[发明专利]一种图腾柱LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电源，特别是涉及一种图腾柱LED驱动电源。

背景技术

近年来，LED因其高效、节能、环保、寿命长、可靠性高等优点得到了广泛应用,尤其随着新材料的发展和制造工艺的改进,高亮度大功率照明LED发展迅速,大有取代白炽灯、荧光灯等成为通用照明领域新光源之势。因此,开发与之相适应的大功率LED驱动电源具有十分广阔的市场前景。然而，随着LED技术的发展，对LED驱动电源的设计要求也越来越高，既要求其高效率、高可靠性，同时又要求驱动电源体积小、电路简单、成本低。因此，在开发大功率驱动电源时也需充分考虑这些因素。

目前PWM电源管理方案通常采用光耦和TL431检测技术，成本高，电路复杂。而现有一种PFM脉冲频率调制电源管理IC，内部集成了高精度恒流检测控制器，无需光耦和TL431即可实现5%的输出精度控制，其特点是成本低，电路简单，系统稳定故障率小，其主要应用在小功率10-25W的电器设备中。若能在此IC基础上通过简单改良驱动电源电路，提高电源电路的输出功率，将可大大降低大功率驱动电源的开发成本和生产成本，且故障率小并节约资源。

发明内容

为解决上述问题，本发明目的在于提供一种性能稳定、电路简单、驱动能力强的LED驱动电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种图腾柱LED驱动电源，包括整流滤波电路、PFM脉冲频率调制电路、MOSFET管、DC/DC变换电路，还包括图腾柱电路，所述整流滤波电路、PFM脉冲频率调制电路、图腾柱电路、MOSFET管、DC/DC变换电路依次连接。所述整流滤波电路接AC供电电源，先通过滤波电路消除共模干扰，然后通过整流电路将交流电转换为直流电，消除干扰后的直流电源为PFM脉冲频率调制电路、MOSFET管、DC/DC变换电路提供工作电压；PFM脉冲频率调制电路工作在DCM电流断续模式下，当功率恒定时，根据LED负载电压变化进行自我频率调节，实现在恒定功率下的恒流输出。频率调节后的PFM信号输出至图腾柱电路，图腾柱电路再将PFM信号进行电流放大，将原先的驱动电流提升数倍以上，从而放大输出功率，实现驱动能力的提升；然后通过MOSFET管与变压器的谐振原理实现DC/DC变换，DC/DC变换电路将输出直流电压分成两路，一路给系统电路直流供电，另一路则恒流输出给大功率LED负载。

进一步，所述图腾柱电路包括第二三极管和第三三极管，第二三极管的基极与第三三极管的基极相连作为图腾柱电路的输入端，该输入端连接至PFM脉冲频率调制电路的输出端；第二三极管的发射极与第三三极管的发射极相连作为图腾柱电路的输出端，该输出端连接至MOSFET管的栅极。PFM脉冲频率调制电路输出的PFM信号高、低电平两个半周分别由推挽输出级第二三极管、第三三极管的两“臂”轮流运算放大，每一“臂”的导电时间为脉冲的半个周期，从而保证放大信号的输入与输出同步，增大了LED驱动电源的驱动能力。本图腾柱电路作为逻辑放大器完全工作在电流放大状态，其特点是效率高，双管稳定，驱动电流大，从而大大提高了LED电源的驱动功率。

进一步，第二三极管是NPN型三极管，第三三极管是PNP型三极管。电路工作的逻辑过程是，高电平输入，第二三极管导通，第三三极管截止，输出高电平；低电平输入，第三三极管导通，第二三极管截止，输出低电平；当电路逻辑的上下两管均截止时，则输出为高阻态。

进一步，所述PFM脉冲频率调制电路包括集成控制IC及其外围电路。

进一步，所述集成控制IC包括检测电流输入端口、采样电压输入端口、线性补偿端口、栅极驱动输出端口、电源输入端口、接地端口，其中所述检测电流输入端口与MOSFET管的源极相连；所述采样电压输入端口连接至DC/DC变换电路的电压输出端；所述线性补偿端口通过第三电容接地；所述栅极驱动输出端口连接至图腾柱电路的输入端；所述电源输入端口通过依次串联连接的第二电阻、第一电阻连接至整流滤波电路的直流输出端；所述接地端口接地。所述集成控制IC具有软启动功能，工作原理是：开机瞬间整流滤波电路输出的直流电压通过第一电阻、第二电阻向电源输入端口瞬间供电，当供电电压高于集成控制IC的欠压锁定电压时，电路瞬间启动；当供电电压低于欠压锁定电压时，MOSFET管被强制关断，同时进入重启状态，等待下次开启。

进一步，为了降低电路设备损耗，故第一电阻和第二电阻选用兆欧级电阻。

进一步，所述集成控制IC为工作在PFM模式下的RM3260T芯片。