專利名稱：Led可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路及其控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種控制電路，特別是LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路。
背景技術(shù)：
大功率LED光源作為新興的照明光源發(fā)展迅速，國內(nèi)外集成電路制造商針對(duì)LED 光源在照明領(lǐng)域中的應(yīng)用都推出了相關(guān)的控制電路和設(shè)計(jì)方案，通常由整流濾波電路和 DC-DC電路組成，DC-DC電路是將整流后的直流電壓變換成LED所需要的恒定直流電流， DC-DC電路部分采用集成電路，例如CN201601859U的“一種非隔離式LED驅(qū)動(dòng)電路”?，F(xiàn)有采用專用集成電路所設(shè)計(jì)的可調(diào)光或非調(diào)光LED電源存在電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，控制元器件多、 體積大、效率低，特別是原材料成本高和加工制造費(fèi)用高的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路，電路簡單，使用元器件少，不采用集成電路，成本低、效率高。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路，包括整流濾波電路和DC/DC電路，其特征在于所述DC/DC電路為自激式降壓型DC-DC開關(guān)電源電路， 由降壓型DC/DC開關(guān)電源電路和控制模塊組成。進(jìn)一步地還包括連接于電源輸入電路上的電源阻尼元件，和維持電流支路。所述降壓型DC/DC開關(guān)電源電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Ql，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極接于所述整流濾波電路的負(fù)極輸出端，二極管Dl串聯(lián)于場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極和整流濾波電路的正極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極串聯(lián)有電阻R5和電容C5并連接電感L2的輔助線圈，且場(chǎng)效應(yīng)管Ql 的柵極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Z2的串聯(lián)支路連接于所述整流濾波電路的正極輸出，電感L2的主線圈串聯(lián)在場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極與驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出之間，電容C4連接于驅(qū)動(dòng)LED的正、負(fù)極直流輸出之間，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)電阻R3連接所述整流濾波電路的負(fù)極；所述控制模塊包括三極管Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓管Z1，三極管Q2的基極連接所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極，三極管Q2的集電極接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，三極管Q3的基極串聯(lián)電阻Rll連接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。所述三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間連接有電阻R2。所述電阻R3還并聯(lián)有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC (Negative TemperatureCoefficient)。還包括三極管Q4，其發(fā)射極串聯(lián)穩(wěn)壓管Z3和電阻R8接所述整流濾波電路的正極輸出，其集電極串聯(lián)電阻R6接所述三極管Q3的基極，所述三極管Q3的基極與發(fā)射極之間串聯(lián)有電阻R7，三極管Q4的基極與驅(qū)動(dòng)LED正極輸出端之間連接有電阻R9，且三極管Q4 的基極接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。[0010] 所述維持電路包括接在整流濾波電路輸出正負(fù)極之間串聯(lián)的電阻RlO和電容C3， 所述阻尼電路為保險(xiǎn)電阻FUSE。所述三極管Q2的基極還串聯(lián)有電阻R4。所述二極管Dl并聯(lián)有電容C6。本實(shí)用新型還提供了一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路的控制模塊，包括三極管 Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有電阻R2和穩(wěn)壓管Zl。本實(shí)用新型非隔離LED的可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源及電源控制模塊與現(xiàn)有使用專用集成電路構(gòu)成的LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源相比主要優(yōu)點(diǎn)1.電路簡單，使用的元器件少，不到使用專用集成電路方案的二分之一，電源工作
可靠性高；2.原材料和加工成本低，不到使用專用集成電路方案的40% ；3.效率高，針對(duì)不同LED的連接方式，電源效率在82%至92%。本實(shí)用新型普遍適用于采用自激式降壓型DC/DC (Buck)電路所設(shè)計(jì)的AC/DC LED 電源，此電源可以與普通的可控硅調(diào)光器(TRIAC)或場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)型調(diào)光器配合使用對(duì)LED光源進(jìn)行調(diào)光。

圖1為可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)電源框圖；圖2為本實(shí)用新型的非隔離LED的可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源及電源控制模塊原理圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，以助于理解本實(shí)用新型的內(nèi)容。如圖1所示，本實(shí)用新型的LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路包括整流濾波電路，以對(duì)交流電源進(jìn)行整流濾波，經(jīng)過阻尼電路防止可控硅調(diào)光器與DC-DC電路可能產(chǎn)生的振蕩引起的LED閃爍。維持電路在可控硅調(diào)光器的導(dǎo)通角較小時(shí)，提供可控硅必須的維持電流，以防止可控硅斷流造成的LED閃爍。DC-DC電路將整流后的直流電壓變換成LED所需要的恒定直流電流。具體電路如圖2所示，L、N為交流輸入線電壓的接入端，輸入交流電壓經(jīng)整流橋 BDl和電容C2構(gòu)成的整流濾波電路轉(zhuǎn)換成直流電，供給后級(jí)自激式降壓型DC/DC (Buck)電路，構(gòu)成一個(gè)可調(diào)光LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其驅(qū)動(dòng)LED的正極LED+和負(fù)極LED-作為直流輸出連接和驅(qū)動(dòng)LED。在圖2中，DC/DC電路為自激式降壓型DC-DC開關(guān)電源電路，由降壓型DC/DC開關(guān)電源電路和和對(duì)其進(jìn)行控制和保護(hù)的控制模塊組成。所述降壓型DC/DC開關(guān)電源電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和漏極接于所述整流濾波電路的負(fù)極輸出端，二極管Dl串聯(lián)于場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極和整流濾波電路的正極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極串聯(lián)有電阻R5和電容C5并連接電感L2的輔助線圈，且場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Z2的串聯(lián)支路連接于所述整流濾波電路的正極輸出，電感L2的主線圈串聯(lián)在場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極與驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出之間，電容C4連接于驅(qū)動(dòng)LED的正、負(fù)極直流輸出之間，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)電阻R3連接所述整流濾波電路的負(fù)極；所述控制模塊包括三極管Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓管Z1，三極管Q2的基極連接所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的 源極，三極管Q2的集電極接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，三極管Q3的基極串聯(lián)電阻 Rll連接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。降壓型DC/DC (Buck)電路由場(chǎng)效應(yīng)管Ql、快速恢復(fù)二極管Dl、電感L2和電容器C4 組成。啟動(dòng)電路由電阻Rl、R5，穩(wěn)壓二極管Z2、電容器C5組成，當(dāng)輸入交流電壓接通時(shí)，為 DC/DC (Buck)電路提供初始啟動(dòng)的能量需求。電阻Rl作為主功率MOS管Ql的開通激勵(lì)，由電感L2的輔助繞組經(jīng)電阻R5和電容C5串聯(lián)組成的驅(qū)動(dòng)電路維持場(chǎng)效應(yīng)管Ql維持導(dǎo)通狀態(tài)；電阻R3將流過主功率MOS管Ql的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，當(dāng)其超過雙極性三極管Q2的 Vbe電壓時(shí)，Q2導(dǎo)通，將主功率MOS管Ql關(guān)斷。所述電阻R3還并聯(lián)有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC對(duì)環(huán)境溫度變換引起的LED電流變化進(jìn)行補(bǔ)償，減小NPN型雙極性三極管Q2之Vbe受環(huán)境溫度變化的影響。所述三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間連接有電阻R2，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的驅(qū)動(dòng)保護(hù)由電阻R2和穩(wěn)壓二極管Zl實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)壓管Z2作為外接調(diào)光器最小導(dǎo)通角的限制，防止LED在較小導(dǎo)通角時(shí)閃爍。還包括三極管Q4，其發(fā)射極串聯(lián)穩(wěn)壓管Z3和電阻R8接所述整流濾波電路的正極輸出，其集電極串聯(lián)電阻R6接所述三極管Q3的基極，所述三極管Q3的基極與發(fā)射極之間串聯(lián)有電阻R7，三極管Q4的基極與驅(qū)動(dòng)LED正極輸出端之間連接有電阻R9，且三極管Q4 的基極接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。輸出開路保護(hù)電路由電阻R6、R7、R8，穩(wěn)壓二極管Z3和 PNP型雙極性三極管Q4組成。輸出開路時(shí)的輸出電壓由穩(wěn)壓二極管Z3的穩(wěn)壓值決定，當(dāng)電源有交流電壓輸入時(shí)，輸出LED開路時(shí)，由穩(wěn)壓管二極管Z3限定此時(shí)的最大輸出電壓。當(dāng)電源輸出短路時(shí)，電阻R11、R7使模塊中雙極性三極管Q3導(dǎo)通，關(guān)斷電源。所述三極管Q2的基極還串聯(lián)有電阻R4，電阻R4作為電源輸入功率因數(shù)的調(diào)整作用。輸出電流控制電路由電阻R3、R4，和NPN型雙極性三極管Q2組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈電流的恒流控制。所述維持電路包括接在整流濾波電路輸出正負(fù)極之間串聯(lián)的電阻RlO和電容C3， 組成的小電流維持電路與自激式降壓型DC-DC開關(guān)電源結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光功能。 所述阻尼電路用無源或有源阻尼電路，實(shí)現(xiàn)良好的防閃爍效果，本實(shí)施例為保險(xiǎn)電阻FUSE。所述二極管Dl并聯(lián)有電容C6，起到作為電源輻射干擾的吸收功能。本實(shí)用新型還提供了一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路的控制模塊，包括三極管 Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有電阻R2和穩(wěn)壓管Zl。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有采用專用集成電路所設(shè)計(jì)的LED電源存在的控制元器件多、體積大、成本高、元器件溫升高、工作效率低，特別是LED電流受環(huán)境溫度以及輸入電壓變化影響大等問題。本實(shí)用新型所提供的LED照明燈可調(diào)光電源控制方案解決方案，具有電路簡單、成本低、高功率因數(shù)、高效率、高可靠性、適應(yīng)電網(wǎng)范圍寬以及對(duì)環(huán)境溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)等 優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路，包括整流濾波電路和DC/DC電路，其特征在于 所述DC/DC電路為自激式降壓型DC-DC開關(guān)電源電路，由降壓型DC/DC開關(guān)電源電路和控制模塊組成。
2.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于還包括連接于電源輸入電路上的電源阻尼元件，和維持電流支路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制電路，其特征在于所述降壓型DC/DC開關(guān)電源電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極接于所述整流濾波電路的負(fù)極輸出端，二極管Dl串聯(lián)于場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極和整流濾波電路的正極端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極串聯(lián)有電阻R5和電容C5并連接電感L2的輔助線圈，且場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl和穩(wěn)壓管Z2的串聯(lián)支路連接于所述整流濾波電路的正極輸出，電感L2的主線圈串聯(lián)在場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極與驅(qū)動(dòng) LED的負(fù)極輸出之間，電容C4連接于驅(qū)動(dòng)LED的正、負(fù)極直流輸出之間，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)電阻R3連接所述整流濾波電路的負(fù)極；所述控制模塊包括三極管Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓管Z1，三極管Q2的基極連接所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極，三極管Q2的集電極接場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，三極管Q3的基極串聯(lián)電阻 Rll連接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于所述三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間連接有電阻R2。
5.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于所述電阻R3還并聯(lián)有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC。
6.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于還包括三極管Q4，其發(fā)射極串聯(lián)穩(wěn)壓管 Z3和電阻R8接所述整流濾波電路的正極輸出，其集電極串聯(lián)電阻R6接所述三極管Q3的基極，所述三極管Q3的基極與發(fā)射極之間串聯(lián)有電阻R7，三極管Q4的基極與驅(qū)動(dòng)LED正極輸出端之間連接有電阻R9，且三極管Q4的基極接驅(qū)動(dòng)LED的負(fù)極輸出端。
7.如權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于所述維持電路包括接在整流濾波電路輸出正負(fù)極之間串聯(lián)的電阻RlO和電容C3，所述阻尼電路為保險(xiǎn)電阻FUSE。
8.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于所述三極管Q2的基極還串聯(lián)有電阻R4。
9.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于所述二極管Dl并聯(lián)有電容C6。
10.一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路的控制模塊，其特征在于包括三極管Q2和三極管Q3，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與三極管Q3的集電極連接，且三極管Q2與Q3的發(fā)射極與集電極之間并聯(lián)有電阻R2和穩(wěn)壓管Z1。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電子領(lǐng)域，具體來說是一種LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源控制電路，包括整流濾波電路和DC/DC電路，所述DC/DC電路為自激式降壓型DC-DC開關(guān)電源電路，由降壓型DC/DC開關(guān)電源電路和控制模塊組成。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有采用專用集成電路所設(shè)計(jì)的LED電源存在的控制元器件多、體積大、成本高、元器件溫升高、工作效率低，特別是LED電流受環(huán)境溫度以及輸入電壓變化影響大等問題，普遍適用于采用自激式降壓型DC/DC電路所設(shè)計(jì)的AC/DCLED電源，此電源可以與普通的可控硅調(diào)光器或場(chǎng)效應(yīng)管型調(diào)光器配合使用對(duì)LED光源進(jìn)行調(diào)光。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202135377SQ20112025882
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者翟寧 申請(qǐng)人:北京源點(diǎn)新智科技有限公司