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CN201898450U - 一种电源转换器以及led灯 - Google Patents

一种电源转换器以及led灯 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种电源转换器以及LED灯，在现有的电源转换器转换电路的基础之上增加了升压电路，同时采用倍压整流滤波电路升压、整流和滤波，使得电路运行稳定，不会发生LED发光体抖动、不亮或者烧毁现象，而结构更加简单，对输入的工频、低频以及直流电均能兼容转换。增加了EMI滤波电路后，能够对高频干扰信号产生抑制，而且恒流输出电路也能够对EMI产生有效的抑制，能够将电磁干扰降至最低。在升压整流滤波电路和恒流输出电路之间并联一压敏电阻后，使得在转换电路的输出端空载时，恒流驱动芯片不至于因电流过大而烧毁。通过设置电源转换器转接LED灯，使得电源转换器突破了体积限制，在目前芯片集成度不高的情况下，能够通过增加EMI滤波电路和升压电路，使得转换电路的最大输出功率可达4W～12W，而且运行稳定。

Description

一种电源转换器以及LED灯
【技术领域】
本发明属于照明电器技术领域，涉及一种电源转换器以及LED灯，具体涉及一种用于转接LED光源的电源转换器以及整合有该电源转换器的LED灯。
【背景技术】
因MR16灯杯的大小限制以及卤素灯的发光原理决定了传统的MR16冷射灯大多是采用卤素灯作为光源的，但是其功率都难以做到很小，在能源越来越稀缺的今天，其势必会被节能环保的LED光源所替代。而由于卤素灯是在交流环境下工作的，而LED光源是在直流环境下工作的，所以为卤素灯供电的电源不能为LED直接供电，如果直接将卤素灯电源替换成LED电源则会造成非常巨大的浪费，同时更换电源时会接触到110V～220V交流电，所以需要专业人员去施工，则更换的人力成本也很高。所以考虑在卤素灯电源的输出端增加电源转换器后再向LED灯供电，或者直接在LED灯内部整合电源转换器的转换电路后直接连接卤素灯电源。
大部分MR16卤素灯电源输出的电压为高频(10K HZ～40K HZ)低压(12V)交流电，而LED的工作电流为直流，且LED正向电流会随着温度的升高而增加，为了避免引起光衰，所以需要先将12V的交流电整流成直流电，然后再恒流输出。专利申请号为：200710164780.3的中国发明专利公开了一种MR16型高功率LED灯，其驱动电路包括整流滤波电路和恒流输出电路，12V交流电经整流滤波后输出14V～18V直流电，再经恒流输出电路降压后小于12V输出给LED发光体。而由于恒流输出电路的最大输出电流为1A，所以该驱动电路最大输出功率仅为3W，如果强行将大于4W的LED发光体连接该驱动电路，则会导致LED发光体出现抖动现象或不亮，甚至烧毁LED发光体。
同时由于卤素灯电源输出的高频信号会对恒流电路产生干扰，所以会出现LED发光体闪动现象。
而且由于MR16冷射灯尾部设置驱动电路板的腔体体积限制，使得很难在现有的电路板基础上进行改进，使其既能装进尾部腔体，又能够驱动4W以上的LED发光体。
【发明内容】
本发明正是为了解决上述的问题提出了一种新型的电源转换器及整合有该电源转换器的LED灯，该电源转换器在上述驱动电路的基础之上增加了升压电路，使得该电源转换器最大输出功率可达12W，同时增加了EMI滤波电路，对EMI进行了有效的抑制。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种电源转换器，包括转换电路，所述转换电路包括整流滤波电路、与整流滤波电路输出端连接的恒流输出电路，其特征在于，该转换电路还包括升压电路，用于将转换电路输入的电压升高后提供给恒流输出电路。
升压电路与整流滤波电路组成升压整流滤波电路，所述升压整流滤波电路的输出端与恒流输出电路连接，该升压整流滤波电路由四个整流二极管和两个电容组成，第一整流二极管的正极和第二整流二极管的负极共同连接该升压整流滤波电路的第一输入端，第三整流二极管的正极和第四整流二极管的负极共同连接该升压整流滤波电路的第二输入端，第一整流二极管的负极和第三整流二极管的负极共同连接第一电容的正极，第二整流二极管的正极和第四整流的正极共同连接第二电容的负极，第一电容的负极和第二电容的正极共同连接该升压整流滤波电路的第二输入端；升压整流滤波电路的第一输出端连接第一电容的正极，升压整流滤波电路的第二输出端连接第二电容的负极。
所述恒流输出电路由一恒流驱动芯片、一电阻和一二极管、一电感和两串联连接电容组成，恒流驱动芯片的第一针脚与二极管的正极相连，该二极管的负极同时连接升压整流滤波电路的第一输出端和电阻的一端和恒流驱动芯片的第二针脚，该电阻的另一端连接恒流驱动芯片的第三针脚，恒流驱动芯片的第四针脚连接升压整流滤波电路的第二输出端，所述电感的一端连接二极管的正极，电感的另一端连接在两电容之间，两电容的两头分别连接所述电阻的另一端和升压整流滤波电路的第二输出端；恒流输出电路的第一输出端与所述电阻的另一端连接，恒流输出电路的第二输出端连接在两电容之间。
所述转换电路还包括与升压整流滤波电路的输入端相连的EMI滤波电路，所述EMI滤波电路由一变压器和一电容组成，该变压器包括两个电感，第一电感的输出端与升压整流滤波电路的第一输入端共同连接电容的一端，第二电感的输出端与升压整流滤波电路的第二输入端共同连接该电容的另一端。
所述转换电路还包括一压敏电阻，所述压敏电阻的一端连接在升压整流滤波电路的第一输出端和恒流输出电路的第一输入端之间，该压敏电阻的另一端连接在升压整流滤波电路的第二输出端和恒流输出电路的第二输入端之间。
所述转换电路还包括连分压电阻，第一分压电阻串联在EMI滤波电路的第一输入端，第二分压电阻串联在恒流输出电路的第一输出端。
所述恒流驱动芯片还包括第五针脚，该第五针脚用于获取PWM信号。
所述电源转换器还包括外壳，所述转换电路设置在外壳内，所述电源转换器还包括输入接头和输出接头，所述输入接头连接外壳的输入端，所述输出接头通过导线与外壳的输出端连接，所述输入接头设置有两针脚，所述输出接头设置有两针孔。所述转换电路的两输入端分别连接两针脚，所述转换电路的两输出端分别连接两针孔。
本发明另一种LED灯，包括转换电路以及多个LED发光体串并联组成的LED发光体组，所述转换电路的输出端连接LED发光体组，所述转换电路为如上所述的转换电路。
本发明有益的技术效果在于：
1.在现有的转换电路的基础之上增加了升压电路，使得转换电路最大输出功率可达4W～12W，同时采用倍压整流滤波电路升压、整流和滤波，使得电路运行稳定，不会LED发光体发生抖动、不亮或者烧毁现象，而结构却更加简单，对输入的工频、低频以及直流电均能兼容转换。
2.增加了EMI滤波电路后，能够对高频干扰信号产生抑制，而且恒流输出电路也能够对EMI产生有效的抑制，能够将电磁干扰降至最低。
3.在升压整流滤波电路和恒流输出电路之间并联一压敏电阻后，使得在转换电路的输出端空载时，恒流驱动芯片不至于因电流过大而烧毁。
4.通过设置电源转换器转接LED灯，使得电源转换器突破了体积限制，在目前芯片集成度不高的情况下，能够通过增加EMI滤波电路和升压电路，使得转换电路的最大输出功率可达4W～12W，而且运行稳定。
【附图说明】
图1为本发明实施例1和实施例2的立体结构示意图；
图2为本发明实施例1转换电路的电路图；
图3为本发明实施例2转换电路的电路图；
图4为本发明实施例3转换电路的电路图。
【具体实施方式】
本发明涉及一种用于转接LED光源的电源转换器以及整合有该电源转换器转换电路的LED灯。下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步的阐述和说明：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种电源转换器，该电源转换器包括外壳1和设置于外壳1内部的转换电路2(图中未视)，所述电源转换器还包括输入接头3和输出接头4，所述输入接头3连接外壳的输入端11，所述输出接头4通过导线与外壳的输出端12连接，所述输入接头3设置有两针脚31，所述输出接头4设置有两针孔41。所述转换电路的两输入端分别连接两针脚31，所述转换电路的两输出端分别连接两针孔41。
如图2所示，所述转换电路2包括EMI滤波电路21、升压整流滤波电路22、恒流输出电路23。所述EMI滤波电路21由变压器T1和电容C1构成，该变压器T1包括两个电感，电感L1的一端为EMI滤波电路21的第一输入端211，所述EMI滤波电路21的第一输出入端211为转换电路2的第一输入端，电感L1的另一端与升压整流滤波电路22的第一输入端221共同连接电容C1的一端；电感L2的一端为EMI滤波电路21的第二输入端212，该EMI滤波电路21的第二输入端212为转换电路2的第二输入端，电感L2的另一端与升压整流滤波电路22的第二输入端222共同连接该电容C1的另一端。所述升压整流滤波电路22由四个整流二极管D1、D2、D3、D4和两个电容C2、C3构成，整流二极管D1的正极和整流二极管D2的负极共同连接该升压整流滤波电路22的第一输入端221，整流二极管D3的正极和整流二极管D4的负极共同连接该升压整流滤波电路的第二输入端222，整流二极管D1的负极和整流二极管D3的负极共同连接电容C2的正极，整流二极管D2的负极和整流二极管D4的正极共同连接电容C3的负极，电容C2的负极和电容C3的正极共同连接该升压整流滤波电路22的第二输入端222；升压整流滤波电路22的第一输出端223连接电容C2的正极，升压整流滤波电路22的第二输出端224连接电容C3的负极。所述恒流输出电路23由恒流驱动芯片IC1、电阻R1、二极管D5、电感L3和两串联连接的电容C4、C5构成，恒流驱动芯片IC1的针脚10与二极管D5的正极相连，该二极管D5的负极同时连接升压整流滤波电路22的第一输出端223和电阻R1的一端和恒流驱动芯片IC1的针脚20，该电阻R1的另一端连接恒流驱动芯片IC1的针脚30，恒流驱动芯片IC1的针脚40连接升压整流滤波电路的第二输出端224。所述恒流驱动芯片IC1还包括针脚50，该针脚50用于获取PWM信号，所述电感L3的一端连接二极管D5的正极，电感L3的另一端连接在电容C4和电容C5之间，电容C4和电容C5的两头分别连接所述电阻R1的另一端和升压整流滤波电路22的第二输出端224；恒流输出电路23的第一输出端231与所述电阻R1的另一端连接，恒流输出电路23的第二输出端232连接在两电容C4、C5之间。所述恒流输出电路23的第一输出端231为转换电路的第一输出端，所述恒流输出电路23的第二输出端232为转换电路的第二输出端。
当转换电路的输入端输入6～12V高频交流电时，电流经EMI滤波电路21后，EMI得到了抑制，再经升压整流滤波电路22后，电压升高到2倍以上，并且得到了整流滤波，交流变成了稳定的直流，形成的稳定直流电供给恒流输出电路23，恒流驱动芯片IC1通过调节电阻R1的阻值来改变输出的电流，该输出电流为恒定电流，恒流驱动芯片IC1、二极管D5和电感L3构成buck降压电路，使电压重新降到6～12V，电感L3和电容C4和电容C5构成的电路能够对EMI进一步的抑制，使电磁干扰降至最低。
所述升压整流滤波电路22中，整流二极管D1、D2和电容C2、C3构成的升压电路起到倍压整流滤波的功能，整流二极管D3、D4构成的电路起到整流的功能。
本实施例提供的电源转换器不仅适用于6～12V高频交流电转换，还适用于6～12V工频、低频交流电转换以及12V～24V直流电转换，输出最高功率可达12W，最大电流可达1A。
实施例2
在上述实施例中提供的电源转换器的转换电路空载时，在电源转换器的输入接头连接的电源没有保护电路情况下，会出现恒流驱动芯片的电流过大而烧毁，所以在实施例1的基础之上，所述的转换电路作了如下改进：
如图3所示，所述转换电路2还包括压敏电阻VR1，所述压敏电阻VR1的一端连接升压整流滤波电路22的第一输出端223，该压敏电阻VR1的另一端连接升压整流滤波电路22的第二输出端224。所述转换电路2还包括连分压电阻FR1和FR2，分压电阻FR1串联在EMI滤波电路21的第一输入端211，第二分压电阻FR2串联在恒流输出电路23的第一输出端231。
本实施例通过在升压整流滤波电路22和恒流电路23之间并联一压敏电阻VR1后，使得在转换电路2的输出端空载时，压敏电阻起到分流的作用，不至于因电流过大，而使恒流驱动芯片烧毁。
实施例3
本实施例提供一种LED灯，如图4所示，该LED灯包括如实施例1所述的转换电路2和LED发光体组5，转换电路的输出端连接LED发光体组5，所述LED发光体组5为多个LED发光体串、并联构成。所述LED发光体租50的额定功率为4W～12W。由于实施例提供的LED灯的LED发光体组和转换电路是连接在一起的，所以不会出现转换电路空载的情况，无需增设压敏电阻VR1。
需要说明的是，普通的技术人员针对上述的实施例还可以很容易的想到其他的技术方案，只要这些技术方案在本发明的构思范围内，应等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种电源转换器，包括转换电路，所述转换电路包括整流滤波电路、与整流滤波电路输出端连接的恒流输出电路，其特征在于，该转换电路还包括升压电路，用于将转换电路输入的电压升高后提供给恒流输出电路。
2.根据权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，升压电路与整流滤波电路组成升压整流滤波电路，所述升压整流滤波电路的输出端与恒流输出电路连接，该升压整流滤波电路由四个整流二极管和两个电容组成，第一整流二极管的正极和第二整流二极管的负极共同连接该升压整流滤波电路的第一输入端，第三整流二极管的正极和第四整流二极管的负极共同连接该升压整流滤波电路的第二输入端，第一整流二极管的负极和第三整流二极管的负极共同连接第一电容的正极，第二整流二极管的正极和第四整流的正极共同连接第二电容的负极，第一电容的负极和第二电容的正极共同连接该升压整流滤波电路的第二输入端；升压整流滤波电路的第一输出端连接第一电容的正极，升压整流滤波电路的第二输出端连接第二电容的负极。
3.根据权利要求2所述的电源转换器，其特征在于，所述恒流输出电路由一恒流驱动芯片、一电阻和一二极管、一电感和两串联连接电容组成，恒流驱动芯片的第一针脚与二极管的正极相连，该二极管的负极同时连接升压整流滤波电路的第一输出端和电阻的一端和恒流驱动芯片的第二针脚，该电阻的另一端连接恒流驱动芯片的第三针脚，恒流驱动芯片的第四针脚连接升压整流滤波电路的第二输出端，所述电感的一端连接二极管的正极，电感的另一端连接在两电容之间，两电容的两头分别连接所述电阻的另一端和升压整流滤波电路的第二输出端；恒流输出电路的第一输出端与所述电阻的另一端连接，恒流输出电路的第二输出端连接在两电容之间。
4.根据权利要求3所述的电源转换器，其特征在于，所述转换电路还包括 与升压整流滤波电路的输入端相连的EMI滤波电路，所述EMI滤波电路由一变压器和一电容组成，该变压器包括两个电感，第一电感的输出端与升压整流滤波电路的第一输入端共同连接电容的一端，第二电感的输出端与升压整流滤波电路的第二输入端共同连接该电容的另一端。
5.根据权利要求4所述的电源转换器，其特征在于，所述转换电路还包括一压敏电阻，所述压敏电阻的一端连接在升压整流滤波电路的第一输出端和恒流输出电路的第一输入端之间，该压敏电阻的另一端连接在升压整流滤波电路的第二输出端和恒流输出电路的第二输入端之间。
6.根据权利要求5所述的电源转换器，其特征在于，所述转换电路还包括连分压电阻，第一分压电阻串联在EMI滤波电路的第一输入端，第二分压电阻串联在恒流输出电路的第一输出端。
7.根据权利要求3-6任一所述的电源转换器，其特征在于，所述恒流驱动芯片还包括第五针脚，该第五针脚用于获取PWM信号。
8.根据权利要求1-6任一所述的电源转换器，其特征在于，所述电源转换器还包括外壳，所述转换电路设置在外壳内，所述电源转换器还包括输入接头和输出接头，所述输入接头连接外壳的输入端，所述输出接头通过导线与外壳的输出端连接，所述输入接头设置有两针脚，所述输出接头设置有两针孔，所述转换电路的两输入端分别连接两针脚，所述转换电路的两输出端分别连接两针孔。
9.一种LED灯，包括转换电路以及多个LED发光体串并联组成的LED发光体组，所述转换电路的输出端连接LED发光体组，其特征在于，所述转换电路为权利要求1-4任一所述的转换电路。 
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