RU119186U1 - PULSE LED POWER SUPPLY - Google Patents
PULSE LED POWER SUPPLY Download PDFInfo
- Publication number
- RU119186U1 RU119186U1 RU2012105963/07U RU2012105963U RU119186U1 RU 119186 U1 RU119186 U1 RU 119186U1 RU 2012105963/07 U RU2012105963/07 U RU 2012105963/07U RU 2012105963 U RU2012105963 U RU 2012105963U RU 119186 U1 RU119186 U1 RU 119186U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- pulse generator
- primary
- isolation transformer
- load
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Импульсный источник питания для светодиодов, содержащий выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи, предназначенное для приема тока переменного напряжения, вырабатывания выпрямленного сглаженного напряжения и подачи этого выпрямленного сглаженного напряжения в качестве входного постоянного напряжения в изолирующий трансформатор, включенный для передачи выходной энергии первичной стороны на вторичную сторону, демферный узел, включенный параллельно первичной обмотке трансформатора, генератор импульсов, выход которого соединен с затвором силового ключа и предназначенный для прерывания входного постоянного напряжения для поддержания постоянной мощности в нагрузке, вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения, включенный между изолирующим трансформатором и генератором импульсов, выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи, подключенное к нагрузке и через элемент гальванической развязки к генератору импульсов, отличающийся тем, что выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи содержит предохранитель, помехоподавляющий конденсатор, ограничительный резистор, выпрямительный диодный мост, который через фильтрующие конденсаторы с низкими потерями, дроссель и фильтрующий конденсатор с низкими потерями соединен с первичной обмоткой изолирующего трансформатора, а выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи содержит выпрямительный диод, и группу параллельно соединенных сглаживающих конденсаторов с низкими потерями, подключенных к нагрузке через дроссель защитного устройства, причем изолирующий трансформатор содержит дополнительную вторичную � A switching power supply for LEDs comprising a primary rectifying smoothing means for receiving an alternating voltage current, generating a rectified smooth voltage and supplying this rectified smooth voltage as an input DC voltage to an isolation transformer included to transfer the output energy of the primary side to the secondary side, a damper unit connected in parallel with the primary winding of the transformer, a pulse generator, the output of which is connected to the gate of the power switch and is designed to interrupt the input DC voltage to maintain constant power in the load, an auxiliary rectifier with a linear voltage stabilizer connected between the isolation transformer and the pulse generator, rectifying smoothing secondary circuit means connected to the load and through the galvanic isolation element to the pulse generator, characterized in that the rectifying smoothing with the primary circuit contains a fuse, a noise suppression capacitor, a limiting resistor, a rectifier diode bridge, which is connected through low-loss filter capacitors, a choke and a low-loss filter capacitor to the primary winding of the isolation transformer, and the rectifying smoothing means of the secondary circuit contains a rectifier diode, and a group Low-loss smoothing capacitors connected in parallel, connected to the load through the choke of the protective device, and the isolation transformer contains an additional secondary �
Description
Полезная модель относится к области электроники, а именно к источникам питания (драйверам) мощных светодиодов.The utility model relates to the field of electronics, namely to the power sources (drivers) of high-power LEDs.
Известен источник питания для светодиодов, содержащий сетевой фильтр, два входа которого подключены к сети питания, а два выхода соединены с соответствующими входами выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с общим входом ШИМ контроллера и с общим выходом оптопары, положительный выход выпрямителя подключен к электроду конденсатора, к электродам первого и второго резисторов, к общему входу оптопары и через дроссель к стоку силового транзистора и к аноду диода, катод которого соединен с другим электродом конденсатора, с катодом стабилитрона и через «n» последовательно соединенных светодиодов с другим электродом второго резистора, другой электрод первого резистора подключен к аноду стабилитрона, другой выход оптопары соединен с входом управления ШИМ контроллера, выход которого соединен с затвором силового транзистора, третий резистор. В качестве ШИМ контроллера применен корректор коэффициента мощности (ККМ), также введены датчик напряжения, датчик температуры, умножитель и блок управления, причем отрицательный выход выпрямителя соединен с входом датчика напряжения и с электродом третьего резистора, положительный выход выпрямителя подключен к другому входу датчика напряжения, к входу питания ККМ, к общим входам датчика температуры, блока управления и умножителя, выход датчика напряжения соединен с входом ККМ, другой электрод третьего резистора подключен к входу обратной связи по току ККМ и к истоку силового транзистора, катод стабилитрона соединен с входом умножителя, анод стабилитрона подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, третий вход соединен с другим электродам второго резистора и с другим входом умножителя, выход которого подключен к четвертому входу блока управления, выход которого соединен с другим входом оптопары (см. патент РФ на изобретение №2385553, H05B 33/02, приоритет 16.11.2007 г.)A known power source for LEDs containing a line filter, two inputs of which are connected to the power supply, and two outputs are connected to the corresponding inputs of the rectifier, the negative output of which is connected to the common input of the PWM controller and to the common output of the optocoupler, the positive output of the rectifier is connected to the capacitor electrode, to the electrodes of the first and second resistors, to the common input of the optocoupler and through the inductor to the drain of the power transistor and to the diode anode, the cathode of which is connected to another capacitor electrode, to the cathode a zener diode and through “n” series-connected LEDs with another electrode of the second resistor, another electrode of the first resistor is connected to the zener diode anode, another optocoupler output is connected to the PWM control input of the controller, the output of which is connected to the gate of the power transistor, the third resistor. A power factor corrector (PFC) was used as a PWM controller, a voltage sensor, a temperature sensor, a multiplier and a control unit were also introduced, the negative output of the rectifier connected to the input of the voltage sensor and the electrode of the third resistor, the positive output of the rectifier connected to another input of the voltage sensor, to the KKM power input, to the common inputs of the temperature sensor, control unit and multiplier, the output of the voltage sensor is connected to the KKM input, another electrode of the third resistor is connected to the input of the image communication through the current of the CMC and to the source of the power transistor, the zener diode cathode is connected to the input of the multiplier, the zener diode anode is connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the temperature sensor, the third input is connected to other electrodes of the second resistor and to the other input of the multiplier, the output of which is connected to the fourth input of the control unit, the output of which is connected to another input of the optocoupler (see RF patent for the invention No. 2385553, H05B 33/02, priority 16.11.2007)
Недостатком такого источника является отсутствие гальванической развязки между питающей сетью и нагрузкой, а также ограниченное количество светодиодов для подключения.The disadvantage of this source is the lack of galvanic isolation between the mains and the load, as well as the limited number of LEDs for connection.
Известен импульсный источник питания для мощных светодиодов, построенный на основе обратноходового преобразователя с ШИМ регулированием, содержащий сетевой фильтр, выпрямитель, сглаживающий конденсатор, изолирующий трансформатор, включенный для передачи выходной энергии первичной стороны на вторичную сторону, демпферный узел, включенный параллельно первичной обмотки изолирующего трансформатора, генератор импульсов, выход которого соединен с затвором силового ключа и предназначенный для прерывания входного постоянного напряжения для поддержания постоянной мощности в нагрузке. Выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи подключено к нагрузке и через схемы управления по обратной связи управляет стабилизацией тока на светодиодах. (Дмитрий Макашов. Обратноходовой преобразователь стр.1 из 46,. monitor.espec.ws/download.php?id=80938, стp.12, рис.8Known switching power supply for high-power LEDs, built on the basis of a flyback converter with PWM regulation, containing a line filter, a rectifier, a smoothing capacitor, an isolation transformer included to transmit the output energy of the primary side to the secondary side, a damper assembly connected in parallel with the primary winding of the isolation transformer, pulse generator, the output of which is connected to the gate of the power switch and designed to interrupt the input DC voltage to maintain constant power in the load. The rectifying smoothing means of the secondary circuit is connected to the load and, through feedback control circuits, controls the stabilization of the current on the LEDs. (Dmitry Makashov. Flyback converter page 1 of 46 ,. monitor.espec.ws/download.php?id=80938, p. 12, Fig. 8
Недостатками данного устройства является низкий cos ф,, что приводит к большим нагрузкам на питающую сеть, а также необходимость использования электролитических конденсаторов в сглаживающих цепях, что приводит к уменьшению срока службы устройства, а также к ограничению входного напряжения.The disadvantages of this device is the low cos f, which leads to large loads on the supply network, as well as the need to use electrolytic capacitors in the smoothing circuits, which leads to a decrease in the service life of the device, as well as to limiting the input voltage.
Работа силового ключа в жестком режиме приводит к снижению общего КПД и интенсивному помехообразованию, что требует дополнительных мер по их фильтрации.The operation of the power switch in hard mode leads to a decrease in overall efficiency and intensive noise generation, which requires additional measures for their filtering.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является источник питания для мощных светодиодов, который содержит сетевой фильтр, выпрямитель, сглаживающий конденсатор, изолирующий трансформатор, включенный для передачи выходной энергии первичной стороны на вторичную сторону. Демпферный узел включен параллельно первичной обмотке трансформатора. Выход генератора импульсов соединен с затвором силового ключа, предназначенного для прерывания входного постоянного напряжения для поддержания постоянной мощности в нагрузке. Выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи подключено к нагрузке и через схемы управления по обратной связи управляют стабилизацией тока на светодиоды. Светодиодный драйвер, основанный на микросхеме L6562A, с регулируемой яркостью, фирмы ST (STMicroelectronics образовалась в результате объединения итальянской компании SGS и французской Thomson в 1997 г.), 120 VAC input-Triac dimmable LED driver based on the L6562A http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00185256.pdf Фиг.11, стр.17.The closest in technical essence to the claimed invention is a power source for high-power LEDs, which contains a line filter, a rectifier, a smoothing capacitor, an isolation transformer included to transmit the output energy of the primary side to the secondary side. The damper assembly is connected in parallel with the primary winding of the transformer. The output of the pulse generator is connected to the gate of a power switch designed to interrupt the input DC voltage to maintain constant power in the load. The rectifying smoothing means of the secondary circuit is connected to the load and through the feedback control circuits control the stabilization of the current to the LEDs. ST LED driver based on L6562A chip with adjustable brightness (STMicroelectronics was formed as a result of the Italian company SGS and French Thomson merged in 1997), 120 VAC input-Triac dimmable LED driver based on the L6562A http: // www. st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00185256.pdf Fig. 11, p. 17.
Однако данное устройство имеет недостатки, заключающиеся в том, что при работе импульсного источника питания в сеть генерируется широкополосные помехи, которые требуют применения эффективных фильтров, что ведет к удорожанию конструкции, так как дополнительные намоточные элементы приводят к существенному росту себестоимости. Работа импульсного источника питания при не отфильтрованном напряжении приводит к увеличению габаритных размеров изолируемого трансформатора и вынуждает переносить фильтрацию 100 Гц. на вторичную сторону, это вынуждает применять электролитические конденсаторы, которые сокращают срок службы и температурный диапазон устройства. Необоснованно завышенные требования для поддержания стабильности выходного тока приводят к усложнению и удорожанию схем стабилизации. Короткое замыкание нагрузки при работе на большое количество светодиодов, имеющее суммарное напряжение 50-200 B, вызывает повреждение измерительных цепей.However, this device has drawbacks in that when a switching power supply is used, broadband interference is generated in the network, which requires the use of effective filters, which leads to a rise in the cost of the structure, since additional winding elements lead to a significant increase in cost. The operation of a switching power supply with unfiltered voltage leads to an increase in the overall dimensions of the insulated transformer and forces the filtering to be carried out at 100 Hz. on the secondary side, this forces the use of electrolytic capacitors, which reduce the service life and temperature range of the device. Unreasonably overestimated requirements to maintain the stability of the output current lead to the complication and cost of stabilization schemes. A short circuit of the load when working on a large number of LEDs having a total voltage of 50-200 V causes damage to the measuring circuits.
Поставленной задачей импульсного блока питания для светодиодов является повышение устойчивости к перепадам напряжения питающей цепи, повышение срока службы, расширение диапазона выходного напряжения, расширение температурного диапазона с одновременной коррекцией тока светодиодов в зависимости от температуры окружающего воздуха с одновременным снижением себестоимости и упрощением конструкции в целомThe task of the switching power supply for LEDs is to increase the resistance to voltage drops of the supply circuit, increase the service life, expand the range of the output voltage, expand the temperature range while simultaneously adjusting the LED current depending on the ambient temperature while reducing cost and simplifying the design as a whole
Поставленная задача решается тем, что импульсный источник питания для светодиодов содержит выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи, предназначенное для приема тока переменного напряжения, вырабатывания выпрямленного сглаженного напряжения и подачи этого выпрямленного сглаженного напряжения в качестве входного постоянного напряжения в изолирующий трансформатор, включенный для передачи выходной энергии первичной стороны на вторичную сторону, демферный узел, включенный параллельно первичной обмотке трансформатора, генератор импульсов, выход которого соединен с затвором силового ключа и предназначенный для прерывания входного постоянного напряжения для поддержания постоянной мощности в нагрузке, вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения, включенный между изолирующим трансформатором и генератором импульсов, выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи, подключенное к нагрузке и через элемент гальванической развязки к генератору импульсов.The problem is solved in that the switching power supply for the LEDs contains a rectifying smoothing means of the primary circuit, designed to receive an alternating voltage current, generate a rectified smoothed voltage and supply this rectified smoothed voltage as an input DC voltage to an isolation transformer included to transmit the output energy of the primary side to the secondary side, damper assembly, connected in parallel with the primary winding of the transformer, generator a pulser, the output of which is connected to the gate of the power switch and designed to interrupt the input DC voltage to maintain constant power in the load, an auxiliary rectifier with a linear voltage regulator, connected between the isolation transformer and the pulse generator, rectifying the smoothing means of the secondary circuit connected to the load and through galvanic isolation element to a pulse generator.
Выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи содержит помехоподавляющий конденсатор, предохранитель, ограничительный резистор, выпрямительный диодный мост, который через фильтрующие конденсаторы с низкими потерями, дроссель и фильтрующий конденсатор с низкими потерями соединен с первичной обмоткой изолирующего трансформатора.The primary rectifying smoothing means of the primary circuit contains an interference suppression capacitor, a fuse, a limiting resistor, a rectifier diode bridge, which is connected to the primary winding of an isolation transformer through low-loss filter capacitors, a choke, and a low-loss filter capacitor.
Выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи содержит выпрямительный диод, и группу параллельно соединенных сглаживающих конденсаторов с низкими потерями, подключенных к нагрузке через дроссель защитного устройства.The secondary circuit rectifier smoothing means contains a rectifier diode, and a group of parallel-connected smoothing low-loss capacitors connected to the load through the inductor of the protective device.
Изолирующий трансформатор содержит дополнительную вторичную обмотку, которая через выпрямительный диод и сглаживающий конденсатор с низкими потерями, соединена с датчиком напряжения и тока во вторичной цепи и через элемент гальванической развязки соединена с генератором импульсов.The isolation transformer contains an additional secondary winding, which is connected to a voltage and current sensor in the secondary circuit through a rectifier diode and a low-loss smoothing capacitor and is connected to a pulse generator through a galvanic isolation element.
За счет фильтрующих конденсаторов с низкими потерями выпрямляющего сглаживающего средства первичной цепи оптимально распределяется емкость между первичной и вторичной стороной изолирующего трансформатора, что обеспечивает устойчивость к перепадам напряжения в электрической цепи (до 400 в). Такое решение дополнительно обеспечивает подавление помех импульсного источника питания светодиодов, что позволяет отказаться от использования дополнительно на входе высокочастотных фильтров, что приводит к значительному упрощению конструкции, и ее удешевлению.Due to filter capacitors with low losses of the rectifying smoothing means of the primary circuit, the capacitance is optimally distributed between the primary and secondary side of the isolation transformer, which ensures resistance to voltage drops in the electric circuit (up to 400 V). This solution additionally provides suppression of interference of the switching power supply of the LEDs, which eliminates the need for additional high-pass filters at the input, which leads to a significant simplification of the design and its cost reduction.
За счет применения фильтрующих конденсаторов с низкими потерями в выпрямляющем сглаживающем средстве первичной цепи и вторичной цепи повышается срок службы импульсного блока питания для светодиодов.Through the use of low-loss filter capacitors in the rectifying smoothing means of the primary circuit and secondary circuit, the service life of the switching power supply for LEDs is increased.
Для питания генератора импульсов управляющей схемы в установившемся режиме служит вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения на высоковольтном транзисторе, который позволяет значительно увеличить диапазон выходных напряжений.To power the pulse generator of the control circuit in steady state, an auxiliary rectifier with a linear voltage stabilizer on a high-voltage transistor is used, which can significantly increase the range of output voltages.
Защитное устройство решает несколько главных задач: ограничение броска тока в случае короткого замыкания в нагрузке при работающем устройстве и подавлении возникающих при этом паразитных колебаний, дополнительную высокочастотную фильтрацию и разряд конденсаторов выпрямляющего сглаживающего средства вторичной цепи после выключения импульсного блока питания. Такое решение подключения обеспечивает устойчивость к перепадам диапазона выходных напряжений, повышение срока службы, с одновременным снижением себестоимости и упрощением конструкции в целом.The protective device solves several main tasks: limiting the inrush current in the event of a short circuit in the load when the device is running and suppressing spurious oscillations resulting from this, additional high-pass filtering and discharge of the capacitors of the rectifying smoothing means of the secondary circuit after switching off the switching power supply. This connection solution provides resistance to changes in the output voltage range, increasing the service life, while reducing cost and simplifying the design as a whole.
Расширение температурного диапазона с одновременной коррекцией тока светодиодов в зависимости от температуры окружающего воздуха решается за счет подключения датчика напряжения и тока во вторичной цепи с гальванической развязкой.The expansion of the temperature range with simultaneous correction of the LED current depending on the ambient temperature is solved by connecting a voltage and current sensor in the secondary circuit with galvanic isolation.
Данная схема включения импульсного источника питания для светодиодов позволяет одновременно снизить себестоимость и упростить конструкцию в целом.This scheme of switching on a switching power supply for LEDs allows at the same time to reduce the cost and simplify the design as a whole.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:
Фиг.1 - блок-схема импульсного источника питания для светодиодов,Figure 1 is a block diagram of a switching power supply for LEDs,
Фиг.4 - схема импульсного источника питания для светодиодов4 is a diagram of a switching power supply for LEDs
Импульсный источник питания для светодиодов содержит выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи 1, изолирующий трансформатор 2, демпферный узел 3, генератор импульсов 4, силовой ключ 5, вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения 6, выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи 7, защитное устройство 8, датчик напряжения и тока 9, элемент гальванической развязки 10.The switching power supply for LEDs contains a rectifying smoothing means of the primary circuit 1, an isolating transformer 2, a damper assembly 3, a pulse generator 4, a power switch 5, an auxiliary rectifier with a linear voltage stabilizer 6, a rectifying smoothing means of the secondary circuit 7, a protective device 8, a voltage sensor and current 9, galvanic isolation element 10.
Выпрямляющее сглаживающее средство первичной цепи 1 содержит помехоподавляющий конденсатор С1, предохранитель и ограничительный резистор R3, выпрямительный диодный мост В1, который через фильтрующий конденсатор с низкими потерями С2, дроссель L1 и фильтрующий конденсатор с низкими потерями С3 соединен с первичной обмоткой изолирующего трансформатора 2The rectifying smoothing means of the primary circuit 1 contains an interference suppression capacitor C1, a fuse and a limiting resistor R3, a rectifying diode bridge B1, which is connected through the low loss filter capacitor C2, inductor L1 and a low loss filter capacitor C3 to the primary winding of isolation transformer 2
Выпрямляющее сглаживающее средство вторичной цепи 7 содержит выпрямительный диод D6, и группу параллельно соединенных сглаживающих конденсаторов с низкими потерями С13, С14, С15, С16, подключенных к нагрузке через дроссель L2 защитного устройства 8. Изолирующий трансформатор 2 содержит дополнительную вторичную обмотку, которая через выпрямительный диод D7 и сглаживающий конденсатор с низкими потерями С11, соединена с датчиком напряжения и тока во вторичной цепи 9 и через элемент гальванической развязки 10 соединена с генератором импульсов 4. Между изолирующим трансформатором 2 и генератором импульсов 4 введен вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения 6.The rectifying smoothing means of the secondary circuit 7 contains a rectifying diode D6, and a group of parallel-connected smoothing capacitors with low losses C13, C14, C15, C16 connected to the load through the inductor L2 of the protective device 8. The isolation transformer 2 contains an additional secondary winding, which is through a rectifying diode D7 and a low-loss smoothing capacitor C11, connected to a voltage and current sensor in the secondary circuit 9 and through a galvanic isolation element 10 connected to a pulse generator 4. Int an isolation transformer 2 and a pulse generator 4 introduced an auxiliary rectifier with a linear voltage regulator 6.
Работает импульсный источник питания для светодиодов следующим образом.The switching power supply for the LEDs operates as follows.
Входное переменное напряжение сети поступает на вход выпрямляющего сглаживающего средства первичной цепи 1, в котором помехоподавляющим конденсатором С1 фильтруются импульсные помехи, возникающие в источнике питания, затем через выпрямительный диодный мост В1 оно выпрямляется, на выходе которого образуются положительные полуволны с амплитудой входного напряжения и с частотой повторения 100 Гц, которые фильтруются конденсатором С2 с низкими потерями, затем через дроссель L1, фильтруются конденсатором С3 с низкими потерями и через обмотку TR1 изолирующего трансформатора 2 подается на сток Q2 силового ключа 5.The input AC voltage of the network is supplied to the input of the rectifying smoothing means of the primary circuit 1, in which the impulse noise arising in the power source is filtered by the noise suppressing capacitor C1, then it is rectified through the rectifier diode bridge B1, at the output of which positive half-waves are formed with the amplitude of the input voltage and frequency 100 Hz repetitions, which are filtered by a low loss capacitor C2, then through a choke L1, are filtered by a low loss capacitor C3 and through a winding Isolation transformer 2 TR1 is supplied to drain Q2 of power switch 5.
Демпферный узел 3, соединенный параллельно первичной обмотки TR1 изолирующего трансформатора 2 и состоящий из D1, D2, R12, С10, служит для формирования оптимальной траектории переключения силового ключа 5. Через цепочку резисторов R7, R8 происходит заряд конденсатора С6 генератора импульсов 4, что обеспечивает его старт работы. Делитель генератора импульсов 4, состоящий из резисторов R4, R5, R6, соединенный с входом MUL (вывод 3) микросхемы генератора импульсов 4, задает максимальное значение тока, проходящего через силовой ключ 5, который задает величину падения напряжения на резисторах R17, R18, соединенных с входом CS (вывод 4) микросхемы генератора импульсов 4, при котором срабатывает компаратор микросхемы, ограничивающий ток в первичной цепи. Таким образом, ток через силовой ключ 5 пропорционален величине входного напряжения, при этом задается синусоидальная форма потребляемого тока и совпадение по фазе напряжения и тока. Этот же ток будет протекать и через вспомогательную обмотку TR1 изолирующего трансформатора 2, что приведет к тому, что в сердечнике изолирующего трансформатора 2 увеличивается магнитный поток, при этом во вторичной обмотке изолирующего трансформатора 2 наводится ЭДС самоиндукции. В конечном итоге на выходе диода D6 выпрямляющего сглаживающего средства вторичной цепи 7 появиться положительное напряжение. Через резистор R11, включенный между вспомогательной обмоткой изолирующего трансформатора 2 и выводом 5 микросхемы генератора импульсов 4, контроллер микросхемы получает информацию о завершении очередного цикла передачи энергии из индуктивности в нагрузку. Как только напряжение на выводе 5 микросхемы генератора импульсов 4 становится равным нулю, внутренний компаратор микросхемы дает команду на открытие силового ключа 5 и начала очередного цикла накопления в соответствии с выбранным законом регулирования генератора импульсов 4. Для питания генератора импульсов 4 управляющей схемы в установившимся режиме, служит вспомогательный выпрямитель с линейным стабилизатором напряжения 6, выполненный на С4, С5, R9, D4, Q1, D5, что позволяет значительно расширить диапазон выходного напряжения. Таким образом, на одной микросхеме генератора импульсов 4 реализуется два устройства: силовой преобразователь и корректор мощности. Напряжение с диода D6 выпрямляющего сглаживающего средства вторичной цепи 7 подается в нагрузку через фильтрующие конденсаторы с низкими потерями С13, С14, С15, С16 и последовательно включенный дроссель L2, при этом вытекающий ток образует в стабилизаторе напряжения и тока 9 на резисторах R24, R25, R26 падение напряжения, пропорциональное величине тока. Это напряжение через элемент гальванической развязки 10 поступает на вход управления генератора импульсов 4, при этом замыкается обратная связь, которая поддерживает постоянную мощность, потребляемую светодиодами в условиях изменения напряжения входной сети в пределах от 85 до 400 B. В результате чего при работе импульсного источника питания для светодиодов форма потребляемого тока из сети питания совпадает с формой сетевого напряжения, при этом коэффициент cos ф близок к единице, чем обеспечивается высокое качество эксплуатации данного источника при массовом использовании. Применяемая в генераторе импульсов импульсного источника питания светодиодов микросхема корректора коэффициента мощности (ККМ) работает в новом для нее режиме, как источник постоянной мощности. При повышении температуры окружающего воздуха элементы R24, R25, R26, R27 датчика напряжения и тока 9 и элемент гальванической развязки 10 воздействуют на вход генератора импульсов 4, уменьшая мощность потребления нагрузки и ограничивая рост температуры. При обрыве нагрузки происходит синхронный рост напряжения на выходных фильтрующих конденсаторах с низкими потерями С13, С14, С15, С16 выпрямляющего сглаживающего средства вторичной цепи 7 и конденсаторе С11 датчика напряжения и тока 9, при этом пропорциональность определяется отношением числа витков дополнительной вторичной и вспомогательной обмоток изолирующего трансформатора 2. Рост напряжения на конденсаторе С11 датчика напряжения и тока 9 происходит, пока ток не начнет протекать через стабилитрон D8 датчика напряжения и тока 9 и, соответственно, светодиода OKI элемента гальванической развязки элемента 10, ограничивая тем самым напряжение на безопасном для элементов выходного фильтра уровне. При коротком замыкании в нагрузке дроссель L2 защитного устройства 8 ограничивает амплитуду разрядного тока фильтрующих конденсаторов с низкими потерями С13, С14, С15, С16 выпрямляющего сглаживающего средства вторичной цепи 7 на безопасном для измерительных цепей уровне, а элементы R28, R29, С17, D9 защитного устройства 8 подавляют возникающие при этом колебания, предотвращая возможность повреждения светодиодов всплеском напряжения обратной полярности. Продолжительное короткое замыкание вызовет падение напряжения на выходе вспомогательного выпрямителя с линейным стабилизатором напряжения 6 до величины, при которой происходит выключение генератора импульсов 4. После этого будет происходить заряд конденсатора С6 генератора импульсов 4 и попытка запуска. Этот процесс будет циклически повторяться, пока не будет устранена причина перегрузки.The damper assembly 3, connected in parallel to the primary winding TR1 of the isolation transformer 2 and consisting of D1, D2, R12, C10, serves to form the optimal switching path of the power switch 5. Through the chain of resistors R7, R8, the capacitor C6 of the pulse generator 4 is charged, which ensures its start of work. The divider of the pulse generator 4, consisting of resistors R4, R5, R6, connected to the input MUL (pin 3) of the chip of the pulse generator 4, sets the maximum value of the current passing through the power switch 5, which sets the voltage drop across the resistors R17, R18 connected with the CS input (pin 4) of the pulse generator chip 4, at which the comparator of the chip is triggered, limiting the current in the primary circuit. Thus, the current through the power switch 5 is proportional to the magnitude of the input voltage, while the sinusoidal shape of the current consumption and the coincidence in phase of the voltage and current are set. The same current will flow through the auxiliary winding TR1 of the isolation transformer 2, which will lead to an increase in the magnetic flux in the core of the isolation transformer 2, while the self-induction EMF is induced in the secondary side of the isolation transformer 2. Ultimately, a positive voltage appears at the output of the diode D6 of the rectifying smoothing means of the secondary circuit 7. Through a resistor R11, connected between the auxiliary winding of the isolation transformer 2 and pin 5 of the pulse generator 4, the chip controller receives information about the completion of the next cycle of energy transfer from the inductance to the load. As soon as the voltage at pin 5 of the pulse generator 4 microcircuit becomes zero, the internal comparator of the microcircuit gives the command to open the power switch 5 and start the next accumulation cycle in accordance with the selected regulation of the pulse generator 4. To power the pulse generator 4 of the control circuit in steady state, serves as an auxiliary rectifier with a linear voltage stabilizer 6, made on C4, C5, R9, D4, Q1, D5, which can significantly expand the range of output voltage. Thus, on one chip of the pulse generator 4, two devices are implemented: a power converter and a power corrector. The voltage from the diode D6 of the rectifying smoothing means of the secondary circuit 7 is supplied to the load through low-loss filter capacitors C13, C14, C15, C16 and a series-connected inductor L2, while the outgoing current forms a voltage and current stabilizer 9 on the resistors R24, R25, R26 voltage drop proportional to the current value. This voltage is supplied through the galvanic isolation element 10 to the control input of the pulse generator 4, while the feedback is closed, which maintains a constant power consumed by the LEDs under conditions of changing the input network voltage in the range from 85 to 400 V. As a result, when operating a switching power supply for LEDs, the shape of the current consumed from the power supply coincides with the shape of the mains voltage, while the coefficient cos f is close to unity, which ensures high quality operation of this regular enrollment for mass use. The power factor corrector (KKM) chip used in the pulse generator of a pulsed LED power supply operates in a new mode for it as a constant power source. With increasing ambient temperature, the elements R24, R25, R26, R27 of the voltage and current sensor 9 and the galvanic isolation element 10 act on the input of the pulse generator 4, reducing the power consumption of the load and limiting the temperature increase. When the load breaks, a synchronous voltage increase occurs at the output filter capacitors with low losses C13, C14, C15, C16 of the rectifying smoothing means of the secondary circuit 7 and the capacitor C11 of the voltage and current sensor 9, while the proportionality is determined by the ratio of the number of turns of the additional secondary and auxiliary windings of the isolation transformer 2. The voltage increase on the capacitor C11 of the voltage and current sensor 9 occurs until the current begins to flow through the zener diode D8 of the voltage and current sensor 9 and, accordingly Namely, the OKI LED of the galvanic isolation element 10, thereby limiting the voltage to a level safe for the elements of the output filter. With a short circuit in the load, the inductor L2 of the protective device 8 limits the amplitude of the discharge current of the filtering capacitors with low losses C13, C14, C15, C16 of the rectifying smoothing means of the secondary circuit 7 at a level safe for the measuring circuits, and the elements R28, R29, C17, D9 of the protective device 8 suppress the oscillations arising from this, preventing the possibility of damage to the LEDs by a surge in voltage of reverse polarity. A prolonged short circuit will cause a voltage drop at the output of the auxiliary rectifier with a linear voltage regulator 6 to the value at which the pulse generator 4 turns off. After this, the capacitor C6 of the pulse generator 4 will charge and an attempt to start. This process will be repeated cyclically until the cause of the overload has been eliminated.
Таким образом, предлагаемый импульсный источник питания для светодиодов запитывается от сети питания 80-400 B, 50 Гц, имеет приемлемый коэффициент cos ф, обеспечивает стабилизацию тока светодиодов при широких диапазонах изменений напряжения сети питания и температуры. Имеет защиту от перегрева, от обрыва и короткого замыкания в цепи светодиодов, от перегрузки по току силового ключа и гарантированную работу в пределах 100000 ч.Thus, the proposed switching power supply for the LEDs is powered from a power supply of 80-400 V, 50 Hz, has an acceptable coefficient cos f, provides stabilization of the LED current with wide ranges of changes in the supply voltage and temperature. It has protection against overheating, from open circuit and short circuit in the LED circuit, against overcurrent of the power switch and guaranteed operation within 100,000 hours.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012105963/07U RU119186U1 (en) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | PULSE LED POWER SUPPLY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012105963/07U RU119186U1 (en) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | PULSE LED POWER SUPPLY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU119186U1 true RU119186U1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46850123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012105963/07U RU119186U1 (en) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | PULSE LED POWER SUPPLY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU119186U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637775C2 (en) * | 2013-12-06 | 2017-12-07 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Diagram of flyback quick start driver and method of excitation |
| RU2674649C1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-12-12 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Device for electric power transformation |
| RU2697049C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-08-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Control method of alternating voltage to constant voltage converter and device for its implementation |
| RU214510U1 (en) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ФОРТИС" | Switched choke power supply |
-
2012
- 2012-02-17 RU RU2012105963/07U patent/RU119186U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637775C2 (en) * | 2013-12-06 | 2017-12-07 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | Diagram of flyback quick start driver and method of excitation |
| RU2674649C1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-12-12 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Device for electric power transformation |
| RU2697049C1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-08-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Control method of alternating voltage to constant voltage converter and device for its implementation |
| RU214510U1 (en) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ФОРТИС" | Switched choke power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI492502B (en) | Passive power factor correction circuit | |
| AU2015100179A4 (en) | A battery charger with power factor correction | |
| JP2015144554A (en) | Power converter | |
| CN102130608B (en) | Power supply device and method for adjusting power supply device | |
| CN1571257A (en) | Power supply with surge voltage control functions | |
| RU2014119691A (en) | ELECTRICITY SUPPLY SYSTEM | |
| RU119186U1 (en) | PULSE LED POWER SUPPLY | |
| CN105792421A (en) | A bridgeless LED drive power supply | |
| TWI451677B (en) | Non-isolated AC / DC converters with power correction | |
| CN206343741U (en) | Welding machine power supply circuit | |
| KR101528550B1 (en) | Single-Stage Power Factor Correction Flyback Converter for LED Lighting | |
| KR20140004379A (en) | Interleaved flyback converter for led constant-current control | |
| JP5713171B2 (en) | AC-DC converter | |
| JP2011155748A (en) | Power source device, and lighting fixture | |
| JP5998418B2 (en) | Light emitting diode lighting | |
| KR20140096948A (en) | Single Power Stage Power Factor Correction Circuit | |
| JP2013021786A (en) | Power supply device | |
| CN217590603U (en) | Resonance electricity taking circuit | |
| JP2010200437A (en) | Power supply device | |
| CN107171554B (en) | Pulse xenon lamp pump laser welding machine voltage regulator power supply | |
| CN202738194U (en) | A GU10 dimming power supply | |
| CN107476922B (en) | High-voltage capacitor charging circuit of aircraft engine ignition system | |
| RU2806674C1 (en) | Power factor corrector | |
| WO2016132471A1 (en) | Power conversion device and initial charging method therefor | |
| JP2016115515A (en) | Dc power source for lighting and lighting apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130218 |