专利名称：一种高效led电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电源电路，具体是ー种一种高效LED电源。
背景技术：
LED作为ー种全新的照明方式，具有寿命长，耗能低，无汞污染，应用灵活等显著优点，发展前景广阔。目前的LED电源大多是采用恒流输出控制方案，需要用到隔离变压器。如图I所示，现有的恒流输出控制方案，先将交流输入整流成Vbusl，通过传统的DC-DC开关电源电路，比如VIPER12等，把高压直流Vbusl通过变压器转变为所需要的低压 直流Vs。Vs再通过TSMlOl等的恒流电路，便得到负载所需要的Vout。现有电路存在的最主要的问题是
I、效率低、体积大。传统开关电源的做法，需要在主回路上，使用隔离变压器，变压器エ作时，本身会损耗10%到30%的能量，导致整个电路的效率偏低。同时变压器一般体积较大。使用变压器导致整个电源体积大，无法满足ー些小空间内安装使用的要求。2、电路复杂、成本高。传统开关电源一般采用开关控制芯片加恒流控制芯片的两级控制的电路模式。由于使用独立的恒流芯片电路，使电路结构相对复杂，既增加了故障隐患，又给维修带来了不便。使用隔离变压器，因变压器和芯片均属于电路中价值较高的器件，故导致整个电源成本高，不利于大量生产和应用。3、无法控制LED工作温度。大功率LED的产品规格书中都会标明不同环境温度(或LED焊点的温度)下的最高容许输出电流的曲线图。当周围温度低于安全温度点，输出最高容许电流保持不变；当高于安全温度点，输出最高容许电流随周围温度升高而降低，即所谓的降额曲线。为确保LED的性能寿命不受影响，必须保证LED工作安全温度内。但是，目前大多数LED的驱动电流设计为不随温度变化的恒流源，因此，当LED周围温度高于安全温度点时，工作电流就不在安全区内，这将导致LED的寿命远低于规格书的数值甚至直接损坏。而LED周围温度过高是由LED自身发热导致。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高效LED电源，其电路结构简易，效率高。按照本发明提供的技术方案，所述的高效LED电源包括桥式整流模块，所述桥式整流模块的输出端通过开关电源DC-DC转换模块连接到LED光源；所述桥式整流模块中，整流桥的输入端接交流电源，整流桥的正极通过第一电感连接到第一电解电容的正极，第一电解电容的负极与整流桥负极连接并接地；所述的开关电源DC-DC转换模块包括SSL21083芯片，SSL21083芯片的DRAIN脚与第一ニ极管的阳极连接，同时通过第二电感连接到第ニ电解电容的负极和LED光源的阴极；SSL21083芯片的SOURCE脚通过第二电阻接地；SSL21083芯片的HV脚、第一ニ极管的阴极、第二电解电容的正极以及LED光源的阳极均通过第一电感连接到整流桥的正极；SSL21083芯片的DVDT脚通过第三电容接SSL21083芯片的DRAIN脚；SSL21083芯片的VCC脚通过第二电容接地；SSL21083芯片的GND脚接地。所述整流桥将交流输入变成直流电压Vbusl，Vbusl波形为半个正弦波形式。进ー步的，所述SSL21083芯片的NTC脚通过第一电阻接地，第一电阻为负温度系数热敏电阻。所述第一ニ极管为快恢复ニ极管。SSL21083芯片的NTC脚通过第一电容接地。本发明的优点是1、效率高，体积小。因SSL21083芯片为高压非隔离开关电源转换芯片，故省掉了传统单端反激电源 中的变压器。使电源体积大为减小，满足了紧凑型应用对电源的要求。同时整体电源效率大大提高，经测试效率可达O. 95。2、电路简单，成本低。因SSL21083芯片内部集成恒流控制功能，故省掉了传统电源中的专用恒流控制芯片及相关电路，降低了控制器的生产成本和故障率，也间接降低了电路工作时的能量损耗。3、増加LED温度补偿功能，实现LED灯具过温保护，极大的延长了 LED的使用寿命。由于控制了 LED的工作温度，在降低LED的发热的同时，也减轻了灯具的空间温度，使得LED电源的工作环境温度亦得到降低，减轻了器件损耗，延长了电源的使用寿命。
图I是现有技术的电路框图。图2是本发明电路框图。图3是本发明电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。本发明用于交流220V输入，恒流输出的LED照明，包括桥式整流模块、开关电源DC-DC转换模块，桥式整流模块的输出端通过开关电源DC-DC转换模块连接到LED光源，如图2所示。具体电路如图3所示，包括
I、桥式整流模块。用于将交流输入转变为直流电压Vbusl。2、开关电源转换芯片SSL21083及周边电路。如图3，本电源为降压型BUCK电路。所述桥式整流模块的整流桥BDl将交流输入变成直流电压VbusI,Vbusl波形为半个正弦波形式。整流桥BDl的正极通过第一电感LI连接到第一电解电容El的正极，第一电解电容El的负极与整流桥BDl负极连接并接地。所述的开关电源DC-DC转换模块包括SSL21083芯片IC1，SSL21083芯片ICl的DRAIN脚与第一ニ极管Dl的阳极连接，同时通过第二电感L2连接到第二电解电容E2的负极和LED光源的阴极；SSL21083芯片ICl的SOURCE脚通过第二电阻R2接地；SSL21083芯片ICl的HV脚、第一ニ极管Dl的阴极、第二电解电容E2的正极以及LED光源的阳极均通过第一电感LI连接到Vbusl ;SSL21083芯片ICl的NTC脚通过第一电阻Rl接地，第一电阻Rl为负温度系数热敏电阻；SSL21083芯片ICl的NTC脚通过第一电容Cl接地；SSL21083芯片ICl的DVDT脚通过第三电容C3接SSL21083芯片ICl的DRAIN脚；SSL21083芯片的VCC脚通过第二电容C2接地；SSL21083芯片的GND脚接地。
SSL21083芯片的HV脚内部带有高压电流源，用于刚上电时启动芯片SSL21083。SSL21083芯片启动后的供电由芯片的DVDT弓丨脚通过第三电容C3从DRAIN脚耦合电流获得。所述桥式整流模块输出的直流电压Vbusl经过第一电感LI和第一电解电容El滤波后给开关电源DC-DC转换模块和LED光源供电。第二电容C2用于对VCC弓丨脚的直流电压进行滤波。SSL21083芯片内部集成PWM控制器和成高压功率M0SFET。当MOSFET导通时，整流滤波电路输出的直流电压Vbusl经第二电解电容E2滤波后给LED光源供电，此时第二电感L2用于储能；当MOSFET关断时，第二电感L2存储的电能通过第一ニ极管(快恢复ニ极管)D1，经第二电解电容E2滤波后向LED光源供电。当第二电感L2上的电流降为O吋，MOSFET重新开启。当MOSFET导通时，流过LED的电流，通过第二电阻R2采样送到SSL21083芯片的SOURCE脚。SSL21083芯片内部自带峰值电流检测电路，当采样的SOURCE脚的电压达到该引脚允许的电压的极限值Vth (Source)时，SSL21083芯片内部自带的峰值电流检测电路 开始动态调整开关占空比，使得输出电流保持恒定。LED光源上的平均电流为
Ioutニ Vth (Source) /2R2 =0. 5/2R2=0. 25/R2 。第一电容Cl用于滤波，第一电阻Rl用于监测LED光源的工作温度，流经第一电阻Rl的电流为固定值。当环境温度低于LED安全温度，Vntc高于O. 5V时，输出LED电流保持恒定，并由(0.25/R2)设定。当周围温度高于LED安全温度时，第二电阻R2阻值因温度升高而减小，故Vntc管脚的电压降低。当Vntc电压低于O. 5V时，SSL21083芯片会控制Iout随周围温度升高而降低，使LED光照強度降低，从而降低发热，实现对LED灯的过温保护。
权利要求
1.一种高效LED电源，包括桥式整流模块，其特征是所述桥式整流模块的输出端通过开关电源DC-DC转换模块连接到LED光源；所述桥式整流模块中，整流桥(BDl)的输入端接交流电源，整流桥(BDl)的正极通过第一电感(LI)连接到第一电解电容(El)的正极，第一电解电容(El)的负极与整流桥(BDl)负极连接并接地；所述的开关电源DC-DC转换模块包括SSL21083芯片，SSL21083芯片的DRAIN脚与第一ニ极管(Dl)的阳极连接，同时通过第二电感(L2)连接到第二电解电容(E2)的负极和LED光源的阴极；SSL21083芯片的SOURCE脚通过第二电阻(R2)接地；SSL21083芯片的HV脚、第一ニ极管(Dl)的阴极、第二电解电容(E2)的正极以及LED光源的阳极均通过第一电感(LI)连接到整流桥(BDl)的正极；SSL21083芯片的DVDT脚通过第三电容(C3)接SSL21083芯片的DRAIN脚；SSL21083芯片的VCC脚通过第二电容(C2)接地；SSL21083芯片的GND脚接地。
2.如权利要求I所述的ー种高效LED电源，其特征是，所述整流桥(BDl)将交流输入变成直流电压Vbusl, Vbusl波形为半个正弦波形式。
3.如权利要求I所述的ー种高效LED电源，其特征是，所述SSL21083芯片的NTC脚通过第一电阻(Rl)接地，第一电阻(Rl)为负温度系数热敏电阻。
4.如权利要求I所述的ー种高效LED电源，其特征是，所述第一ニ极管(Dl)为快恢复ニ极管。
5.如权利要求I所述的ー种高效LED电源，其特征是，SSL21083芯片的NTC脚通过第ー电容(Cl)接地。
全文摘要
本发明涉及一种高效LED电源，它包括桥式整流模块、开关电源DC-DC转换模块，所述桥式整流模块的输出端通过开关电源DC-DC转换模块连接到LED光源。所述开关电源DC-DC转换模块包括SSL21083芯片。本发明的优点是通过取消变压器和独立的恒流控制电路，大为提高了电源的工作效率，减小了电源体积，降低了产品成本；通过自带的LED温度补偿电路，控制了LED的工作温度，实现了LED光源的过温保护，延长了电源及灯具的使用寿命。
文档编号H05B37/02GK102665341SQ20121013762
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月5日 优先权日2012年5月5日
发明者陈忠胜, 陈辉斌 申请人:无锡捷威电子有限公司