q1,电阻R2、R3、R4、RNTC,电容C5、C6、C7、C8,电感L2,二极管D4组成。整个LED灯驱动电源包括SN9310在内仅使用22个元器件,电路简单,成本低,效率高,性能好。
[0014] SN3910 是一款峰值电流检测降压型LED驱动器,工作在恒定关断时间模式。它允许电压源范围从8VDC到450VDC或110VAC/220VAC驱动高亮度LED。SN3910可以根据PWM信号调整LED亮度,可以接受的PWM控制信号占空比为0~100%。它还包括一个50~240mV 线性调光输入,可用于LED电流线性调整,输出电流可达1A,具有温度补偿功能,工作在恒定关断时间模式。SN3910采用峰值电流模式控制,该控制器不需要任何环路补偿,便能取得良好的输出电流调节。
[0015] SN3910芯片工作电压典型值为7.2V,它是利用整流后的300V直流电经过电阻R2降压,和电容C5滤波,得到的一个平稳的工作电压,从而为芯片的起振提供条件。引脚TOFF设置在恒定关断时间模式下功率MOSFET的关断时间。浮空时,内部设定时间510nS,即为芯片内部振荡频率。引脚CS为电流检测引脚,它是通过外部感应电阻R4检测MOSFET管Q1的电流,决定何时关闭输出。当GATE脚产生一个脉冲为高电平时驱动Q1栅极,Q1上形成一个输出电流, 输出电流同时为电感L2储能,并给C8充电,当GATE脚为低电平时,Q1关闭,电感L2通过续流二极管D4和LED放电,从而保证在栅极低电平时负载LED也有电流流过,且输出电流的大小完全取决于电感L2的大小。本实用新型将电容C7和电阻R4分别设计为680P和0.91Ω,驱动电源的恒流驱动电流为350mA,可驱动10只功率为1W,电流为350mA串联的LED灯。
[0016] 对该驱动电源采用数字电压表、交流功率计、示波器等仪器进行测试。测量得到输入电压、电流、功率,输出电压、电流、功率,经计算得到该驱动电源的效率为88.6%。用示波器测出电流波形滞后电压波形的相位差,经计算得到该驱动电源的功率因数为0.93。
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