负载自适应的可控调光电源装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了负载自适应的可控调光电源装置。该装置的交流输入单元依次分别与浪涌保护单元、EMC单元、整流单元、PFC单元、启动单元、恒流补偿单元、调光单元、源级驱动单元、LED光源连接，所述调光单元还与控制信号连接。具有结构简单、使用方便，具有节能、负载匹配灵活及动态变光、控制功能多样、即插即用的特点，交流输入动态范围大、控制模块信号符合国际工业标准，有极强的灵活性来适应种类各异的LED灯具，既可以作为高效恒流电源单独使用，又可以灵活匹配各种控制系统以实现动态变光的需要。
【专利说明】负载自适应的可控调光电源装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电源领域，具体涉及负载自适应的可控调光电源装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着LED芯片的制造及封装技术的成熟，LED光源的成本大大降低，得到了越来越广泛的应用。在LED照明领域、LED灯具的节能优势已经得到了一定的体现，市场上涌现了许多LED产品。但是这些产品没有充分发挥半导体照明的优势，依然延续着传统电气灯具的控制理念，仍然在用控制电源通断的方法控制灯具的开关，既没有充分发挥LED的优势，又不能更有效地节约能源。
[0003]目前现有的恒流驱动电源存在效率较低、缺乏对于LED光源的开路保护、短路保护以及过温保护等缺陷；必须与LED灯相匹配，例如12W的灯具，14W的灯具，在一定功率范围内不能相互混用，存在使用起来十分不便的缺陷。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，具有节能、负载匹配灵活及动态变光、控制功能多样、即插即用的特点，效率高，负载外特性灵活的负载自适应的可控调光电源装置。
[0005]针对现有技术中存在的不足和缺陷，本实用新型的技术方案是这样解决的:一种负载自适应的可控调光电源装置由交流输入单元、浪涌保护单元、EMC单元、整流单元、PFC单元、启动单元、恒流补偿单元、调光单元、源级驱动单元、LED光源组成，本实用新型的特殊之处在于所述交流输入单元依次分别与浪涌保护单元、EMC单元、整流单元、PFC单元、启动单元、恒流补偿单元、调光单元、源级驱动单元、LED光源连接，所述调光单元还与控制信号连接。
[0006]所述整流单元4为AC/DC变换电路。
[0007]所述PFC单元为无源功率因数补偿电路，其补偿的正半周输入电流的导通角为30°?150° ;负半周输入电流的导通角为210°?330°。
[0008]所述启动单元由第二电阻、第一电阻、第三电阻、第一电容组成，整流后的直流电源，经过第二电阻和第一电阻降压后，再由第三电阻、第一电容组成前馈补偿网络。
[0009]所述恒流补偿单元由第一二极管、第二电容、第四电阻和Ul芯片电路组成恒流补偿电路。
[0010]所述调光单元由外围接口电路组成，所述外围接口电路接收外部控制系统的控制信号，该控制信号为工业标准的O-1OVdC模拟量信号、或是干接点信号、或是高低电平信号、或者脉宽调制信号；信号被接收后将统一转换为标准的PWM脉宽调制信号，该信号为电源调光信号。
[0011]所述源级驱动单元分别由第一 MOS器件、第二二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻以及Ul芯片电路连接组成。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、使用方便，具有节能、负载匹配灵活及动态变光、控制功能多样、即插即用的特点，交流输入动态范围大、控制模块信号符合国际工业标准，有极强的灵活性来适应种类各异的LED灯具，既可以作为高效恒流电源单独使用，又可以灵活匹配各种控制系统以实现动态变光的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的可控调光电源的系统结构示意图；
[0014]图2为图1的主电路原理结构示意图；
[0015]图3a、图3b为PFC工作原理曲线结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对
【发明内容】
及实施方式做进一步的详细说明:
[0017]参照图1所示，一种负载自适应的可控调光电源装置由交流输入单元、浪涌保护单元、EMC单元、整流单元、PFC单元、启动单元、恒流补偿单元、调光单元、源级驱动单元、LED光源组成，所述交流输入单元I依次分别与浪涌保护单元2、EMC单元3、整流单元4、PFC单元5、启动单元6、恒流补偿单元7、调光单元8、源级驱动单元9、LED光源10连接,所述调光单元8还与控制信号连接。
[0018]交流输入单元1，本实用新型考虑到建筑电气的设计习惯以及电气线路的预留预埋，采用交流直供模式，不考虑统一的中控直流电源模式。
[0019]浪涌保护单元2及EMC单元3，为有效抑制和降低EMI，增加整个电路抗EMI的效果，滤除掉传导干扰信号和辐射噪声，特设置浪涌保护2和EMC单元3。
[0020]整流单元4，主要进行AC/DC变换。
[0021]图2所不,启动单兀6由第二电阻R2、第一电阻R1、第三电阻R3、第一电容Cl组成。经整流后的直流电源，经过第二电阻R2和第一电阻Rl降压后，再由第三电阻R3、第一电容Cl组成的前馈补偿网络进行前馈补偿。
[0022]恒流补偿单元7由第一二极管D1、第二电容C2、第四电阻R4和芯片Ul电路组成恒流补偿电路，系统启动后由于控制电路本身静态电流小，同时芯片Ul存在从输出到电源端的馈流二极管，此时电阻R1、R2、R3上通过的电流将大大降低，因而总的系统功耗也大大降低，系统效率得到明显提高。
[0023]调光单元8，由外围接口电路组成，主要接收外部控制系统的控制信号，这些控制信号既可以是工业标准的O-1OVdc模拟量信号、也可以是干接点信号、同时也可以是高低电平信号、或者脉宽调制信号；这些信号被接收后将统一转换为标准的PWM脉宽调制信号，从而实现电源的调光。
[0024]源级驱动单元9，由第一MOS器件Q1、第二二极管D2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以及芯片Ul电路组成。目的是通过减少系统自身消耗的电流、提高恒流精度，从而提高系统效率。D2、R5是为了开关开通驱动变软，关断驱动保持较强，既改善EMI，又尽量不牺牲效率。
[0025]图3a、图3b所示，PFC单元5，采用无源功率因数补偿，以解决整流单元4电流不连续，谐波失真大的问题，工作原理采用填谷原理进行补偿。这样一来，正半周输入电流的导通角从原来的75°?105°上升到30°?150° ;负半周输入电流的导通角从原来的255。?285。上升到 210。?330。。
【权利要求】
1.一种负载自适应的可控调光电源装置，该装置由交流输入单元、浪涌保护单元、EMC单元、整流单元、PFC单元、启动单元、恒流补偿单元、调光单元、源级驱动单元、LED光源组成，其特征在于所述交流输入单元(I)依次分别与浪涌保护单元(2)、EMC单元(3)、整流单元(4)、PFC单元(5)、启动单元(6)、恒流补偿单元(7)、调光单元(8)、源级驱动单元(9)、LED光源(10 )连接，所述调光单元(8 )还与控制信号连接。
2.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述整流单元4为AC/DC变换电路。
3.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述PFC单元(5)为无源功率因数补偿电路，其补偿的正半周输入电流的导通角为30°?150°;负半周输入电流的导通角为210°?330°。
4.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述启动单元(6)由第二电阻(R2)、第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第一电容(Cl)组成，整流后的直流电源，经过第二电阻(R2)和第一电阻(Rl)降压后，再由第三电阻(R3)、第一电容(Cl)组成前馈补偿网络。
5.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述恒流补偿单元(7)由第一二极管(D1)、第二电容(C2)、第四电阻(R4)和芯片(Ul)电路组成恒流补偿电路。
6.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述调光单元(8)由外围接口电路组成，所述外围接口电路接收外部控制系统的控制信号，该控制信号为工业标准的O-1OVdc模拟量信号、或是干接点信号、或是高低电平信号、或者脉宽调制信号；信号被接收后将统一转换为标准的PWM脉宽调制信号，该信号为电源调光信号。
7.根据权利要求书I所述负载自适应的可控调光电源装置，其特征在于所述源级驱动单元(9)分别由第一 MOS器件(Q1)、第二二极管(D2)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)以及芯片(Ul)电路连接组成。
【文档编号】H05B37/02GK203968446SQ201420269215
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】李建敏, 任战雄 申请人:西安盈志电子科技有限公司