專利名稱：一種寬電壓輸入范圍led電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源電路領域，尤其涉及一種寬電壓輸入范圍LED電源。
背景技術：
LED由于環保、壽命長、光電效率高等眾多優點，近年來在各行各業應用得以快速 發展，LED電源也成為人們關注的熱點。理論上，LED的使用壽命在10萬小時以上；但在實 際應用過程中，由于LED電源的設計及驅動方式的選擇不當，使LED極易受到損壞。LED電 源驅動是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電壓轉換器，通常情況下 LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如 電子變壓器的輸出)等。以往采用脈沖驅動LED，其發光亮度得以提高，但LED所處的工作電源的先決必要 條件是穩壓，其次，電壓較高時，LED的串并聯均應采取均壓或均流措施，由此給LED的應用 帶來極大的麻煩和限制，相應維護、維修工作也復雜。不同的LED所需的工作電壓、驅動電 流不同，而LED —般需保證其輸出光強相對穩定，因此，要求有自適應功能的LED驅動電源， 以提供適當的工作電壓、驅動電流。
發明內容針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種寬電壓輸入LED電 源，使LED能在寬電壓輸入范圍內正常工作，無需大功率穩壓的特殊電源。為了解決上述問題，本實用新型的技術方案為一種寬電壓輸入范圍LED電源，包 括依次連接的整流濾波電路、開關管、高頻變壓整流電路，所述開關管控制電路采用SA7527 芯片；輸入整流高壓取樣信號與輸出的檢測電壓分別輸入SA7527乘積運算的兩輸入端 MUL端子和EA-OUT端子；輸出端的電流和電壓取樣信號，通過光電隔離反饋到SA7527的反 向控制輸入端INV端子。作為一種優選方案，為了減小分布參數的影響，所述高頻電壓整流電路初級線圈 采用雙線并繞連接的結構，次級線圈采用分段繞制，串聯相接的方式。作為進一步的優選方案，所述光電隔離反饋通過光電耦合器PC817實現，達到穩 流穩壓的作用。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點利用SA7527設計出周邊電路簡潔、 低浪涌電流、高功率因素、低成本的LED驅動電源，本實用新型電源具有寬電壓輸入范圍、 恒流/恒壓的特點，克服了常規LED電源的缺陷，驅動電路高效、安全、可靠，可廣泛用于各 種LED產品的驅動。
圖1為本實用新型結構示意框圖；圖2為本實用新型芯片SA7527內部圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型一較佳實施例做進一步詳細說明如圖1、圖2所示，市電(50HZ，90V 264V)經過50HZ整流后，送入由開關管和高 頻變壓整流電路組成的主回路，經高額變壓、整流得到所需的輸出。根據設定的輸出功率， 假定整個LED燈組的輸出功率為約25w，工作電壓約為63V，驅動電流約為400mA。開關管的主控制芯片采用8腳封裝的SA7527，除了通用的PWM控制芯片的功能外， 還提供了內置R/C濾波器、啟動定時器、過電壓保護、零電流檢測、乘法器、內部帶隙基準以 及特殊防擊穿電路等功能。開關電源高頻變壓器輸出功率25w，開關頻率取30kHZ時，選定變壓器磁心為 E125磁心。這種結構的磁心與環形磁心相比具有線圈繞制方便、分布參數影響小、磁心窗口 利用率高、散熱性好、系統絕緣可靠等優點；考慮到線包損耗與溫升，把電流密度定為4A/ mm2，初級和次級線圈用Φ0. 41線徑的漆包線繞制，反饋用Φ0. 19線徑的漆包線；計算輸入 /輸出電壓比例關系確定初/次級匝數比為120匝40匝，另外再加8匝反饋繞組。為了減 小分布參數的影響，初級采用雙線并繞連接的結構，次級采用分段繞制，串聯相接的方式。 在變壓器的絕緣方面，線圈絕緣選用抗電強度高、介質損耗低的復合纖維絕緣紙。本實用新型主回路的開關管選用耐壓1KV，電流2A的MOS場效應管，并利用場效 應管源極電流檢測、柵極驅動電阻限流和保護二極管保護場效應管可靠工作。把輸入整流 高壓取樣信號與輸出的檢測電壓分別輸入SA7527乘積運算的兩輸入端MUL端子和EA-OUT 端子，運算結果作為PWM的控制信號；當輸入電壓降低時，乘積運算的結果減小，使PWM脈寬 輸出增大，保證了在寬輸入范圍條件下輸出的穩定。由于SA7527乘法器MUL端子的電壓輸入范圍為0 3. 8V，為了保證輸入電壓 的寬范圍，設正常工作電壓2V(近似中間值)。因此，高壓分壓電阻比為(R5+R1)/R5 = 270V/2V(270V近似為正常220V交流輸入的全波整流濾波后的電壓值)，由于MUL端的輸入 電流最大為5uA，若該取樣電路的功率為1/8瓦，那么R5+R1彡900K □。故取Rl = 2. 7M □， R5 = 27K □。利用輸出端的電流取樣和電壓取樣信號，通過光電耦合器件反饋到SA7527的反 向控制輸入端INV端子。當輸出電流的取樣電阻壓降超過0.7V時，流過光耦的電流主要受 開關電源輸出電流大小控制，此時開關電源工作在恒流輸出狀態；否則為恒壓輸出狀態，并 且輸出電壓大小取決于精密三端穩壓管穩壓大小。這樣的自動恒流/恒壓特性有利地保護 了 LED出現開路以及短路時可能導致的連鎖性破壞。反饋信號隔離器選用光電耦合器PC817，它的電流傳輸比為1 :1，工作電壓Vce > IV，正向工作電流If > 1mA。由于INV端子正常工作電壓為2. 5V，若取電流/電壓轉換電 阻RlO = 1K，則光耦在前向工作的電流If = 2. 5mA。因此，由三級管、電流取樣電阻和光電耦合器PC817組成恒流反饋環節。當輸出 電流變化時，取樣電阻的壓降引起三級管基極電壓的改變，使得通過光電耦合器PC817的 電流發生改變，從而達到穩流的目的。恒壓輸出大小由精密穩壓源確定。該穩壓器的基 準電壓為2. 5V，并且工作電流Ικ。≥1mA，那么開關電源恒壓輸出時電壓為[(R17+R19)/ R17] X2. 5V。根據輸出恒壓的大小以及電阻的功率我們可以確定R17，R19的取值。[0020] 本實用新型利用SA7527設計出周邊電路簡潔、低浪涌電流、高功率因素、低成本 的LED電源。該電源主要包括以下幾個特性(1)寬電壓輸入范圍；(2)恒流/恒壓特性。
權利要求1.一種寬電壓輸入范圍LED電源，包括依次連接的整流濾波電路、開關管、高頻變壓整 流電路，其特征在于，所述開關管控制電路主芯片采用SA7527芯片；輸入整流高壓取樣信 號與輸出的檢測電壓分別輸入SA7527乘積運算的兩輸入端MUL端子和EA-OUT端子；輸出 端的電流和電壓取樣信號，通過光電隔離反饋到SA7527的反向控制輸入端INV端子。
2.根據權利要求1所述的寬電壓輸入范圍LED電源，其特征在于，所述高頻電壓整流電 路初級線圈采用雙線并繞連接的結構，次級線圈采用分段繞制，串聯相接的方式。
3.根據權利要求1所述的LED恒流電源，其特征在于，所述光電隔離反饋通過光電耦合 器PC817實現。
專利摘要本實用新型公開了一種寬電壓輸入范圍LED電源，包括依次連接的整流濾波電路、開關管、高頻變壓整流電路，所述開關管控制電路采用SA7527芯片；輸入整流高壓取樣信號與輸出的檢測電壓分別輸入SA7527乘積運算的兩輸入端MUL端子和EA-OUT端子；輸出端的電流和電壓取樣信號，通過光電隔離反饋到SA7527的反向控制輸入端INV端子。本實用新型利用SA7527設計出周邊電路簡潔、低浪涌電流、高功率因素、低成本的LED驅動電源，具有寬電壓輸入范圍、恒流/恒壓的特點，克服了常規LED電源的缺陷，驅動電路高效、安全、可靠，可廣泛用于各種LED產品的驅動。
文檔編號H05B37/02GK201789665SQ201020501690
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者吳俊偉 申請人:深圳市雅瑪西電子有限公司