一种绿色光源的电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电源技术领域，设及绿色光源的电源装置。
【背景技术】
[0002] 绿色光源尤其是大、中功率的Lm)需要开关电源为其提供安全、可靠、长时间稳定 的电压、电流，且该开关电源要高效、体积小、寿命长。但是国内Lm)驱动的效率和质量参差 不齐，难W满足LED快速发展的需要。正激式的开关电源广泛应用于中小功率电源变换场 所。在开关管导通时，通过变压器向负载传送能量，所W输出功率范围较大，但电路使用的 变压器结构复杂，体积较大。半桥式开关电源和全桥式开关电源虽说效率较高，但适合于大 功率场合，结构复杂。
【发明内容】
[0003] 为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一种绿色光源的电源装置。其是一 款中功率的反激式开关电源。它的拓扑结构简单，所用的元器件较少，成本较低，技术易于 向下兼容。输出级与输入级之间有电气隔离，能方便的实现多路输出。
[0004] 本发明提供的一种绿色光源的电源装置，包括顺次连接的前级整流滤波单元、泄 能电路单元、开关变压器单元、隔离电路单元、后级整流滤波单元、采样电路单元、PWM调制 单元;泄能电路单元还与PWM调制单元连接。
[0005] 前级整流滤波单元包括整流单元和滤波单元；整流单元采用整流桥电路，使用 4007整流管，4007整流管反向耐压1000V，正向电流1A，对于本产品设计的安全裕量足够，且 4007整流管体积小，成本低，易于维护。滤波单元与整流电路配合，使用了 120F/400V的电解 电容和104/630V的聚丙締 CBB电容，低损耗，耐压大，电容量相对时间、溫度、电压很稳定。
[0006] 泄能电路单元:采用20k电阻与聚丙締 CBB电容并联后与BYV26E超快恢复二极管串 联，BYV26E超快恢复二极管最大反向电压峰值为1000V;开关变压器会产生尖峰电压，另外 在初级绕组也会产生感应电压，同时加到PWM调制单元的T0P227的漏极D上，该泄能电路中 20k电阻可W将能量部分地损耗，W保证二极管的工作可靠性。泄能电路单元为防止开关变 压器在脉冲间隔期，反峰太大损坏T0P227而特殊设计的。
[0007] 开关变压器单元:采用EI30磁忍，关键是初、次级应数计算及线径的选择。根据最 高输入电压Uim和最小占空比Dmin,计算开关变压器的初、次级线圈的变压比n，然后求初、次 级线圈应数比N: U〇=(nUim+ U〇)Dmin N=n/0.9 式中，Uo为变压器次级线圈输出电压； 因为电源的输出功率较大，所W要求开关变压器的漏感应该尽可能的小，特别是在低 压大电流的情况下更应如此，开关变压器的初、次级绕组应相间绕制，次级和初级采用同样 线径0.51mm，只是多股同时绕着，且一层初级，一层次级。初级线圈56应，输出35V所对应的 次级线圈7应。
[0008] 隔离电路单元:在强电和弱点之间采用电容、电感，增加抗干扰能力。
[0009] 后级整流滤波单元:整流采用了二极管，滤波采用了独石电容、陶瓷电容，电感平 波;整流管的选择应根据输出电流和电压进行，其最大值的选择为： Irlcmax * 21〇 =2 X 5 = 10(A) Urlc > Uinmax / n n =Uinmax / Uo X Dmin 式中，Uo为输出电压，Io为最大输入直流电压，Dmin为开关的最小占空比;n为变压比； 电源次级整流管在输出电压较低的情况下，采用肖特基二极管，用来减小自己的损耗； 当输出电压较高时，则需要采用快恢复二极管；当开关频率较高时，应采用超快恢复二极管 作整流管，W减小其反向电流对初级的影响。
[0010] 滤波电容的选择应根据容量要满足输出电压纹波的要求，电容、电感应有效地滤 除开关所产生的噪声影响；由于属于高频的整流滤波，高频时会产生趋肤效应，滤波电容的 选取不合理，会发热脱离焊盘，形成故障。
[0011] 采样电路单元:采用电阻分压电路;采样电路起的作用是将开关电源此时输出的 电压和正常设定输出的电压值进行比较，然后采样后反馈到PWM调制单元上，运样就可W决 定开关电源中开关管的工作时长，达到稳压的作用。
[001 ^ PWM调制单元:采用T0P227作为开关器件，T0P227内部有PWM调制器，通过改变控制 端电流Ic的大小，连续调节脉冲占空比，实现脉宽调制并能滤掉开关噪音电压;采用T0P227 作为开关器件的优势： 成本最低、元件数目最少的开关方案;AC/DC损耗极低、效率达90%;片内设有自动重启 和限流电路；W初级或光禪反馈方式工作;可用于非连续或连续的工作方式;使用与源极连 接的薄片W降低电磁干扰;电路简单，提供设计工具，缩短开发时间； 开关变压器和输出整流滤波组成的一个整体，把原边的能量转换到副边输出，各种因 素的变化最终导致电源的输出量发生变化，通过PWM调制单元使得输出趋于稳定。
[0013] 有益效果：本发明提供的一种绿色光源的电源装置，包括顺次连接的前级整流滤 波单元、泄能电路单元、开关变压器单元、隔离电路单元、后级整流滤波单元、采样电路单 元、PWM调制单元;泄能电路单元还与PWM调制单元连接。
[0014] 本发明提供的一种绿色光源的电源装置是中功率的反激式开关电源。它的拓扑结 构简单，所用的元器件较少，成本较低，技术易于向下兼容。输出级与输入级之间有电气隔 离，能方便的实现多路输出。
[0015] 本发明提供的一种绿色光源的电源装置用于道路照明，还可W用于手术室的无影 灯，投影仪灯等供电。本发明的电源装置的元件大众化，易于采购，原理易懂，如出现问题， 电路易于排除故障。该电源装置具有功率较大、体积小、成本低、重量轻、外围电路设计简 单、输出电源稳定、效率高等特点，从而达到节约成本，并且不含有毒物质，实现能源节约、 环保的目的。经过实验，本发明的开关电源给IOOW的大功率二极管供电时，运个光源照射距 罔赃、見度局。
【附图说明】
[0016] 图I是本发明的一种绿色光源的电源装置的结构示意图的框图。
[0017] 图2的A和D分别是本发明的一种绿色光源的电源装置的前级整流滤波单元和隔离 电路单元的电路图。
[0018] 图3的B和C分别是本发明的一种绿色光源的电源装置的泄能电路单元和开关变压 器单元的电路图。
[0019] 图4的E是本发明的一种绿色光源的电源装置的后级整流滤波单元的电路图。
[0020] 图5的D和F分别是本发明的一种绿色光源的电源装置的隔离电路单元和采样电路 单元的电路图。
[0021] 图6的G是本发明的一种绿色光源的电源装置的PWM调制单元的电路图。
【具体实施方式】
[0022] 如附图1所示，一种绿色光源的电源装置，包括顺次连接的前级整流滤波单元、泄 能电路单元、开关变压器单元、隔离电路单元、后级整流滤波单元、采样电路单元、PWM调制 单元;泄能电路单元还与PWM调制单元连接。
[0023] 前级整流滤波单元包括整流单元和滤波单元；整流单元采用整流桥电路，使用 4007整流管，4007整流管反向耐压1000V，正向电流1A，对于本产品设计的安全裕量足够，且 4007整流管体积小，成本低，易于维护。滤波单元与整流电路配合，使用了 120F/400V的电解 电容和104/630V的聚丙締 CBB电容，低损耗，耐压大，电容量相对时间、溫度、电压很稳定。
[0024] 泄能电路单元:采用20k电阻与聚丙締 CBB电容并联后与BYV26E超快恢复二极管串 联，BYV26E超快恢复二极管最大反向电压峰值为1000V;开关变压器会产生尖峰电压，另外 在初级绕组也会产生感应电压，同时加到PWM调制单元的T0P227的漏极D上，该泄能电路中 20k电阻可W将能量部分地损耗，W保证二极管的工作可靠性。泄能电路单元为防止开关变 压器在脉冲间隔期，反峰太大损坏T0P227而特殊设计的。
[0025] 开关变压器单元:采用EI30磁忍，关键是初、次级应数计算及线径的选择。根据最 高输入电压Uim和最小占空比Dmin,计算开关变压器的初、次级线圈的变压比n，然后求初、次 级线圈应数比N: U〇=(nUim+ U〇)Dmin N=n/0.9 式中，Uo为变压器次级线圈输出电压； 因为电源的输出功率较大，所W要求开关变压器的漏感应该尽可能的小，特别是在低 压大电流的情况下更应如此，开关变压器的初、次级绕组应相间绕制，次级和初级采用同样 线径0.51mm，只是多股同时绕着，且一层初