[发明专利]高效节能LED照明的均流模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种串联降压开关电源BUCK拓扑电路，特别涉及一种低耗高转换效率的LED路灯多路输出的均流电路控制模块。

背景技术

半导体照明是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命，半导体照明技术发展迅速、应用领域广泛、产业带动性强、节能潜力大，被各国公认为最有发展前景的高效照明产业。由于半导体照明的光源是发光二极管（LED）和有机发光二极管（OLED），而这两者都需要通过驱动电源来提供能量，所以如何提高驱动电源的性价比和可靠性就摆在了众多开关电源厂家面前。目前LED路灯驱动电源行业里普遍采用的电路结构为：PFC+PWM+BUCK、前级电源恒压+后级恒流的模式，其中BUCK电路采用的芯片大都是美国国家半导体公司LM3402—LM3409系列，这些芯片本就是针对早期的LED驱动电源开发的，它的优点是集成度高，缺点是整机效率低、体积大且成本也太高，已经不适合现代社会对绿色能源的要求；近期研发的第二代LED路灯驱动电源它的模式是：前级采用恒流适配电源+后级采用磁性元件作均流控制电路，一度将单路恒流模块的成本降低了近一半的水准，但在体积和效率方面，仍然没能得到改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效节能LED照明的均流模块，将该均流模块用于LED路灯多路输出电路，既可提高多路输出电路在均流时的转换效率，又可减小LED路灯驱动电源的体积，同时还可以降低该输出电路的制造成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的高效节能LED照明的均流模块，包括恒流适配电源、由至少两条结构相同的LED输出支路并联构成的输出电路，恒流适配电源的输入端与市电相接，其输出端与输出电路相接，每条LED输出支路由负载电路和均流控制电路构成，所述负载电路由输出滤波电感、LED灯珠串负载和采样电阻串联后再与输出滤波电容并联构成，输出滤波电感与输出滤波电容的正极并接端与恒流适配电源的输出端相接，输出滤波电感的另一端与LED灯珠串负载的正极相接，采样电阻与输出滤波电容的负极并接端与输出电路的地线端相接，采样电阻的另一端接于LED灯珠串负载的负极并与所述均流控制电路相接。

所述均流控制电路由功率开关管、电流检测放大器、回差比较器、光耦控制电路、基准电压和辅助电源构成，其中：

1）功率开关管为场效应晶体管，其源极接恒流适配电源的地线端，栅极接光耦控制电路中光耦的第四脚；漏极接输出电路的地线端；

2）电流检测放大器由第一运算放大器，第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第七电容和第八电容组成；第九电阻的一端与电流检测端、所述的LED灯珠串负载的负极相接，其另一端接于第一运算放大器的正向输入端并通过第七电容与地线端相接；第十电阻的一端接基准电压的VREF端；其另一端接于第一运算放大器反向输入端并通过第十一电阻与输出电路的地线端相接，同时，通过第八电容、第十二电阻的串联接于第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的正向输入端；

3）回差比较器由第二运算放大器、第六电阻、第七电阻和第八电阻组成；第六电阻的一端接基准电压的VREF端，另一端接于第二运算放大器的反向输入端并通过第七电阻接输出电路的地线端；第八电阻接于第二运算放大器的正向输入端与输出端之间并通过第四电阻与光耦的第一脚相接；

4）光耦控制电路由光耦、第四电阻和第五电阻组成；光耦的第二脚接输出电路的地线端，其第三脚接恒流适配电源的地线端、其第四脚接于场效应晶体管的栅极并通过第五电阻接于恒流适配电源的+12V电源端；

5）基准电压由可调分流基准源、第三电阻和第六电容组成；第三电阻接于辅助电源的VCC1端和可调分流基准源的阴极与基准极并接端之间并通过第六电容接输出电路的地线端，可调分流基准源的阳极接输出电路的地线端；

6）辅助电源由二极管和第五电容组成；二极管的正极接恒流适配电源的+12V电源端，负极接于辅助电源的VCC1端和第五电容的正极，第五电容的负极与输出电路的地线端相接。

本发明所述的LED灯珠串负载是由至少两个LED灯珠串并联而成。

本发明的第一运算放大器和第二运算放大器为双运算放大器，其型号为LM358。

本发明所述的可调分流基准源为德州仪器公司生产，其型号为TL431。

本发明的第三电容和第五电容为电解电容，其型号分别为100UF/63V、47UF/25V。

本发明所述的光耦为夏普公司生产，其型号为PC817。