專利名稱：一種高效led電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種電源電路，具體是ー種一種高效LED電源。
背景技術(shù)：
LED作為ー種全新的照明方式，具有壽命長(zhǎng)，耗能低，無汞污染，應(yīng)用靈活等顯著優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。目前的LED電源大多是采用恒流輸出控制方案，需要用到隔離變壓器。如圖I所示，現(xiàn)有的恒流輸出控制方案，先將交流輸入整流成Vbusl，通過傳統(tǒng)的DC-DC開關(guān)電源電路，比如VIPER12等，把高壓直流Vbusl通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰牡蛪?直流Vs。Vs再通過TSMlOl等的恒流電路，便得到負(fù)載所需要的Vout?，F(xiàn)有電路存在的最主要的問題是
I、效率低、體積大。傳統(tǒng)開關(guān)電源的做法，需要在主回路上，使用隔離變壓器，變壓器エ作時(shí)，本身會(huì)損耗10%到30%的能量，導(dǎo)致整個(gè)電路的效率偏低。同時(shí)變壓器一般體積較大。使用變壓器導(dǎo)致整個(gè)電源體積大，無法滿足ー些小空間內(nèi)安裝使用的要求。2、電路復(fù)雜、成本高。傳統(tǒng)開關(guān)電源一般采用開關(guān)控制芯片加恒流控制芯片的兩級(jí)控制的電路模式。由于使用獨(dú)立的恒流芯片電路，使電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，既增加了故障隱患，又給維修帶來了不便。使用隔離變壓器，因變壓器和芯片均屬于電路中價(jià)值較高的器件，故導(dǎo)致整個(gè)電源成本高，不利于大量生產(chǎn)和應(yīng)用。3、無法控制LED工作溫度。大功率LED的產(chǎn)品規(guī)格書中都會(huì)標(biāo)明不同環(huán)境溫度(或LED焊點(diǎn)的溫度)下的最高容許輸出電流的曲線圖。當(dāng)周圍溫度低于安全溫度點(diǎn)，輸出最高容許電流保持不變；當(dāng)高于安全溫度點(diǎn)，輸出最高容許電流隨周圍溫度升高而降低，即所謂的降額曲線。為確保LED的性能壽命不受影響，必須保證LED工作安全溫度內(nèi)。但是，目前大多數(shù)LED的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)計(jì)為不隨溫度變化的恒流源，因此，當(dāng)LED周圍溫度高于安全溫度點(diǎn)時(shí)，工作電流就不在安全區(qū)內(nèi)，這將導(dǎo)致LED的壽命遠(yuǎn)低于規(guī)格書的數(shù)值甚至直接損壞。而LED周圍溫度過高是由LED自身發(fā)熱導(dǎo)致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高效LED電源，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，效率高。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述的高效LED電源包括橋式整流模塊，所述橋式整流模塊的輸出端通過開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊連接到LED光源；所述橋式整流模塊中，整流橋的輸入端接交流電源，整流橋的正極通過第一電感連接到第一電解電容的正極，第一電解電容的負(fù)極與整流橋負(fù)極連接并接地；所述的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括SSL21083芯片，SSL21083芯片的DRAIN腳與第一ニ極管的陽極連接，同時(shí)通過第二電感連接到第ニ電解電容的負(fù)極和LED光源的陰極；SSL21083芯片的SOURCE腳通過第二電阻接地；SSL21083芯片的HV腳、第一ニ極管的陰極、第二電解電容的正極以及LED光源的陽極均通過第一電感連接到整流橋的正極；SSL21083芯片的DVDT腳通過第三電容接SSL21083芯片的DRAIN腳；SSL21083芯片的VCC腳通過第二電容接地；SSL21083芯片的GND腳接地。所述整流橋?qū)⒔涣鬏斎胱兂芍绷麟妷篤busl，Vbusl波形為半個(gè)正弦波形式。進(jìn)ー步的，所述SSL21083芯片的NTC腳通過第一電阻接地，第一電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。所述第一ニ極管為快恢復(fù)ニ極管。SSL21083芯片的NTC腳通過第一電容接地。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、效率高，體積小。因SSL21083芯片為高壓非隔離開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片，故省掉了傳統(tǒng)單端反激電源 中的變壓器。使電源體積大為減小，滿足了緊湊型應(yīng)用對(duì)電源的要求。同時(shí)整體電源效率大大提高，經(jīng)測(cè)試效率可達(dá)O. 95。2、電路簡(jiǎn)單，成本低。因SSL21083芯片內(nèi)部集成恒流控制功能，故省掉了傳統(tǒng)電源中的專用恒流控制芯片及相關(guān)電路，降低了控制器的生產(chǎn)成本和故障率，也間接降低了電路工作時(shí)的能量損耗。3、増加LED溫度補(bǔ)償功能，實(shí)現(xiàn)LED燈具過溫保護(hù)，極大的延長(zhǎng)了 LED的使用壽命。由于控制了 LED的工作溫度，在降低LED的發(fā)熱的同時(shí)，也減輕了燈具的空間溫度，使得LED電源的工作環(huán)境溫度亦得到降低，減輕了器件損耗，延長(zhǎng)了電源的使用壽命。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的電路框圖。圖2是本發(fā)明電路框圖。圖3是本發(fā)明電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。本發(fā)明用于交流220V輸入，恒流輸出的LED照明，包括橋式整流模塊、開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，橋式整流模塊的輸出端通過開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊連接到LED光源，如圖2所示。具體電路如圖3所示，包括
I、橋式整流模塊。用于將交流輸入轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷篤busl。2、開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片SSL21083及周邊電路。如圖3，本電源為降壓型BUCK電路。所述橋式整流模塊的整流橋BDl將交流輸入變成直流電壓VbusI,Vbusl波形為半個(gè)正弦波形式。整流橋BDl的正極通過第一電感LI連接到第一電解電容El的正極，第一電解電容El的負(fù)極與整流橋BDl負(fù)極連接并接地。所述的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括SSL21083芯片IC1，SSL21083芯片ICl的DRAIN腳與第一ニ極管Dl的陽極連接，同時(shí)通過第二電感L2連接到第二電解電容E2的負(fù)極和LED光源的陰極；SSL21083芯片ICl的SOURCE腳通過第二電阻R2接地；SSL21083芯片ICl的HV腳、第一ニ極管Dl的陰極、第二電解電容E2的正極以及LED光源的陽極均通過第一電感LI連接到Vbusl ;SSL21083芯片ICl的NTC腳通過第一電阻Rl接地，第一電阻Rl為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；SSL21083芯片ICl的NTC腳通過第一電容Cl接地；SSL21083芯片ICl的DVDT腳通過第三電容C3接SSL21083芯片ICl的DRAIN腳；SSL21083芯片的VCC腳通過第二電容C2接地；SSL21083芯片的GND腳接地。
SSL21083芯片的HV腳內(nèi)部帶有高壓電流源，用于剛上電時(shí)啟動(dòng)芯片SSL21083。SSL21083芯片啟動(dòng)后的供電由芯片的DVDT弓丨腳通過第三電容C3從DRAIN腳耦合電流獲得。所述橋式整流模塊輸出的直流電壓Vbusl經(jīng)過第一電感LI和第一電解電容El濾波后給開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和LED光源供電。第二電容C2用于對(duì)VCC弓丨腳的直流電壓進(jìn)行濾波。SSL21083芯片內(nèi)部集成PWM控制器和成高壓功率M0SFET。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，整流濾波電路輸出的直流電壓Vbusl經(jīng)第二電解電容E2濾波后給LED光源供電，此時(shí)第二電感L2用于儲(chǔ)能；當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)，第二電感L2存儲(chǔ)的電能通過第一ニ極管(快恢復(fù)ニ極管)D1，經(jīng)第二電解電容E2濾波后向LED光源供電。當(dāng)?shù)诙姼蠰2上的電流降為O吋，MOSFET重新開啟。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，流過LED的電流，通過第二電阻R2采樣送到SSL21083芯片的SOURCE腳。SSL21083芯片內(nèi)部自帶峰值電流檢測(cè)電路，當(dāng)采樣的SOURCE腳的電壓達(dá)到該引腳允許的電壓的極限值Vth (Source)時(shí)，SSL21083芯片內(nèi)部自帶的峰值電流檢測(cè)電路 開始動(dòng)態(tài)調(diào)整開關(guān)占空比，使得輸出電流保持恒定。LED光源上的平均電流為
Ioutニ Vth (Source) /2R2 =0. 5/2R2=0. 25/R2 。第一電容Cl用于濾波，第一電阻Rl用于監(jiān)測(cè)LED光源的工作溫度，流經(jīng)第一電阻Rl的電流為固定值。當(dāng)環(huán)境溫度低于LED安全溫度，Vntc高于O. 5V時(shí)，輸出LED電流保持恒定，并由(0.25/R2)設(shè)定。當(dāng)周圍溫度高于LED安全溫度時(shí)，第二電阻R2阻值因溫度升高而減小，故Vntc管腳的電壓降低。當(dāng)Vntc電壓低于O. 5V時(shí)，SSL21083芯片會(huì)控制Iout隨周圍溫度升高而降低，使LED光照強(qiáng)度降低，從而降低發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的過溫保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種高效LED電源，包括橋式整流模塊，其特征是所述橋式整流模塊的輸出端通過開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊連接到LED光源；所述橋式整流模塊中，整流橋(BDl)的輸入端接交流電源，整流橋(BDl)的正極通過第一電感(LI)連接到第一電解電容(El)的正極，第一電解電容(El)的負(fù)極與整流橋(BDl)負(fù)極連接并接地；所述的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括SSL21083芯片，SSL21083芯片的DRAIN腳與第一ニ極管(Dl)的陽極連接，同時(shí)通過第二電感(L2)連接到第二電解電容(E2)的負(fù)極和LED光源的陰極；SSL21083芯片的SOURCE腳通過第二電阻(R2)接地；SSL21083芯片的HV腳、第一ニ極管(Dl)的陰極、第二電解電容(E2)的正極以及LED光源的陽極均通過第一電感(LI)連接到整流橋(BDl)的正極；SSL21083芯片的DVDT腳通過第三電容(C3)接SSL21083芯片的DRAIN腳；SSL21083芯片的VCC腳通過第二電容(C2)接地；SSL21083芯片的GND腳接地。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種高效LED電源，其特征是，所述整流橋(BDl)將交流輸入變成直流電壓Vbusl, Vbusl波形為半個(gè)正弦波形式。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種高效LED電源，其特征是，所述SSL21083芯片的NTC腳通過第一電阻(Rl)接地，第一電阻(Rl)為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種高效LED電源，其特征是，所述第一ニ極管(Dl)為快恢復(fù)ニ極管。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種高效LED電源，其特征是，SSL21083芯片的NTC腳通過第ー電容(Cl)接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效LED電源，它包括橋式整流模塊、開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，所述橋式整流模塊的輸出端通過開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊連接到LED光源。所述開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括SSL21083芯片。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過取消變壓器和獨(dú)立的恒流控制電路，大為提高了電源的工作效率，減小了電源體積，降低了產(chǎn)品成本；通過自帶的LED溫度補(bǔ)償電路，控制了LED的工作溫度，實(shí)現(xiàn)了LED光源的過溫保護(hù)，延長(zhǎng)了電源及燈具的使用壽命。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102665341SQ20121013762
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月5日
發(fā)明者陳忠勝, 陳輝斌 申請(qǐng)人:無錫捷威電子有限公司