用于led照明的无需调光器的调光恒流驱动电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源，其包括相互连接的功率变换主回路和控制回路，功率变换主回路包括依次连接的交流输入端、将输入工频交流电转换为脉动直流电的全桥整流电路、将脉动直流电压转换为高频脉冲直流电压的DC/DC?BUCK变换电路、将稳定直流电压转为稳定的直流电流的直流恒流输出电路；所述控制回路包括调光模式设定电路以及调光控制电路，调光模式设定电路的输出端连接所述调光控制电路的输入端。本实用新型仅通过普通的开关就可实现LED灯具调光的调光恒流驱动电源，主要用于5～60W替换型内置电源的LED照明灯具或外置电源的LED灯具。
【专利说明】用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种驱动电源，尤其涉及一种用于LED照明的无需调光器的调光 恒流驱动电源。
【背景技术】
[0002] LED灯具最为全新的照明产品，由于它高效节能、环保、长寿命等特点，已经广泛应 用于家居、商业、工厂、公共场所等地方；而且有进一步、全面化的替代传统光源。
[0003] 目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器，把交流 市电转换成合适LED的直流电，这个电源适配器就是LED驱动电源。LED驱动电源是把电源 供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器。随着LED的应用日益广泛，LED 驱动电源的性能将越来越适合LED的要求，LED电源表现出来的稳定性、节能性及寿命长短 对LED的工作具备重要的作用，而LED调光技术的运用不仅可以提高LED发光的对比度，还 可以减少耗电量、同时也能为不同的需求提供不同的照明环境及效果。
[0004] 由于LED是一个二极管，可以实现快速开关，因此只要把LED的驱动电源改成脉冲 恒流源，用改变脉冲宽度的方法就可以改变其亮度，这就是脉宽调制（PWM)调光。而此种调 光方式需要调光信号线传输调光信号才能实现，故需要在原来开关处将开关换掉，重新装 上适合PWM调光的调光器，不仅成本提高，而且需要重新装修，导致LED灯具的更换及推广 受到了制约。 实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于LED照明的无需调光器的调光 恒流驱动电源，其仅通过普通的开关就可实现LED灯具调光的调光恒流驱动电源，主要用 于5?60W替换型内置电源的LED照明灯具或外置电源的LED灯具，以不可外加调光器的 灯具优势最为明显。
[0006] 本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于LED照明的无 需调光器的调光恒流驱动电源，其特征在于，其包括相互连接的功率变换主回路和控制回 路，功率变换主回路包括依次连接的一个交流输入端、一个将输入工频交流电转换为脉动 直流电的全桥整流电路、一个将脉动直流电压转换为高频脉冲直流电压的DC/DC BUCK变换 电路、一个将稳定直流电压转为稳定的直流电流的直流恒流输出电路；所述控制回路包括 一个调光模式设定电路以及一个调光控制电路，调光模式设定电路的输出端连接所述调光 控制电路的输入端，调光控制电路的输出端连接所述DC/DC BUCK变换电路的输入端。
[0007] 优选地，所述功率变换主回路还包括一个输入EMI滤波电路，EMI滤波电路的输入 端连接所述交流输入端的输出端，所述EMI滤波电路的输出端连接所述全桥整流电路的输 入端。
[0008] 优选地，所述交流输入端包括火线和零线，EMI滤波电路包括相互并联的第一电感 和第一电阻，火线与第一电感连接，全桥整流电路是一个整流桥且由四个二极管首尾连接 组成，DC/DC BUCK变换电路包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第i^一电 阻、第十二电阻、第二电感，第二电容、第十一电阻、第十二电阻依次串联，第一二极管与第 二电容并联，第一电容与第二电容并联，第二二极管与第二电感连接；直流恒流输出电路包 括第十三电阻、第三电容、发光二极管，第十三电阻、第三电容、发光二极管三者相互并联； 调光模式设定电路包括第五电阻、第六电阻、第四电容，调光控制电路包括第一芯片、第四 电阻、第七电阻、第九电阻、第十电阻、三极管，第五电阻、第六电阻、第四电容、第四电阻、第 七电阻都与第一芯片连接，第九电阻与第十电阻并联，第十电阻与三极管的集电极连接，第 二二极管、第二电感都与三极管的发射极连接。
[0009] 本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的用于LED照明的调光恒流驱动电 源通过开关的开启与关闭实现不同亮度的变换，从而实现了调光功能，即不通过调光器，仅 通过最普通的开关实现了 LED灯具亮度的调节，降低成本。本实用新型还具有高线性负载 率、高效率、小体积、低热量以及简单实现调光、调光模式易切换的特点，可同时应用于内置 电源及外置电源的方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源的结构示意 图。
[0011] 图2为实现本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1和图2所示，本实用新型的用于LED照明的调光恒流驱动电源包括相互连 接的功率变换主回路1和控制回路2 ;功率变换主回路1包括依次连接的一个交流输入端 11、一个将输入工频交流电转换为脉动直流电的全桥整流电路13、一个将脉动直流电压转 换为高频脉冲直流电压的DC/DCBUCK变换电路14、一个将稳定直流电压转为稳定的直流电 流的直流恒流输出电路15 ;市电通过交流输入端11进入电源，经过全桥整流电路13变为 高频脉冲直流电，然后通过DC/DC BUCK变换电路14变为适合灯具光源应用的具有相对稳 定电压的直流电，最后通过直流恒流输出电路15变为恒定的直流电流供给灯具光源发光。 功率变换主回路1还包括一个输入EMI滤波电路12, EMI滤波电路12的输入端连接所述 交流输入端11的输出端，所述EMI滤波电路12的输出端连接所述全桥整流电路13的输入 端。
[0013] 所述控制回路2包括一个调光模式设定电路21以及一个调光控制电路22，调光模 式设定电路21的输出端连接所述调光控制电路22的输入端，调光控制电路22的输出端连 接所述DC/DC BUCK变换电路14的输入端。调光模式设定电路21通过内部电路设定或者 外部拨码开关设定调光模式，设定调光模式后将设定信号发送给调光控制电路22,调光控 制电路22通过外部灯具开关的开关信号进行分析，将结果输入到DC/DC BUCK变换电路14， 由DC/DC BUCK变换电路14将计算结果输入到直流恒流输出电路15,从而控制直流电流输 出的大小，进而控制灯具光源的亮度，实现灯具的调光。调光模式设定电路21可以为设定 于电源内部的器件回路，也可以为设定于电源外部的拨码开关或者其他分段开关，从而实 现非调光模式、调光模式一（100%亮度和50%亮度变换）、调光模式二（100%亮度和25% 亮度变换），调光模式三（100%亮度，50%亮度和25%亮度依次变换），这三种调光模式是 按照最佳视觉分辨效果设定的，当然也可以按照需求设定此三个亮度。
[0014] 交流输入端11包括火线ACL和零线CAN，EMI滤波电路12包括相互并联的第一 电感L1和第一电阻R1，火线ACL与第一电感L1连接，全桥整流电路13是一个整流桥DB1 且由四个二极管首尾连接组成，DC/DC BUCK变换电路14包括第一电容C2、第二电容C4、第 一二极管D2、第二二极管D4、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第二电感L4,第二电容C4、 第十一电阻R11、第十二电阻R12依次串联，第一二极管D2与第二电容C4并联，第一电容 C2与第二电容C4并联，第二二极管D4与第二电感L4连接；直流恒流输出电路15包括第 十三电阻R13、第三电容C6、发光二极管LED，第十三电阻R13、第三电容C6、发光二极管LED 三者相互并联；调光模式设定电路21包括第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C5,调光控 制电路22包括第一芯片U1、第四电阻R4、第七电阻R7、第九电阻R9、第十电阻R10、三极管 Q1，第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C5、第四电阻R4、第七电阻R7都与第一芯片U1连 接，第九电阻R9与第十电阻R10并联，第十电阻R10与三极管Q1的集电极连接，第二二极 管D4、第二电感L4都与三极管Q1的发射极连接。第一芯片U1的型号是IS31LT3938。
[0015] 当接上工频交流电后，火线ACL和零线CAN上电，第一电感L1、第一电阻R1对杂讯 进行滤波，电路开始工作。整流桥DB1将工频交流电变换成脉动直流半正弦脉冲波，通过第 一电容C2将脉动的正弦波变换为较为稳定的直流电平，此直流电通过第i^一电阻R11、第 十二电阻R12对第二电容C4充电，且对第一芯片U1供电，使其工作。失电后第二电容C4 放电时间即为系统重新启动时间，第二电容C4放电完成前，开关再次上电，则第一芯片U1 进行计数，以此判断开关调光的信号。由第一电容C2输出的直流电同时给直流恒流输出电 路供给电能，由第二二极管D4、第二电感L4、三极管Q1、第九电阻R9、第十电阻R10进行恒 流控制，使得输出电流恒定，第三电容C6作为输出点的滤波电容，第三电阻R3在系统关断 时进行辅助放电，使得发光二极管LED不会发生闪烁现象。第五电阻R5、第六电阻R6都为 拨码开关，或者外部触控开关，当第五电阻R5导通时状态码为0,关断时状态码为1，第六电 阻R6状态码设定模式同第五电阻R5,故第五电阻R5、第六电阻R6组合成的状态码为"00， 01，10,11"，分别代表调光模式一、调光模式二、调光模式三、非调光模式。
[0016] 本实用新型用于5?60W LED照明灯具的驱动，以不可外加调光器的灯具优势最 为明显，还具有高线性负载率、高效率、小体积、低热量以及简单实现调光、调光模式易切换 的特点，可同时应用于内置电源及外置电源的方案。
[0017] 以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人 员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领 域的技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实 验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源，其特征在于，其包括相互连 接的功率变换主回路和控制回路，功率变换主回路包括依次连接的一个交流输入端、一个 将输入工频交流电转换为脉动直流电的全桥整流电路、一个将脉动直流电压转换为高频脉 冲直流电压的DC/DC BUCK变换电路、一个将稳定直流电压转为稳定的直流电流的直流恒流 输出电路；所述控制回路包括一个调光模式设定电路以及一个调光控制电路，调光模式设 定电路的输出端连接所述调光控制电路的输入端，调光控制电路的输出端连接所述DC/DC BUCK变换电路的输入端。
2. 如权利要求1所述的用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源，其特征在于， 所述功率变换主回路还包括一个输入EMI滤波电路，EMI滤波电路的输入端连接所述交流 输入端的输出端，所述EMI滤波电路的输出端连接所述全桥整流电路的输入端。
3. 如权利要求1所述的用于LED照明的无需调光器的调光恒流驱动电源，其特征在于， 所述交流输入端包括火线和零线，EMI滤波电路包括相互并联的第一电感和第一电阻，火线 与第一电感连接，全桥整流电路是一个整流桥且由四个二极管首尾连接组成，DC/DC BUCK 变换电路包括第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第十一电阻、第十二电阻、第 二电感，第二电容、第十一电阻、第十二电阻依次串联，第一二极管与第二电容并联，第一电 容与第二电容并联，第二二极管与第二电感连接；直流恒流输出电路包括第十三电阻、第三 电容、发光二极管，第十三电阻、第三电容、发光二极管三者相互并联；调光模式设定电路包 括第五电阻、第六电阻、第四电容，调光控制电路包括第一芯片、第四电阻、第七电阻、第九 电阻、第十电阻、三极管，第五电阻、第六电阻、第四电容、第四电阻、第七电阻都与第一芯片 连接，第九电阻与第十电阻并联，第十电阻与三极管的集电极连接，第二二极管、第二电感 都与三极管的发射极连接。
【文档编号】H05B37/02GK203896539SQ201420140605
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】沈春辉, 耿明 申请人:上海汇生光电科技有限公司