中功率组合调光无频闪自动恒温的LED驱动电源电路
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明涉及电源电路领域，尤其涉及的是一种中功率组合调光无频闪自动恒温的LED驱动电源电路。
背景技术
一般的小功率LED照明电源，由于价格原因，多数采用单级PFC的拓扑结构，直接输出恒流电流，其电路简单。
上述方案的最大缺点，就是存在频闪，表现方式就是拍照或是录像时，画面闪烁抖动，会影响视觉及造成眼睛疲劳等，不适合于舞台灯光，教学教育、家庭等使用。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种中功率组合调光无频闪自动恒温的LED驱动电源电路，以解决上述技术问题。
本发明的技术方案如下：一种中功率组合调光无频闪自动恒温的LED驱动电源电路，
包括EMI电路、输入整流滤波电路、开关转换电路、输出整流滤波电路、DC-DC控制器电路、PWM控制器电路、NTC控制器电路、MCU控制器电路以及调光电路；
所述EMI电路输入端连接市电的L和N线，所述EMI电路的输出端连接输入整流滤波电路的输入端；
所述输入整流滤波电路的输出端连接开关转换电路的输入端，所述开关转换电路的输出端分别连接输出整流滤波电路和PWM控制器电路的输入端；
所述输出整流滤波电路的输出端连接DC-DC控制器电路的输入端，所述DC-DC控制器电路的输出端连接LED灯和MCU控制器电路的输入端；
所述MCU控制器电路的输出端分别与NTC控制器电路和调光电路的输入端连接。
优选的，所述DC-DC控制器电路包括U2、Q2、C17、C19、C20、C21、C22、C29以及D12；
所述U2的第一脚为DIM脚，所述U2第6脚分别连接C17第一端和C22第一端，所述C17第二端和C22第二端分别连接U2第8脚，所述U2第8脚还与C20第一端连接，所述C20第二端和U2第4脚分别连接C21第一端，所述C21第二端连接U2第3脚，所述U2第4脚还连接Q2的源极，所述Q2的栅极连接U2第5脚，所述Q2的漏极与源极之间连接C19，所述Q2的漏极还分别与D12正极、C29第一端连接，所述D12负极、C29第二端接外部LED灯。
优选的，所述DC-DC控制器电路还包括R44，所述U2第4脚通过R44与Q2的源极连接。
优选的，所述DC-DC控制器电路还包括R45和D11，所述Q2的栅极通过R45与U2第5端连接，所述R45与D11并联，所述D11负极与U2第5端连接。
优选的，所述DC-DC控制器电路还包括R48、R49以及VR1，所述R48两端分别连接C20第一端和VR1，所述R49两端分别连接C20第二端和VR1。
优选的，所述调光电路包括PWM调光、0-10V调光以及雷达调光。
采用上述各个技术方案，本发明的有益效果：
(1)电路设非常巧妙，采用一颗主IC,实现了AC/DC恒压转换+高PFC控制，恒流控制也由一颗IC构成，从而可以做到体积小、重量轻、成本低、易生产。
其具有如下主要优点。
优点一：实现了中功率恒压高PFC的拓扑控制，电路非常简单，性价比非常高，有利于推广应用。
优点二：由于恒压电路变换，有450V的高压电解电容，电路抗浪涌能力强，稳定性高。
优点三：主回路为恒压控制，场效应管的电应力比较小，提高了产品的可靠性。
优点四：主场效应的耐压值，选择650V，方便选项，且性价比高。
优点五：用一颗IC实现恒流变换，电路非常简单。且该IC含PWM调光脚功能，方便将来功能扩展。
优点六：组合调光功能，有0-10V,PWM,电阻等多种调光模式。
(2)强大的各种保护功能，如热保护、输出过流保护、短路保护等。
附图说明
图1为本发明的电路方框结构示意图；
图2为本发明的第一部分电路图；
图3为本发明的第二部分电路图；
图4为本发明的EMI电路放大示意图；
图5为本发明的输入整流滤波电路放大示意图；
图6为本发明的开关转换电路放大示意图；
图7为本发明的输出整流滤波电路放大示意图；
图8为本发明的DC-DC控制器电路放大示意图；
图9为本发明的PWM控制器电路放大示意图；
图10为本发明的MCU控制器电路放大示意图；
图11为本发明的PWM、0-10V以及雷达调光电路放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图1～11，本实施例提供了一种中功率组合调光无频闪自动恒温的LED驱动电源电路。
如图1～3，包括EMI电路101、输入整流滤波电路102、开关转换电路103、输出整流滤波电路104、DC-DC控制器电路105、PWM控制器电路107、NTC控制器电路108、MCU控制器电路109以及调光电路110。
EMI电路101输入端连接市电的L和N线，所述EMI电路101的输出端连接输入整流滤波电路102的输入端。输入整流滤波电路102的输出端连接开关转换电路103的输入端，所述开关转换电路103的输出端分别连接输出整流滤波电路104和PWM控制器电路107的输入端。输出整流滤波电路104的输出端连接DC-DC控制器电路105的输入端，所述DC-DC控制器电路105的输出端连接LED灯106和MCU控制器电路109的输入端。MCU控制器电路109的输出端分别与NTC控制器电路108和调光电路110的输入端连接。
如图8，DC-DC控制器电路105包括U2、Q2、C17、C19、C20、C21、C22、C29以及D12；
所述U2的第一脚为DIM脚，所述U2第6脚分别连接C17第一端和C22第一端，所述C17第二端和C22第二端分别连接U2第8脚，所述U2第8脚还与C20第一端连接，所述C20第二端和U2第4脚分别连接C21第一端，所述C21第二端连接U2第3脚，所述U2第4脚还连接Q2的源极，所述Q2的栅极连接U2第5脚，所述Q2的漏极与源极之间连接C19，所述Q2的漏极还分别与D12正极、C29第一端连接，所述D12负极、C29第二端接外部LED灯。
所述DC-DC控制器电路105还包括R44，所述U2第4脚通过R44与Q2的源极连接。
所述DC-DC控制器电路105还包括R45和D11，所述Q2的栅极通过R45与U2第5端连接，所述R45与D11并联，所述D11负极与U2第5端连接。
所述DC-DC控制器电路105还包括R48、R49以及VR1，所述R48两端分别连接C20第一端和VR1，所述R49两端分别连接C20第二端和VR1。
如图1、图10、图11，所述调光电路110包括PWM调光、0-10V调光以及雷达调光。
上述电路中，EMI电路101、输入整流滤波电路102、开关转换电路103、输出整流滤波电路104、PWM控制器电路107、NTC控制器电路108、MCU控制器电路109以及调光电路110为比较常规的电路结构，主要改进点为DC-DC控制器电路105，各具体电路图如图2-11。
电路在经DC-DC控制器电路105，U2控制Q2开通与关断，检测Q2的S(源极)流过的电流大小(0-2.1A)来控制开通时间(0-100％占空比)，转换成可控制的恒流源给LED灯106供电。U2的DIM脚检测MCU的PWM信号，调节恒流源电流，实现调光功能。
当MCU检测PWM、0-10V、雷达信号，任意一种信号都可调光。NTC检测电源整体环境温度，当温度超过设定值时，MCU发信号，U2的DIM脚调节恒流源电流，使电源温度恒温在设定值，保证电源不会因温度高而损坏。
C13、C14、C15、C30、C17、C22、C19、C29用于消除U5检测信号噪声，避免在调光时出现灯光闪烁。D12用于，当Q2关断时，经D12与LED灯形成回路。保持点亮LED灯。R45、D11用于U2驱动Q2，限制驱动电流和倒灌电流。R44用于U2检测Q2的电流。VR1、R48、R49用于调节LED灯106的电流。
MCU控制器电路109的芯片为U5。
采用上述各个技术方案，本发明的有益效果：
(1)电路设非常巧妙，采用一颗主IC,实现了AC/DC恒压转换+高PFC控制，恒流控制也由一颗IC构成，从而可以做到体积小、重量轻、成本低、易生产。
其具有如下主要优点。
优点一：实现了中功率恒压高PFC的拓扑控制，电路非常简单，性价比非常高，有利于推广应用。
优点二：由于恒压电路变换，有450V的高压电解电容，电路抗浪涌能力强，稳定性高。
优点三：主回路为恒压控制，场效应管的电应力比较小，提高了产品的可靠性。
优点四：主场效应的耐压值，选择650V，方便选项，且性价比高。
优点五：用一颗IC实现恒流变换，电路非常简单。且该IC含PWM调光脚功能，方便将来功能扩展。
优点六：组合调光功能，有0-10V,PWM,电阻等多种调光模式。
(2)强大的各种保护功能，如热保护、输出过流保护、短路保护等。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。