[发明专利]高效高电流调整率非隔离开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效高电流调整率非隔离开关电源装置，其效率特别高， 稳流效果良好，可做多种电器的电源，特别适合作LED灯具的驱动电源。

背景技术

使用最广泛的开关电源是隔离式开关电源，其效率一般在80-90％之间，这 意味着发热严重，浪费能量多，散热负担重；而且体积也很大。目前已有集成 化的非隔离开关电源HA22004PB(属于HA220XXPB系列)面市(网上可 查)，并被认为是同类型中最好的电源，其最佳输出电压范围是150-180伏，在 此电压范围外电流随电压变化而快速变化，说不上是真正的恒流电源，最大输 出电流是60毫安，折合最大输出功率约为10瓦，可见其指标并无优势。本专 利权人曾申请过类似专利(ZL201420732224.7，ZL201220391624.7)，但不够理 想，特别是功率因数和输出电流调整率都远低于本专利。

发明内容

为了解决目前LED灯具驱动电源存在的所述问题，本发明的目的在于：为 人们提供一种高效高电流调整率非隔离开关电源，它的线路简单，使用元件 少，体积小，基本没有多少能量损耗，可不必使用散热片，效率可达到98％。

本发明提供实施的基本技术方案如下：

一种高效高电流调整率非隔离开关电源(见图1)，其特征在于：包括有整 流滤波电路、开关电源电路、电感储能回收电路和输出恒定电流电路；其中：

整流滤波电路由整流桥堆Br1和电容C2组成，整流桥堆Br1的两个输入 端连接220伏交流市电，其输出的两端有一端接地GND而另一端输出电压 V+，在该输出电压线V+与地线之间接装有滤波的电容C2，组成了所述整流滤 波电路。

开关电源电路，由电感L3、电阻R5、场效应管F8、稳压二极管D9、电 容C10、三极管T11、电阻R12、电阻R13、电容C14组成；其中，电感L3的 一端与V+电压线连接，其另一端与电压线V2连接，与电压线V2连接的还有 电容C10的一端、场效应管F8的漏极。场效应管F8的源极与电压线V4连 接，电压线V4还与稳压二极管D9的阳极、电阻R12的一端连接。电容C10 的另一端与三极管T11的基极和电阻R12的另一端连接；三极管T11的发射极 连接输出端OUT电压线。场效应管F8的删极连接电压线V1，电压线V1还与 电阻R5的低压端和稳压二极管D9的阴极连接，电阻R5的高压端与电压线V+ 连接；电阻R5是三极管T11集电极的负载电阻，此集电极的电压变化通过相 连的场效应管删极控制着场效应管的电流变化。

电感储能回收电路由电容C6、二极管D4、二极管D7组成；其中：电容 C6的一端与电压线V2连接，电容C6的另一端与V3电压线连接，V3电压线 还与二极管D4的阴极、二极管D7的阳极连接；二极管D4的阳极与地线连 接，二极管D7的阴极与电压线V4连接。

输出恒定电流电路由电阻R13、电容C14和电容C15组成；其中：电阻 R13的高压端、电容C14的高压端与电压线V4连接，电阻R13的低压端和电 容C14的低压端与输出端OUT电压线连接；输出端OUT还与电容C15的高压 端连接，电容C15的低压端接地GND。输出端OUT与地线间可外接负载比如 LED灯具D16。

附加技术特征是：

(1)(见图2)所述场效应管F8栅极电路中的负载电阻R5更可以替换成 由电阻R17、稳压二极管D18、三极管T19和电阻R20组成的恒流源线路；其 中三极管T19的集电极连接到V1电压线，其发射极通过电阻R17连接到整流 电路的输出电压线V+上，其基极一路通过电阻R20接地GND，该基极另一路 通过稳压二极管D17的阳极到达其阴极而连接到整流电路的输出电压线V+ 上。这样将可提高本电源输出电流调整率。

(2)(见图3)不仅将场效应管F8栅极电路中与输出电压线V+连接的电 阻R5替换成由电阻R17、稳压二极管D18、三极管T19和电阻R20组成的恒 流源，而且在桥堆Br1的一个输入臂与220伏市电之间串接一只降低桥堆输入 电压的电容C21。这样不但可提高本电源输出电流调整率，还使本电源输出电 压很容易降低到很低，甚至输出短路也不会损毁电路，以满足技术要求高以及 供电电压较低的负载如灯具等的要求。

本发明的工作原理如下：