一種新型太陽能光伏專用led恒流驅動電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源，其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著PWM控制單元、有源PFC Boost電路以及電平變換及穩壓電路，電平變換及穩壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯設置著LED串負載單元。
【專利說明】
一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源
技術領域
[0001]本實用新型屬于LED驅動技術領域，涉及一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源。
【背景技術】
[0002]LED具備高效能、低功耗、可靠環保等優點，在各行業中廣泛被應用，采用高穩定性能的恒流源驅動，它以效率高，可靠性強，經久耐用，工作功耗低，同時兼顧成本低優點，已經成為在LED照明驅動行業的主流方案。現有的LED恒流驅動電源種類繁多，但存在功耗高，穩定性差，功率因數偏低，轉換效率不高，壽命短，安裝困難，增加使用者安全隱患等諸多缺陷，現有恒流電源其電路復雜，還有體積大，成本高的不足。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源，具有壽命長、體積小、成本低等特點，功耗低，功率密度高、恒流特性好、可靠穩定性高、安裝拆卸方便。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的，一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源，其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著P麗控制單元、有源PFCBoost電路以及電平變換及穩壓電路，電平變換及穩壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯設置著LED串負載單元。
[0005]輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。
[0006]P麗控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統工作回路的控制模式。
[0007]輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PffM控制單元有一短路、限流保護單元。
[0008]輸入輸出控制保護電路的輸出單元與PffM單元有一過壓保護單元。
[0009]本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源工作原理如下:
[0010]由PWM控制單元搭建PFC電路和有源功率因數校正電路及高精度恒流控制電路，并加載各保護電路，實現高壓恒流輸出AFC電路主要有磁性電感、nMOS場效應管、肖特基勢皇整流器和支撐電容構成，其中有源PFC Boost電路是電感將電能轉化為磁場能儲存起來，電路未出現異常時，儲能電感將磁場能轉換為電場能與輸入的電壓疊加后經肖特基二極管、電容濾波后得到，完成升壓過程，確定開關頻率(FSW)阻值，輸出端輸出恒定的負載啟動電壓。P麗控制單元實時檢測高邊電流采樣信號，決定了有源PFC Boost電路啟動與停止，SPBoost電流滯環控制和對儲能電感的電流峰值逐周期限制。當輸入直流電源，經過EMI濾波單元將輸入的直流信號進一步濾波，去除當中的高頻雜波成分及影響電路的干擾信號后，進入電平變換及穩壓電路輸出較低的直流穩壓電源，以供輸入輸出控制保護電路作為工作電壓，在負載有短路情況時，輸入輸出控制保護電路關閉其所控制的功率管，處于回路斷開狀態，此時整個電路停止工作。電路有短路時，電流采樣電路檢測信號超出設定閾值，并對其另一管腳輸出低電平，啟動PffM控制單元熱關斷保護電路，同樣的整個電路停止工作，實現了過壓、過流電路保護功能。當輸入錯接輸入端時，電路未形成回路故整機不工作，既實現了輸入端防反接、防短路功能，保護了整機不受損害，同時保護了 LED燈串負載，延長了產品使用壽命。
[0011 ]本實用新型HVM控制單元對Boost輸出的電壓、電流信號進行實時采集，并自動調節相應占空比，以實現輸出恒定工作電流，經過輸入輸出電壓保護單元以確保系統正常工作，本實用新型結構設計簡單，能有效的提高功率因數，加強電路保護，成本低，能高穩定的實現恒流輸出及控制，是一款較好的太陽能光伏專用LED恒流驅動電源。其中太陽能光伏專用LED恒流驅動電源寬幅的電壓輸入(輸入工作電壓額定值為4.5- 75伏，兼容12V和24V)值，可適應較寬供電模式，采取高功率密度輸出和低功耗工作點的設計方式，大大降低了整機工作溫度，對輸入電壓閉環保護和輸出電流閉環反饋控制的設計，也提供了電源性能高可靠保護和優良的恒流輸出特性。
【附圖說明】
[0012]下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]圖1為本實用新型電路方框圖；
[0014]圖2為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源的短路、限流保護電路圖；
[0015]圖3為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源的輸出單元與PWM單元之間設置的過壓保護單元電路圖；
[0016]圖4為本實用新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源的nMOS管搭建的系統回路控制電路圖。
【具體實施方式】
[0017]一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，其電路依次包括ΕΜΓ濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著P麗控制單元、有源PFC Boosti路以及電平變換及穩壓電路，電平變換及穩壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFCBoost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PffM自動脈寬調制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFCBoost電路之間串聯設置著LED串負載單元。輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。PWM控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統工作回路的控制模式。輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PWM控制單元有一短路、限流保護單元。輸入輸出控制保護電路的輸出單元與PWM單元有一過壓保護單元。
[0018]輸入直流電源時，經過EMI濾波單元I將輸入的直流信號進一步濾波，去除當中的高頻雜波成分及影響電路的干擾信號后，接入至PWM控制單元2作為供電電源，同時接入外圍線路的有源PFC Boost電路3得到所需要的工作電壓。由電流采樣電路8對有源PFC Boost電路3實時采樣所得電壓、電流信號經PffM控制單元2調整相應的占空比，形成輸出電流閉環反饋控制，從而控制有源PFC Boost電路3輸出恒定的工作電流。
[0019]所述EMI濾波單元I濾波后同時接入電平變換及穩壓電路4得到較低的穩定電壓值，供給輸入輸出控制保護電路5作為工作電壓，在電路無斷路和短路情況下相關控制電路將功率開關管同時導通，此時高邊采樣電流信號及時反饋于PffM控制單元2，并自行調整后，調控有源PFC Boost電路3輸出一穩定的恒流驅動信號，供給LED串負載。
[0020]所述輸入輸出控制保護電路5對在外接電路時所引起的短路、斷路情況，對其整個系統的電路進行保護，即輸出端停止信號輸出。所述的過流過壓檢測及保護電路7還包括了欠壓鎖定和熱關斷保護電路。在輸出電壓有異常時，經過流過壓檢測及保護電路7，相應的PffM控制單元2會拉低主開關驅動電壓，致使系統PWM控制單元2停止工作。所述過流過壓檢測及保護電路7的功能在于當由外接電路引起電路故障時對其PffM控制單元2子系統進行功能保護，即停止信號輸出。所述的模擬快速調光電路6原理是通過對一個基準電流進行放大，改變其基準電流的大小，同時也按比例改變了輸出工作電流的大小，即實現LED驅動的模擬調光功能。所述隔離式PWM自動脈寬調制接口電路9是外接單片機控制信號經耦合器隔離后進入PWM控制單元2，對其自動調節脈寬已達到所需的工作電壓，預留外接輸入端口。
[0021]對本領域技術開發人員，對以上所述的技術方案基礎上，做出其他各種相應改變、變形、拓撲應用，屬于本實用型新權利要求保護范疇。
【主權項】
1.一種新型太陽能光伏專用LED恒流驅動電源，其特征是:其電路依次包括EMI濾波電路，該EMI濾波電路的輸出端分別連接著PffM控制單元、有源PFC Boost電路以及電平變換及穩壓電路，電平變換及穩壓電路連接著輸入輸出控制保護電路，有源PFC Boost電路依次連接著電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路，隔離式PWM自動脈寬調制接口電路、電流采樣電路、過流過壓檢測及保護電路、有源PFC Boost電路、模擬快速調光電路以及輸入輸出控制保護電路依次連接著PWM控制單元，輸入輸出控制保護電路與有源PFC Boost電路之間串聯設置著LED串負載單元。2.根據權利要求1所述的LED恒流驅動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路為采用運放搭建的電壓比較器電路。3.根據權利要求1所述的LED恒流驅動電源，其特征是:PffM控制單元是采用兩個nMOS管搭建的控制電路，其通與斷作為系統工作回路的控制模式。4.根據權利要求1所述的LED恒流驅動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路中的輸入單元與PffM控制單元有一短路、限流保護單元。5.根據權利要求1所述的LED恒流驅動電源，其特征是:輸入輸出控制保護電路中的輸出單元與PWM單元有一過壓保護單元。
【文檔編號】H05B33/08GK205546072SQ201620204079
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】盛運慶, 修強, 林閩
【申請人】新疆太陽能科技開發公司