一種基于運算放大電路的led開關穩壓驅動電源的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，主要由控制芯片U2，二極管整流器U1，變壓器T，三極管VT1，二極管D1，分別與控制芯片U2的C管腳和S管腳相連接的一級反激式電路，串接在變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端與一級反激式電路之間的運算放大電路，以及分別與變壓器T和一級反激式電路相連接的恒流驅動電路等組成。本發明能控制電流峰值恒定，同時控制開關占空比，保持輸出整個開關周期時間比例恒定，從而本發明實現了輸出電流的恒定。且本發明僅需0.5μA的啟動電流，即降低了啟動的功耗，使本發明的效率大于80％，空載功耗小于30mW，從而提高了本發明的效率。
【專利說明】
一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源
技術領域
[0001]本發明涉及電子領域，具體的說，是一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源。
【背景技術】
[0002]在全球能源短缺、環保要求不斷提高的背景下，世界各國均大力發展綠色節能照明。LED照明作為一種革命性的節能照明技術，正在飛速發展，同時人們對LED開關驅動電源的要求也在不斷提高。然而，現有的LED開關驅動電源電路存在效率低、功率因數低、電流控制精度不高、以及可靠性低的缺陷，從而現有的LED燈開關驅動電源電路無法滿足人們的要求。
[0003 ]因此，提供一種既能提高效率、功率因數，又能確保電流控制精度的LED開關穩壓驅動電源便是當務之急。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中的LED開關驅動電源電路存在效率低、功率因數低，以及電流控制精度不高的缺陷，提供的一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源。
[0005]本發明通過以下技術方案來實現:一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，主要由控制芯片U2，二極管整流器Ul，變壓器T，三極管VTl，正極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接的極性電容Cl，一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與極性電容Cl的負極相連接的電阻Rl，正極經電阻R2后與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接、負極經電阻R3后與控制芯片U2的S管腳相連接的極性電容C2，N極經熱敏電阻RT后與三極管VTl的集電極相連接、P極經電阻R4后與控制芯片U2的D管腳相連接的二極管Dl，分別與控制芯片U2的C管腳和S管腳相連接的一級反激式電路，串接在變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端與一級反激式電路之間的運算放大電路，以及分別與變壓器T和一級反激式電路相連接的恒流驅動電路組成;所述變壓器T原邊電感線圈LI的同名端與三極管VTl的集電極相連接、其電感線圈LI的非同名端與二極管Dl的P極相連接;所述三極管VTl的發射極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端接地;所述變壓器T副邊電感線圈L3與恒流驅動電路相連接。
[0006]所述運算放大電路由放大器P，三極管VT3，三極管VT4，正極經電阻R16后與放大器P的正極輸入端相連接、負極作為運算放大電路的輸入端并與一級反激式電路相連接的極性電容C9，P極經電阻R17后與極性電容C9的正極相連接、N極經電阻R19后與放大器P的負極輸入端相連接的二極管D6，負極與三極管VT3的基極相連接、正極經電阻R18后與放大器P的負極輸入端相連接的極性電容C11，正極與二極管06的_及相連接、負極經電阻R20后與三極管VT4的基極相連接的極性電容C12，正極與放大器P的輸出端相連接、負極經電阻R24后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C10，N極經電阻R23后與極性電容ClO的負極相連接、P極經電阻R21后與放大器P的正電極相連接的穩壓二極管D7，一端與放大器P的輸出端相連接、另一端與三極管VT3的發射極相連接的電阻R22，以及P極經電阻R25后與三極管VT3的集電極相連接、N極接地的二極管D8組成；所述三極管VT4的集電極接地、其發射極與三極管VT3的集電極相連接;所述放大器P的負電極接地;所述二極管08的~極與三極管VT3的集電極相連接;所述極性電容ClO的負極作為運算放大電路的輸出端并與變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端相連接。
[0007]所述一級反激式電路由光電耦合器IC，P極與極性電容ClO的負極相連接、N極經電阻Rll后與光電耦合器IC的第一輸出端相連接的二極管D2，負極與二極管02的~極相連接、正極經電阻R8后與控制芯片U2的C管腳相連接的極性電容C4，N極與控制芯片U2的C管腳相連接、P極經可調電阻RlO后與光電耦合器IC的第二輸出端相連接的二極管D3，一端與二極管D3的N極相連接、另一端與控制芯片U2的S管腳相連接的電阻R9，負極接地、正極與控制芯片U2的S管腳相連接的極性電容C3，以及正極與光電耦合器IC的第一輸入端相連接、負極接地的極性電容C5組成;所述光電親合器IC的第二輸入端接地;所述光電親合器IC的第一輸入端作為一級反激式電路的輸入端并與恒流驅動電路相連接。
[0008]所述恒流驅動電路由三極管VT2，正極與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負極經電阻R6后與三極管VT2的發射極相連接的極性電容C7，N極經電阻R5后與三極管VT2的發射極相連接、P極經極性電容C6后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的二極管D4，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與變壓器T副邊電感線圈L3的抽頭相連接的電阻R7，N極經電感L4后與三極管VT2的發射極相連接、N極順次經電阻R13和電阻R12后與光電親合器IC的第一輸入端相連接的穩壓二極管D5，正極與穩壓二極管D5的N極相連接、負極經電阻R14后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C8，以及一端與三極管VT2的發射極相連接、另一端與三極管VT2的集電極相連接的電阻R15組成;所述三極管VT2的集電極接地;所述極性電容CU的負極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接;所述極性電容CS的負極與正極共同形成恒流驅動電路的輸出端。
[0009]為了本發明的實際使用效果，所述控制芯片U2則優先采用T0P224Y集成芯片來實現。
[0010]本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0011](I)本發明能控制電流峰值恒定，同時控制開關占空比，保持輸出整個開關周期時間比例恒定，從而本發明實現了輸出電流的恒定。
[0012](2)本發明僅需0.5μΑ的啟動電流，即降低了啟動的功耗，使本發明的效率大于80 %，空載功耗小于30mW，從而提高了本發明的效率。
[0013](3)本發明的控制芯片采用了 T0P224Y集成芯片來實現，該T0P224Y集成芯片恒流精度高，輸出電流誤差〈2 %，從而提高了本發明對電流控制的精度。
[0014](4)本發明的驅動效率高，即本發明滿載效率高達90 %以上。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0016]圖2為本發明運算放大電路的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0018]實施例
[0019]如圖1所示，本發明主要由控制芯片U2，二極管整流器Ul，變壓器T，三極管VTl，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，熱敏電阻RT，極性電容CI，極性電容C2，二極管DI，運算放大電路，一級反激式電路，以及恒流驅動電路組成。
[0020]實施時，極性電容Cl的正極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接、其負極與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接。電阻Rl的一端與三極管VTl的基極相連接、其另一端與極性電容Cl的負極相連接。極性電容C2的正極經電阻R2后與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接、其負極經電阻R3后與控制芯片U2的S管腳相連接。二極管Dl的N極經熱敏電阻RT后與三極管VTl的集電極相連接、其P極經電阻R4后與控制芯片U2的D管腳相連接。運算放大電路串接在變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端與一級反激式電路之間。一級反激式電路分別與控制芯片U2的C管腳和S管腳相連接。恒流驅動電路分別與變壓器T和一級反激式電路相連接。
[0021]所述變壓器T原邊電感線圈LI的同名端與三極管VTl的集電極相連接、其電感線圈LI的非同名端與二極管Dl的P極相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端接地;所述三極管VTl的發射極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接;所述變壓器T副邊電感線圈L3與恒流驅動電路相連接;所述二極管整流器Ul的輸入端與外部電源相連接。
[0022]其中，所述一級反激式電路由光電耦合器IC，電阻R8，電阻R9，可調電阻RlO，電阻尺11，極性電容03，極性電容04，極性電容05，二極管02，以及二極管03組成。
[0023]連接時，二極管D2的P極與極性電容ClO的負極相連接、其N極經電阻Rll后與光電耦合器IC的第一輸出端相連接。極性電容C4的負極與二極管02的_及相連接、其正極經電阻R8后與控制芯片U2的C管腳相連接。二極管03的~極與控制芯片U2的C管腳相連接、其P極經可調電阻RlO后與光電耦合器IC的第二輸出端相連接。
[0024]同時，電阻R9的一端與二極管D3的N極相連接、其另一端與控制芯片U2的S管腳相連接。極性電容C3的負極接地、其正極與控制芯片U2的S管腳相連接。極性電容C5的正極與光電耦合器IC的第一輸入端相連接、其負極接地。所述光電耦合器IC的第二輸入端接地;所述光電耦合器IC的第一輸入端作為一級反激式電路的輸入端并與恒流驅動電路相連接。
[0025]進一步地，所述恒流驅動電路由三極管VT2，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻Rl2，電阻Rl3，電阻R14，電阻R15，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，二極管D4，穩壓二極管D5，以及電感L4組成。
[0026]連接時，極性電容C7的正極與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、其負極經電阻R6后與三極管VT2的發射極相連接。二極管D4的P極與極性電容C6的正極相連接，所述極性電容C6的負極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接，所述二極管D4的N極經電阻R5后與三極管VT2的發射極相連接。電阻R7的一端與三極管VT2的基極相連接、其另一端與變壓器T副邊電感線圈L3的抽頭相連接。
[0027]其中，穩壓二極管05的_及經電感L4后與三極管VT2的發射極相連接、其N極順次經電阻Rl 3和電阻Rl 2后與光電親合器IC的第一輸入端相連接。極性電容C8的正極與穩壓二極管D5的N極相連接、其負極經電阻R14后與三極管VT2的集電極相連接。電阻R15的一端與三極管VT2的發射極相連接、其另一端與三極管VT2的集電極相連接。
[0028]所述三極管VT2的集電極接地;所述極性電容Cll的負極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接;所述極性電容CS的負極與正極共同形成恒流驅動電路的輸出端并與LED燈組相連接。
[0029]如圖2所示，所述運算放大電路由放大器P，三極管VT3，三極管VT4，電阻Rl6，電阻尺17，電阻1?18，電阻1?19，電阻1?20，電阻1?21，電阻1?22，電阻1?23，電阻1?24，電阻1?25，極性電容C9，極性電容ClO，極性電容Cl I，極性電容Cl 2，二極管D6，穩壓二極管D7，以及二極管D8組成。
[0030]連接時，極性電容C9的正極經電阻R16后與放大器P的正極輸入端相連接、其負極作為運算放大電路的輸入端并與一級反激式電路相連接。二極管D6的P極經電阻R17后與極性電容C9的正極相連接、其N極經電阻R19后與放大器P的負極輸入端相連接。極性電容Cll的負極與三極管VT3的基極相連接、其正極經電阻R18后與放大器P的負極輸入端相連接。極性電容C12的正極與二極管06的_及相連接、其負極經電阻R20后與三極管VT4的基極相連接。
[0031]同時，極性電容ClO的正極與放大器P的輸出端相連接、其負極經電阻R24后與三極管VT3的集電極相連接。穩壓二極管07的_及經電阻R23后與極性電容ClO的負極相連接、其P極經電阻R21后與放大器P的正電極相連接。電阻R22的一端與放大器P的輸出端相連接、其另一端與三極管VT3的發射極相連接。二極管D8的P極經電阻R25后與三極管VT3的集電極相連接、其N極接地。
[0032]所述三極管VT4的集電極接地、其發射極與三極管VT3的集電極相連接;所述放大器P的負電極接地;所述二極管08的~極與三極管VT3的集電極相連接;所述極性電容ClO的負極作為運算放大電路的輸出端并與變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端相連接。
[0033]運行時，本發明能控制電流峰值恒定，同時控制開關占空比，保持輸出整個開關周期時間比例恒定，從而本發明實現了輸出電流的恒定。且本發明僅需0.5μΑ的啟動電流，SP降低了啟動的功耗，使本發明的效率大于80%，空載功耗小于30mW，從而提高了本發明的效率。同時，本發明的驅動效率高，即本發明滿載效率高達90 %以上。
[0034]為了更好的實施本發明，所述的控制芯片采用了T0P224Y集成芯片來實現，該T0P224Y集成芯片恒流精度高，輸出電流誤差〈2%。
[0035]按照上述實施例，即可很好的實現本發明。
【主權項】
1.一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，主要由控制芯片U2，二極管整流器Ul，變壓器T，三極管VTl，正極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接的極性電容Cl，一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與極性電容Cl的負極相連接的電阻R1，正極經電阻R2后與二極管整流器Ul的正極輸出端相連接、負極經電阻R3后與控制芯片U2的S管腳相連接的極性電容C2，N極經熱敏電阻RT后與三極管VTl的集電極相連接、P極經電阻R4后與控制芯片U2的D管腳相連接的二極管Dl，分別與控制芯片U2的C管腳和S管腳相連接的一級反激式電路，串接在變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端與一級反激式電路之間的運算放大電路，以及分別與變壓器T和一級反激式電路相連接的恒流驅動電路組成;所述變壓器T原邊電感線圈LI的同名端與三極管VTl的集電極相連接、其電感線圈LI的非同名端與二極管Dl的P極相連接;所述三極管VTl的發射極與二極管整流器Ul的負極輸出端相連接;所述變壓器T原邊電感線圈L2的同名端接地;所述變壓器T副邊電感線圈L3與恒流驅動電路相連接。2.根據權利要求1所述的一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，所述運算放大電路由放大器P，三極管VT3，三極管VT4，正極經電阻R16后與放大器P的正極輸入端相連接、負極作為運算放大電路的輸入端并與一級反激式電路相連接的極性電容C9，P極經電阻R17后與極性電容C9的正極相連接、N極經電阻R19后與放大器P的負極輸入端相連接的二極管D6，負極與三極管VT3的基極相連接、正極經電阻R18后與放大器P的負極輸入端相連接的極性電容C11，正極與二極管06的_及相連接、負極經電阻R20后與三極管VT4的基極相連接的極性電容C12，正極與放大器P的輸出端相連接、負極經電阻R24后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C1，N極經電阻R23后與極性電容Cl O的負極相連接、P極經電阻R21后與放大器P的正電極相連接的穩壓二極管D7，一端與放大器P的輸出端相連接、另一端與三極管VT3的發射極相連接的電阻R22，以及P極經電阻R25后與三極管VT3的集電極相連接、N極接地的二極管D8組成;所述三極管VT4的集電極接地、其發射極與三極管VT3的集電極相連接;所述放大器P的負電極接地;所述二極管D8的N極與三極管VT3的集電極相連接;所述極性電容ClO的負極作為運算放大電路的輸出端并與變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端相連接。3.根據權利要求2所述的一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，所述一級反激式電路由光電耦合器IC，P極與極性電容ClO的負極相連接、N極經電阻Rll后與光電耦合器IC的第一輸出端相連接的二極管D2，負極與二極管02的_及相連接、正極經電阻R8后與控制芯片U2的C管腳相連接的極性電容C4，N極與控制芯片U2的C管腳相連接、P極經可調電阻RlO后與光電耦合器IC的第二輸出端相連接的二極管D3，一端與二極管D3的N極相連接、另一端與控制芯片U2的S管腳相連接的電阻R9，負極接地、正極與控制芯片U2的S管腳相連接的極性電容C3，以及正極與光電耦合器IC的第一輸入端相連接、負極接地的極性電容C5組成;所述光電親合器IC的第二輸入端接地;所述光電親合器IC的第一輸入端作為一級反激式電路的輸入端并與恒流驅動電路相連接。4.根據權利要求3所述的一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，所述恒流驅動電路由三極管VT2，正極與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連接、負極經電阻R6后與三極管VT2的發射極相連接的極性電容C7，N極經電阻R5后與三極管VT2的發射極相連接、P極經極性電容C6后與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接的二極管D4，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與變壓器T副邊電感線圈L3的抽頭相連接的電阻R7，N極經電感L4后與三極管VT2的發射極相連接、N極順次經電阻R13和電阻R12后與光電耦合器IC的第一輸入端相連接的穩壓二極管D5，正極與穩壓二極管05的_及相連接、負極經電阻R14后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C8，以及一端與三極管VT2的發射極相連接、另一端與三極管VT2的集電極相連接的電阻Rl 5組成;所述三極管VT2的集電極接地；所述極性電容Cll的負極與變壓器T副邊電感線圈L3的同名端相連接;所述極性電容CS的負極與正極共同形成恒流驅動電路的輸出端。5.根據權利要求4所述的一種基于運算放大電路的LED開關穩壓驅動電源，其特征在于，所述控制芯片U2為T0P224Y集成芯片。
【文檔編號】H05B33/08GK105873302SQ201610399270
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】李考
【申請人】成都聚匯才科技有限公司