一种基于电流自举放大电路的大功率LED恒流电源的制作方法

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于电流自举放大电路的大功率LED恒流电源。

背景技术：

LED灯作为新型节能光源，以其环保、节能、寿命长、体积小等特点，已经被人们广泛接纳和采用。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因此在应用过程中，LED电源对于促使LED处于稳定、可靠的工作状态起着相当重要的作用。

然而，目前使用的LED电源容易受到系统内部或外部环境的电磁波的干扰，导致LED电源的驱动效率低，且输出电压和电流不稳定，致使LED亮度不稳定，从而影响了LED灯的使用寿命。

因此，提供一种既能输出稳定的电压和电流，又能提高驱动效率的LED恒流电源便是当务之急。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的LED电源容易受到系统内部或外部环境的电磁波的干扰，同时存在驱动效率低、输出电压和电流不稳定的缺陷，提供的一种基于电流自举放大电路的大功率LED恒流电源。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于电流自举放大电路的大功率LED恒流电源，主要由控制芯片U1，二极管整流器U2，三极管VT1，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与控制芯片U1的EN管脚相连接的电阻R5，N极与控制芯片U1的GND管脚相连接、P极经电阻R6后与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2，串接在二极管整流器U2与控制芯片U1之间的高通滤波电路，分别与控制芯片U1和高通滤波电路相连接的间接检测式稳压控制电路，分别与间接检测式稳压控制电路和控制芯片U1相连接的恒流驱动电路，以及串接在高通滤波电路与恒流驱动电路之间的电流自举放大电路组成；所述 高通滤波电路与间接检测式稳压控制电路相连接；所述三极管VT1的基极与控制芯片U1的VIN管脚相连接，其集电极与高通滤波电路相连接。

所述电流自举放大电路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT3，正极与放大器P2的正极输入端相连接、负极作为电流自举放大电路的输入端并与高通滤波电路相连接的极性电容C9，负极经电阻R20后与放大器P2的负极输入端相连接、正极经电阻R21后与放大器P2的输出端相连接的极性电容C10，N极经电阻R19后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R24后与放大器P3的输出端相连接的二极管D8，N极经电阻R23后与三极管VT3的基极相连接、P极与极性电容C10的正极相连接的二极管D7，正极经电阻R22后与二极管D7的P极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接后接地的极性电容C11，P极经电阻R26后与放大器P4的负极输入端相连接、N极经电阻R27后与三极管VT3的集电极相连接的二极管D9，以及正极与放大器P3的输出端相连接、负极经可调电阻R25后与放大器P4的正极输入端相连接的极性电容C12组成；所述放大器P2的输出端与放大器P3的正极输入端相连接；所述放大器P3的负极输入端接地，其输出端与三极管VT3的发射极相连接；所述极性电容C10的负极接地；所述放大器P4的输出端作为电流自举放大电路的输出端并与恒流驱动电路相连接。

进一步地，所述高通滤波电路由三极管VT2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与二极管整流器U2的正极输出端相连接的电感L，负极经电阻R2后与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R1后与二极管整流器U2的正极输出端相连接的极性电容C2，N极与控制芯片U1的VIN管脚相连接、P极经电阻R3后与二极管整流器U2的正极输出端相连接的二极管D1，正极经电阻R4后与二极管整流器U2的正极输出端相连接、负极接地的极性电容C3，正极与二极管D1的P极相连接、负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接的极性电容C1，以及N极与控制芯片U1的GND管脚相连接、P极经电阻R6后与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2组成；所述极性电容C3的正极与二极管整流器U2的负极输出端相连接；所述极性电容C1的负极与三极管VT1的集 电极相连接；所述极性电容C3的负极作为高通滤波电路的一个输出端并与间接检测式稳压控制电路相连接；所述三极管VT2的基极与控制芯片U1的SW管脚相连接，其集电极与极性电容C9的负极相连接。

所述间接检测式稳压控制电路由放大器P1，N极与放大器P1的正电极相连接、P极顺次经电阻R8和电阻R7后与极性电容C3的负极相连接的稳压二极管D4，负极与控制芯片U1的FB管脚相连接、正极顺次经可调电阻R12和电阻R14后与放大器P1的输出端相连接的极性电容C7，P极经电阻R15后与极性电容C7的正极相连接、N极经电阻R16后与放大器P1的负极输入端相连接的二极管D5，负极经电阻R17后与放大器P1的输出端相连接、正极与二极管D5的P极相连接的极性电容C8，一端与放大器P1的负极输入端相连接、另一端接地的电阻R18，以及P极与放大器P1的正极输入端相连接、N极作为间接检测式稳压控制电路的一个输出端的稳压二极管D6组成；所述放大器P1的负电极接地；所述极性电容C7的负极作为间接检测式稳压控制电路的另一个输出端并与恒流驱动电路相连接。

所述恒流驱动电路由场效应管MOS，正极可调电阻R11后与场效应管MOS的漏极相连接、负极与控制芯片U1的GND管脚相连接后接地的极性电容C6，一端与场效应管MOS的漏极相连接、另一端与极性电容C6的正极相连接的电阻R13，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端与场效应管MOS的栅极相连接的电阻R9，负极经电阻R10后与场效应管MOS的源极相连接、正极与放大器P4的输出端相连接的极性电容C4，P极与放大器P4的输出端相连接、N极经极性电容C5后与极性电容C6的负极相连接的稳压二极管D3组成；所述场效应管MOS的栅极与极性电容C7的负极相连接；所述稳压二极管D3的N极作为恒流驱动电路的输出端。

为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U1则优先采用XL6009集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能将输入电压中残留的波纹电压进行消除，即本发明能有效的 消除了电流中的谐波和电波干扰；同时本发明能提高电流强度，从而使本发明的驱动效率提高了40％以上。

(2)本发明的控制芯片采用了XL6009集成芯片，该芯片与外围电路能解决输入电压降压、整流不稳定，以及电磁干扰过大的问题，从而确保了本发明能输出稳定的电压和电流，即本发明确保了LED灯亮度的稳定性。

(3)本发明能对电流进行测流，并对输出的电流进行有效的调整，从而使本发明的输出功率能比现有的LED电源的输出功率提高了60％左右。

(4)本发明能输出稳定的电压和电流，从而本发明能有效的延长LED灯的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电流自举放大电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U1，二极管整流器U2，三极管VT1，电阻R5，电阻R6，二极管D2，电流自举放大电路，高通滤波电路，间接检测式稳压控制电路，以及恒流驱动电路组成。

实施时，电阻R5的一端与三极管VT1的发射极相连接、其另一端与控制芯片U1的EN管脚相连接。二极管D2的N极与控制芯片U1的GND管脚相连接、其P极经电阻R6后与三极管VT1的集电极相连接。电流自举放大电路串接在高通滤波电路与恒流驱动电路之间。高通滤波电路串接在二极管整流器U2与控制芯片U1之间。间接检测式稳压控制电路分别与控制芯片U1和高通滤波电路相连接。恒流驱动电路分别与间接检测式稳压控制电路和控制芯片U1相连接。所述高通滤波电路与间接检测式稳压控制电路相连接；所述三极管VT1的基极与控制芯片U1的VIN管脚相连接，其集电极与高通滤波电路相连接。本 发明在具体实施时，所述的二极管整流器U2的输入端与外部电源相连接。

进一步地，所述高通滤波电路由三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及电感L组成。

连接时，电感L的一端与三极管VT2的发射极相连接、其另一端与二极管整流器U2的正极输出端相连接。极性电容C2的负极经电阻R2后与三极管VT2的基极相连接、其正极经电阻R1后与二极管整流器U2的正极输出端相连接。二极管D1的N极与控制芯片U1的VIN管脚相连接、其P极经电阻R3后与二极管整流器U2的正极输出端相连接。

同时，极性电容C3的正极经电阻R4后与二极管整流器U2的正极输出端相连接、其负极接地。极性电容C1的正极与二极管D1的P极相连接、其负极与二极管整流器U2的负极输出端相连接。二极管D2的N极与控制芯片U1的GND管脚相连接、其P极经电阻R6后与三极管VT1的集电极相连接。

所述极性电容C3的正极与二极管整流器U2的负极输出端相连接；所述极性电容C1的负极与三极管VT1的集电极相连接；所述极性电容C3的负极作为高通滤波电路的一个输出端并与间接检测式稳压控制电路相连接；所述三极管VT2的基极与控制芯片U1的SW管脚相连接，其集电极与极性电容C9的负极相连接。

更进一步地，所述间接检测式稳压控制电路由放大器P1，电阻R7，电阻R8，可调电阻R12，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，极性电容C7，极性电容C8，稳压二极管D4，二极管D5，以及稳压二极管D6组成。

连接时，稳压二极管D4的N极与放大器P1的正电极相连接、其P极顺次经电阻R8和电阻R7后与极性电容C3的负极相连接。极性电容C7的负极与控制芯片U1的FB管脚相连接、其正极顺次经可调电阻R12和电阻R14后与放大器P1的输出端相连接。二极管D5的P极经电阻R15后与极性电容C7的正极相连接、其N极经电阻R16后与放大器P1的负极输入端相连接。

同时，极性电容C8的负极经电阻R17后与放大器P1的输出端相连接、其正极与二极管D5的P极相连接。电阻R18的一端与放大器P1的负极输入端相连接、其另一端接地。稳压二极管D6的P极与放大器P1的正极输入端相连接、其N极作为间接检测式稳压控制电路的一个输出端。所述放大器P1的负电极接地；所述极性电容C7的负极作为间接检测式稳压控制电路的另一个输出端并与恒流驱动电路相连接。

其中，所述恒流驱动电路由场效应管MOS，电阻R9，电阻R10，可调电阻R11，电阻R13，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，以及稳压二极管D3组成。

连接时，极性电容C6的正极可调电阻R11后与场效应管MOS的漏极相连接、其负极与控制芯片U1的GND管脚相连接后接地。电阻R13的一端与场效应管MOS的漏极相连接、其另一端与极性电容C6的正极相连接。电阻R9的一端与放大器P4的输出端相连接、其另一端与场效应管MOS的栅极相连接。极性电容C4的负极经电阻R10后与场效应管MOS的源极相连接、其正极与放大器P4的输出端相连接。稳压二极管D3的N极与极性电容C5的正极相连接，所述极性电容C5的负极与极性电容C6的负极相连接，所述稳压二极管D3的P极与放大器P4的输出端相连接。

所述场效应管MOS的栅极与极性电容C7的负极相连接；所述稳压二极管D3的N极作为恒流驱动电路的输出端并与间接检测式稳压控制电路的输出端共同形成本发明的输出端，且该输出端与LED灯组相连接。

如图2所示，所述电流自举放大电路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT3，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，可调电阻R25，电阻R26，电阻R27，极性电容C9，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，二极管D7，二极管D8，以及二极管D9组成。

连接时，极性电容C9的正极与放大器P2的正极输入端相连接、其负极作为电流自举放大电路的输入端并与高通滤波电路相连接。极性电容C10的负极经电阻R20后与放大器P2的负极输入端相连接、其正极经电阻R21后与放大器 P2的输出端相连接。二极管D8的N极经电阻R19后与放大器P2的输出端相连接、其P极经电阻R24后与放大器P3的输出端相连接。

同时，二极管D7的N极经电阻R23后与三极管VT3的基极相连接、其P极与极性电容C10的正极相连接。极性电容C11的正极经电阻R22后与二极管D7的P极相连接、其负极与三极管VT3的集电极相连接后接地。二极管D9的P极经电阻R26后与放大器P4的负极输入端相连接、其N极经电阻R27后与三极管VT3的集电极相连接。极性电容C12的正极与放大器P3的输出端相连接、其负极经可调电阻R25后与放大器P4的正极输入端相连接。

所述放大器P2的输出端与放大器P3的正极输入端相连接；所述放大器P3的负极输入端接地，其输出端与三极管VT3的发射极相连接；所述极性电容C10的负极接地；所述放大器P4的输出端作为电流自举放大电路的输出端并与恒流驱动电路相连接。

运行时，本发明能将输入电压中残留的波纹电压进行消除，即本发明能有效的消除了电流中的谐波和电波干扰；同时本发明能提高电流强度，从而使本发明的驱动效率提高了40％以上。本发明的控制芯片采用了XL6009集成芯片，该芯片与外围电路能解决输入电压降压、整流不稳定，以及电磁干扰过大的问题，从而本发明能确保输出稳定的电压和电流，即本发明确保了LED灯亮度的稳定性。

同时，本发明能对电流进行测流，并对输出的电流进行有效的调整，从而使本发明的功率能比现有的LED电源的功率提高60％左右。本发明能输出稳定的电压和电流，从而本发明能有效的延长LED灯的使用寿命。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。