專利名稱：含過流保護(hù)的大功率led燈軟驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及大功率LED燈驅(qū)動(dòng)電源，具體為含過流保護(hù)的大功率LED 燈軟驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，用交流220V作為電源驅(qū)動(dòng)的大功率LED燈驅(qū)動(dòng)電源，無 論這種驅(qū)動(dòng)電源是分體的、 一體的或是緊湊型的，都有隔離型與非隔離型兩種 方式。并且都具有通過濾波整流、功率因數(shù)提升以及脈寬調(diào)制電壓AC/DC轉(zhuǎn)換 形成大功率LED驅(qū)動(dòng)電源。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源電壓過高(>60V)或者使用環(huán)境惡劣， 電路沒有工作前的預(yù)置緩沖，以及在負(fù)載意外過電流時(shí)，就不可避免的存在甩 負(fù)載、冷啟動(dòng)及大瞬態(tài)和過流運(yùn)行的危害，造成大功率LED燈工作不可靠、不 穩(wěn)定，甚至燈內(nèi)局部乃至全部損壞，滅燈的故障頻繁出現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)用交流220V作為電源驅(qū)動(dòng)的大功率LED燈受電源網(wǎng)絡(luò)及電路結(jié)構(gòu)所 造成的甩負(fù)載、冷啟動(dòng)及大瞬態(tài)和負(fù)載過電流危害易發(fā)生故障的缺點(diǎn)和問題， 本實(shí)用新型提供一種具有軟啟動(dòng)性能的、含過流保護(hù)的大功率LED燈軟驅(qū)動(dòng)電 源，以提高大功率LED燈系統(tǒng)的工作可靠性。
按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述軟驅(qū)動(dòng)電源包括順序電連接的電源 濾波整流器、功率因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出 端連接軟啟動(dòng)電路，在軟啟動(dòng)電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器 的輸出端再連接輸出濾波器。將常規(guī)的恒流器件的恒流特征作為負(fù)載故障條件 下的過電流保護(hù)限制，使系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
在軟啟動(dòng)電路中，與集成電路5U1相連的電阻5R1A及5R1B與5R2為集 成電路5U1輸出電壓的分壓電阻，與集成電路5U1相連的電容5C1為延時(shí)電容， 用于控制特性的電阻5R1B連接在三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間，所述三極 管5Q1工作在線性放大區(qū)域。
在電源啟動(dòng)瞬間由于軟啟動(dòng)控制回路中的延遲電容的端電壓為0，控制回路 的作用使輸出僅接近于工作電壓的70~80%，隨著對(duì)延遲電容的充電，最終使負(fù) 載獲得LED的工作電壓，使負(fù)載獲得一個(gè)階梯形的"軟"電壓工作模式，避免 了負(fù)載工作回路電子器件及負(fù)載在啟動(dòng)過程中受到的大瞬態(tài)的工作電壓的沖 擊。
在本實(shí)用新型大功率驅(qū)動(dòng)電源中還具有恒流式限流的工作模式使電源回路 及電路負(fù)載均得到有效的保護(hù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用上述結(jié)構(gòu)以后，由于采用了軟啟動(dòng)方式避免了 負(fù)載受無緩沖啟動(dòng)的啟動(dòng)沖擊將大功率LED燈在高壓運(yùn)行下OIOOV時(shí))的甩 負(fù)載、冷啟動(dòng)及大瞬態(tài)和過電流運(yùn)行等可能的危害得到有效地避免。提高了電
源系統(tǒng)及負(fù)載運(yùn)行的可靠性，使系統(tǒng)的性價(jià)比得到很好的提升。

圖1為本實(shí)用新型的電原理框圖。
圖2為軟啟動(dòng)電原理圖。 圖3為恒流式限流電原理圖。
具體實(shí)施方式

見圖1，所述軟驅(qū)動(dòng)電源包括順序電連接的電源濾波整流器、功率因數(shù)提升 器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出端連接軟啟動(dòng)電路，在軟啟 動(dòng)電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器的輸出端再連接輸出濾波器。 將常,^恒流器件的恒流特征作為負(fù)載故障條件下的過電流保護(hù)限制，使系統(tǒng) 可靠運(yùn)行。
見圖2，在軟啟動(dòng)電路中，與集成電路5U1相連的電阻5R1A及5R1B與 5R2為集成電路5U1輸出電壓的分壓電阻，與集成電路5U1相連的電容5C1為 延時(shí)電容，用于控制特性的電阻5R1B連接在三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間， 所述三極管5Q1工作在線性放大區(qū)域。
電源前置電路(AC/DC轉(zhuǎn)換電路)包含了電源前置濾波器、整流器、功率 因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器。通過這些電路實(shí)現(xiàn)了 AC/DC的轉(zhuǎn)換，再通過軟啟動(dòng) 電路及恒流式限流器和輸出濾波器提供給大功率LED負(fù)載，以穩(wěn)定可靠的工作。
見圖2，軟啟動(dòng)電路包括電阻5R1A、 5R1B、 5R2、 5R3、 5R4、 5R5、電容 5C1、 5C2、 二極管5D1、 5D2、三極管5Q1及集成電路5U1。電阻5R1A及5R1B 與5R2為集成電路5U1 (LM317)輸出電壓的分壓電阻，輸出電壓為V=1.25 [1+ (5R1A+5R1B) /5R2]。在接通電源的瞬間，電容5C2 (延時(shí)電容)的端電 壓為0，三極管5Q1導(dǎo)通，集成電路5U1的輸出電壓為電阻R2上的端電壓，約 110V(作為負(fù)載LED的工作電壓)。隨著輸出電壓對(duì)電容5C2的充電，電容5C2 的端電壓逐漸上升，三極管5Q1的基極電壓漸漸升高，三極管5Q1的集電極與 發(fā)射極間的電阻也漸漸升高，電流Ice也漸漸減小，使得電阻5R1B的分壓作用 逐漸減小，直至三極管5Q1截止。與此對(duì)應(yīng)，電容5C2上的輸出電壓也隨之增 力口，達(dá)到額定的LED驅(qū)動(dòng)電壓值。調(diào)整電阻5R3及電容5C2值可獲得延遲時(shí)間 的微調(diào)。二極管5D2的作用是電容C2能通過負(fù)載放電，使得在重復(fù)啟動(dòng)時(shí)同樣 具備軟啟動(dòng)的時(shí)間特征。
見圖3，用集成電路6U1 (LM317)組成恒流源是典型應(yīng)用之一，而在本實(shí) 用新型中不是將其用于常規(guī)應(yīng)用下的恒流狀態(tài)下，而是用其恒流特征作為負(fù)載 故障條件下的過電流限制。必須說明和注意的是在設(shè)置集成電路6UI的工作電 流時(shí)，必須選擇大于等于負(fù)載工作電流的120%的電路才可正常起到限流作用。 電容6C1、 6C2、 6C3、 6C4、電阻6R2及二極管6D1分別為濾波、退耦及電源 保護(hù)和隔離作用所設(shè)置的。
在電源啟動(dòng)瞬間由于軟啟動(dòng)控制回路中的延遲電容的端電壓為0，由于控制 回路的作用使輸出僅接近于工作電壓的70~80%，隨著對(duì)延遲電容的充電，最終 使負(fù)載獲得LED的工作電壓，使負(fù)載獲得一個(gè)階梯形的"軟"電壓工作模式，
避免了負(fù)載工作回路電子器件及負(fù)載在啟動(dòng)過程中受到的大瞬態(tài)的工作電壓的 沖擊。
在本實(shí)用新型大功率驅(qū)動(dòng)電源中還具有恒流式限流的工作模式使電源回路 及電路負(fù)載均得到有效的保護(hù)。
用一只延時(shí)電容及工作在線性放大區(qū)域的三極管5Q1的集電極與發(fā)射極間 的特性控制電阻5R1和5R2分壓特征作為軟啟動(dòng)功能體現(xiàn)的大功率LED驅(qū)動(dòng)電 源。軟啟動(dòng)及恒流式限流器的前置AC/DC電路為濾波整流、功率因數(shù)提升器及 脈寬調(diào)制器組成的AC/DC變換電路。
權(quán)利要求1、含過流保護(hù)的大功率LED燈軟驅(qū)動(dòng)電源，包括順序電連接的電源濾波整流器、功率因數(shù)提升器及脈寬調(diào)制器，其特征是在脈寬調(diào)制器的輸出端連接軟啟動(dòng)電路，在軟啟動(dòng)電路的輸出端連接恒流式限流器，恒流式限流器的輸出端再連接輸出濾波器，將常規(guī)的恒流器件的恒流特征作為負(fù)載故障條件下的過電流保護(hù)限制，使系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含過流保護(hù)的大功率LED燈軟驅(qū)動(dòng)電源，其特 征在于在軟啟動(dòng)電路中，與集成電路(5U1)相連的電阻(5R1A)及(5R1B) 與(5R2)為集成電路(5U1)輸出電壓的分壓電阻，與集成電路(5U1)相連 的電容(5C1)為延時(shí)電容，用于控制特性的電阻(5R1B)連接在三極管(5Q1) 的集電極與發(fā)射極間，所述三極管(5Q1)工作在線性放大區(qū)域。
專利摘要本實(shí)用新型為含過流保護(hù)的大功率LED燈軟驅(qū)動(dòng)電源。提供了一種既帶過流保護(hù)又具有可有效避免甩負(fù)載和冷啟動(dòng)等大瞬態(tài)危害的軟啟動(dòng)性能的大功率LED的驅(qū)動(dòng)電源，大大提高了大功率LED燈系統(tǒng)的工作可靠性。其特征在于其包括輸入電源濾波器、整流器、功率因數(shù)提升電路以及脈寬調(diào)制器的AC/DC變換后，通過軟啟動(dòng)控制及恒流式限流器的輸出提高了LED大功率燈系統(tǒng)工作的可靠性。該電源用于LED照明用燈、LED防爆燈及廣告用LED照射明最為典型。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201210760SQ200820038080
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者茅建生, 茅穎杰 申請(qǐng)人:茅建生