一種用于全彩led燈的dc-dc電源的制作方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED燈，特別是涉及一種用于全彩LED燈的DC-DC電源。
【【背景技術(shù)】】
[0002]LED顯示屏單元板一般包括多個(gè)紅色LED燈，綠色LED燈和藍(lán)色LED燈。目前，大多數(shù)LED顯示屏單元板的供電電源是將外部電源直接轉(zhuǎn)換為5V電壓，采用5V的電壓統(tǒng)一為紅、綠、藍(lán)LED供電，或者將外部電源轉(zhuǎn)換為低電壓3.8V，采用低電壓3.8V直接供電。使用上述電源供電電源，都會(huì)導(dǎo)致功率過(guò)大，電能浪費(fèi)較多，沒(méi)有根據(jù)器件的實(shí)際所需電壓要求供電、轉(zhuǎn)換效率不高的問(wèn)題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于全彩LED燈的DC-DC電源，能最大程度的降低電能損耗，節(jié)約電能，提高效率。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決:
[0005]一種用于全彩LED燈的DC-DC電源，所述全彩LED燈包括紅、綠、藍(lán)三種LED燈，所述DC-DC電源包括浪涌電流限制電路、去耦電路、同步整流降壓轉(zhuǎn)換器NB638DL芯片、芯片夕卜圍輸入電路、芯片外圍輸出電路、輸出濾波電路和保護(hù)電路；所述浪涌電流限制電路的輸入端連接外部直流電源，用于限制輸入浪涌電流；所述去耦電路的輸入端連接所述浪涌電流限制電路的輸出端，輸出端連接所述芯片外圍輸入電路的輸入端，用于對(duì)輸入的電壓進(jìn)行濾波整形后通過(guò)所述芯片外圍輸入電路輸出給所述NB638DL芯片；所述NB638DL芯片的輸出端連接所述芯片外圍輸出電路的輸入端，所述芯片外圍輸出電路的輸出端連接所述輸出濾波電路的輸入端，所述NB638DL芯片和所述芯片外圍輸出電路用于對(duì)芯片中輸入的電壓進(jìn)行整流降壓處理，轉(zhuǎn)換為紅色LED燈、藍(lán)色LED燈或者綠色LED燈所需的工作電壓；所述輸出濾波電路用于對(duì)所述芯片外圍輸出電路輸出的電壓進(jìn)行濾波處理，所述保護(hù)電路用于對(duì)所述DC-DC電源中的器件進(jìn)行保護(hù)。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是:
[0007]本實(shí)用新型的用于全彩LED燈的DC-DC電源，設(shè)置浪涌電流限制電路，去耦電路，同步整流降壓轉(zhuǎn)換器NB638DL芯片及其外圍電路，輸出濾波電路和保護(hù)電路，從而工作時(shí)，電源接收外部直流電源，利用NB638DL芯片的同步整流降壓功能，將電壓轉(zhuǎn)換為紅色LED燈、藍(lán)色LED燈或者綠色LED燈所需的工作電壓，這樣可根據(jù)三種顏色的LED燈工作時(shí)實(shí)際需要的電壓來(lái)相應(yīng)設(shè)置上述電源的個(gè)數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，例如，藍(lán)、綠LED燈采用同一路3.8V/6.5A電壓供電，紅LED燈一路采用2.8V/3.5A供電，從而各種顏色的燈均由工作電壓驅(qū)動(dòng)工作，而不是如傳統(tǒng)的超出工作電壓的5V電壓或者3.8V電壓驅(qū)動(dòng)工作，能最大程度的降低電能損耗，節(jié)約電能，提高效率。電源中設(shè)置浪涌電流限制電路、保護(hù)電路等，能保護(hù)整個(gè)電源電路不會(huì)因?yàn)檫^(guò)流而損壞，方便和減少后期維護(hù)成本?！尽靖綀D說(shuō)明】】
[0008]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的用于全彩LED燈的DC-DC電源的電路圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0009]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]如圖1所示，為本【具體實(shí)施方式】的用于全彩LED燈的DC-DC電源的電路圖。DC-DC電源包括兩路子電源，一路子電源用于轉(zhuǎn)換產(chǎn)生3.8V/6.5A電壓，從而同時(shí)為藍(lán)、綠LED燈供電；一路子電源用于轉(zhuǎn)換產(chǎn)生2.8V/3.5A電壓，單獨(dú)為紅LED燈供電。兩路子電源的結(jié)構(gòu)相同，各路子電源均包括浪涌電流限制電路，去耦電路，同步整流降壓轉(zhuǎn)換器NB638DL芯片，芯片外圍輸入電路，芯片外圍輸出電路，輸出濾波電路和保護(hù)電路。本【具體實(shí)施方式】中兩路子電源共用浪涌電流限制電路，如下以其中一路為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，另一路的結(jié)構(gòu)相同，僅各器件的標(biāo)記多標(biāo)記一個(gè)“A”。
[0011]其中，前級(jí)的外部直流電壓通過(guò)輸入端口 VIN輸入到浪涌電流限制電路。本【具體實(shí)施方式】中采用DC24V作為外部直流電壓，為整個(gè)電源電路供電，從VIN輸入端口輸入。
[0012]浪涌電流限制電路包括電阻器F1，電阻器Fl能夠限制輸入浪涌電流，并兼作保護(hù)熔絲，極好地保護(hù)好電路。
[0013]去耦電路包括并聯(lián)連接的第一電容(Cl)和第二電容(C2)，由第一電容Cl、第二電容C2A構(gòu)成去耦電路，有效地處理器件自身或外源性噪聲。
[0014]高頻率、同步整流降壓開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器NB638DL芯片U1，其特點(diǎn)是4.5V至28V寬電壓輸入工作范圍，7A的輸出電流，輸出可調(diào)電壓范圍為0.8V至13V，提供完整的保護(hù)功能包括SCP、OCP、OVP, UVP和熱關(guān)斷。
[0015]芯片的外圍輸入電路包括第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第六電阻R6、第五電阻R5和第七電阻R7。去耦電路濾波整形后輸出的電壓直接連接Ul的IN腳(輸入端)，第五電阻R5和第七電阻R7構(gòu)成分壓電路，第五電阻R5的第一端連接所述NB638DL芯片的EN腳，第七電阻R7的第一端接地，第五電阻R5的第二端與第七電阻R7的第二端相連，相連端作為所述分壓電路的電壓輸入端連接整形后的電壓，從而穩(wěn)定NB638DL芯片Ul的EN腳電壓，為NB638DL芯片Ul的使能端提供門限電壓。第七電容C7直接連接在Ul的FREQ腳與地之間，為旁路電容。同時(shí)第五電容C5連接在Ul的VCC腳(內(nèi)置偏壓電源端)與地之間，也為旁路電容。第六電阻R6連接在Ul的PGOOD腳(電源良好輸出端)和VCC腳之間。PGOOD引腳是一個(gè)功率MOSFET的開放漏極。當(dāng)通過(guò)第六電阻R6連接Ul的內(nèi)置偏壓電源VCC管腳時(shí)，如輸入電壓VIN超出負(fù)載后，PGOOD引腳對(duì)應(yīng)的MOSFET將導(dǎo)通，從而便于PGOOD管腳在SS引腳準(zhǔn)備好之前接地。所以第六電阻R6發(fā)揮的是上拉電阻的作用，對(duì)VCC分壓，也可看做起保護(hù)作用。Ul的SS腳(軟啟動(dòng)/停止端)通過(guò)第六電容C6直接接地，第六電容C6作為去耦電容，可在電源突然啟動(dòng)/關(guān)閉時(shí)平穩(wěn)輸出電壓，防止電壓突變，減少紋波產(chǎn)生。Ul的AGND腳和RGND腳同時(shí)接地，確保芯片性能穩(wěn)定。
[0016]芯片的外圍輸出電路包括第三電阻R3、第三電容C3、反饋電路和儲(chǔ)能電路。所述NB638DL芯片的BST腳通過(guò)串聯(lián)連接的第三電阻R3和第三電容C3后與所述NB638DL芯片的SW腳相連，相連端連接所述儲(chǔ)能電路的輸入端，儲(chǔ)能電路的輸出端作為所述芯片外圍輸出電路的輸出端；所述反饋電路的電源輸入端與所述NB638DL芯片的SW腳相連，所述NB638DL芯片的FB腳通過(guò)所述反饋電路與所述儲(chǔ)能電路的輸出端相連。其中，儲(chǔ)能電路包括第一電感LI。反饋電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第九電阻R9和第四電容C4。
[0017]Ul的BST腳串聯(lián)第三電阻R3、第三電容C3，第三電阻R3、第三電容C3串聯(lián)的另一端連接Ul的SW腳。BST腳為自舉腳，即自動(dòng)控制SW腳的正常輸出。SW腳輸出的方波電壓傳送給第三電容C3，濾除高頻能量，由第三電阻R3降低電壓，形成一個(gè)較小的浮動(dòng)電壓輸入給BST腳，BST腳與芯片Ul內(nèi)部的高效開關(guān)電路相連，控制開關(guān)閉合，進(jìn)而控制SW腳的輸出頻率。
[0018]Ul的SW腳連接第一電感LI的第一端，第一電感LI的第二端作為芯片外圍輸出電路的輸出端。第一電感LI的主要功能是儲(chǔ)能。芯片Ul內(nèi)部的高速開關(guān)電路通過(guò)開啟閉合，形成一個(gè)方波輸出。第一電感LI在方波上升沿時(shí)開始儲(chǔ)能，在方波下降沿時(shí)開始放電，為后級(jí)輸出電壓，輸出的電壓一方面作為反饋信號(hào)輸入反饋電路中，另一方面為后端的第八電容C8、第九電容C9和第十電容ClO充電，三個(gè)電容的充電和放電過(guò)程都可看做對(duì)紋波的濾除，使得輸出電壓更加平穩(wěn)。
[0019]第四電阻R4的第一端作為反饋電路的電源輸入端，連接所述NB638DL芯片的SW腳，第二端與第四電容C4的第一端相連，相連端連接所述第九電阻R9的第一端，第九電阻R9的第二端連接NB638DL芯片的FB腳，第四電容C4的第二端連接儲(chǔ)能電路的輸出端，也即第一電感LI的第二端。此三個(gè)元件組成一個(gè)補(bǔ)償電路，連接在Ul的FB腳與SW腳之間。當(dāng)后級(jí)負(fù)載很大時(shí)，第一電感L1、第八電容C8、第九電容C9和第十電容ClO所儲(chǔ)存的電能不足，導(dǎo)致有紋波輸出，此時(shí)，該補(bǔ)償電路中，第四電阻R4與第四電容C4可利用反饋回來(lái)的紋波充能，在第九電阻R9降壓后輸入FB反饋腳，芯片內(nèi)部的比較器將根據(jù)參考電壓來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。而該參考電壓是由第一電阻Rl與第二電阻R2構(gòu)成的分壓電路形成的。第一電阻Rl第一端連接儲(chǔ)能電路的輸出端(也即第一電感LI的第二端)，第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端接地。分壓電路利用從儲(chǔ)能電路的輸出端，也即第一電感LI的一端反饋回的電壓進(jìn)行分壓，在串聯(lián)相連端形成分壓