專利名稱：一種內(nèi)置式led路燈驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于LED驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種LED路燈驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
隨著LED制造技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，以及生產(chǎn)成本的逐步下降，LED光源已經(jīng)開 始廣泛應(yīng)用于汽車燈、特種照明燈具、公共照明等領(lǐng)域，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ徽J為是21 世紀最具發(fā)展前景的光源。相對于其他半導(dǎo)體照明設(shè)備，LED路燈屬于大功率燈具，通常由多顆功率LED串聯(lián) 或并聯(lián)構(gòu)成燈具的光源，特別是由市電供電的LED路燈，要求驅(qū)動器具有高功率因數(shù)、高效 率、高可靠性、長壽命；恒流特性好，能夠輸出較高的電壓以滿足多顆LED的串聯(lián)；同時能做 到低成本，及維修更換方便。根據(jù)LED的特性，目前LED燈具基本都是采用恒流電路驅(qū)動方式，但目前市面上應(yīng) 用于LED的恒流驅(qū)動器，都是外置式獨立的模塊，安裝于燈桿或燈體內(nèi)，擁有獨立的驅(qū)動器 外殼，驅(qū)動器模塊內(nèi)部灌封處理，不僅成本較高，生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，且無法維修。同時，它 們的功率等級和輸出電壓等級都不是很高，一般輸出功率在70W以下，輸出電壓在200V以 下，無法應(yīng)用于更大功率，更多顆LED串聯(lián)模式的LED路燈驅(qū)動上。
實用新型內(nèi)容本實用新型針對大功率多顆LED串聯(lián)路燈驅(qū)動的應(yīng)用情況，設(shè)計了一種高功率、 高輸出電壓、高功率因數(shù)、高效率LED恒流驅(qū)動器。本實用新型的技術(shù)方案如下一種內(nèi)置式LED路燈驅(qū)動器，包括電路板，MOS管，該驅(qū)動器無需外殼，電路板直接 通過螺絲安裝在路燈燈體內(nèi)部，兩個功率MOS管直接通過螺絲貼裝在路燈燈體內(nèi)表面，以 燈體作為它們的散熱器；驅(qū)動器電路采用TEA1750T芯片搭建反激電路，通過五個安裝螺絲 固定在燈體內(nèi)部；所述的兩個功率MOS管位于兩個磁性元件之間，中部的電解電容兩側(cè)，功 率MOS管腳成型后焊接，焊接在電路板上后管體與PCB板平行；在電路板上，兩個功率MOS 管安裝位置處，沿管體外側(cè)開兩個比管體輪廓略大的凹口，MOS管在凹口內(nèi)通過螺絲貼裝 到燈體內(nèi)表面上；其反激變壓器采用PQ3230型鐵氧體磁芯，輸入繞組與輸出繞組匝數(shù)比為 44 66，輸入繞組電感量為800uH。本實用新型的有益效果是是一種內(nèi)置式的LED路燈驅(qū)動器，直接采用螺釘安裝 固定于路燈燈體內(nèi)部，沒有單獨的驅(qū)動器外殼，也無需灌封處理，成本相對較低，生產(chǎn)工藝 相對簡單，且便于更換和維修；采用反激主功率拓撲實現(xiàn)高壓恒流輸出，以實現(xiàn)多顆LED串 聯(lián)驅(qū)動的應(yīng)用情況，最大額定輸出電壓達240V，可支持多達72顆LED串聯(lián)應(yīng)用；輸出功 率大(達到90W)，十分適合于大功率，多顆LED串聯(lián)的路燈應(yīng)用；寬輸入電壓(90Vac 264Vac)，恒流特性好，電壓調(diào)整率及負載調(diào)整率小，溫度穩(wěn)定性好，可靠性高。整個驅(qū)動器 體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高，除TEA1750T芯片為貼片件以外，其他器件均為插裝器 件，且所有器件全部單面布置，十分利于生產(chǎn)。
圖1為本實用新型內(nèi)置式LED路燈驅(qū)動器電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖從電路和結(jié)構(gòu)上對本實用新型的具體實施方式
進行說明。本實用新型的電路原理圖如圖1所示以TEA1750T芯片為核心搭建PFC電路和反 激電路，實現(xiàn)高壓恒流輸出。輸入的交流市電在通過整流橋BDl整流之前，串接保險絲Fl及 熱敏電阻RTl用于實現(xiàn)短路保護和限制啟動沖擊電流；X電容CX1、CX2和共模電感LF2組成 輸入濾波器來改善EMC性能。整流橋BDl選用800V/8A的橋堆，以滿足最大264V交流輸入 電壓，IlOW輸入功率的自然冷設(shè)計。交流輸入經(jīng)過整流橋BDl整流后被一級BOOST電路升 壓至380V直流電壓輸出，同時該電路完成輸入的PFC功能。如圖1所示，PFC BOOST電路主 要由電感L2，MOS管Ql，整流二極管Dl，支撐電容Cl 1以及TEA1750T的PFC控制電路構(gòu)成。 其中L2為BOOST電感，其輔助繞組用于電感電流過零檢測，過零檢測信號輸入到TEA1750T 芯片的8腳，從而實現(xiàn)電流斷續(xù)谷底導(dǎo)通PWM控制或準諧振控制。PFCB00ST電路采用電流 型控制，電流取樣電阻R5實現(xiàn)電流檢測，通過R4，C3阻容并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接至PFC電流檢測引 腳11腳，同時實現(xiàn)BOOST電路軟啟動及電流峰值的逐周期限制。PFC電路的輸出作為反激 式主功率電路的輸入，最終電能通過反激變換器輸出給負載。反激電路主要由反激變壓器 Tl，主功率MOS管Q2，整流二極管D2、D10，輸出支撐電容C14構(gòu)成，如圖1所示。反激變壓器 Tl由原邊繞組(pinl pin3)，原邊輔助繞組(pin5 pin6)和副邊繞組(pin7 pinlO) 構(gòu)成，其主要設(shè)計參數(shù)為44 7 66，原邊電感量800uH。原邊繞組以匝比22 22取中 心抽頭(pin2)，通過電阻Rll接入TEA1750T的HV腳(11腳)，實現(xiàn)Q2管DS電壓的谷底檢 測以及電路啟動時為芯片提供供電電壓。原邊輔助繞組作為輔助電源通過整流二極管D4， 支撐電容C12為原邊芯片提供供電電壓，同時作為輔助繞組提供反激變壓器磁復(fù)位檢測信 號給芯片4腳。副邊繞組以匝比60 6取中心抽頭(pin9)，分離出副邊輔助繞組(pin7 pin9，6匝)與整流二極管D5、支撐電容C13構(gòu)成副邊輔助電源為副邊芯片供電。副邊主輸 出回路整流二極管采用D2，D10串聯(lián)，以滿足反向耐壓要求。反激電路采用電流型PWM控制， 電流取樣電阻為R9、RlO并聯(lián)，實現(xiàn)電流檢測，通過R24，C6阻容并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接至反激電流 檢測引腳10腳，同時實現(xiàn)反激電路軟啟動及電流峰值的逐周期限制。反激電路的總體控制 是采用電流內(nèi)環(huán)加電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制策略，以實現(xiàn)恒流輸出控制和空載限壓控制。由 LM358雙運放構(gòu)成電流誤差放大器和電壓誤差放大器，如圖1中的U2，誤差反饋信號通過光 藕(Ul)隔離后輸入到TEA1750T的反饋信號輸入引腳(3腳)構(gòu)成閉環(huán)控制?；鶞孰妷盒?片TL431構(gòu)成的基準電壓發(fā)生電路為誤差放大器提供參考電壓。本實用新型的PCB板圖在一側(cè)有兩個凹口，用于將兩個功率MOS管直接貼裝在燈 體散熱器上，小凹口用于安裝PFC電路的功率MOS管Ql，T0-220封裝，大凹口用于安裝反 激電路的功率MOS管Q2，T0-3P或T0-247封裝。MOS管與燈體散熱器之間采用全絕緣封裝 MOS管或絕緣膜。除TEA1750T外所有器件均采用插裝器件，PCB單面布板，雙面走線。實用 Φ3的十字圓頭螺釘通過PCB上的五個安轉(zhuǎn)螺絲孔將PCB固定于燈體內(nèi)部。本實用新型的PCB版圖可以為方形，也可以為圓形，弧形等其他形狀或其他尺寸。
權(quán)利要求一種內(nèi)置式LED路燈驅(qū)動器，包括驅(qū)動電路板，MOS管，其特征在于，該驅(qū)動器無需外殼，電路板直接通過螺絲安裝在路燈燈體內(nèi)部，兩個功率MOS管直接通過螺絲貼裝在路燈燈體內(nèi)表面，以燈體作為它們的散熱器。
2.按照權(quán)利要求1所述的LED路燈驅(qū)動器，其特征在于，驅(qū)動器電路板采用TEA1750T 芯片搭建反激電路，其反激變壓器采用PQ3230型鐵氧體磁芯，輸入繞組與輸出繞組匝數(shù)比 為44 66，輸入繞組電感量為800uH。
3.按照權(quán)利要求1所述的LED路燈驅(qū)動器，其特征在于，驅(qū)動器電路板通過五個安裝螺 絲固定在燈體內(nèi)部。
4.按照權(quán)利要求1所述LED路燈驅(qū)動器，其特征在于，所述的兩個功率MOS管位于兩個 磁性元件之間，中部的電解電容兩側(cè)，功率MOS管腳成型后焊接，焊接在電路板上后管體與 PCB板平行。
5.按照權(quán)利要求1所述LED路燈驅(qū)動器，其特征在于，在電路板上，兩個功率MOS管安 裝位置處，沿管體外側(cè)開兩個比管體輪廓略大的凹口，MOS管在凹口內(nèi)通過螺絲貼裝到燈體 內(nèi)表面上。
專利摘要本實用新型屬于LED驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，是一種內(nèi)置式LED路燈驅(qū)動器，包括電路板，MOS管。以TEA1750T型PWM控制芯片為核心搭建反激電路，使反激電路工作在非定頻準諧振模式，實現(xiàn)高壓恒流輸出。通過適當?shù)腂OOST電感參數(shù)設(shè)計，結(jié)合TEA1750T的PFC控制電路，實現(xiàn)寬輸入電壓范圍內(nèi)的功率因數(shù)校正。在控制電路上采用電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)結(jié)合的雙環(huán)控制，電流環(huán)實現(xiàn)輸出電流的恒流控制，電壓環(huán)實現(xiàn)輕載和空載時輸出電壓限制。該驅(qū)動器沒有單獨的電源外殼，無需灌封處理，且便于更換和維修；可實現(xiàn)多顆LED串聯(lián)驅(qū)動的應(yīng)用情況，寬輸入電壓，恒流特性好，電壓調(diào)整率及負載調(diào)整率小，溫度穩(wěn)定性好，可靠性高，十分利于生產(chǎn)。
文檔編號F21W131/103GK201611073SQ20092009672
公開日2010年10月20日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者楊新璇, 牛萍娟, 高志剛 申請人:天津工大海宇半導(dǎo)體照明有限公司