[发明专利]恒流直驱式LED开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种恒流直驱式LED开关电源。

背景技术

现有技术中LED驱动开关电源的组成器件中包括开关变压器、输出电感等耗费功率大的器件，从而使得整个开关电源的电源效率不高，而且由于包括开关变压器、输出电感，使得整个开关电源整体体积变大，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供以一种电源效率高、而且可以实现模块化、芯片化的开关电源。

为实现上述发明目的，本发明采用以下的技术方案：

一种恒流直驱式LED开关电源，包括整流桥，连接在整流桥正负极之间的LED串，包括用于获取LED串电流信号的电流采样电阻、连接在LED之间的NMOS管、连接在NMOS管D、s上的续流二级管、由第一NPN管和第一PNP管组成的图腾柱电路、第一NPN管的偏置电阻、第一NPN管和第二NPN管组成的施密特电路；

所述整流桥堆的正极与偏置电阻的一端连接后与第一NPN管的集电极连接，偏置电阻的另一端与图腾柱电路的输入端连接，图腾柱电路的输入端还与第二NPN管的集电极连接；第二NPN管的基极与第一PNP管的集电极连接后与电流采样电阻的一端连接，电流采样电阻的另一端与第二NPN管的发射极连接。

进一步地，在整流桥堆的正负极之间连接有滤波电容。

本发明与现有LED驱动开关电源的优势有：

第一、本发明由于在负载与电源之间仅有工频整流管以及一个工作在开关状态的NMOs管、电流采样电阻，因此，理论上的电源效率可达到0.98以上。

第二、在保证LED原功能不变的情况下，本发明NMOS管的驱动电压、正负电源由LED自身生成，取代常规开关电源自举电路或者NMOS管专用驱动电路，简化了电路结构。

第三、无输出电感，本发明由续流二极管代替输出电感，避免了由输出电感带来的磁损耗、电感内阻损耗，其续流效果优于输出电感，而且可以持续续流，这是输出电感做不到的。同时续流二极管可以分担NMOS管的负荷，保证电流持续，输出波纹更小，同时降低了NMOS管开关频率，也就是降低了NMOS管的开关损耗。

第四、不再使用开关变压器，采用直驱动式驱动，同样没有开关变压器磁损耗以及变压器内阻损耗。

第五、本发明恒流工作，在保证NMOS管开启电压、并且LED串联数量不大于输入电压/LEDVF值的前提下，LED串联的数量不受制约。

第六、由于NMOS管的D、s间悬浮电压受控于续流二级管，因此可以选用同种工艺的低压低内阻NMOS管，其优势是造价更低、损耗更低。

第七、本发明采用造价低廉的NMOS管。

第八、LED灯组、驱动电源合二为一，不占用空间。

第九、输出线不再使用常规方式正负两根线，而是由多段功能不同的LED段组成，共有六根输出引出线，分别是：整流输出正极、NMOS管漏极、NMOS管源极、采样电阻高端、采样电阻低端、整流输出负极。

第十、本发明电路不同于常规开关电源，本发明工作频率取决于输入电压，当设定电流一定时，输入电压越高开关频率越高，最低可以零工作频率，减少开关损耗，甚至达到零开关损耗。

第十一、本发明输出功率正比于电压，反比于电流。

第十二、输入电压范围大，交流输入可在10-440V，其特别之处是NMOS管耐压并不取决于输入电压，也就是对NMOS管参数要求更低。其优势是输入电压范围更大、应用范围更广。

附图说明

图1为本发明恒流直驱式LED开关电源电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明恒流直驱式LED开关电源电路结构示意图，如图1所示，本发明提供的恒流直驱式LED开关电源，包括整流桥10，连接在整流桥10正负极之间的LED串9、还包括用于获取LED串9电流信号的电流采样电阻7、连接在LED之间的NMOS管1、连接在NMOS管1D、S之间的续流二级管8、由第一NPN管2和第一PNP管3组成的图腾柱电路、第一NPN管2和第二NPN管5组成的施密特电路、第一NPN管2的偏置电阻6；