CN202135357U - 一种led路灯驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于LED驱动技术领域，是一种大功率LED恒流驱动电源，包括电路板，磁性器件。在电路设计上，以SSL1750T芯片为核心搭建PFC电路和反激电路，实现高功率因数、高效率、低噪声恒流输出；在PCB结构设计上，将以SSL1750T为核心的控制电路的器件全部放在尺寸为38mm×18.5mm的控制板上，且全部采用贴片器件；将功率器件及涉及到高压的电路部分布置在尺寸为177mm×46mm的电源主板上，贴片器件全部在背面；控制板通过排针垂直插装在主板上，电源整体尺寸为177mm×46mm×30mm(不装外壳)。这种设计缩小电源体积，实现高功率密度。对PFC电感和主变压器两种主要的磁性元件进行了专门设计，以满足PCB结构尺寸和电源电路技术指标的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于LED驱动技术领域，具体而言，涉及一种LED恒流驱动开关电源。
背景技术
随着LED制造技术的不断发展和成熟，以及生产成本的逐步下降，LED光源已经开始广泛应用于汽车灯、特种照明灯具、公共照明等领域，有着巨大的发展潜力，被认为是21世纪最具发展前景的光源。
根据LED的特性，目前LED灯具基本都是采用恒流源作为驱动电源。相对于其他半导体照明设备，LED路灯属于大功率照明灯具，通常由多颗功率LED串联或并联构成灯具的光源，由市电输入恒流输出的电源驱动，主要用于道路交通照明。LED路灯的应用特点要求其驱动电源具有较高的功率因数、高效率、高可靠性、长寿命，恒流特性好，同时能做到低成本，及维修更换方便。
目前市面上应用于LED路灯驱动的恒流电源，都带有源功率因数校正电路，功率因数都在0.9以上；整机功率基本都在85％以上，但电源体积比较大，功率密度不是很高。
本实用新型所涉及的LED路灯恒流驱动电源，与市面上同类型同等功率电源相比具有更小的体积，更高的功率密度。有源功率因数校正电路采用“恒导通时间”控制模式，全输入电压范围及全负载范围内功率因数在0.95以上；采用了“谷底导通”和“准谐振”PWM控制技术反激电路，最大输出电压可达250V，整机效率典型值达90％以上；高效率设计实现了整机低温升，同时结合长寿命器件选型特别是采用了长寿命电解电容实现整机寿命5年以上；对输出平均电流的纯闭环控制和高热容电流取样电阻设计使得电源具有良好的恒流输出特性和温度稳定性。
实用新型内容
本实用新型针对LED路灯驱动电源的应用情况，设计了一种高功率密度、高功率因数、高效率、长寿命的大功率LED恒流驱动电源，本实用新型的技术方案如下：
一种LED路灯驱动电源，其特征是以SSL1750T芯片为控制核心设计有源PFC电路和反激电路，电路板设计为主板和控制板两块PCB，将电路分成两部分。以SSL1750T芯片为核心的控制电路元件全部布置在控制板上，涉及到高电压的元器件及功率器件全部布置在主板上。主板PCB尺寸设计为177mm×46mm长方形；控制板PCB尺寸设计为38mm×18.5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在主板上，使得电源裸板整体尺寸为177mm×46mm×30mm。主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件，双面布板。有源PFC电路的电感采用RM10型铁氧体磁芯，立式骨架，绕组匝数为88匝，采用两根φ0.4漆包线并绕，电感量为700uH，检测绕组为4匝，采用单根φ0.2漆包线绕制；其反激变压器采用PQ32/20型铁氧体磁芯，输入绕组、辅助绕组和输出绕组匝数比为36∶6∶54，输入绕组电感量为800uH。最大输出功率90W，最大输出电压250V，额定输出电流350mA。
本实用新型的有益效果是：该电源具有宽输入电压范围：90Vac～264Vac，恒流特性好，电压调整率及负载调整率小，温度稳定性好，可靠性高，体积小等优点。
附图说明
图1为本实用新型LED路灯驱动电源主板电路原理图；
图2为本实用新型LED路灯驱动电源主板PCB设计图；
图3为本实用新型LED路灯驱动电源控制板电路原理图；
图4为本实用新型LED路灯驱动电源控制板PCB设计图。
具体实施方式
下面结合附图从电路和结构上对本实用新型的具体实施方式进行说明。
本实用新型的电路原理图如图1、图2所示：以SSL1750T芯片为核心搭建PFC电路和反激电路，实现高压恒流输出。保险丝F1及热敏电阻RT1用于实现短路保护和限制启动冲击电流；X电容CX1和共模电感LF1、LF2组成输入滤波器用于改善产品EMC性能。整流桥选BD1用600V/8A的桥堆，以满足最大264V交流输入电压，90W输出功率的自然冷设计。交流输入经过整流桥整流后被一级BOOST电路升压至400V直流电压输出，同时该电路完成输入的PFC功能。如图1及图3所示，PFC电路主要由电感L2，MOS管Q1，整流二极管D1，支撑电容C5、C6以及SSL1750T的PFC控制电路构成。其中L2为BOOST电感，其辅助绕组用于电感电流过零检测，过零检测信号输入到SSL1750T芯片的8脚，从而实现电流断续谷底导通PWM控制或准谐振控制。PFC电路采用电流型控制，电流取样电阻R11实现电感电流检测，通过R10，C2阻容并联网络连接至PFC电流检测引脚11脚(如图3所示)，同时实现BOOST电路软启动及电感电流峰值的逐周期限制。PFC电路的输出作为反激式主功率电路的输入，最终电能通过反激变换器输出给负载。反激电路主要由反激变压器T1，主功率MOS管Q2，整流二极管D2、D3，输出支撑电容C12构成，如图1所示。反激变压器T1由原边绕组(pin1～pin3)，原边辅助绕组(pin5～pin6)和副边绕组(pin7～pin12)构成，其原副边绕组匝比设计为：36∶54，原边电感量设计为800uH。原边绕组以匝比24∶21取中心抽头(pin2)，通过电阻R19接入SSL1750T的HV脚(16脚)，实现Q2管漏源电压的谷底检测以及电路启动时为芯片提供启动电压(图3)。原边辅助绕组作为辅助电源通过整流二极管D4，支撑电容C9为原边芯片提供供电电压，同时作为辅助绕组提供反激变压器磁复位检测信号给芯片4脚。副边绕组以匝比50∶4取中心抽头(pin9)，分离出副边辅助绕组(pin7～pin9)与整流二极管D5、支撑电容C10构成副边辅助电源为副边芯片供电。反激电路采用电流型PWM控制，原边电流取样电阻为R17，实现电流检测，通过R5，C1阻容并联网络连接至反激电流检测引脚10脚(图3)，同时实现反激电路软启动及电流峰值的逐周期限制。反激电路的总体控制是采用检测输出平均电流进行直接闭环控制，以实现输出恒流控制。由LM358运放构成电流误差放大器，如图1中的U2，误差反馈信号通过光藕(U1)隔离后输入到SSL1750T的反馈信号输入引脚(3脚)构成闭环控制(图3)。基准电压芯片TL431构成的基准电压发生电路为误差放大器提供参考电压。
本实用新型的PCB设计如图2和图4所示，主功率板尺寸设计为177mm×46mm长方形；控制板尺寸设计为38mm×18.5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在主板上，电源整体尺寸为177mm×46mm×30mm(不装外壳)。主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件双面布板。
Claims (5)
1.一种LED路灯驱动电源，其特征是以SSL1750T芯片为控制核心设计有源PFC电路和反激电路，电路板设计为主板和控制板两块PCB，将电路分成两部分。
2.根据权利要求1所述的LED路灯驱动电源，其特征在于，以SSL1750T芯片为核心的控制电路元件全部布置在控制板上，涉及到高电压的元器件及功率器件全部布置在主板上。
3.根据权利要求1所述的LED路灯驱动电源，其特征在于，主板PCB尺寸设计为177mm×46mm长方形；控制板PCB尺寸设计为38mm×18.5mm长方形，控制板通过排针垂直插装在主板上，使得电源裸板整体尺寸为177mm×46mm×30mm。
4.根据权利要求1所述的LED路灯驱动电源，其特征在于，主板采用插贴混装双面布板，插装器件全部放在PCB正面，贴片元件全部布置在PCB背面；控制板全部采用贴片器件，双面布板。
5.根据权利要求1所述的LED路灯驱动电源，其特征在于，有源PFC电路的电感采用RM10型铁氧体磁芯，立式骨架，绕组匝数为88匝，采用两根φ0.4漆包线并绕，电感量为700uH，检测绕组为4匝，采用单根φ0.2漆包线绕制；其反激变压器采用PQ32/20型铁氧体磁芯，输入绕组、辅助绕组和输出绕组匝数比为36∶6∶54，输入绕组电感量为800uH。
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| CN103209541A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-07-17 | 上海显恒光电科技股份有限公司 | 一种led驱动电路pcb |
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- 2011-05-03 CN CN 201120135196 patent/CN202135357U/zh not_active Expired - Fee Related
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