专利名称：Led可调光驱动电源控制电路及其控制模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，具体来说是一种控制电路，特别是LED可调光驱动电源控制电路。
背景技术：
大功率LED光源作为新兴的照明光源发展迅速，国内外集成电路制造商针对LED 光源在照明领域中的应用都推出了相关的控制电路和设计方案，通常由整流滤波电路和 DC-DC电路组成，DC-DC电路是将整流后的直流电压变换成LED所需要的恒定直流电流， DC-DC电路部分采用集成电路，例如CN201601859U的“一种非隔离式LED驱动电路”。现有采用专用集成电路所设计的可调光或非调光LED电源存在电路设计复杂，控制元器件多、 体积大、效率低，特别是原材料成本高和加工制造费用高的问题。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种LED可调光驱动电源控制电路，电路简单，使用元器件少，不采用集成电路，成本低、效率高。本实用新型采用的技术方案为一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，其特征在于所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路， 由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。进一步地还包括连接于电源输入电路上的电源阻尼元件，和维持电流支路。所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Ql，场效应管Ql的源极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管Dl串联于场效应管Ql的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Ql的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Ql 的栅极与电阻Rl和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Ql的漏极与驱动LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Ql的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Ql的源极，三极管Q2的集电极接场效应管Ql的栅极，三极管Q3的基极串联电阻Rll连接驱动LED的负极输出端。所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2。所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC (Negative TemperatureCoefficient)。还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4 的基极接驱动LED的负极输出端。[0010] 所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻RlO和电容C3， 所述阻尼电路为保险电阻FUSE。所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4。所述二极管Dl并联有电容C6。本实用新型还提供了一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，包括三极管 Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Zl。本实用新型非隔离LED的可调光驱动电源及电源控制模块与现有使用专用集成电路构成的LED可调光驱动电源相比主要优点1.电路简单，使用的元器件少，不到使用专用集成电路方案的二分之一，电源工作
可靠性高；2.原材料和加工成本低，不到使用专用集成电路方案的40% ；3.效率高，针对不同LED的连接方式，电源效率在82%至92%。本实用新型普遍适用于采用自激式降压型DC/DC (Buck)电路所设计的AC/DC LED 电源，此电源可以与普通的可控硅调光器(TRIAC)或场效应管(MOSFET)型调光器配合使用对LED光源进行调光。
图1为可调光LED驱动电源框图；图2为本实用新型的非隔离LED的可调光驱动电源及电源控制模块原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，以助于理解本实用新型的内容。如图1所示，本实用新型的LED可调光驱动电源控制电路包括整流滤波电路，以对交流电源进行整流滤波，经过阻尼电路防止可控硅调光器与DC-DC电路可能产生的振荡引起的LED闪烁。维持电路在可控硅调光器的导通角较小时，提供可控硅必须的维持电流，以防止可控硅断流造成的LED闪烁。DC-DC电路将整流后的直流电压变换成LED所需要的恒定直流电流。具体电路如图2所示，L、N为交流输入线电压的接入端，输入交流电压经整流桥 BDl和电容C2构成的整流滤波电路转换成直流电，供给后级自激式降压型DC/DC (Buck)电路，构成一个可调光LED恒流驱动电源，其驱动LED的正极LED+和负极LED-作为直流输出连接和驱动LED。在图2中，DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和和对其进行控制和保护的控制模块组成。所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Q1，场效应管Ql的源极和漏极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管Dl串联于场效应管Ql的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Ql的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Ql的栅极与电阻Rl和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Ql的漏极与驱动LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Ql的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Ql的 源极，三极管Q2的集电极接场效应管Ql的栅极，三极管Q3的基极串联电阻 Rll连接驱动LED的负极输出端。降压型DC/DC (Buck)电路由场效应管Ql、快速恢复二极管Dl、电感L2和电容器C4 组成。启动电路由电阻Rl、R5，稳压二极管Z2、电容器C5组成，当输入交流电压接通时，为 DC/DC (Buck)电路提供初始启动的能量需求。电阻Rl作为主功率MOS管Ql的开通激励，由电感L2的辅助绕组经电阻R5和电容C5串联组成的驱动电路维持场效应管Ql维持导通状态；电阻R3将流过主功率MOS管Ql的电流转换为电压信号，当其超过双极性三极管Q2的 Vbe电压时，Q2导通，将主功率MOS管Ql关断。所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC，负温度系数热敏电阻NTC对环境温度变换引起的LED电流变化进行补偿，减小NPN型双极性三极管Q2之Vbe受环境温度变化的影响。所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2，场效应管Ql的驱动保护由电阻R2和稳压二极管Zl实现，稳压管Z2作为外接调光器最小导通角的限制，防止LED在较小导通角时闪烁。还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4 的基极接驱动LED的负极输出端。输出开路保护电路由电阻R6、R7、R8，稳压二极管Z3和 PNP型双极性三极管Q4组成。输出开路时的输出电压由稳压二极管Z3的稳压值决定，当电源有交流电压输入时，输出LED开路时，由稳压管二极管Z3限定此时的最大输出电压。当电源输出短路时，电阻R11、R7使模块中双极性三极管Q3导通，关断电源。所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4，电阻R4作为电源输入功率因数的调整作用。输出电流控制电路由电阻R3、R4，和NPN型双极性三极管Q2组成，实现对LED灯电流的恒流控制。所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻RlO和电容C3， 组成的小电流维持电路与自激式降压型DC-DC开关电源结合在一起实现无闪烁调光功能。 所述阻尼电路用无源或有源阻尼电路，实现良好的防闪烁效果，本实施例为保险电阻FUSE。所述二极管Dl并联有电容C6，起到作为电源辐射干扰的吸收功能。本实用新型还提供了一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，包括三极管 Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Zl。本实用新型解决了现有采用专用集成电路所设计的LED电源存在的控制元器件多、体积大、成本高、元器件温升高、工作效率低，特别是LED电流受环境温度以及输入电压变化影响大等问题。本实用新型所提供的LED照明灯可调光电源控制方案解决方案，具有电路简单、成本低、高功率因数、高效率、高可靠性、适应电网范围宽以及对环境温度变化的适应能力强等 优点。
权利要求1.一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，其特征在于 所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。
2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于还包括连接于电源输入电路上的电源阻尼元件，和维持电流支路。
3.如权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于所述降压型DC/DC开关电源电路包括场效应管Q1，场效应管Ql的源极接于所述整流滤波电路的负极输出端，二极管Dl串联于场效应管Ql的漏极和整流滤波电路的正极端，场效应管Ql的栅极串联有电阻R5和电容C5并连接电感L2的辅助线圈，且场效应管Ql的栅极与电阻Rl和稳压管Z2的串联支路连接于所述整流滤波电路的正极输出，电感L2的主线圈串联在场效应管Ql的漏极与驱动 LED的负极输出之间，电容C4连接于驱动LED的正、负极直流输出之间，场效应管Ql的源极串联电阻R3连接所述整流滤波电路的负极；所述控制模块包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有稳压管Z1，三极管Q2的基极连接所述场效应管Ql的源极，三极管Q2的集电极接场效应管Ql的栅极，三极管Q3的基极串联电阻 Rll连接驱动LED的负极输出端。
4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于所述三极管Q2的集电极与发射极之间连接有电阻R2。
5.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于所述电阻R3还并联有负温度系数热敏电阻NTC。
6.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于还包括三极管Q4，其发射极串联稳压管 Z3和电阻R8接所述整流滤波电路的正极输出，其集电极串联电阻R6接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极与发射极之间串联有电阻R7，三极管Q4的基极与驱动LED正极输出端之间连接有电阻R9，且三极管Q4的基极接驱动LED的负极输出端。
7.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于所述维持电路包括接在整流滤波电路输出正负极之间串联的电阻RlO和电容C3，所述阻尼电路为保险电阻FUSE。
8.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于所述三极管Q2的基极还串联有电阻R4。
9.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于所述二极管Dl并联有电容C6。
10.一种LED可调光驱动电源控制电路的控制模块，其特征在于包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q2的集电极与三极管Q3的集电极连接，且三极管Q2与Q3的发射极与集电极之间并联有电阻R2和稳压管Z1。
专利摘要本实用新型属于电子领域，具体来说是一种LED可调光驱动电源控制电路，包括整流滤波电路和DC/DC电路，所述DC/DC电路为自激式降压型DC-DC开关电源电路，由降压型DC/DC开关电源电路和控制模块组成。本实用新型解决了现有采用专用集成电路所设计的LED电源存在的控制元器件多、体积大、成本高、元器件温升高、工作效率低，特别是LED电流受环境温度以及输入电压变化影响大等问题，普遍适用于采用自激式降压型DC/DC电路所设计的AC/DCLED电源，此电源可以与普通的可控硅调光器或场效应管型调光器配合使用对LED光源进行调光。
文档编号H05B37/02GK202135377SQ20112025882
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者翟宁 申请人:北京源点新智科技有限公司