[实用新型]一种小型高效大功率LED照明驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电器设备装置，特别是涉及一种小型高效大功率LED驱动电路。

背景技术

作为新一代照明光源，LED因其能耗小、发光效率高，显色性好，对环境无污染，因此被称为绿色光源。与白炽灯220V交流电直接驱动不同，LED的使用需要与其匹配的驱动电路。驱动电路的首要问题是电流匹配，如果驱动电流低于LED工作电流，会导致其发光强度不够，而高于其工作电流，又会导致LED光衰严重、器件老化，甚至LED烧坏等问题。其次由于市电并不是220V稳压输出，所以驱动电路需要加入保护电路以达到稳压恒流的效果，再加上功率因数等方面的要求，使得LED驱动电路更为复杂，导致驱动电路中元器件较多，其中关键元器件储能电感需要占用较大空间，导致其成本较高，体积较大；所以如何使LED驱动电路小型化、高效化是LED发展需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种小型化高效率的大功率LED驱动电路。

为解决上述技术问题，本发明采取以下措施来实现：

提供一种小型高效大功率LED照明驱动器，其特征在于：该驱动器采用恒流源驱动LED发光，LED电流变化（增大或减小）时，恒流源电路采集到变化的电流值，进行电流误差放大后，传输给控制电路PWM芯片，控制电路对采样信号进行反相处理，输出脉冲宽度发生变化（减小或增大），宽度变化的输出脉冲驱动功率转换级的功率管，使得输出电压发生变化（减小或增大），于是流过LED的电流能够产生自适应调整（减小或增大），这就维持了LED的电流恒定。该驱动器所使用的关键器件储能电感采用铁基纳米晶材料制作，与传统铁氧体材料制作的电感相比，减小了元器件占用空间体积，而且可以降低电感损耗和铜线使用量，与现有技术相比，本发明具有体积小，效率高，节约铜线消耗的特点。

本实用新型的有效效果是：本实用新型可实现储能电感占用空间减小50%以上，从而有效减小LED驱动器的整体体积，实现其小型化。

附图说明

图1是本实用新型一种小型高效大功率LED照明驱动器系统结构示意图；

图2是本实用新型一种小型高效大功率LED照明驱动器电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实例进行详细阐述，以使实用新型的优点和特征易于被本领域的技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1、图2，本实用新型实施实例采用了XLT604作为PWM 高效LED驱动控制芯片。XLT604是可降压、升压、升降压驱动大功率LED的控制芯片。该芯片既适用于AC输入，也适用于8~450 V的直流输入，可驱动上百个LED的串联或数串并联，通过调节恒流值来确保LED的亮度并延长寿命。PWM端可采用低频脉宽调制的方法调节LED亮度，同时兼做位能端，该端悬空时，芯片无输出控制。图1所示是驱动器系统结构图，图2所示是采用XLT604控制芯片的驱动器实例电路原理图，该驱动器可驱动20瓦LED照明灯具，其恒流驱动控制原理是：当XLT604控制芯片的GATE端输出高电平时，电感或变压器原边电感的储能将直接传给LED串，而当功率MOSFET关断时，储存在电感上的能量将会转换为LED的驱动电流。当VDD端电压大于UVLO时，GATE端可以输出高电平，此时电路将通过限制功率管电流峰值的方式工作。将外部电流采样电阻与功率管的源极串联，当外部采样电阻的电压值超过设定值(内部设定值250mV，也可通过LD外部设定)时，功率管关断。如果希望系统软启动，则可在LD端对地并接一个电容，以使LD端电压按期望的速率上升，进而控制LED的电流缓慢上升。对于本实用新型所指关键器件储能电感，其设计公式如下：

式中，为有效磁导率，N为线圈匝数(匝)，Se为有效截面积，le为平均磁路长度(cm),由于电感量与有效磁导率成正比，同样规格的电感，铁基纳米晶的有效磁导率为375mH／m，铁氧体材料的最大磁导率为6.25mH／m，所以相同电感量的两种电感，Fe基纳米晶电感的体积要比铁氧体电感的体积减小50%以上，而且由于铁氧体的磁滞损耗远大于铁基纳米晶材料，因此用铁基纳米晶材料制作的电感损耗较小，使用这种电感的驱动电源效率更高，本驱动电源实例的电源效率达到90%以上。