专利名称：含过流保护的大功率led灯软驱动电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大功率LED灯驱动电源，具体为含过流保护的大功率LED 灯软驱动电源。
背景技术：
在现有技术中，用交流220V作为电源驱动的大功率LED灯驱动电源，无 论这种驱动电源是分体的、 一体的或是紧凑型的，都有隔离型与非隔离型两种 方式。并且都具有通过滤波整流、功率因数提升以及脉宽调制电压AC/DC转换 形成大功率LED驱动电源。当驱动电源电压过高(>60V)或者使用环境恶劣， 电路没有工作前的预置缓冲，以及在负载意外过电流时，就不可避免的存在甩 负载、冷启动及大瞬态和过流运行的危害，造成大功率LED灯工作不可靠、不 稳定，甚至灯内局部乃至全部损坏，灭灯的故障频繁出现。 发明内容
针对用交流220V作为电源驱动的大功率LED灯受电源网络及电路结构所 造成的甩负载、冷启动及大瞬态和负载过电流危害易发生故障的缺点和问题， 本实用新型提供一种具有软启动性能的、含过流保护的大功率LED灯软驱动电 源，以提高大功率LED灯系统的工作可靠性。
按照本实用新型提供的技术方案，所述软驱动电源包括顺序电连接的电源 滤波整流器、功率因数提升器及脉宽调制器，其特征是在脉宽调制器的输出 端连接软启动电路，在软启动电路的输出端连接恒流式限流器，恒流式限流器 的输出端再连接输出滤波器。将常规的恒流器件的恒流特征作为负载故障条件 下的过电流保护限制，使系统可靠运行。
在软启动电路中，与集成电路5U1相连的电阻5R1A及5R1B与5R2为集 成电路5U1输出电压的分压电阻，与集成电路5U1相连的电容5C1为延时电容， 用于控制特性的电阻5R1B连接在三极管5Q1的集电极与发射极间，所述三极 管5Q1工作在线性放大区域。
在电源启动瞬间由于软启动控制回路中的延迟电容的端电压为0，控制回路 的作用使输出仅接近于工作电压的70~80%，随着对延迟电容的充电，最终使负 载获得LED的工作电压，使负载获得一个阶梯形的"软"电压工作模式，避免 了负载工作回路电子器件及负载在启动过程中受到的大瞬态的工作电压的冲 击。
在本实用新型大功率驱动电源中还具有恒流式限流的工作模式使电源回路 及电路负载均得到有效的保护。
本实用新型的优点是采用上述结构以后，由于采用了软启动方式避免了 负载受无缓冲启动的启动冲击将大功率LED灯在高压运行下OIOOV时)的甩 负载、冷启动及大瞬态和过电流运行等可能的危害得到有效地避免。提高了电
源系统及负载运行的可靠性，使系统的性价比得到很好的提升。
图1为本实用新型的电原理框图。
图2为软启动电原理图。 图3为恒流式限流电原理图。
具体实施方式
见图1，所述软驱动电源包括顺序电连接的电源滤波整流器、功率因数提升 器及脉宽调制器，其特征是在脉宽调制器的输出端连接软启动电路，在软启 动电路的输出端连接恒流式限流器，恒流式限流器的输出端再连接输出滤波器。 将常,^恒流器件的恒流特征作为负载故障条件下的过电流保护限制，使系统 可靠运行。
见图2，在软启动电路中，与集成电路5U1相连的电阻5R1A及5R1B与 5R2为集成电路5U1输出电压的分压电阻，与集成电路5U1相连的电容5C1为 延时电容，用于控制特性的电阻5R1B连接在三极管5Q1的集电极与发射极间， 所述三极管5Q1工作在线性放大区域。
电源前置电路(AC/DC转换电路)包含了电源前置滤波器、整流器、功率 因数提升器及脉宽调制器。通过这些电路实现了 AC/DC的转换，再通过软启动 电路及恒流式限流器和输出滤波器提供给大功率LED负载，以稳定可靠的工作。
见图2，软启动电路包括电阻5R1A、 5R1B、 5R2、 5R3、 5R4、 5R5、电容 5C1、 5C2、 二极管5D1、 5D2、三极管5Q1及集成电路5U1。电阻5R1A及5R1B 与5R2为集成电路5U1 (LM317)输出电压的分压电阻，输出电压为V=1.25 [1+ (5R1A+5R1B) /5R2]。在接通电源的瞬间，电容5C2 (延时电容)的端电 压为0，三极管5Q1导通，集成电路5U1的输出电压为电阻R2上的端电压，约 110V(作为负载LED的工作电压)。随着输出电压对电容5C2的充电，电容5C2 的端电压逐渐上升，三极管5Q1的基极电压渐渐升高，三极管5Q1的集电极与 发射极间的电阻也渐渐升高，电流Ice也渐渐减小，使得电阻5R1B的分压作用 逐渐减小，直至三极管5Q1截止。与此对应，电容5C2上的输出电压也随之增 力口，达到额定的LED驱动电压值。调整电阻5R3及电容5C2值可获得延迟时间 的微调。二极管5D2的作用是电容C2能通过负载放电，使得在重复启动时同样 具备软启动的时间特征。
见图3，用集成电路6U1 (LM317)组成恒流源是典型应用之一，而在本实 用新型中不是将其用于常规应用下的恒流状态下，而是用其恒流特征作为负载 故障条件下的过电流限制。必须说明和注意的是在设置集成电路6UI的工作电 流时，必须选择大于等于负载工作电流的120%的电路才可正常起到限流作用。 电容6C1、 6C2、 6C3、 6C4、电阻6R2及二极管6D1分别为滤波、退耦及电源 保护和隔离作用所设置的。
在电源启动瞬间由于软启动控制回路中的延迟电容的端电压为0，由于控制 回路的作用使输出仅接近于工作电压的70~80%，随着对延迟电容的充电，最终 使负载获得LED的工作电压，使负载获得一个阶梯形的"软"电压工作模式，
避免了负载工作回路电子器件及负载在启动过程中受到的大瞬态的工作电压的 冲击。
在本实用新型大功率驱动电源中还具有恒流式限流的工作模式使电源回路 及电路负载均得到有效的保护。
用一只延时电容及工作在线性放大区域的三极管5Q1的集电极与发射极间 的特性控制电阻5R1和5R2分压特征作为软启动功能体现的大功率LED驱动电 源。软启动及恒流式限流器的前置AC/DC电路为滤波整流、功率因数提升器及 脉宽调制器组成的AC/DC变换电路。
权利要求1、含过流保护的大功率LED灯软驱动电源，包括顺序电连接的电源滤波整流器、功率因数提升器及脉宽调制器，其特征是在脉宽调制器的输出端连接软启动电路，在软启动电路的输出端连接恒流式限流器，恒流式限流器的输出端再连接输出滤波器，将常规的恒流器件的恒流特征作为负载故障条件下的过电流保护限制，使系统可靠运行。
2、 根据权利要求1所述的含过流保护的大功率LED灯软驱动电源，其特 征在于在软启动电路中，与集成电路(5U1)相连的电阻(5R1A)及(5R1B) 与(5R2)为集成电路(5U1)输出电压的分压电阻，与集成电路(5U1)相连 的电容(5C1)为延时电容，用于控制特性的电阻(5R1B)连接在三极管(5Q1) 的集电极与发射极间，所述三极管(5Q1)工作在线性放大区域。
专利摘要本实用新型为含过流保护的大功率LED灯软驱动电源。提供了一种既带过流保护又具有可有效避免甩负载和冷启动等大瞬态危害的软启动性能的大功率LED的驱动电源，大大提高了大功率LED灯系统的工作可靠性。其特征在于其包括输入电源滤波器、整流器、功率因数提升电路以及脉宽调制器的AC/DC变换后，通过软启动控制及恒流式限流器的输出提高了LED大功率灯系统工作的可靠性。该电源用于LED照明用灯、LED防爆灯及广告用LED照射明最为典型。
文档编号H05B37/02GK201210760SQ200820038080
公开日2009年3月18日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者茅建生, 茅颖杰 申请人:茅建生