專利名稱：一種led電源的制作方法
技術領域：
本發明涉及電源領域，尤其涉及一種LED電源。
背景技術：
發光二極管(LED,Light Emitting Diode)用在照明領域的優勢已經是眾所周知。由于LED的固有特點，使用恒流驅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。現有的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燈珠的工作穩定性和使用壽命O

發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在于，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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種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電源功率因數的無緣功率因數校正模塊；
與所述無緣功率因數校正模塊連接，用于驅動所述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壓電源補償的恒流補償模塊。其中，所述EMI濾波器與外部市電電源之間設有用于防止所述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。其中，所述無緣功率因數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，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、串聯的第五電阻(R15)和第六電阻(R16)；
用于進行錢柜補償的第七電阻(R17)和第三電容(C3);以及
在電路穩壓后給芯片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。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。本發明實施例所提供的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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為發明提供的LED電源第一實施例結構示意 圖2為發明提供的LED電源第二實施例結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例所提供的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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。參見圖1，為發明提供的LED電源第一實施例結構示意圖，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、無緣功率因數校正模塊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)是指設備或 LED電源在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產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備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾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)功率開關管,MOS功率開關管的高速開關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。而在本發明提供的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，在本發明實施例中，所 述整流器2采用全橋整流器BD1，主要進行AC/DC變換，因此需要給予I. 5系數的安全余量，優選1000V/1A規格以上的。無緣功率因數校正模塊3與所述整流器2連接，用于提高所述LED電源功率因數。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、諧波失真大、功率因數低，因此需要增加低成本的無緣功率因數校正模塊3，在本實施例中，無緣功率因數校正模塊3可以選用平衡半橋補償電路。控制模塊4與所述無緣功率因數校正模塊3連接，用于驅動所述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提供恒流穩壓電源補償。優選的，所述EMI濾波器I與外部市電電源之間設有用于防止所述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。本發明實施例所提供的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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。參見圖2，為發明提供的LED電源第二實施例結構示意圖，如圖所示，該LED電源包括EMI濾波器、整流器、無緣功率因數校正模塊、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10m!T30mH。為了縮小體積和提高濾波效果，優選高導磁率微晶材料磁芯制作的產品，電感量應盡量選擇較大的值。壓敏電阻VZl設于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，在本發明實施例中，所述整流器采用全橋整流器BD1，主要進行AC/DC變換，因此需要給予I. 5系數的安全余量，優選1000V/1A規格以上的。無緣功率因數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。本實施例中，無緣功率因數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，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。 采用本發明實施例提供的無緣功率因數校正模塊后，LED電源系統的功率因數從O. 6提高到O. 89、. 90。優選的，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。控制模塊與所述無緣功率因數校正模塊連接，用于驅動所述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，一端與芯片BP2808的引腳CS連接，另一端接地。由上述結構可知，控制模塊實際是采用的源極驅動方式，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可以使開關開通驅動變軟，關斷驅動保持較強，從而既改善EMI，又不犧牲效率。與LED燈珠并聯的輸出濾波電容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，由內部邏輯在單周期內控制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、串聯的第五電阻R15和第六電阻R16 ;用于進行錢柜補償的第七電阻R17和第三電容C3 ;以及在電路穩壓后給芯片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。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內部電路組成的恒流補償電路穩壓后給芯片BP2808控制電路供電，LED電源啟動后由于控制電路本身靜態電流小，以及芯片內部存在從引腳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關閉時向負載端LED燈珠提供工作電流的儲能功率電感LMl。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，優選標稱2. 6mH的電感，在40KHz IOOKHz頻率范圍里Q值應大于90。本發明實施例所提供的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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。值得注意的是，本發明描述的是LED電源的一種產品形式，其它滿足本發明所述結構的產品，即使材質、器件名稱、外觀、器件擺放順序等不影響產品特性的因素不相同，仍然屬于本發明保護的范圍。0043]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
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電源功率因數的無緣功率因數校正模塊； 與所述無緣功率因數校正模塊連接，用于驅動所述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壓電源補償的恒流補償模塊。
2.如權利要求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。
6.如權利要求I所述的LED電源，其特征在于，所述無緣功率因數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，一端與芯片BP2808的引腳CS連接，另一端接地。
8.如權利要求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、串聯的第五電阻(R15)和第六電阻(R16)； 用于進行錢柜補償的第七電阻(R17)和第三電容(C3);以及 在電路穩壓后給芯片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。
9.如權利要求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。
全文摘要
本發明實施例公開了一種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電源功率因數的無緣功率因數校正模塊；與所述無緣功率因數校正模塊連接，用于驅動所述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壓電源補償的恒流補償模塊。本發明實施例所提供的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點，可以保證LED電源以及LED燈珠在一個更為穩定的恒流條件下工作，延長使用壽命。
文檔編號H05B37/02GK102625543SQ20121010797
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者陳旭東 申請人:汕頭市南帆電器有限公司