CN203590040U - 一种电源电路及led路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种电源电路及LED路灯。本实用新型所提供的电源电路包括了依次连接的三相交流电接口、抗电磁干扰模块、抗雷击浪涌模块、第一整流滤波模块、电压变换模块以及第二整流滤波模块；由三相交流电接口接入三相交流电，利用三相交流电较强的电能输送能力，减轻供电网络的负担；其中，电压变换模块包括了开关模块、谐振模块以及变压器，利用谐振模块所产生的谐振电流，让开关管的电流相位滞后于电压，使开关模块能够实现软开关，减少电压变换模块中的开关损耗，进而提高了电压变换模块的工作效率。

Description

一种电源电路及LED路灯

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种电源电路及LED路灯。

背景技术

随着LED照明时代的到来，LED路灯被越来越广泛地运用。现有的LED路灯采用的电源电路只配备单相交流电接口，并采用单相交流电供电。然而，由于一座城市所安装的LED路灯数量巨大，在采用单相交流电为LED路灯供电的情况下，供电网络的供电压力非常大。

另外，在现有的电源电路中，其电压变换模块采用硬开关技术，具有较大的开关损耗，工作效率比较低。

因此，现有的LED路灯的电源电路存在对供电网络压力大、电压变换模块工作效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源电路，旨在解决现有的LED路灯的电源电路存在对供电网络压力大、电压变换模块工作效率低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源电路，包括依次连接的市电接口、抗电磁干扰模块、抗雷击浪涌模块以及第一整流滤波模块；

所述市电接口为接入三相交流电的三相交流电接口；

所述电源电路还包括：

输入端连接所述整流滤波模块的输出端，接收所述第一整流滤波模块输出的第一直流电，并将所述第一直流电转换为低压高频交流电的电压变换模块；

第一输入端与第二输入端分别连接所述电压变换模块的第一正输出端与第二正输出端，对所述低压高频交流电进行整流滤波处理并生成第二直流电的第二整流滤波模块；

所述第二整流滤波模块的输出端与所述电压变换模块的负输出端分别是所述电源电路的正输出端与负输出端；

所述电压变换模块包括开关模块、谐振模块以及变压器；

所述开关模块的输入端是所述电压变换模块的输入端，所述谐振模块的输入端连接所述开关模块的第一输出端，所述谐振模块的输出端连接所述变压器初级绕组的第一端，所述开关模块的第二输出端连接所述变压器初级绕组的第二端，所述变压器的次级绕组的第一端、第二端以及抽头分别是所述电压变换模块的第一正输出端、第二正输出端以及负输出端。

本实用新型的另一目的还在于提供一种LED路灯，包括LED模组，还包括上述的电源电路。

本实用新型所提供的电源电路包括了依次连接的三相交流电接口、抗电磁干扰模块、抗雷击浪涌模块、第一整流滤波模块、电压变换模块以及第二整流滤波模块；由三相交流电接口接入三相交流电，利用三相交流电较强的电能输送能力，减轻供电网络的负担；其中，电压变换模块包括了开关模块、谐振模块以及变压器，利用谐振模块所产生的谐振电流，让开关管的电流相位滞后于电压，使开关模块能够实现软开关，减少电压变换模块中的开关损耗，进而提高了电压变换模块的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的电源电路的模块结构图；

图2是本实用新型一实施例所提供的电压变换模块的示例电路结构图；

图3是本实用新型一实施例所提供的第二整流滤波模块的示例电路结构图；

图4是本实用新型一实施例所提供的第一整流滤波模块的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所提供的电源电路包括了依次连接的三相交流电接口10、抗电磁干扰模块20、抗雷击浪涌模块30、第一整流滤波模块40、电压变换模块50以及第二整流滤波模块60；解决了现有的LED路灯的电源电路存在对供电网络压力大、电压变换模块工作效率低的问题。

图1示出了本实用新型实施例所提供的电源电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例所提供的电源电路包括依次连接的市电接口、抗电磁干扰模块20、抗雷击浪涌模块30以及第一整流滤波模块40。

在本实施例中，抗电磁干扰模块20与抗雷击浪涌模块30都可以采用本领域的经典应用电路，或直接采用现有的电磁干扰滤波器与电涌保护器，在此不再赘述。

进一步的，市电接口为接入三相交流电的三相交流电接口10；

在本实用新型实施例中，电源电路还包括：

输入端连接整流滤波模块的输出端，接收第一整流滤波模块40输出的第一直流电，并将第一直流电转换为低压高频交流电的电压变换模块50；

第一输入端与第二输入端分别连接电压变换模块50的第一正输出端与第二正输出端，对低压高频交流电进行整流滤波处理并生成第二直流电的第二整流滤波模块60；

其中，第二整流滤波模块60的输出端与电压变换模块50的负输出端分别是电源电路的正输出端与负输出端；

作为本实用新型一实施例，电压变换模块50可以包括开关模块501、谐振模块502以及变压器T1；

开关模块501的输入端是电压变换模块50的输入端，谐振模块502的输入端连接开关模块501的第一输出端，谐振模块502的输出端连接变压器T1初级绕组的第一端，开关模块501的第二输出端连接变压器T1初级绕组的第二端，变压器T1的次级绕组的第一端、第二端以及抽头分别是电压变换模块50的第一正输出端、第二正输出端以及负输出端。

本实用新型实施例所提供的电源电路包括了依次连接的三相交流电接口10、抗电磁干扰模块20、第一整流滤波模块40、电压变换模块50以及第二整流滤波模块60；由三相交流电接口10接入三相交流电，利用三相交流电较强的电能输送能力，减轻供电网络的负担；其中，电压变换模块50包括了开关模块501、谐振模块502以及变压器，利用谐振模块502所产生的谐振电流，让开关管模块的电流相位滞后于电压，使开关模块501能够实现软开关，减少电压变换模块50中的开关损耗，进而提高了电压变换模块50的工作效率。

作为本实用新型一实施例，开关模块501可以包括：

第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2以及开关控制芯片U1；

第一NMOS管Q1的漏极是开关模块501的输入端，第一NMOS管Q1的栅极连接开关控制芯片U1的第一控制端A1，第一NMOS管Q1的源极与第二NMOS管Q2的漏极共接形成开关模块501的第一输出端，第二NMOS管Q2的栅极连接开关控制芯片U1的第二控制端A2，第二NMOS管Q2的源极是开关模块501的第二输出端，第二NMOS管Q2的源极与开关控制芯片U1的接地端GND共接于地。

在本实用新型实施例中，开关控制芯片U1可以是型号为L6599D或UCC25600的谐振半桥转换芯片，并按照其经典连接与其他电路模块连接。

作为本实用新型一实施例，谐振模块502可以包括第一电感L1与第一电容C1；

第一电感L1的第一端是谐振模块502的输入端，第一电感L1的第二端连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端是谐振模块502的输出端。

在本实用新型实施例中，第一电容C1可以为薄膜电容或独石电容；

具体的，薄膜电容的材质可以为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

作为本实用新型一实施例，第二整流滤波模块60可以包括：

第一二极管D1、第二二极管D2、第二电感L2以及第二电容C2；

第一二极管D1的阳极是第二整流滤波模块60的第一输入端，第二二极管D2的阳极是第二整流滤波模块60的第二输入端，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极共接于第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端与第二电容C2的第一端共接形成第二整流滤波模块60的输出端，第二电容C2的第二端接地。

在本实用新型实施例中，第二电容C2可以为薄膜电容或独石电容；

具体的，薄膜电容的材质可以为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

作为本实用新型一实施例，第一整流滤波模块40可以包括：

第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第三电感L3以及第三电容C3；

第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极共接形成第一整流滤波模块40的第一输入端，第五二极管D5的阳极与第六二极管D6的阴极共接形成第一整流滤波模块40的第二输入端，第七二极管D7的阳极与第八二极管D8的阴极共接形成第一整流滤波模块40的第三输入端，第三二极管D3的阴极、第五二极管D5的阴极以及第七二极管D7的阴极共接于第三电感L3的第一端，第三电感L3的第二端与第三电容C3的第一端共接形成第一整流滤波模块40的输出端，第四二极管D4的阳极、第六二极管D6的阳极、第八二极管D8的阳极以及第三电容C3的第二端共接于地。

在本实用新型实施例中，第三电容C3可以为薄膜电容或独石电容；

具体的，薄膜电容的材质可以为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

在本实用新型实施例中，由于采用三相交流电供电，减小了每相的负载压力，从而使得电源电路可以采用小容量的非电解电容替代大容量的电解电容。避免了电解电容存在输入电流相位滞后问题，进一步提高了电源电路的功率因数。同时还避免了电解电容易老化的问题，提高了电源电路的使用寿命。另外，功率因数的提高，还避免了电源电路产生的谐波污染电网。

以下结合图1到图4进一步说明本实施例所提供的电源电路的工作原理：

电源电路通过三相交流电接口10接入三相交流电，由抗电磁干扰模块20对三相交流电进行电磁干扰抑制，抗雷击浪涌模块30对电源电路进行防浪涌保护，第一整流滤波模块40将三相交流电整流并进行滤波，生成第一直流电，再由电压变换模块50将直流电转换成低压高频交流电。开关控制芯片U1输出脉冲频率调制信号给第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2在开关控制芯片U1的控制下，把直流电变成高频交流电。其中，第一电感L1与第一电容C1产生谐振电流，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2仅在谐振电流的过零点附近开关，从而实现零电压开通与零电流关断，即软开关技术。变压器T1主要起降压、功率传送以及绝缘隔离的作用。最后，再由第二整流滤波电路将低压高频交流电转换为用户所需要的第二直流电。

在本实用新型的另一实施例，电源电路还可以包括：

单相交流电接口、第二抗电磁干扰模块以及第三整流滤波模块；

单相交流电接口接入单相交流电，第二抗电磁干扰模块的输入端连接单相交流电接口的输出端，第三整流滤波模块的输入端连接第二抗电磁干扰模块的输出端，第三整流滤波模块的输出端连接电压变换模块50的输入端。

在电源电路设置有三相交流电接口10的情况下，增设单相交流电接口，便于根据供电网络的实际情况，选择接入三相交流电或单相交流电。其中，三相交流电接口10与单相交流电接口均可以采用活动连接的方式与电压变换模块50的输入端连接，并根据实际需求进行安装。具体的，可以在电压变换模块50的输入端设置一连接器，用于连接两路市电接口。

本实用新型实施例的另一目的还在于提供一种LED路灯，包括LED模组，还包括上述的电源电路。

其中，LED模组与电源电路连接，并利用电源电路所输出的电能发光。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源电路，包括依次连接的市电接口、抗电磁干扰模块、抗雷击浪涌模块以及第一整流滤波模块，其特征在于：

所述市电接口为接入三相交流电的三相交流电接口；

所述电源电路还包括：

输入端连接所述整流滤波模块的输出端，接收所述第一整流滤波模块输出的第一直流电，并将所述第一直流电转换为低压高频交流电的电压变换模块；

第一输入端与第二输入端分别连接所述电压变换模块的第一正输出端与第二正输出端，对所述低压高频交流电进行整流滤波处理并生成第二直流电的第二整流滤波模块；

所述第二整流滤波模块的输出端与所述电压变换模块的负输出端分别是所述电源电路的正输出端与负输出端；

所述电压变换模块包括开关模块、谐振模块以及变压器；

所述开关模块的输入端是所述电压变换模块的输入端，所述谐振模块的输入端连接所述开关模块的第一输出端，所述谐振模块的输出端连接所述变压器初级绕组的第一端，所述开关模块的第二输出端连接所述变压器初级绕组的第二端，所述变压器的次级绕组的第一端、第二端以及抽头分别是所述电压变换模块的第一正输出端、第二正输出端以及负输出端。

2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述开关模块包括：

第一NMOS管、第二NMOS管以及开关控制芯片；

所述第一NMOS管的漏极是所述开关模块的输入端，所述第一NMOS管的栅极连接所述开关控制芯片的第一控制端，所述第一NMOS管的源极与所述第二NMOS管的漏极共接形成所述开关模块的第一输出端，所述第二NMOS管的栅极连接所述开关控制芯片的第二控制端，所述第二NMOS管的源极是所述开关模块的第二输出端，所述第二NMOS管的源极与所述开关控制芯片的接地端共接于地。

3.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述谐振模块包括第一电感与第一电容；

所述第一电感的第一端是所述谐振模块的输入端，所述第一电感的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端是所述谐振模块的输出端。

4.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述第二整流滤波模块包括：

第一二极管、第二二极管、第二电感以及第二电容；

所述第一二极管的阳极是所述第二整流滤波模块的第一输入端，所述第二二极管的阳极是所述第二整流滤波模块的第二输入端，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极共接于所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端共接形成所述第二整流滤波模块的输出端，所述第二电容的第二端接地。

5.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述第一整流滤波模块包括：

第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第三电感以及第三电容；

所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极共接形成所述第一整流滤波模块的第一输入端，所述第五二极管的阳极与所述第六二极管的阴极共接形成所述第一整流滤波模块的第二输入端，所述第七二极管的阳极与所述第八二极管的阴极共接形成所述第一整流滤波模块的第三输入端，所述第三二极管的阴极、所述第五二极管的阴极以及所述第七二极管的阴极共接于所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端与所述第三电容的第一端共接形成所述第一整流滤波模块的输出端，所述第四二极管的阳极、所述第六二极管的阳极、所述第八二极管的阳极以及所述第三电容的第二端共接于地。

6.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括：

单相交流电接口、第二抗电磁干扰模块以及第三整流滤波模块；

所述单相交流电接口接入单相交流电，所述第二抗电磁干扰模块的输入端连接所述单相交流电接口的输出端，所述第三整流滤波模块的输入端连接所述第二抗电磁干扰模块的输出端，所述第三整流滤波模块的输出端连接所述电压变换模块的输入端。

7.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于，所述第一电容为薄膜电容或独石电容；

所述薄膜电容的材质为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

8.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述第二电容为薄膜电容或独石电容；

所述薄膜电容的材质为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

9.如权利要求5所述的电源电路，其特征在于，所述第三电容为薄膜电容或独石电容；

所述薄膜电容的材质为聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸。

10.一种LED路灯，包括LED模组，其特征在于，所述LED路灯还包括如权利要求1至8任一项所述的电源电路。

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