專利名稱：新型大功率led驅動電源的制作方法
技術領域：
本實用新型為一款高效率、輸出電流一定范圍內可調的新型大功率LED驅動電 源，屬于LED照明系統中的恒流控制器，以及作為其他恒流驅動要求場合的驅動器。
背景技術：
當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節約能源是未來面臨的重要問題。 在照明領域，LED發光產品的應用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產 品，具有高節能(相同照明效果比傳統光源節能80%以上)、長壽命(使用壽命可達6萬到 10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上)等優良特性，必然是未來發展的趨勢，所以LED的 驅動電源作為LED照明系統的核心，對其轉換效率、輸出電流智能調節、成本、可靠性等方 面也就有了更高的要求。目前，傳統隔離AC/DC開關電源、LED專用恒流電源較少，效率也 比較低，且多無調光接口。
發明內容本實用新型的目的在于根據對LED驅動技術的要求，改進現有驅動電源的不足， 提供一種新型大功率LED驅動電源，具有轉換效率高、輸出電流一定范圍內連續可調、并且 成本低的優點；在傳統電壓源的基礎上實現恒流控制。 本實用新型的技術方案是一種新型大功率LED驅動電源，特點是，它包括防護濾 波整流和PFC電路，防護濾波整流和PFC電路的輸入端連接電源，輸出端連接半橋串聯諧 振電路，半橋串聯諧振電路的輸出端連接同步整流電路，同步整流電路的輸出端連接電流 采樣電路、電壓采樣電路，電流采樣電路的一路輸出連接負載，另一路輸出連接同相放大電 路，同相放大電路的輸出端連接同相加法器電路的一路輸入端，同相加法器電路的另一路 輸入端與外部輸入的輸出電流控制信號連接，同相加法器電路的輸出端與電壓采樣電路的 輸出端一同接在反饋控制電路的輸入端，反饋控制電路的兩路輸出分別連接半橋串聯諧振 電路和同步整流電路的另 一路輸入。 所述的同相加法器電路由運算放大器U4B、電阻R30、 R31、 R32、 R33、 R34、 R35、 R202、 R203及電容CIO、 C17組成，其中由運算放大器U4B的同相輸入端并聯電阻R32、 R33， 電阻R32的另一端并聯電阻R34、 R35，電阻R35上并聯電容C17，電阻R34的另一端與外部 輸入的輸出電流控制信號連接作為同相加法器電路的一路輸入，電阻R33的另一端并聯電 阻R202、 R203，電阻R202的另一端與同相放大電路的輸出端連接，電容C10和電阻R30并 聯接在運算放大器U4B的反相輸入端與輸出端之間，電阻R31接運算放大器U4B反相輸入 端到地。 所述的同相放大電路由運算放大器U4A、電阻R204、R205、R206及電容C201、C202 組成，其中由運算放大器U4A的同相輸入端并聯電阻R206和電容C202，電阻R206的另一端 與電流采樣電路的輸出端連接，電容C201與電阻R204并聯接在運算放大器U4A的反相輸 入端與輸出端之間，電阻R205接運算放大器U4A反相輸入端到地。
3采樣電路由電阻R207、R208、R209組成，電阻R207、R208串聯，R207的 另一端與同步整流電路的輸出端連接，電阻R208的另一端接反饋控制電路的輸入端，電阻 R209的一端接反饋控制電路的輸入端，另一端接地。 所述的電流采樣電路由電流采樣元件RS1組成，RS1的輸入端與同步整流電路的 輸出端連接，RS1的輸出端一路與負載相連，另一路與同相放大電路的輸入端連接。 防護濾波整流和PFC電路可以為常用電路組成，其防護部分包括有壓敏電阻、熱 敏電阻、保險管等，濾波部分由2級共模電感、X電容、Y電容等組成，整流部分由整流橋組 成，PFC電路為PFC專用控制芯片CM6807應用電路組成。 半橋串聯諧振電路、同步整流電路和反饋控制電路可以皆為CM6900G電源控制芯 片典型應用電路組成。 與已有技術相比，本實用新型提供了一種高效率的恒流驅動解決方案，能夠根據
外部控制信號線性調節輸出電流大小，便于智能調光，最大限度地實現節能降耗，具有轉換
效率高、溫升低、始終恒流輸出等優點，采用隔離方式并具有過流、過壓保護功能，延長了整
個照明系統的使用壽命，提高了其安全性及可靠性。
以下結合附圖及實施例對本實用新型做詳細地描述。
圖1-本實用新型的電路原理框圖； 圖2-本實用新型的電路結構示意圖(防護濾波整流PFC電路)； 圖3-本實用新型的電路結構示意圖。
具體實施方式本實用新型的結構參考圖1、圖2、圖3，它包括防護濾波整流PFC電路1、半橋串聯 諧振電路2、同步整流電路3、電流采樣電路4、電壓采樣電路5、同相放大電路6、同相加法器 電路7以及反饋控制電路8。 防護濾波整流和PFC電路1的輸入端外接交流輸入電源，輸出端連接半橋串聯諧 振電路2，半橋串聯諧振電路2的輸出端連接同步整流電路3，同步整流電路3的輸出端連 接電壓采樣電路5和電流采樣電路4 ; 電流采樣電路4由電流采樣元件RS1組成，RS1的輸入端與同步整流電路3的輸 出端連接，RS1的輸出端一路與負載相連，將輸出電流信號轉換為電壓信號，另一路與同相 放大電路6的輸入端連接； 同相放大電路6由運算放大器U4A、電阻R204、 R205、 R206及電容C201、 C202組 成，其中由運算放大器U4A的同相輸入端并聯R206和C202， R206的另一端與電流采樣電路 4的輸出端連接，輸出電流采樣信號經R206接到運算放大器U4A同相輸入端，C202連接運 算放大器U4A同相輸入端到地，C201與R204并聯接在運算放大器U4A的反相輸入端與輸 出端之間，R205接運算放大器U4A反相輸入端到地； 同相加法器電路7由運算放大器U4B、電阻R30、R31 、R32、R33、R34、R35、R202、R203 及電容CIO、 C17組成，其中由運算放大器U4B的同相輸入端并聯R32、 R33， R32的另一端并 聯R34、 R35， C17與R35兩端并聯，R33的另一端并聯R202、 R203， R202的另一端與同相放大電路6的輸出端連接，將輸出的電流信號作為同相加法器電路7的一路輸入，C10和R30 并聯接在運算放大器U4B的反相輸入端與輸出端之間，R31接運算放大器U4B反相輸入端 到地。R202、 R203對同相放大電路6的輸出信號分壓，通過R33接運算放大器U4B的同相 輸入端，R34的另一端與外部輸入的輸出電流控制信號連接作為同相加法器電路7的另一 路輸入，R34、R35對外部輸出電流控制信號分壓，通過R32接至運算放大器U4B的同相輸入 端，R30、R31設置負反饋放大比例，C17去耦電容，C10作為補償電容應用；同相加法器電路 7的輸出端接反饋控制電路8的輸入端； 電壓采樣電路5由電阻R207、R208、R209組成，R207、R208串聯，R207的另一端接 同步整流電路3的輸出端，電阻R208的另一端接反饋控制電路8的輸入端，R209的一端接 地，另一端也同接反饋控制電路8的輸入端； 反饋控制電路8的兩路輸出分別接在半橋串聯諧振電路2和同步整流電路3的另 一路輸入端； CM6900G典型電路構成的反饋控制電路8能夠起到核心的控制作用，防護濾波整 流和PFC電路1起到輸入浪涌防護、濾波、整流和功率因數校正功能，半橋串聯諧振電路2 和同步整流電路3則完成主功率回路的電源轉換。 下面簡述一下本實用新型的工作原理 通過串聯在主回路上的電流采樣電路4，將輸出電流信號轉變為小電壓信號，該 小電壓信號經運放構成的同相放大電路6放大后，得到后級可用的驅動信號，再經電阻 (R202、 R203)分壓作為后級同相加法器電路7的一個輸入，外部輸入的輸出電流控制信號 經電阻(R34、 R35)分壓后作為同相加法器電路7的另一個輸入信號，同相加法器電路7的 輸出信號綜合了輸出電流信息和外部對輸出電流的調節控制信息，此信號反饋至反饋控制 電路8的輸入端，反饋控制電路8根據輸入信號對半橋串聯諧振電路2和同步整流電路3 進行控制作用，從而實現恒流控制。本電路將電流反饋過來的信號和外部控制信號做加法， 反饋至控制芯片，從而實現2個信號結合對輸出電流控制，從而達到輸出恒流及輸出電流 可調。 通過調整上述加法電路的兩個輸入信號端的電阻分壓比，就可分別設定驅動器的 最大輸出電流、以及外部控制信號對輸出電流的調節范圍。
權利要求一種新型大功率LED驅動電源，其特征是，它包括防護濾波整流和PFC電路(1)，防護濾波整流和PFC電路(1)的輸入端連接電源，輸出端連接半橋串聯諧振電路(2)，半橋串聯諧振電路(2)的輸出端連接同步整流電路(3)，同步整流電路(3)的輸出端連接電流采樣電路(4)、電壓采樣電路(5)，電流采樣電路(4)的一路輸出連接負載，另一路輸出連接同相放大電路(6)，同相放大電路(6)的輸出端連接同相加法器電路(7)的一路輸入端，同相加法器電路(7)的另一路輸入端與外部輸入的輸出電流控制信號連接，同相加法器電路(7)的輸出端與電壓采樣電路(5)的輸出端一同接在反饋控制電路(8)的輸入端，反饋控制電路(8)的兩路輸出分別連接半橋串聯諧振電路(2)和同步整流電路(3)的另一路輸入。
2. 根據權利要求1所述的新型大功率LED驅動電源，其特征是，所述的同相加法器電路 (7)由運算放大器U4B、電阻R30、R31、R32、R33、R34、R35、R202、R203及電容C10、C17組成， 其中由運算放大器U4B的同相輸入端并聯電阻R32、 R33，電阻R32的另一端并聯電阻R34、 R35，電阻R35上并聯電容C17，電阻R34的另一端與外部輸入的輸出電流控制信號連接作為 同相加法器電路(7)的一路輸入，電阻R33的另一端并聯電阻R202、 R203，電阻R202的另 一端與同相放大電路(6)的輸出端連接，電容C10和電阻R30并聯接在運算放大器U4B的 反相輸入端與輸出端之間，電阻R31接運算放大器U4B反相輸入端到地。
3. 根據權利要求1所述的新型大功率LED驅動電源，其特征是，所述的同相放大電路 (6)由運算放大器U4A、電阻R204、 R205、 R206及電容C201、 C202組成，其中由運算放大器 U4A的同相輸入端并聯電阻R206和電容C202，電阻R206的另一端與電流采樣電路(4)的 輸出端連接，電容C201與電阻R204并聯接在運算放大器U4A的反相輸入端與輸出端之間， 電阻R205接運算放大器U4A反相輸入端到地。
4. 根據權利要求1所述的新型大功率LED驅動電源，其特征是，所述的電壓采樣電路 (5)由電阻R207、 R208、 R209組成，電阻R207、 R208串聯，R207的另一端與同步整流電路(3) 的輸出端連接，電阻R208的另一端接反饋控制電路(8)的輸入端，電阻R209的一端接 反饋控制電路(8)的輸入端，另一端接地。
5. 根據權利要求1所述的新型大功率LED驅動電源，其特征是，所述的電流采樣電路(4) 由電流采樣元件RS1組成，RS1的輸入端與同步整流電路(3)的輸出端連接，RS1的輸 出端一路與負載相連，另一路與同相放大電路(6)的輸入端連接。
專利摘要本實用新型提供了一種新型大功率LED驅動電源，它包括防護濾波整流和PFC電路，防護濾波整流和PFC電路的輸入端連接電源，輸出端接半橋串聯諧振電路，半橋串聯諧振電路的輸出端接同步整流電路，同步整流電路的輸出端接電流采樣電路和電壓采樣電路，電流采樣電路的一路輸出接負載，另一路輸出接同相放大電路，同相加法器電路的一路輸入接同相放大電路的輸出端，另一路輸入與外部輸出電流控制信號連接，同相加法器電路和電壓采樣電路的輸出端一同接反饋控制電路的輸入端，反饋控制電路的兩路輸出分別接半橋串聯諧振電路和同步整流電路，本裝置能夠根據外部控制信號線性調節輸出電流大小，可智能調光，最大限度實現節能降耗，具有轉換效率高、溫升低、始終恒流輸出等優點。
文檔編號H05B37/02GK201450629SQ20092003132
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者唐峰和, 姜元義, 盛利濤 申請人:煙臺奧星電器設備有限公司