專利名稱：無電解電容器的led驅動電源的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED照明節能燈，尤其是簡潔高效長壽低成本小體積的完全不采用電解電容器和集成電路的LED照明節能燈廉價驅動電源。
背景技術：
目前，公知的LED照明節能燈驅動電源幾乎都采用了電解電容器、集成電路、大體積的高頻輸出變壓器，其簡單套用傳統開關電源技術，用于LED照明燈時尤其用于市場需求量最大的LED球泡燈時，存在多方面的不利因素，主要有1、電路拓撲結構過于復雜；2、電路成本過高、效率很低以及體積很大；3、電路的使用壽命短可靠性低，導致目前市面上的LED照明燈整燈使用壽命幾乎都達不到起碼的35000小時
發明內容
為了克服現有的LED照明節能燈驅動電源電路拓撲結構過于復雜、電路成本過高、效率很低以及體積很大、電路的使用壽命短可靠性低等不適合用于LED照明燈的缺陷，本發明提供一種完全不采用電解電容、集成電路、大體積輸出電感和輸出變壓器的高效長壽低成本的LED照明節能燈驅動電源，大大優化了電路的拓撲結構、工作效率、體積以及制作成本，且大大延長了電路的使用壽命，使得整個驅動電源的壽命真正能與LED超過5萬小時的超長壽命相匹配，且其成本和體積得到最大限度優化。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是整個驅動電源由續流二極管、限流蓄能電感、開關元件、反饋電路、啟動電路、取樣電路、比較與控制電路組成；負載、限流蓄能電感、開關元件、取樣電路串聯連接，且在限流蓄能電感上增設反饋線圈，反饋線圈通過RC串聯電路連接至開關元件的輸入控制端，實現自激開關式振蕩；取樣電路通過比較與控制電路連接至開關元件輸入控制端，實現對流過負載的電流進行恒流控制。本技術方案的具體電路拓撲結構如附圖I所示較高電壓的直流或脈動直流電源從正極A端和負極地端B端子輸入，所述A端與所述續流二極管Dl負極、所述啟動電路Rl的上端、輸出正極C端子連接，所述續流二極管的正極與所述開關元件Q2的C極、所述限流蓄能電感LI的2端連接，所述限流蓄能電感LI的I端為恒流輸出負極，所述開關元件Q2的E極與所述取樣電路R2的上端、所述比較控制電路Ql的B極連接，所述比較控制電路的Q2的C極與所述啟動電路Rl的下端、所述開關元件Q2的B極、所述RC反饋電路中R3的左端連接，所述RC反饋電路中R3的右端與Cl的左端連接，所述Cl的右端與所述反饋線圈的4端連接，所述反饋線圈的3端與所述取樣電路R2的下端、所述比較控制電路Ql的發射極、所述高壓直流或脈動直流輸入負極B端子連接作為公共零電勢地端。取樣電路可以僅采用一只電阻串聯在所述開關元件和地之間；小功率三極管Ql集電極接至所述開關元件的控制輸入端，小功率三極管基極接至所述取樣控制電路的電阻與所述開關元件的連接點，小功率三極管發射極接地；續流二極管一端接所述開關元件上端，即附圖I中的Q2的集電極，續流二極管另一端接高壓直流或脈動直流輸入端。
輸入端子A\B接較高電壓的直流電源或者脈動直流比如市電整流輸出端，在輸出端子C\D之間接負載，當給本驅動電源通電時，通過僅由一只電阻Rl組成的啟動電路給開關元件Q2基極提供偏置電流，從而使之略微導通進入放大狀態，從而其CE極流過放大了的電流Ic=Hfe*Ib,此電流必然流經與所述CE極串聯的限流蓄能電感1_2端、負載和取樣電阻R2，在所述反饋線圈3-4感應出的反饋電壓通過所述Q2的BE、反饋電阻R3形成充電回路，加速所述開關元件Q2的導通，使之迅速進入飽和導通狀態，然后所述反饋線圈產生反向感應電壓，促使所述Q2加速關斷，且所述電容Cl通過R3進行放電，以上過程不斷重復，使得所述開關元件不斷自動進行開和關的狀態轉換，其關斷時間可通過調整所述Cl、R3來實現。所述比較與控制電路可以僅采用一只普通低壓小功率三級管即可，如附圖I中的Ql ;由于所述開關元件中的電流必然流經所述取樣電阻R2，當電流大于我們的設定值時，所述R2倆端的電壓大于所述Ql的BE開啟電壓，從而所述Ql導通，其CE極分流所述開關元件Q2的基極電流，使得所述開關元件Q2退出飽和而快速關斷，開始準備下一個周期的振 蕩，從而實現了逐周期的峰值電流限定功能，從而以極其簡單廉價高效的方式實現了恒流功能和過流保護功能，大大提高了可靠性。電路的工作頻率可通過調整C1\R3來控制在30-50KHZ左右，且采用逐周期的峰值限流方式來實現恒流，且因LED的快速響應和人眼的視覺暫留現象，在此頻率下，無需考慮過多的控制輸出紋波比例，只需控制峰值和均值，所以，輸入輸出濾波均只需采用小電容進行濾波即可，從而徹底不再需要使用電解電容器，避免了高溫下電解液干涸等原因導致的驅動電路失效，大大提高了可靠性和無故障壽命。本發明的有益效果體積小巧、電路極其簡潔，僅用8個常規普通廉價元件就高效率高可靠的實現了開關式降壓、逐周期恒流、短路保護等功能，且只需使用小容量電容器從而徹底避免使用電解電容器，無故障使用壽命可超過5萬小時，使LED照明節能燈不再昂貴不再短命，使得LED燈具備廉價長壽批量生產條件從而進入尋常百姓家的可能。
附圖I為本發明專利的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明
所述開關元件可采用三極管或者MOS管，比如采用MJE13005或者場效應管IRF710或其他類似型號均可，續流二極管Dl采用普通高壓肖特基二極管即可，啟動電路中電阻R I可采用普通金屬膜電阻，限流蓄能電感L I可采用普通小型的EE I 3或類似的其他磁芯采用直徑O . 3的漆包線繞制，I — 2可繞180圈，3 — 4可繞2 I圈；Cl :10n/25V，可通過調整其電容量來使工作頻率在我們設定范圍內；R1 :金屬膜電阻，1/2W，IM ；R2 :金屬膜電阻，1/2W，其阻值取決于需要的恒流輸出電流，可靈活調整以滿足各種不同驅動的需要；R3 :金屬膜電阻，1/2W，可通過調整其阻值來使工作頻率在我們設定范圍內；1M;Q1可采用普通的小功率管比如9014。
權利要求
1.一種無電解電容器的LED驅動電源，它是由續流二極管、限流蓄能電感、開關元件、反饋電路、啟動電路、取樣電路、比較與控制電路組成，其特征是負載、限流蓄能電感、開關元件、取樣電路串聯連接，且在限流蓄能電感上增設反饋線圈，反饋線圈通過RC串聯電路連接至開關元件的輸入控制端，實現自激開關式振蕩，取樣電路通過比較與控制電路連接至開關元件輸入控制端，實現對流過負載的電流進行恒流控制。
2.根據權利要求I所述的一種無電解電容器的LED驅動電源，其特征是取樣電路可以僅采用一只電阻串聯在開關元件和地之間。
3.根據權利要求I所述的一種無電解電容器的LED驅動電源，其特征是比較與控制電路僅采用一只普通低壓小功率三級管即可，小功率三極管集電極接至所述開關元件的控制輸入端，小功率三極管基極接至所述取樣控制電路的電阻與所述開關元件的連接點，小功率三極管發射極接地。
4.根據權利要求I所述的一種無電解電容器的LED驅動電源，其特征是開關元件可采用三極管或者MOS管。
5.根據權利要求I所述的一種無電解電容器的LED驅動電源，其特征是續流二極管一端接所述開關元件上端，另一端接高壓直流或脈動直流輸入端。
全文摘要
一種無電解電容器的LED驅動電源，由續流二極管、限流蓄能電感、開關元件、反饋電路、啟動電路、取樣電路、比較與控制電路組成；所述限流蓄能電感上增設反饋線圈并通過RC串聯電路連接至所述開關元件輸入控制端，實現自激振蕩；所述取樣電路通過所述比較與控制電路連接至所述開關元件輸入控制端，所述取樣電路的取樣電阻串聯在所述開關回路中，取樣電壓輸入到所述控制電路中實現恒流。體積小巧、電路極其簡潔，僅用8個常規普通廉價元件就高效率高可靠的實現了開關式降壓、逐周期恒流、短路保護等功能，且只需使用小容量電容器從而徹底避免使用電解電容。
文檔編號H05B37/02GK102905415SQ201110215529
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者盧賜武 申請人:成都蜀昌科技有限公司