Led燈驅動電源高效節能專用模塊的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種LED燈驅動電源高效節能專用模塊，包括與電源模塊連接的自動保護電路以及內部驅動輸出電路、補償電路、鋸齒波形成電路、線性控制電路、頻能反饋電路、內部穩壓電路。該LED燈高效節能專用模塊具有設計科學、結構簡單、節電效率和用電效率高、降低諧波含量和電流波峰比、適用性好的優點。
【專利說明】LED燈驅動電源高效節能專用模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種LED燈驅動電源附加模塊，具體的說，涉及了一種LED燈驅動電源高效節能專用模塊。
【背景技術】
[0002]目前，市場上供應的各種規格系列LED燈的驅動電源都是分立元件，包括啟動模塊、電源模塊、整流模塊以及恒壓或恒流控制模塊，這種LED燈驅動電源在電源電壓較高時，由電源電壓直接供電，當電源電壓較低時，沒有儲能電源供電，因此電能利用率及轉化率較低，并且這種驅動電源元器件多、生產工藝復雜、成本較高、發熱量大，特別是電源安裝在燈具內的結構，尤為重要，因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降，直接導致LED燈珠嚴重光衰，縮短LED燈珠壽命，同時，這種驅動電源無法匹配補償電路、頻能反饋電路以及諧波浪涌保護、過溫保護、過壓保護、過流保護等電路，而這些因素都直接影響著用電效率和LED燈的壽命。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種LED燈驅動電源高效節能專用模塊。
[0005]為了實現上述目的，本發明所采用以下技術方案:
本發明所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，包括與電源模塊連接的自動保護電路和驅動LED燈的驅動輸出電路，所述的自動保護電路包括第一電阻Rl以及過壓保護電路U1、諧波濾波電路U4、欠壓鎖定電路U2、基準穩壓電路U3、過溫保護電路U5以及邏輯電路U6，第一電阻Rl —端與電源模塊連接，另一端分別與過壓保護電路Ul和欠壓鎖定電路U2輸入端連接，過壓保護電路(Ul)輸出端與諧波濾波電路U4輸入端連接，諧波濾波電路U4的輸出端和過溫保護電路U5的輸出端分別直接與邏輯電路U6的輸入端連接，欠壓鎖定電路U2的輸出端與基準穩壓電路U3的輸入端連接，基準穩壓電路U3輸出內部電路所需要的各種穩壓電源。
[0006]驅動輸出電路包括驅動器U7和第一二極管D1、第三電阻R3、第六電阻R6,第一二極管Dl與第三電阻R3并聯后，第一二極管Dl負極一端連接驅動器U7的輸出腳，正極一端連接第二引腳。
[0007]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊還包括過流保護電路U8和控制電路U9，所述的過流保護電路U8高電平輸入端與第六引腳連接，輸出端與控制電路U9連接，控制電路U9的輸出端連接啟動器U7的第四腳。
[0008]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊還包括電壓抑制電路U10、第一比較放大電路U12和第二比較放大電路U13，所述的電壓抑制電路U1的一端與第六引腳連接，輸出端與第一比較放大電路U12高電平輸入端連接,第一比較放大電路U12的輸出端與第二比較放大電路U13的高電平輸入端相連，第二比較放大電路U13的輸出端與控制電路U9相連，控制電路U9的輸出端連接驅動器U7的第四腳。
[0009]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊還包括電流波形調制電路U11，所述的電流波形調制電路一端與第六引腳連接，輸出端與第二比較放大電路U13低電平輸入端連接，第二比較放大電路U13的輸出端與控制電路U9相連，控制電路U9的輸出端連接驅動器U7的第四腳。
[0010]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊包括補償電路，該補償電路包括第一電容Cl,第一電容Cl的一端與第一比較放大電路U12的輸出端、第二比較放大電路U13的高電平輸入端連接，另一端與第二電阻R2的一端和地連接，第二電阻R2的另一端與第六引腳。
[0011]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊包括鋸齒波形成電路，所述的鋸齒波形成電路包括鋸齒波發生器U14，鋸齒波發生器U14的輸出端直接與控制電路U9連接，控制電路U9的輸出端連接驅動器U7的第四腳。
[0012]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊包括線性控制電路，該線性控制電路包括線性控制器U15以及周邊元件第四電阻R4、第五電阻R5，第四電阻R4的一端與第四引腳連接，另一端分別與第五電阻R5和線性控制器U15的輸入端連接，第五電阻R5的另一端與第五引腳連接，線性控制器U15輸出端與第二比較放大器U13的低電平輸入端連接。
[0013]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊還包括頻能反饋電路,該頻能反饋電路包括第二電容C2和第二二極管D2，第二電容C2的一端與第四弓丨腳連接，另一端與第二二極管D2的正極連接，第二二極管D2負極與第三引腳連接。
[0014]所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊還包括內部穩壓電路，內部穩壓電路包括第三二極管D3，第三二極管D3的正極與地連接，負極與第二二極管D2的負極連接，第三二極管D3的正極設有第五引腳。
[0015]本發明相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，本發明設置過壓、過流、過溫、欠壓鎖定、諧波濾波、峰峰電壓抑制等保護電路，使得輸出電流恒定、電壓和電流總諧波失真度降低、溫度得以控制，延長了 LED燈珠壽命；設置頻能反饋電路，使得多余的電能儲存起來，實現電能二次利用、提高電能轉化率的目的；設置補償電路，使得電路的用電效率提高。其具有設計科學、結構簡單、節電效率和用電效率高、降低諧波含量、輸出電流恒定、適用性好的優點。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發明中LED燈驅動電源高效節能專用模塊的電路示意圖。
[0017]圖2是本發明中LED燈驅動電源高效節能專用模塊的應用示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0019]如圖1所示，一種燈LED驅動電源高效節能專用模塊，包括自動保護電路、驅動輸出電路、補償電路、鋸齒波形成電路、線性控制電路、頻能反饋電路、內部穩壓電路；
自動保護電路由過壓保護電路U1、欠壓鎖定電路U2、基準穩壓電路U3、諧波濾波電路U4、過溫保護電路U5、邏輯電路U6、過流保護電路U8、控制電路U9、峰峰電壓抑制電路U10、電流波形調制電路U11、第一比較放大電路U12和第二比較放大電路U13以及周邊元件第一電阻Rl和第二電阻R2組成，第一電阻Rl的一端與電源模塊相連，另一端連接欠壓鎖定電路U2的高電平輸入端和過壓保護電路Ul的高電平輸入端，欠壓鎖定電路U2的輸出端連接基準穩壓電路U3，過壓保護電路Ul的輸出端連接諧波濾波電路U4，諧波濾波電路U4和過溫保護電路U5分別連接邏輯電路W。
[0020]過流保護電路U8的一端分別連接峰峰電壓抑制電路UlO和電流波形調制電路UlI，另一端連接控制電路U9，峰峰電壓抑制電路UlO的另一端連接第一比較放大電路U12的高電平輸入端，電流波形調制電路Ull的另一端連接第二比較放大電路U13的低電平輸入端，第一比較放大電路U12的輸出端連接第二比較放大電路U13的高電平輸入端，控制電路U9的一端連接驅動器U7的第四腳。
[0021]驅動輸出電路由驅動器U7以及周邊元件第一二極管D1、第三電阻R3、第六電阻R6組成，第一二極管(Dl)與第三電阻(R3)并聯后，第一二極管(Dl)負極一端連接驅動器(U7)的輸出腳，正極一端連接第二引腳；在本發明的一個實施例中，驅動器U7具有五個腳，輸出腳即第一腳連接第一二極管Dl和第三電阻R3的并聯電路的第一二極管Dl正極一側，第二腳連接第一電阻Rl的一端，第三腳連接邏輯電路U6的一端，第四腳連接控制電路U9的一端，第五腳接地。
[0022]補償電路由第一電容Cl組成，第一電容Cl的一端連接第二比較放大電路U13的高電平輸入端，另一端連接第二電阻R2的一端和接地線；
鋸齒波形成電路由鋸齒波發生器U14組成，鋸齒波發生器U14連接控制電路U9 ；線性控制電路由線性控制器U15以及周邊元件第四電阻R4和第五電阻R5組成，第四電阻R4的一端與第四引腳連接，另一端分別與第五電阻R5和線性控制器U15的輸入端連接，第五電阻R5的另一端與第五引腳連接，線性控制器U15輸出端與第二比較放大器U13的低電平輸入端連接；
頻能反饋電路由第二電容C2和第二二極管D2組成，第二電容C2的一端與第四引腳連接，另一端與第二二極管D2的正極連接，第二二極管D2負極與第三引腳連接。；
內部穩壓電路由第三二極管D3組成第三二極管D3的正極與地連接，負極與第二二極管D2的負極連接，第三二極管D3的正極設有第五引腳；
第一電阻Rl的一端設有第一引腳1，所述的第一二極管Dl的正極及第三電阻R3和第六電阻R6連接的一端設有第二引腳2，所述的第二二極管D2的負極及第三二極管D3的負極設有第三引腳3，所述的第二電容C2與第四電阻R4連接的一端設有第四引腳4，驅動電路U7的第五腳以及與該腳相連的第二電阻、第五電阻、第六電阻和第一電容一端設有第五引腳5，所述過流保護電路U8的第一腳、峰峰電壓抑制電路UlO第一腳、電流波形調制電路Ull第一腳以及第二電阻R2 —端相連的設有第六引腳6。
[0023]如圖2所示，該電路為LED燈驅動電源高效節能專用模塊的外圍電路，與內部的高效節能專用模塊組成完整的LED燈驅動電源電路。
[0024]該自動保護電路、補償電路、線性控制電路、頻能反饋電路以及鋸齒波形成電路由驅動輸出電路通過第二引腳輸出驅動外圍功放元件Q1，所述的自動保護電路其工作原理是:當電源電壓發生突變或過高時，過壓保護電路Ul工作，經過諧波濾波電路U4濾波，并通過邏輯電路U6選擇，保證后級工作電壓正常；當電源電壓過低時，欠壓鎖定電路U2可把工作電壓鎖定在正常范圍之內，保證基準穩壓電路U3輸出的內部基準電壓穩定；當溫度過高時，過溫保護電路U5工作，經邏輯電路U6選擇，電路自動停止工作，以保護電路元件不受損壞；當工作電流過大時，經過過流保護電路U8限制，并經過控制電路U9控制，保證工作電流正常；當電路受到諧波干擾時，峰峰電壓抑制電路UllO限制，并經過比較放大電路U12和U13放大由控制電路U9控制，保證電路不受峰峰電壓干擾；當工作電流波形出現畸形時，電流波形調制電路Ull進行調制，并經過控制電路U9控制，以保證工作電流的波形正常；
補償電路由Cl組成，是通過移相原理，使電壓和電流相位達到一致，達到降低無功損耗，提聞用電效率的目的；
線性控制電路由U15及周邊元件第四電阻R4、第五電阻R5組成，主要是使工作電壓隨工作電流的變化而變化，當負載功率升高時，工作電流增大，第四電阻R4、第五電阻R5給線性控制電路U15提供一個電流信號，由線性控制電路U15控制，然后經過比較放大器U12和U13放大，由控制電路U9控制，最后反饋到驅動輸出電路自動升高工作電壓，反之，自動降低工作電壓；
頻能反饋電路由C2和D2組成，當后級功率超過實際負載功率時,多余的電能通過第四引腳反饋到第二電容C2，并經過第二二極管D2整流后經過第三引腳和第五引腳給外圍儲能電容C20充電，形成工作電源，實現電能二次利用達到節約用電的目的；
鋸齒波形成電路由鋸齒波發生器U14組成，鋸齒波發生器U14生成的交流電流經過控制電路U9控制，經過驅動輸出電路由第二引腳給外圍功放管Ql提供一個高頻電流信號進行放大，以連續驅動LED燈珠。
[0025]該發明的具體工作過程:市電220V交流電經過整流二極管D1、D20、D30、D40整流后的脈動直流電壓經過ClO濾波后，由第一引腳給該高效節能模塊提供電源電壓，該電源電壓經過過壓保護電路Ul、諧波濾波電路U4、欠壓鎖定電路U2鎖定，基準穩壓電路U3、過溫保護電路U5、邏輯電路U6、過流保護電路U8、電壓抑制電路U10、電流波形調制電路Ull以及比較放大電路U12和U13、鋸齒波形成電路U14、控制電路U9為內部電路提供恒定的電壓、為外圍功放電路Ql提供恒定的信號電流；補償電路Cl通過異相使電壓電流同步工作，減少無功損耗達到節約能源目的；頻能反饋電容C2把多余的電流反饋至二極管D2整流，分別給外圍電容C20充電，形成供電電源，實現電能二次利用達到節約用電的目的。
[0026]應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:包括與電源模塊連接的自動保護電路和驅動LED燈的驅動輸出電路，所述的自動保護電路包括第一電阻(Rl)以及過壓保護電路(U1)、諧波濾波電路(U4)、欠壓鎖定電路(U2)、基準穩壓電路(U3)、過溫保護電路(U5)以及邏輯電路(U6)，第一電阻(Rl) —端與電源模塊連接，另一端分別與過壓保護電路(Ul)和欠壓鎖定電路(U2)輸入端連接，過壓保護電路(Ul)輸出端與諧波濾波電路(U4)輸入端連接，諧波濾波電路(U4)的輸出端和過溫保護電路(U5)的輸出端分別直接與邏輯電路(U6)的輸入端連接，欠壓鎖定電路(U2)的輸出端與基準穩壓電路(U3)的輸入端連接，基準穩壓電路(U3)輸出內部電路所需要的各種穩壓電源； 所述的驅動輸出電路包括驅動器(U7)和第一二極管(D1)、第三電阻(R3)、第六電阻(R6)，第一二極管(Dl)與第三電阻(R3)并聯后，第一二極管(Dl)負極一端連接驅動器(U7)的輸出腳，正極一端連接第二引腳。
2.根據權利要求1所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括過流保護電路(U8)和控制電路(U9)，所述的過流保護電路(U8)高電平輸入端與第六引腳連接，輸出端與控制電路(U9)連接，控制電路(U9)的輸出端連接啟動器(U7)的第四腳。
3.根據權利要求1所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括電壓抑制電路(U10)、第一比較放大電路(U12)和第二比較放大電路(U13)，所述的電壓抑制電路(UlO)的一端與第六引腳連接，輸出端與第一比較放大電路(U12)高電平輸入端連接，第一比較放大電路(U12)的輸出端與第二比較放大電路(U13)的高電平輸入端相連，第二比較放大電路(U13)的輸出端與控制電路(U9)相連，控制電路(U9)的輸出端連接驅動器(U7)的第四腳。
4.根據權利要求1所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括電流波形調制電路(U11)，所述的電流波形調制電路一端與第六引腳連接，輸出端與第二比較放大電路(U13)低電平輸入端連接，第二比較放大電路(U13)的輸出端與控制電路(U9)相連，控制電路(U9)的輸出端連接驅動器(U7)的第四腳。
5.根據權利要求2或3或4所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括補償電路，該補償電路包括第一電容(Cl )，第一電容(Cl)的一端與第一比較放大電路(U12)的輸出端、第二比較放大電路(U13)的高電平輸入端連接，另一端與第二電阻(R2)的一端和地連接，第二電阻(R2)的另一端與第六引腳。
6.根據權利要求5所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括鋸齒波形成電路，所述的鋸齒波形成電路包括鋸齒波發生器(U14)，鋸齒波發生器(U14)的輸出端直接與控制電路(U9)連接，控制電路(U9)的輸出端連接驅動器(U7)的第四腳。
7.根據權利要求2或3或4所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括線性控制電路，該線性控制電路包括線性控制器(U15)以及周邊元件第四電阻(R4)、第五電阻(R5)，第四電阻(R4)的一端與第四引腳連接，另一端分別與第五電阻(R5)和線性控制器(U15)的輸入端連接，第五電阻(R5)的另一端與第五引腳連接，線性控制器(U15)輸出端與第二比較放大器(U13)的低電平輸入端連接。
8.根據權利要求7所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括頻能反饋電路，該頻能反饋電路包括第二電容(C2)和第二二極管(D2)，第二電容(C2)的一端與第四引腳連接，另一端與第二二極管(D2)的正極連接，第二二極管(D2)負極與第三引腳連接。
9.根據權利要求8所述的LED燈驅動電源高效節能專用模塊，其特征在于:還包括內部穩壓電路，內部穩壓電路包括第三二極管(D3)，第三二極管(D3)的正極與地連接，負極與第二二極管(D2)的負極連接，第三二極管(D3)的正極設有第五引腳。
【文檔編號】H05B37/02GK104320875SQ201410537120
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】鐘海停, 肖軍省, 楊國安, 王艷偉 申請人:鐘海停