專利名稱：一種led電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電源領(lǐng)域，尤其涉及一種LED電源。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED,Light Emitting Diode)用在照明領(lǐng)域的優(yōu)勢已經(jīng)是眾所周知。由于LED的固有特點，使用恒流驅(qū)動方案幾乎是最佳的選擇，一方面可以保護LED不會因電流過大而影響LED壽命甚至燒毀，另一方面因為不用串入“限流電阻”，可以大大地降低無謂的消耗，提高使用效率?，F(xiàn)有的LED電源中存在輸出電流精度低，LED電源效率低，LED電源適用的電壓范圍窄等問題，上述問題直接或間接的影響了 LED電源以及LED燈珠的工作穩(wěn)定性和使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種LED電源，包括與外部市電電源連接，用于降低所述LED電源中電磁干擾的電磁干擾EMI濾波器；與所述EMI濾波器連接，用于對所述外部市電電源輸入的電流進行整流的整流器；與所述整流器連接，用于提高所述LED電源功率因數(shù)的無源功率因數(shù)校正模塊；與所述無源功率因數(shù)校正模塊連接，用于驅(qū)動所述LED電源負載端的LED燈珠工作的控制模塊；與所述控制模塊連接，用于為控制模塊提供恒流穩(wěn)壓電源補償?shù)暮懔餮a償模塊。其中，所述EMI濾波器與外部市電電源之間設(shè)有用于防止所述LED電源遭受浪涌和雷擊的壓敏電阻(VZl);所述壓敏電阻(VZl)跨接于所述外部市電電源的輸入端。其中，所述EMI濾波器由共模電感(LCl)和X電容組成；第一 X電容(CXl)與第一電感(LDl)串聯(lián)后跨接在共模電感(LCl)的初級線圈兩端；第二 X電容(CX2)跨接在共模電感(LCl)的次級線圈兩端。其中，所述X電容的直流耐壓值在2000V以上，所述共模電感為l(MT30mH。其中，所述整流器為全橋整流器(BDl)，其具有至少I. 5倍的安全余量系數(shù)。其中，所述無源功率因數(shù)校正模塊為平衡半橋補償電路，由第一電容(CEl)和第四二極管(D4)組成半橋的一臂；第二電容(CE2)和第二二極管(D2)組成半橋的另一臂；第三二極管(D3)和第十電容(RlO)組成充電連接通路。其中，所述控制模塊由第一 MOS管(Q1)、第六二極管(D6)、第一電阻(Rg)、第二電阻(Rt)、第三電阻(RS1)、第四電阻(RS2)以及芯片BP2808組成；其中，第六二極管(D6)與第一電阻(Rg)并聯(lián)后一端與芯片BP2808的引腳VDD連接，另一端與第一 MOS管(Ql)的柵極連接；所述第一 MOS管(Ql)的源極與芯片BP2808的引腳OUT連接；所述第二電阻(Rt)—端與芯片BP2808的引腳RT連接，另一端接地；所述第三電阻(RSl)和第四電阻(RS2)并聯(lián)，一端與芯片BP2808的引腳CS連接，另一端接地。其中，所述恒流補償模塊包括用于啟動電阻降壓的、串聯(lián)的第五電阻(R15)和第六電阻(R16)；用于進行前饋補償?shù)牡谄唠娮?R17)和第三電容(C3);以及在電路穩(wěn)壓后給芯片BP2808中的控制電路供電的第五二極管(DZl )、第四電容 (C4)和第八電阻(R18);所述第五二極管(DZ1)、第四電容(C4)和第八電阻(R18)并聯(lián)。其中，所述LED電源還包括用于在第一 MOS管(Ql)打開時限制通過負載端LED燈珠的電流，在第一 MOS管(Ql)關(guān)閉時向負載端LED燈珠提供工作電流的儲能功率電感(LMl);所述儲能功率電感(LMl)與第一 MOS管(Ql)的漏極連接。本實用新型實施例所提供的LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為實用新型提供的LED電源第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實用新型提供的LED電源第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例所提供的LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。參見圖I，為實用新型提供的LED電源第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，該LED電源包括電磁干擾(EMI,Electro Magnetic Interference)濾波器I、整流器2、無源功率因數(shù)校正模塊3、控制模塊4和恒流補償模塊5。EMI濾波器I與外部市電電源連接，用于降低所述LED電源中電磁干擾。更為具體的，電磁兼容(EMC,Electro Magnetic Compatibility)是指設(shè)備或 LED電源在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾EMI不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性(EMS, Electro Magnetic susceptibility)。由于LED電源的電路中存在場效應(MOS,Metal-Oxide-Semiconductor)功率開關(guān)管,MOS功率開關(guān)管的高速開關(guān)動作將不可避免的導致嚴重的EMI。為了有效抑制和降低EMI，一般需要在外部市電電源輸入端增加由共模電感、X電容和Y電容組成的濾波器，已增加整個電源的抗EMI效果，率除掉傳導干擾信號和輻射噪聲。而在本實用新型提供的LED電源中，采用共模電感加X電容的簡潔方式，可以進一步的降低成本，壓縮電源體積。整流器2所述EMI濾波器I連接，用于對所述外部市電電源輸入的電流進行整流的整流器。更為具體的，在本實用新型實施例中，所述整流器2采用全橋整流器BD1，主要進SAC/DC變換，因此需要給予I. 5系數(shù)的安全余量，優(yōu)選1000V/1A規(guī)格以上的。無源功率因數(shù)校正模塊3與所述整流器2連接，用于提高所述LED電源功率因數(shù)。更為具體的，由于一般的橋式整流器整流后輸出的電流時脈沖直流，電流不連續(xù)、諧波失真 大、功率因數(shù)低，因此需要增加低成本的無源功率因數(shù)校正模塊3，在本實施例中，無源功率因數(shù)校正模塊3可以選用平衡半橋補償電路?？刂颇K4與所述無源功率因數(shù)校正模塊3連接，用于驅(qū)動所述LED電源負載端的LED燈珠8工作。恒流補償模塊5所述控制模塊4連接，用于為控制模塊4提供恒流穩(wěn)壓電源補償。優(yōu)選的，所述EMI濾波器I與外部市電電源之間設(shè)有用于防止所述LED電源遭受浪涌和雷擊的壓敏電阻6 ;所述壓敏電阻6跨接于所述外部市電電源的輸入端。本實用新型實施例所提供的LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。參見圖2，為實用新型提供的LED電源第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該LED電源包括EMI濾波器、整流器、無源功率因數(shù)校正模塊、控制模塊4、恒流補償模塊和壓敏電阻。EMI濾波器與外部市電電源連接，用于降低所述LED電源中電磁干擾。更為具體的，所述EMI濾波器由共模電感LCl和X電容組成；第一 X電容CXl與第一電感LDl串聯(lián)后跨接在共模電感LCl的初級線圈兩端；第二 X電容CX2跨接在共模電感LCl的次級線圈兩端。所述X電容的直流耐壓值在2000V以上，所述共模電感為lOmHlOmH。為了縮小體積和提高濾波效果，優(yōu)選高導磁率微晶材料磁芯制作的產(chǎn)品，電感量應盡量選擇較大的值。壓敏電阻VZl設(shè)于EMI濾波器與外部市電電源之間，用于防止所述LED電源遭受浪涌和雷擊，所述壓敏電阻VZl跨接于所述外部市電電源的輸入端。整流器所述EMI濾波器連接，用于對所述外部市電電源輸入的電流進行整流的整流器。更為具體的，在本實用新型實施例中，所述整流器采用全橋整流器BDl，主要進行AC/DC變換，因此需要給予I. 5系數(shù)的安全余量，優(yōu)選1000V/1A規(guī)格以上的。無源功率因數(shù)校正模塊與所述整流器連接，用于提高所述LED電源功率因數(shù)。本實施例中，無源功率因數(shù)校正模塊為平衡半橋補償電路，由第一電容CEl和第四二極管D4組成半橋的一臂；第二電容CE2和第二二極管D2組成半橋的另一臂；第三二極管D3和第十電容RlO組成充電連接通路，利用填谷原理進行補償。第一電容CEl和第二電容CE2串聯(lián)，電容上的電壓最高充到輸入電壓的一半，一旦線電壓降到輸入電壓的一半以下，第二二極管D2和第四二極管D4就會被正向偏置，這樣使第一電容CEl和第二電容CE2開始并聯(lián)放電。如此，正半周期輸入電流的導通角從原來的75。 105。上升到30。 150。；負半周期輸入電流的導通角從原來的255。 285。上升到210。 330。。與第三二極管D3串聯(lián)的第十電容RlO有助于平滑輸入電流尖峰，還可以通過限制流入第一電容CEl和第二電容CE2的電流來改善功率因數(shù)。采用本實用新型實施例提供的無源功率因數(shù)校正模塊后，LED電源系統(tǒng)的功率因數(shù)從0. 6提高到0. 89、. 90。優(yōu)選的，本實施例中的第一電容CEl和第二電容CE2選用兩個22Uf/250V 105 °C的電解電容?？刂颇K與所述無源功率因數(shù)校正模塊連接，用于驅(qū)動所述LED電源負載端的LED燈珠工作。更為具體的，該控制模塊由第一 MOS管Ql、第六二極管D6、第一電阻Rg、第 二電阻Rt、第三電阻RS1、第四電阻RS2以及芯片BP2808組成。其中，第六二極管D6與第一電阻Rg并聯(lián)后一端與芯片BP2808的引腳VDD連接，另一端與第一 MOS管Ql的柵極連接；所述第一 MOS管Ql的源極與芯片BP2808的引腳OUT連接；所述第二電阻Rt —端與芯片BP2808的引腳RT連接，另一端接地；所述第三電阻RSl和第四電阻RS2并聯(lián)，一端與芯片BP2808的引腳CS連接，另一端接地。由上述結(jié)構(gòu)可知，控制模塊實際是采用的源極驅(qū)動方式，該方式使LED電源所需的電流減少，尤其是減少了傳統(tǒng)的高壓差供電通路中類似R15-17上的電流，從而降低了功率，提高了效率。第六二極管D6與第一電阻Rg可以使開關(guān)開通驅(qū)動變軟，關(guān)斷驅(qū)動保持較強，從而既改善EMI，又不犧牲效率。與LED燈珠并聯(lián)的輸出濾波電容CO用于減少LED燈珠上的電流紋波。芯片BP2808的引腳CS采集第三電阻RSl和第四電阻RS2上的峰值電流，由內(nèi)部邏輯在單周期內(nèi)控制OUT引腳信號的脈沖占空比，從而進行恒流控制，輸出恒流與二極管D5、儲能功率電感LMl的續(xù)流電路合并向LED燈珠供電。當LED燈珠的陣列組合改變時，第三電阻RSl和第四電阻RS2的電阻值也需要隨之改變，使整個電路的輸出電流滿足LED燈珠的工作要求。恒流補償模塊所述控制模塊連接，用于為控制模塊提供恒流穩(wěn)壓電源補償。更為具體的，所述恒流補償模塊包括用于啟動電阻降壓的、串聯(lián)的第五電阻R15和第六電阻R16 ;用于進行前饋補償?shù)牡谄唠娮鑂17和第三電容C3 ;以及在電路穩(wěn)壓后給芯片BP2808中的控制電路供電的第五二極管DZ1、第四電容C4和第八電阻R18 ;所述第五二極管DZ1、第四電容C4和第八電阻R18并聯(lián)。在實際工作過程中，芯片BP2808由第五電阻R15和第六電阻R16啟動電阻降壓，經(jīng)第七電阻R17和第三電容C3前饋補償，并由第五二極管DZ1、第四電容C4、第八電阻R18與芯片BP2808內(nèi)部電路組成的恒流補償電路穩(wěn)壓后給芯片BP2808控制電路供電，LED電源啟動后由于控制電路本身靜態(tài)電流小，以及芯片內(nèi)部存在從引腳OUT到引腳VCC的饋流二極管可向芯片BP2808提供工作電源，此時電阻R15-17上通過的電流將大大降低，因而總的LED電源功耗也大大降低，LED電源效率得到明顯的提高。同時，本實施例提供的LED電源還包括儲能功率電感LM1，儲能功率電感LMl與第一 MOS管Ql的漏極連接，用于在第一 MOS管Ql打開時限制通過負載端LED燈珠的電流，在第一 MOS管Ql關(guān)閉時向負載端LED燈珠提供工作電流的儲能功率電感LM1。儲能功率電感LMl要求Q值高、飽和電流大、電阻小。本實施例中，優(yōu)選標稱2. 6mH的電感，在40KHz IOOKHz頻率范圍里Q值應大于90。本實用新型實施例所提供的LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。值得注意的是，本實用新型描述的是LED電源的一種產(chǎn)品形式，其它滿足本實用新型所述結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，即使材質(zhì)、器件名稱、外觀、器件擺放順序等不影響產(chǎn)品特性的因素不相同，仍然屬于本實用新型保護的范圍。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種LED電源，其特征在于，包括 與外部市電電源連接，用于降低所述LED電源中電磁干擾的電磁干擾EMI濾波器；與所述EMI濾波器連接，用于對所述外部市電電源輸入的電流進行整流的整流器；與所述整流器連接，用于提高所述LED電源功率因數(shù)的無源功率因數(shù)校正模塊； 與所述無源功率因數(shù)校正模塊連接，用于驅(qū)動所述LED電源負載端的LED燈珠工作的控制模塊；與所述控制模塊連接，用于為控制模塊提供恒流穩(wěn)壓電源補償?shù)暮懔餮a償模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述EMI濾波器與外部市電電源之間設(shè)有 用于防止所述LED電源遭受浪涌和雷擊的壓敏電阻(VZ1);所述壓敏電阻(VZl)跨接于所述外部市電電源的輸入端。
3.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述EMI濾波器由共模電感(LCl)和X電容組成；第一 X電容(CXl)與第一電感(LDl)串聯(lián)后跨接在共模電感(LCl)的初級線圈兩端；第二 X電容(CX2)跨接在共模電感(LCl)的次級線圈兩端。
4.如權(quán)利要求3所述的LED電源，其特征在于，所述X電容的直流耐壓值在2000V以上，所述共模電感為l(MT30mH。
5.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述整流器為全橋整流器(BDl)，其具有至少I. 5倍的安全余量系數(shù)。
6.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述無源功率因數(shù)校正模塊為平衡半橋補償電路，由第一電容(CEl)和第四二極管(D4)組成半橋的一臂；第二電容(CE2)和第二二極管(D2)組成半橋的另一臂；第三二極管(D3)和第十電容(RlO)組成充電連接通路。
7.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述控制模塊由第一MOS管(Q1)、第六二極管(D6)、第一電阻(Rg)、第二電阻(Rt)、第三電阻(RS1)、第四電阻(RS2)以及芯片BP2808 組成； 其中，第六二極管(D6)與第一電阻(Rg)并聯(lián)后一端與芯片BP2808的引腳VDD連接，另一端與第一 MOS管(Ql)的柵極連接；所述第一 MOS管(Ql)的源極與芯片BP2808的引腳OUT連接；所述第二電阻(Rt)—端與芯片BP2808的引腳RT連接，另一端接地；所述第三電阻(RSl)和第四電阻(RS2)并聯(lián)，一端與芯片BP2808的引腳CS連接，另一端接地。
8.如權(quán)利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述恒流補償模塊包括 用于啟動電阻降壓的、串聯(lián)的第五電阻(R15)和第六電阻(R16)； 用于進行前饋補償?shù)牡谄唠娮?R17)和第三電容(C3);以及 在電路穩(wěn)壓后給芯片BP2808中的控制電路供電的第五二極管(DZ1)、第四電容(C4)和第八電阻(R18);所述第五二極管(DZ1)、第四電容(C4)和第八電阻(R18)并聯(lián)。
9.如權(quán)利要求7所述的LED電源，其特征在于，所述LED電源還包括 用于在第一 MOS管(Ql)打開時限制通過負載端LED燈珠的電流，在第一 MOS管(Ql)關(guān)閉時向負載端LED燈珠提供工作電流的儲能功率電感(LMl)； 所述儲能功率電感(LMl)與第一 MOS管(Ql)的漏極連接。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種LED電源，包括與外部市電電源連接，用于降低所述LED電源中電磁干擾的電磁干擾EMI濾波器；與所述EMI濾波器連接，用于對所述外部市電電源輸入的電流進行整流的整流器；與所述整流器連接，用于提高所述LED電源功率因數(shù)的無源功率因數(shù)校正模塊；與所述無源功率因數(shù)校正模塊連接，用于驅(qū)動所述LED電源負載端的LED燈珠工作的控制模塊；與所述控制模塊連接，用于為控制模塊提供恒流穩(wěn)壓電源補償?shù)暮懔餮a償模塊。本實用新型實施例所提供的LED電源，其具有較高的輸出電流精度和LED電源效率，同時LED電源適用的電壓范圍寬等優(yōu)點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩(wěn)定的恒流條件下工作，延長使用壽命。
文檔編號H05B37/02GK202551447SQ20122015568
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者陳旭東 申請人:汕頭市南帆電器有限公司