一种无频闪非隔离可调电流调色温LED驱动电源的制作方法

一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源
技术领域
1.本实用新型涉及led驱动技术领域，特别涉及一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源。


背景技术：

2.随着led照明的普及，行业对健康照明的意识逐渐提高，传统的led照明普遍存在频闪现象，长期生活和工作在这样环境下极易造成眼睛疲劳、头痛等危害；市场上单一输出的led驱动使用范围有很大的局限性，一种可调电流及色温功能的led驱动不仅增加了led灯的多功能性及实用性，而且还扩展了led驱动本身的兼容性，只需一个驱动就能满足多种功率led灯的需求，极大地减少了开发成本；而相较于隔离式驱动，能效高、体积小、成本低的非隔离驱动更受市场所青睐。综合以上的实际需求，无频闪可调电流调色温的非隔离驱动将是led照明市场的首选。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
4.一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，包括：
5.emc滤波整流电路，所述emc滤波整流电路接入市电，用于对市电进行整流滤波；
6.pwm控制电路，所述pwm控制电路与所述emc滤波整流电路的输出端相连，整流滤波后的市电输入pwm控制电路，使得pwm控制电路开始工作；
7.单端反激变压器，所述单端反激变压器的原边绕组与所述emc滤波整流电路的输出端相连；
8.驱动电路，所述驱动电路与所述pwm控制电路及所述原边绕组相连，用于获得所述变压器的原边反馈并传输至所述pwm控制电路；
9.可调电流电路，所述可调电流电路与所述pwm控制电路及驱动电路相连，用于调节输出不同电流；
10.输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路与所述原边绕组相连，用于对所述变压器的原边输出电压进行整流滤波；
11.平波电路，所述平波电路与所述输出整流滤波电路相连，用于减小所述输出整流滤波电路输出的电压的纹波；
12.调色温电路，所述调色温电路与所述平波电路及不同色温的led灯具相连，用于形成多种色温输出。
13.进一步地，所述pwm控制电路包括电源芯片以及与所述电源芯片相连的启动辅助电路，所述启动辅助电路包括与所述电源芯片的hv脚相连的限流电路、以及与所述电源芯片的vcc脚相连的辅助供电电路；所述限流电路的另一端连接于所述emc滤波整流电路的输出端与所述原边绕组之间。
14.进一步地，所述辅助供电电路包括串联在所述单端反激变压器的辅助绕组与所述
电源芯片的vcc脚之间的第七电阻及第一二极管、并联于所述电源芯片的vcc脚与地之间的电解电容、第二十五电阻及第八电容；所述第一二极管的阴极与所述电源芯片的vcc脚相连。
15.进一步地，所述电源芯片采用bp3339。
16.进一步地，所述驱动电路包括栅极与电源芯片的gate脚相连的第一mos管、串联于所述电源芯片与所述第一mos管之间的第十七电阻及第十八电阻、串联于所述第一mos管的栅极与漏极之间的第十九电阻及第六电容；所述第一mos管的漏极与所述原边绕组相连，所述第一mos管的源极与所述可调电流电路相连。
17.进一步地，所述可调电流电路包括第一拨码开关以及连接于所述拨码开关的不同阻值的电阻，所述不同阻值的电阻的另一端分别连接所述驱动电路及所述电源芯片的cs引脚。
18.进一步地，所述输出整流滤波电路包括阳极连接在所述原边绕组靠近所述驱动电路的一端的第三二极管、串联后并联在所述第三二极管两端的第七电容及第十一电阻、并联在所述第三二极管与所述原边绕组两端的电解电容及第二十二电阻；所述第二十二电阻与所述平波电路相连。
19.进一步地，所述平波电路包括串联后连接于所述输出整流滤波电路的输出端的电解电容、第一稳压管及第二十六电阻，所述第二十六电阻远离所述第一稳压管的一端连接第二mos管的漏极，所述第二mos管的栅极通过第二十九电阻连接于所述电解电容与第一稳压管的公共端，所述第二mos管的源极与所述调色温电路相连；所述第一稳压管的阳极与所述电解电容相连。
20.进一步地，所述第二mos管的栅极与源极之间连接有第二稳压管，所述第二十六电阻的两端并联有第六二极管；所述第二稳压管的阳极与所述第二mos管的源极相连，所述第六二极管的阳极与所述第二mos管的漏极相连。
21.进一步地，所述调色温电路包括第二拨码开关，所述第二拨码开关的1脚、3脚及8脚与其一色温led灯相连，所述第二拨码开关的4脚、5脚及6脚与另一色温led灯相连，所述第二拨码开关的2脚与7脚与所述平波电路相连。
22.与现有技术相比，本实用新型技术方案及其有益效果如下：
23.(1)本实用新型的led驱动电源采用非隔离驱动将大大降低成本，同时通过平波电路来实现无频闪输出，提高光源品质，给日常生活健康提供了有效保障，并且通过调色温电路形成led灯具的多种色温输出，从而更加满足市场需求。
24.(2)本实用新型的平波电路有效地减小通过输出整流滤波电路整流滤波后的电压的纹波，从而满足输出无频闪设计。
25.(3)本实用新型的调色温电路通过连接具有冷色与暖色的不同色温灯珠组合的led灯，通过拨码开关的切换冷色和暖色灯珠可单独点亮，也可两种色温灯珠同时点亮呈现混合色温的效果，从而实现了led灯多种色温的变换，丰富了对led灯具的色温地调节。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例提供的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源的原理框图；
27.图2是本实用新型实施例提供的emc滤波整流电路的原理图；
28.图3是本实用新型实施例提供的pwm控制电路、驱动电路及可调电流电路的原理图；
29.图4是本实用新型实施例提供的输出整流滤波电路、平波电路及调色温电路的原理图。
30.图示说明：
31.emc滤波整流电路-100；pwm控制电路-200；限流电路-210；辅助供电电路-220；驱动电路-300；可调电流电路-400；输出整流滤波电路-500；平波电路-600；调色温电路-700。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.参阅图1，一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，包括emc滤波整流电路100、pwm控制电路200、单端反激变压器l4、驱动电路300、可调电流电路400、输出整流滤波电路500、平波电路600及调色温电路700。emc滤波整流电路100接入市电ac，pwm控制电路200与emc滤波整流电路100的输出端相连，单端反激变压器的原边绕组l4b与emc滤波整流电路100的输出端相连，驱动电路300与pwm控制电路200及原边绕组l4b相连，可调电流电路400与pwm控制电路200及驱动电路300相连，输出整流滤波电路500与原边绕组l4b相连，平波电路600与输出整流滤波电路500相连，调色温电路700与平波电路600及不同色温的led灯具相连。
34.首先将输入交流电压ac经过emc滤波整流电路100的滤波整流变成直流电压后使pwm控制电路200开始工作，经驱动电路300获得单端反激变压器的原边反馈并通过pwm控制电路200专有的电流采样机制实现恒流输出，通过可调电流电路400输出多种电流，再经过输出整流滤波电路500的整流滤波以及平波电路600转换后变成无频闪输出，最终经过调色温电路700实现led灯不同的色温变换。采用非隔离驱动将大大降低成本，同时通过平波电路来实现无频闪输出，提高光源品质，给日常生活健康提供了有效保障。
35.参阅图2，本实施例提供一种emc滤波整流电路，保险丝fu1为交流市电提供保护，压敏电阻rv1、压敏电阻rv2为防浪涌设计可通过差模1kv，共模2kv的防雷击测试。电容c1、电感l1、整流桥db1组成一级滤波及整流，电容c2、电容c3、电感l3组成二级π型滤波进一步改善电磁干扰，电阻r1、电阻r2的作用是输入断电后为电容c1残留的电压放电。本emc滤波整流电路具有良好的抗浪涌、雷击效果，可适应各种恶劣的电气环境。
36.参阅图3，pwm控制电路200包括电源芯片u1以及与电源芯片u1相连的启动辅助电路，启动辅助电路包括与电源芯片u1的hv脚相连的限流电路210、以及与电源芯片u1的vcc脚相连的辅助供电电路220。限流电路210的另一端连接于emc滤波整流电路100的输出端与原边绕组l4b之间。
37.本实施例中，电源芯片u1采用bp3339，限流电路210包括串联的电阻r24、电阻r5及电阻r6，母线电压经过限流电路210的限流让电源芯片u1内部控制电路快速启动且避免电源芯片u1因雷击测试而击穿。
38.辅助供电电路220包括串联在单端反激变压器的辅助绕组l4a与电源芯片u1的8脚之间的电阻r7及二极管d1、并联于电源芯片的8脚与地之间的电解电容ce1、电阻r25及电容c8，二极管d1的阴极与电源芯片u1的8脚相连。辅助供电电路220给电源芯片u1辅助供电，在电源芯片u1工作稳定后切换成辅助供电电路220持续为电源芯片u1供电，并自动切断由限流电路210提供的高压供电，从而减少整个驱动的功耗。
39.继续参阅图3，驱动电路300包括栅极与电源芯片u1的4脚相连的mos管q1、串联于电源芯片u1与mos管q1之间的电阻r17及电阻r18、串联于mos管q1的栅极与漏极之间的电阻r19及第六电容c6，mos管q1的漏极与原边绕组l4b相连，mos管q1的源极与可调电流电路400相连，电阻r18两端并联有二极管d2，二极管d2的阳极与mos管q1的栅极相连。电源芯片u1工作后通过驱动电路300控制mos管q1导通和截止来采样原边绕组l4b的原边电流波形并转化成副边电流有关的波形，经过电源芯片u1内部高频滤波、误差放大、积分后与比较器进行比较输出恒定电流。二极管d2在mos管q1截止时快速放电，电阻r19为直流泄放电阻，防止mos管q1静电击穿。
40.可调电流电路400包括拨码开关sw1以及连接于拨码开关的不同阻值的电阻，不同阻值的电阻的另一端分别连接驱动电路300及电源芯片的3脚，具体的是连接驱动电路300的mos管q1的源极。通过拨码开关sw1的切换对电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15及电阻r16组成的采样电阻进行分流从而实现不同的电流输出。
41.驱动电源还包括由电阻r4、电容c4及电容c11组成二阶补偿网络，用于电源芯片u1内部误差放大器的补偿。当电源芯片u1闭环工作后，电源芯片u1内部误差放大器对二阶补偿网络进行缓慢充电实现软启动，并改善了启动瞬间原边绕组l4b峰值电流过冲问题。
42.参阅图4，输出整流滤波电路包括阳极连接在原边绕组l4b靠近驱动电路300的一端的二极管d3、串联后并联在二极管d3两端的电容c7及电阻r11、并联在二极管d3与原边绕组l4b两端的电解电容ce2及电阻r22，电阻r22与平波电路600相连。当mos管q1导通，原边绕组l4b上有电流流过且方向是从emc滤波整流电路100的输出端至驱动电路300，并将能量存储在磁芯中，此时二极管d3阴极接电解电容ce2正极，二极管d3反向截至没有输出。当mos管q1截止后原边绕组l4b电流方向不变，从二极管d3的阳极流向阴极，此时二极管d3导通，给电解电容ce2充电完成能量转换，经电解电容ce2滤波后获得恒定的输出电压。电阻r22是假负载电阻，输入断电后为电解电容ce2上存储的能量提供释放回路。
43.平波电路600包括串联后连接于输出整流滤波电路500的输出端的电解电容ce3、稳压管dw1及电阻r26，电阻r26远离稳压管dw1的一端连接mos管q2的漏极，mos管q2的栅极通过电阻r29连接于电解电容ce3与稳压管dw1的公共端，mos管q2的源极与调色温电路700相连；稳压管dw1的阳极与电解电容ce3相连。mos管q2的栅极与源极之间连接有稳压管，电阻r26的两端并联有二极管d6；稳压管dw2的阳极与mos管q2的源极相连，二极管d6的阳极与mos管q2的漏极相连。
44.经过输出整流滤波电路500输出的电压仍旧存在较大的纹波，从而容易造成频闪，而平波电路600则有效的减小纹波。通过二极管d6使稳压管dw1被击穿，电解电容ce3快速充
电开启mos管q2并使mos管q2工作在线性区，利用其工作特性使mos管q2的vds吸收了纹波电压，当电解电容ce2纹波电压发生变化时，通过电阻r26转换成电解电容ce3的充放电电流，由于电阻r26选用高阻值电阻，所以电解电容ce3两端电压几乎维持不变，电解电容ce3电压通过电阻r29控制mos管q2的栅极跨导控制led的电流纹波在设定值内从而实现无频闪输出。稳压管dw2保护mos管q2的栅极、源极不受过压损坏。
45.继续参阅图4，调色温电路包括拨码开关sw2，拨码开关sw2的1脚、3脚及8脚与其一色温led灯相连，拨码开关sw2的4脚、5脚及6脚与另一色温led灯相连，拨码开关sw2的2脚与7脚与平波电路600相连。具体的，拨码开关sw2的输出端+、out1、out2连接到具有冷色和暖色两种色温灯珠组合的led灯上，通过拨码开关sw2的切换冷色和暖色灯珠可单独点亮，也可两种色温灯珠同时点亮呈现混合色温的效果，从而实现了led灯色温的变换。
46.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，包括：emc滤波整流电路，所述emc滤波整流电路接入市电，用于对市电进行整流滤波；pwm控制电路，所述pwm控制电路与所述emc滤波整流电路的输出端相连，整流滤波后的市电输入pwm控制电路，使得pwm控制电路开始工作；单端反激变压器，所述单端反激变压器的原边绕组与所述emc滤波整流电路的输出端相连；驱动电路，所述驱动电路与所述pwm控制电路及所述原边绕组相连，用于获得所述变压器的原边反馈并传输至所述pwm控制电路；可调电流电路，所述可调电流电路与所述pwm控制电路及驱动电路相连，用于调节输出不同电流；输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路与所述原边绕组相连，用于对所述变压器的原边输出电压进行整流滤波；平波电路，所述平波电路与所述输出整流滤波电路相连，用于减小所述输出整流滤波电路输出的电压的纹波；调色温电路，所述调色温电路与所述平波电路及不同色温的led灯具相连，用于形成多种色温输出。2.根据权利要求1所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述pwm控制电路包括电源芯片以及与所述电源芯片相连的启动辅助电路，所述启动辅助电路包括与所述电源芯片的hv脚相连的限流电路、以及与所述电源芯片的vcc脚相连的辅助供电电路；所述限流电路的另一端连接于所述emc滤波整流电路的输出端与所述原边绕组之间。3.根据权利要求2所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述辅助供电电路包括串联在所述单端反激变压器的辅助绕组与所述电源芯片的vcc脚之间的第七电阻及第一二极管、并联于所述电源芯片的vcc脚与地之间的电解电容、第二十五电阻及第八电容；所述第一二极管的阴极与所述电源芯片的vcc脚相连。4.根据权利要求2所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述电源芯片采用bp3339。5.根据权利要求2所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述驱动电路包括栅极与电源芯片的gate脚相连的第一mos管、串联于所述电源芯片与所述第一mos管之间的第十七电阻及第十八电阻、串联于所述第一mos管的栅极与漏极之间的第十九电阻及第六电容；所述第一mos管的漏极与所述原边绕组相连，所述第一mos管的源极与所述可调电流电路相连。6.根据权利要求2所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述可调电流电路包括第一拨码开关以及连接于所述拨码开关的不同阻值的电阻，所述不同阻值的电阻的另一端分别连接所述驱动电路及所述电源芯片的cs引脚。7.根据权利要求1所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述输出整流滤波电路包括阳极连接在所述原边绕组靠近所述驱动电路的一端的第三二极管、串联后并联在所述第三二极管两端的第七电容及第十一电阻、并联在所述第三二极管与所述原边绕组两端的电解电容及第二十二电阻；所述第二十二电阻与所述平波电路
相连。8.根据权利要求1所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述平波电路包括串联后连接于所述输出整流滤波电路的输出端的电解电容、第一稳压管及第二十六电阻，所述第二十六电阻远离所述第一稳压管的一端连接第二mos管的漏极，所述第二mos管的栅极通过第二十九电阻连接于所述电解电容与第一稳压管的公共端，所述第二mos管的源极与所述调色温电路相连；所述第一稳压管的阳极与所述电解电容相连。9.根据权利要求8所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述第二mos管的栅极与源极之间连接有第二稳压管，所述第二十六电阻的两端并联有第六二极管；所述第二稳压管的阳极与所述第二mos管的源极相连，所述第六二极管的阳极与所述第二mos管的漏极相连。10.根据权利要求1所述的一种无频闪非隔离可调电流调色温led驱动电源，其特征在于，所述调色温电路包括第二拨码开关，所述第二拨码开关的1脚、3脚及8脚与其一色温led灯相连，所述第二拨码开关的4脚、5脚及6脚与另一色温led灯相连，所述第二拨码开关的2脚与7脚与所述平波电路相连。

技术总结
本实用新型提供了一种无频闪非隔离可调电流调色温LED驱动电源，包括EMC滤波整流电路、PWM控制电路、单端反激变压器、驱动电路、可调电流电路、输出整流滤波电路、平波电路及调色温电路。EMC滤波整流电路接入市电，PWM控制电路与EMC滤波整流电路的输出端相连，单端反激变压器的原边绕组与EMC滤波整流电路的输出端相连，驱动电路与PWM控制电路及原边绕组相连，可调电流电路与PWM控制电路及驱动电路相连，输出整流滤波电路与原边绕组相连，平波电路与输出整流滤波电路相连，调色温电路与平波电路及不同色温的LED灯具相连。输出无频闪设计，提升了光源的品质，给日常生活健康提供了有效保障；可调电流及可调色温的功能极大地增加了LED灯具设计的丰富性与实用性。加了LED灯具设计的丰富性与实用性。加了LED灯具设计的丰富性与实用性。


技术研发人员：卢凯 郑榕龙 李丁贵 林强
受保护的技术使用者：厦门亚锝电子科技有限公司
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/9/1