一种多元化的冷光LED用电源的制作方法

本发明涉及电子节能领域，具体的说，是一种多元化的冷光LED用电源。

背景技术：

目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的电源电路来进行驱动。然而，目前LED灯所使用的电源电路不仅容易受到外部电压波动的影响，而且其负载能力较差，能耗较高，不能控制输出电流大小，从而导致LED灯的亮度不稳定、耗电、使用寿命短。

因此，提供一种既能提高负载能力，又能确保输出电流可控，同时还能降低能耗的LED电源电路便是当务之急。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的LED电压电路存在负载能力较差，能耗较高，不能控制输出电流大小的缺陷，提供的一种多元化的冷光LED用电源。

本发明通过以下技术方案来实现：一种多元化的冷光LED用电源，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，负极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、正极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，与控制芯片U2的VFB管脚相连接的损耗抑制电路，N极与损耗抑制电路相连接、P极顺次经电阻R5和电阻R6后与控制芯片U2的VCC管脚相连接的二极管D3，分别与控制芯片U2的OUT管脚和VREF管脚相连接的场效应管触发电路，与控制芯片U2相连接的电流检测电路，串接在控制芯片U2的VCC管脚与场效应管触发电路之间的恒流启动电路，分别与二极管整流器U1的正极输出端和恒流启动电路相连接的离散自举电流放大电路，与恒流启动电路相连接的变频驱动电路，以及与变频驱动电路相连接的四阶有源滤波电路组成；所述变频驱动电路与控制芯片U2的VCC管脚相连接；所述二极管整流器U1的正极输出端与恒流启动电路相连接；所述二极管D3的P极与电流检测电路相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地，其ISEN管脚与CT管脚相连接。

所述离散自举电流放大电路由放大器P5，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，一端与放大器P5的正极输入端相连接、另一端与作为离散自举电流放大电路的输入端并与二极管整流器U1的正极输出端相连接的电阻R46，P极与放大器P5的正极输入端相连接、N极顺次经电阻R55和电阻R57后与三极管VT6的发射极相连接的二极管D15，正极经电阻R48后与放大器P5的正电极相连接、负极经电阻R54后与三极管VT5的集电极相连接的极性电容C21，P极经可调电阻R49后与放大器P5的输出端相连接、N极与三极管VT5的基极相连接的二极管D17，一端与极性电容C21的负极相连接、另一端与二极管D17的P极相连接的电阻R53，正极与二极管D17的P极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C22，正极经电阻R56后与三极管VT5的发射极相连接、负极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C24，负极与三极管VT6的基极相连接、正极与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C23，P极经电阻R50后与放大器P5的输出端相连接、N极经电阻R52后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D16，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端与二极管D16的P极相连接的电阻R51，以及正极经电阻R47后与放大器P5的负极输入端相连接、负极接地的极性电容C20组成；所述极性电容C20的负极与二极管D16的N极相连接；所述放大器P5的负电极与极性电容C20的负极相连接；所述三极管VT6的集电极接地，其发射极作为离散自举电流放大电路的输出端并与恒流启动电路相连接。

所述损耗抑制电路由处理芯片U3，三极管VT3，P极经电阻R33后与处理芯片U3的IPK管脚相连接、N极与处理芯片U3的VCC管脚相连接的二极管D12，P极顺次经电阻R35和电阻R34后与处理芯片U3的DRC管脚、N极经电阻R37后与处理芯片U3的SWC管脚相连接的二极管D11，正极经电阻R39后与二极管D11的N极相连接、负极经电阻R41后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C17，一端与处理芯片U3的SWE管脚相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电感L5，P极经电阻R42后与三极管VT3的发射极相连接、N极作为损耗抑制电路的输出端并与控制芯片U2的VFB管脚相连接的二极管D14，负极经电阻R44后与二极管D14的P极相连接、正极经电阻R43后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C18，正极与二极管D14的N极相连接、负极经电阻R45后与极性电容C18的负极相连接的极性电容C19，P极经电阻R36后与二极管D12的P极相连接、N极经电阻R40后与极性电容C18的正极相连接的二极管D13，以及正极经电阻R38后与控制芯片U2的RC管脚相连接、负极与二极管D13的N极相连接的极性电容C16组成；所述处理芯片U3的DRC管脚与IPK管脚相连接，其CII管脚与极性电容C19的正极相连接；所述三极管VT3的基极与二极管D13的N极相连接；所述极性电容C19的负极接地。

所述四阶有源滤波电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT2，负极经电阻R22后与放大器P1的负极输入端相连接、正极经电阻R24后与放大器P1的输出端相连接的极性电容C11，正极与放大器P1的正极输入端相连接、负极与极性电容C11的负极共同形成四阶有源滤波电路的输入端并与变频驱动电路相连接的极性电容C10，N极经电阻R28后与三极管VT2的基极相连接、P极与极性电容C11的正极相连接的二极管D9，负极与放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R27后与二极管D9的P极相连接的极性电容C12，正极经可调电阻R31后与放大器P3的负极输入端相连接、负极与放大器P4的负极输入端相连接的极性电容C15，N极经电阻R23后与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R21后与放大器P1的正极输入端相连接的二极管D8，P极顺次经电阻R29和电阻R25后与二极管D8的N极相连接、N极经电阻R32后与放大器P3的正极输入端相连接的二极管D10，负极经电阻R30后与放大器P2正极输入端相连接、正极经电阻R26后与放大器P1的输出端相连接的极性电容C13，负极与放大器P4的输出端相连接、正极与放大器P4的正极输入端相连接的极性电容C14，以及一端与二极管D10的P极相连接、另一端与放大器P4的输出端相连接的电感L4组成；所述放大器P1的输出端与放大器P2的正极输入端相连接；所述三极管VT2的发射极与放大器P2的输出端相连接；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P4的正极输入端与三极管VT2的集电极相连接，其输出端与放大器P3的输出端相连接，同时放大器P4的负极输入端与放大器P3的输出端共同形成四阶有源滤波电路的输出端。

所述电流检测电路由负极与控制芯片U2的COMP管脚相连接、正极与二极管D3的P极相连接的极性电容C4，P极与控制芯片U2的COMP管脚相连接、N极经电阻R7后与极性电容C4的正极相连接的二极管D4，正极顺次经电阻R9和电阻R8后与控制芯片U2的ISEN管脚相连接、负极与极性电容C4的正极相连接的极性电容C5，以及一端与控制芯片U2的CT管脚相连接、另一端与极性电容C5的负极相连接的电阻R10组成；所述极性电容C5的负极分别与控制芯片U2的GND管脚和场效应管触发电路相连接后接地。

所述场效应管触发电路由场效应管MOS，N极经电阻R12后与场效应管MOS的源极相连接、P极经电阻R11后与控制芯片U2的VREF管脚相连接的二极管D5，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R15后与控制芯片U2的OUT管脚相连接的极性电容C6，P极电阻R16后与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接的二极管D6，以及正极经电阻R14后与场效应管MOS的源极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C7组成；所述场效应管MOS的源极分别与极性电容C5的负极和控制芯片U2的GND管脚相连接后接地；所述场效应管MOS的漏极作为场效应管触发电路的输出端并与恒流启动电路相连接。

所述恒流启动电路由三极管VT1，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极与场效应管MOS的漏极相连接的二极管D2，正极经电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的极性电容C3，N极经电阻R2后与控制芯片U2的VCC管脚相连接、P极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接的二极管D1，以及正极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、负极与二极管D2的N极共同形成恒流启动电路的输出端并与变频驱动电路相连接的极性电容C2组成；所述三极管VT1的基极与三极管VT6的发射极相连接。

所述变频驱动电路由变压器T，正极经电阻R20后与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连接、负极顺次经电阻R18和电阻R17后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的极性电容C9，N极与极性电容C9的负极相连接、P极经电阻R19后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的二极管D7，以及负极与二极管D7的N极相连接、正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接的极性电容C8组成；所述变压器T原边电感线圈L1的同名端与极性电容C2的负极相连接，其电感线圈L1的非同名端与二极管D2的N极相连接；所述变压器T原边电感线圈L2的同名端与控制芯片U2的VCC管脚相连接，其电感线圈L2的非同名端接地；所述二极管D7的N极与极性电容C10的负极相连接；所述变压器T副边电感线圈L3的同名端经电阻R17后与极性电容C11的负极相连接。

为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2则优先采用UC3843AN集成芯片来实现；同时所述处理芯片U3则优先采用了MC34063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)本发明能对功率进行放大处理，使本发明具有较强的负载能力，该发明还能对输出电流进行准确的调节；同时本发明能消除电流中的谐波，且本发明的输出电流的波动频率不超过基准频率的5％～8％，从而本发明有效的确保冷光LED灯亮度的稳定性。

(2)本发明的能耗低，其能耗比现有的电源电路的能耗降低了60％以上，因而其负载能力比现有的LED电源电路的负载能力提高了70％以上，本发明能同时为多盏LED灯提供稳定的工作电流。

(3)本发明能根据负载所需电流的情况将一种电流频率转换为另一种电流频率，有效的确保LED灯在不同的数量下都能保持稳定的亮度。

(4)本发明的能有效的延长LED的使用寿命，同时能节约50％以上的电量，从而满足了人们对LED灯控制系统在节能方面的需求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的四阶有源滤波电路的电路结构示意图。

图3为本发明损耗抑制电路的电路结构示意图。

图4为本发明的离散自举电流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U2，二极管整流器U1，电阻R5，电阻R6，极性电容C1，二极管D3，离散自举电流放大电路，损耗抑制电路，四阶有源滤波电路，恒流启动电路，场效应管触发电路，电流检测电路，以及变频驱动电路组成。

其中，极性电容C1的负极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、正极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地。损耗抑制电路与控制芯片U2的VFB管脚相连接。离散自举电流放大电路分别与二极管整流器U1的正极输出端和恒流启动电路相连接。二极管D3的N极与损耗抑制电路相连接、P极顺次经电阻R5和电阻R6后与控制芯片U2的VCC管脚相连接。场效应管触发电路则分别与控制芯片U2的OUT管脚和VREF管脚相连接。电流检测电路与控制芯片U2相连接。恒流启动电路串接在控制芯片U2的VCC管脚与场效应管触发电路之间。变频驱动电路与恒流启动电路相连接。四阶有源滤波电路与变频驱动电路相连接。

所述变频驱动电路与控制芯片U2的VCC管脚相连接；所述二极管整流器U1的正极输出端与恒流启动电路相连接；所述二极管D3的P极与电流检测电路相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地，其ISEN管脚与CT管脚相连接。

进一步地，所述电流检测电路由电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，极性电容C4，极性电容C5，以及二极管D4组成。

连接时，极性电容C4的负极与控制芯片U2的COMP管脚相连接、正极与二极管D3的P极相连接。二极管D4的P极与控制芯片U2的COMP管脚相连接、N极经电阻R7后与极性电容C4的正极相连接。极性电容C5的正极顺次经电阻R9和电阻R8后与控制芯片U2的ISEN管脚相连接、负极与极性电容C4的正极相连接。电阻R10一端与控制芯片U2的CT管脚相连接、另一端与极性电容C5的负极相连接。所述极性电容C5的负极分别与控制芯片U2的GND管脚和场效应管触发电路相连接后接地。

其中，所述场效应管触发电路由场效应管MOS，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，极性电容C6，极性电容C7，二极管D5，以及二极管D6组成。

连接时，二极管D5的N极经电阻R12后与场效应管MOS的源极相连接、P极经电阻R11后与控制芯片U2的VREF管脚相连接。极性电容C6的负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R15后与控制芯片U2的OUT管脚相连接。二极管D6的P极电阻R16后与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R13后与场效应管MOS的源极相连接。极性电容C7的正极经电阻R14后与场效应管MOS的源极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接。

所述场效应管MOS的源极分别与极性电容C5的负极和控制芯片U2的GND管脚相连接后接地；所述场效应管MOS的漏极作为场效应管触发电路的输出端并与恒流启动电路相连接。

更进一步地，所述恒流启动电路由三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，二极管D2的N极与三极管VT1的发射极相连接、P极与场效应管MOS的漏极相连接。极性电容C3的正极经电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地。二极管D1的N极经电阻R2后与控制芯片U2的VCC管脚相连接、P极经电阻R1后与二极管整流器U1的正极输出端相连接。极性电容C2的正极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、负极与二极管D2的N极共同形成恒流启动电路的输出端并与变频驱动电路相连接。所述三极管VT1的基极与三极管VT6的发射极相连接。

同时，所述变频驱动电路由变压器T，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，极性电容C8，极性电容C9，以及二极管D7组成。

连接时，极性电容C9的正极经电阻R20后与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连接、负极顺次经电阻R18和电阻R17后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接。二极管D7的N极与极性电容C9的负极相连接、P极经电阻R19后与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接。极性电容C8的负极与二极管D7的N极相连接、正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连接。

所述变压器T原边电感线圈L1的同名端与极性电容C2的负极相连接，其电感线圈L1的非同名端与二极管D2的N极相连接；所述变压器T原边电感线圈L2的同名端与控制芯片U2的VCC管脚相连接，其电感线圈L2的非同名端接地；所述二极管D7的N极与极性电容C10的负极相连接；所述变压器T副边电感线圈L3的同名端经电阻R17后与极性电容C11的负极相连接。

如图2所示，所述四阶有源滤波电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，三极管VT2，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，可调电阻R31，电阻R32，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，极性电容C14，极性电容C15，二极管D8，二极管D9，二极管D10，以及电感L4组成。

连接时，极性电容C11的负极经电阻R22后与放大器P1的负极输入端相连接、正极经电阻R24后与放大器P1的输出端相连接。极性电容C10的正极与放大器P1的正极输入端相连接、负极与极性电容C11的负极共同形成四阶有源滤波电路的输入端并与变频驱动电路相连接。二极管D9的N极经电阻R28后与三极管VT2的基极相连接、P极与极性电容C11的正极相连接。

其中，极性电容C12的负极与放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R27后与二极管D9的P极相连接。极性电容C15的正极经可调电阻R31后与放大器P3的负极输入端相连接、负极与放大器P4的负极输入端相连接。二极管D8的N极经电阻R23后与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R21后与放大器P1的正极输入端相连接。

同时，二极管D10的P极顺次经电阻R29和电阻R25后与二极管D8的N极相连接、N极经电阻R32后与放大器P3的正极输入端相连接。极性电容C13的负极经电阻R30后与放大器P2正极输入端相连接、正极经电阻R26后与放大器P1的输出端相连接。极性电容C14的负极与放大器P4的输出端相连接、正极与放大器P4的正极输入端相连接。电感L4的一端与二极管D10的P极相连接、另一端与放大器P4的输出端相连接。

所述放大器P1的输出端与放大器P2的正极输入端相连接；所述三极管VT2的发射极与放大器P2的输出端相连接；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P4的正极输入端与三极管VT2的集电极相连接，其输出端与放大器P3的输出端相连接，同时放大器P4的负极输入端与放大器P3的输出端共同形成四阶有源滤波电路的输出端。

如图3所示，所述损耗抑制电路由处理芯片U3，三极管VT3，电阻R33，电阻R34，电阻R35，电阻R36，电阻R37，电阻R38，电阻R39，电阻R40，电阻R41，电阻R42，电阻R43，电阻R44，电阻R45，电感L5，极性电容C16，极性电容C17，极性电容C18，极性电容C19，二极管D11，二极管D12，二极管D13，以及二极管D14组成。

连接时，二极管D12的P极经电阻R33后与处理芯片U3的IPK管脚相连接、N极与处理芯片U3的VCC管脚相连接。二极管D11的P极顺次经电阻R35和电阻R34后与处理芯片U3的DRC管脚、N极经电阻R37后与处理芯片U3的SWC管脚相连接。极性电容C17的正极经电阻R39后与二极管D11的N极相连接、负极经电阻R41后与三极管VT3的发射极相连接。

其中，电感L5的一端与处理芯片U3的SWE管脚相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接。二极管D14的P极经电阻R42后与三极管VT3的发射极相连接、N极作为损耗抑制电路的输出端并与控制芯片U2的VFB管脚相连接。极性电容C18的负极经电阻R44后与二极管D14的P极相连接、正极经电阻R43后与三极管VT3的集电极相连接。

同时，极性电容C19的正极与二极管D14的N极相连接、负极经电阻R45后与极性电容C18的负极相连接。二极管D13的P极经电阻R36后与二极管D12的P极相连接、N极经电阻R40后与极性电容C18的正极相连接。极性电容C16的正极经电阻R38后与控制芯片U2的RC管脚相连接、负极与二极管D13的N极相连接。

所述处理芯片U3的DRC管脚与IPK管脚相连接，其CII管脚与极性电容C19的正极相连接；所述三极管VT3的基极与二极管D13的N极相连接；所述极性电容C19的负极接地。

如图4所示，所述离散自举电流放大电路由放大器P5，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，电阻R46，电阻R47，电阻R48，可调电阻R49，电阻R50，电阻R51，电阻R52，电阻R53，电阻R54，电阻R55，电阻R56，电阻R57，极性电容C20，极性电容C21，极性电容C22，极性电容C23，极性电容C24，二极管D15，二极管D16，以及二极管D17组成。

连接时，电阻R46的一端与放大器P5的正极输入端相连接、其另一端与作为离散自举电流放大电路的输入端并与二极管整流器U1的正极输出端相连接。二极管D15的P极与放大器P5的正极输入端相连接、其N极顺次经电阻R55和电阻R57后与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C21的正极经电阻R48后与放大器P5的正电极相连接、其负极经电阻R54后与三极管VT5的集电极相连接。

其中，二极管D17的P极经可调电阻R49后与放大器P5的输出端相连接、其N极与三极管VT5的基极相连接。电阻R53的一端与极性电容C21的负极相连接、其另一端与二极管D17的P极相连接。极性电容C22的正极与二极管D17的P极相连接、其负极与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C24的正极经电阻R56后与三极管VT5的发射极相连接、其负极与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C23的负极与三极管VT6的基极相连接、其正极与三极管VT4的发射极相连接。

同时，二极管D16的P极经电阻R50后与放大器P5的输出端相连接、其N极经电阻R52后与三极管VT4的发射极相连接。电阻R51的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端与二极管D16的P极相连接。极性电容C20的正极经电阻R47后与放大器P5的负极输入端相连接、其负极接地。

所述极性电容C20的负极与二极管D16的N极相连接；所述放大器P5的负电极与极性电容C20的负极相连接；所述三极管VT6的集电极接地，其发射极作为离散自举电流放大电路的输出端并与恒流启动电路相连接。

运行时，本发明能对功率进行放大处理，使本发明具有较强的负载能力；且该发明还能对输出电流进行准确的调节，使LED灯的亮度更稳定。同时，本发明能消除电流中的谐波，且本发明的输出电流的波动频率不超过基准频率的5％～8％。本发明的能耗低，其能耗比现有的电源电路的能耗降低了60％以上，因而其负载能力比现有的LED电源电路的负载能力提高了70％以上，本发明能同时为多盏LED灯提供稳定的工作电流。同时，本发明不仅能根据负载所需电流的情况将一种电流频率转换为另一种电流频率，有效的确保LED灯在不同的数量下都能保持稳定的亮度；而且本发明能有效的延长LED的使用寿命，同时能节约50％以上的电量，从而满足了人们对LED灯控制系统在节能方面的需求。为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2则优先采用UC3843AN集成芯片来实现；同时所述处理芯片U3则优先采用了MC34063集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。