一種電路簡單的小功率led燈驅動電源的制作方法
【專利摘要】一種電路簡單的小功率LED燈驅動電源，它由EMI濾波電路、整流濾波電路和恒流驅動電路組成，其連接關系如附圖所示。EMI濾波電路是由電感和電容組成的低通濾波電路。整流濾波電路是由橋式整流器和電容組成的市電整流濾波電路。恒流驅動電路由集成電路芯片PT4204，電阻，電容，開關變壓器和二極管組成，輸出電流為312.5mA，輸出電壓為16V，輸出功率為5W，工作頻率為60kHz。變換效率大于81%，具有逐周期過流保護，負載短路，負載開路，反饋通路開路及內部過溫關斷等保護功能。其積極效果在于：電路簡單、成本低、體積小、重量輕、效率高、保護功能完善，使用壽命長。
【專利說明】—種電路簡單的小功率LED燈驅動電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED驅動電源【技術領域】，具體涉及一種電路簡單的小功率LED燈 驅動電源。
【背景技術】
[0002]照明是人類消耗電能的重要方面，在電能消耗中，照明用電在發達國家占發電總 量的比例是19%，我國是10%。隨著經濟發展，我國的照明用電還將大幅度的提高，因此，綠 色節能照明的研究越來越受到重視。發光二極管(light emitting diode, LED)是一種 能將電能轉化為可見光的固態半導體器件，可以直接把電轉化為光，與傳統的突光燈和白 熾燈相比，具有耗能少、光效高、無輻射、壽命長等優點。但是，由于LED本身的特性決定LED 燈必須使用專用驅動電源提供恒定的電流點燃工作，以免電壓波動導致電流增大而將LED 損壞，因此，必須設計恒壓或恒流驅動電源滿足LED工作所需的驅動要求，從而發揮LED的 性能，減少故障率。然而，現有的LED燈驅動電源電路結構復雜，成本高，性價比低，影響了 LED燈的推廣應用。
【發明內容】
[0003]為解決現有LED燈驅動電源的不足，本實用新型公開一種電路簡單的小功率LED 燈驅動電源。該驅動電源電路簡單、成本低、體積小、重量輕、效率高、保護功能完善，使用壽 命長，可廣泛應用于小功率LED燈驅動電源領域。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:本實用新型由EMI濾波電路、整 流濾波電路和恒流驅動電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流 濾波電路的輸入端；恒流驅動電路的電源輸入端接整流濾波電路的輸出端，輸出端接LED 燈。恒流驅動電路由集成電路芯片PT4204，電阻Rl?R4，電容C3?C6，開關變壓器Tl和 二極管D1、D2組成。Rl與C3串聯，Rl與C3的連接點接PT4204的2腳GATE端，C4的一端 接PT4204的3腳VCC端，另一端接地，R2與C5并聯的一端接整流輸出電路的正端，另一端 接Dl的負極，Dl的正極接Tl的初級繞組和PT4204的7腳SW端，R3與R4串聯，R3與R4 串聯的連接點接PT4204的4腳FB端，R3的另一端接Tl的取樣繞組，PT4204的5腳GND端 接地，D2的正極接Tl的輸出繞組，負極接C6的正極，C6的負極接驅動電源輸出的地，LED 燈的正負極分別與C8的正負極并聯。電阻R3和R4分別設計為47K Q和8.2K Q，恒流驅動 電路的輸出電流為312.5mA，輸出電壓為16V，輸出功率為5W，工作頻率為60kHz。
[0005]本實用新型的積極效果在于:電路簡單、成本低、體積小、重量輕、效率高、保護功 能完善，使用壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。【具體實施方式】
[0008]如附圖1所示，本實用新型由依次順序連接的EMI濾波電路、整流濾波電路和恒流驅動電路組成。
[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電感LI和電容Cl組成的低通濾波電路，可抑制市電電源與驅動電源之間的高頻電磁干擾。
[0011]整流濾波電路是由橋式整流器BDl和電容C2組成的市電整流濾波電路。對輸入的85V?265V市電電壓整流濾波，將得到的直流電壓，為驅動電源供電。
[0012]恒流驅動電路由集成電路芯片PT4204，電阻Rl?R4，電容C3?C6，開關變壓器Tl和二極管Dl、D2組成。Rl與C3串聯，Rl與C3的連接點接PT4204的2腳GATE端，C4的一端接PT4204的3腳VCC端，另一端接地，R2與C5并聯的一端接整流輸出電路的正端，另一端接Dl的負極，Dl的正極接Tl的初級繞組和PT4204的7腳SW端，R3與R4串聯，R3與R4串聯的連接點接PT4204的4腳FB端，R3的另一端接Tl的取樣繞組，PT4204的5腳GND端接地，D2的正極接Tl的輸出繞組，負極接C6的正極，C6的負極接驅動電源輸出的地，LED燈的正負極分別與C8的正負極并聯。恒流驅動電路的輸出電流為312.5mA,輸出電壓為16V，輸出功率為5W。具有逐周期過流保護，負載短路，負載開路，反饋通路開路及內部過溫關斷等保護功能。整個LED燈驅動電源包括PT4204在內僅使用16個元器件，元器件數量少，電路簡單、成本低、體積小、重量輕。
[0013]本實用新型使用的PT4204是針對小功率照明應用優化設計的LED驅動器，設計采用反激式電路架構，能在85V?265V的AC輸入電壓范圍內驅動5W的LED負載。電流補償功能的優化設計可保證在85V?265V的AC輸入電壓范圍負載電流保持恒定，電感補償功能能保證LED負載電流不隨變壓器的繞組電感變化。多種集成的保護功能可處理多種系統故障，包括:逐周期過流保護，負載開路，負載短路，反饋通路開路和內部過溫關斷。
[0014]本實用新型設計為輸出電流為312.5mA，輸出電壓為16V，輸出功率為5W的LED燈驅動電源，開關變壓器選擇EE16磁芯，初級繞組設計為88匝，兩個次級繞組都設計為22匝。
[0015]根據本實用新型LED燈驅動電源的輸出電壓和輸出電流的要求，D2選擇200V，2A的肖特基二極管UF204。
[0016]根據PT4204芯片的頻率設定公式，電阻R3和R4分別設計為47K Ω和8.2K Ω，恒流驅動電路的輸出電流為312.5mA，輸出電壓為16V，輸出功率為5W，工作頻率為60kHz。
[0017]輸入的85V?265V的交流市電，經過電感LI電容和Cl濾波后輸入到橋式整流器BDl，經BDl整流C2濾波輸出的直流電壓大約為IlOV?360V。通過啟動電阻Rl對GATE引腳上的電容C3充電使GATE電壓升高到芯片啟動電壓IlV時PT4204開始工作。
[0018]PT4204采用變壓器初級感應恒流控制技術，不需外圍反饋環路，方案簡潔可靠。反饋繞組電壓用來間接地反映輸出電壓的高低，而不需使用次級反饋元件。本實用新型反饋繞組上的電壓與輸出電壓設計成1:1的比例，反饋繞組的電壓經R3、R4分壓加到PT4204的反饋(FB)引腳，控制輸出電流和輸出電壓。若輸出電流偏大，可通過等比例縮小R3，R4值來進行調整，反之等比例放大，若需增加輸出電壓，可通過增大R3和R4的比例進行調整。[0019]在常溫下對驅動電源在輸出電壓為16V的條件下進行測試，在輸入電壓為IlOV 時，效率為81.8%，輸入電壓為220V時，效率為83.2%，。該LED驅動電源在85V~265VAC 的全電壓范圍內輸出效率≤81%，功率因數≤0.9。
【權利要求】
1.一種電路簡單的小功率LED燈驅動電源，其特征是:它由EMI濾波電路、整流濾波電路和恒流驅動電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；恒流驅動電路的電源輸入端接整流濾波電路的輸出端，輸出端接LED燈；恒流驅動電路由集成電路芯片PT4204，電阻Rl?R4，電容C3?C6，開關變壓器Tl和二極管D1、D2組成；R1與C3串聯，Rl與C3的連接點接PT4204的2腳GATE端，C4的一端接PT4204的3腳VCC端，另一端接地，R2與C5并聯的一端接整流輸出電路的正端，另一端接Dl的負極，Dl的正極接Tl的初級繞組和PT4204的7腳SW端，R3與R4串聯，R3與R4串聯的連接點接PT4204的4腳FB端，R3的另一端接Tl的取樣繞組，PT4204的5腳GND端接地，D2的正極接Tl的輸出繞組，負極接C6的正極，C6的負極接驅動電源輸出的地，LED燈的正負極分別與CS的正負極并聯。
2.根據權利要求1所述的一種電路簡單的小功率LED燈驅動電源，其特征是:電阻R3和R4分別設計為47ΚΩ和8.2ΚΩ，恒流驅動電路的輸出電流為312.5mA，輸出電壓為16V，輸出功率為5W，工作頻率為60kHz。
【文檔編號】H05B37/02GK203457384SQ201320572861
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】張新安 申請人:張新安