一种基于电压调理输出电路的光控LED开关电源

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于电压调理输出电路的光控LED 开关电源。

目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经 成为了人们生活照明的主流产品之一。在生活中人们多采用声控或光控控制系 统来实现对LED灯的开启与关闭。光控LED控制系统因其能根据LED灯使用 环境的亮度来控制LED灯的开启与关闭，且能有效的满足人们对LED灯在节能 方面的要求，而备受人们的青睐。然而，现有的光控LED电源存在输出电压和 电流不稳定的问题，导致光控LED灯的亮度不稳定，严重影响了LED灯的使用 寿命。

因此，提供一种能输出稳定的电压和电流的光控LED电源便是当务之急。

本发明的目的在于克服现有技术中的光控LED电源存在输出电压和电流不 稳定的缺陷，提供的一种基于电压调理输出电路的光控LED开关电源。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于电压调理输出电路的光控LED 开关电源，主要由控制芯片U2，变压器T，二极管整流器U1，正极与二极管整 流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接的 极性电容C1，正极与极性电容C1的正极相连接、负极经电阻R1后与极性电容 C1的负极相连接的极性电容C2，N极与控制芯片U2的VIN管脚相连接、P 极与二极管整流器U1的正极输出端相连接的稳压二极管D1，与控制芯片U2 相连接的脉冲调整电路，与控制芯片U2相连接的脉冲调整电路，与控制芯片 U2相连接的电压调理输出电路，串接在二极管整流器U1的负极输出端与电压 调理输出电路之间的过压过流保护电路，以及与电压调理输出电路相连接的线 性恒流驱动电路组成；所述脉冲调整电路与电压调理输出电路相连接；所述变 压器T副边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的其中一个输入端相连接、其 非同名端与二极管整流器U1的另一个输入端相连接；控制芯片U2的GND管 脚接地。

所述过压过流保护电路由三极管VT5，三极管VT6，场效应管MOS2，负 极与三极管VT5的集电极相连接、正极经电阻R21后与二极管整流器U1的负 极输出端相连接的极性电容C13，P极经电阻R22后与极性电容C13的正极相 连接、N极经电阻R24后与三极管VT5的基极相连接的二极管D9，N极经电阻 R26后与场效应管MOS2的栅极相连接、P极经电阻R23后与极性电容C13的 正极相连接的二极管D10，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端与二 极管D10的P极相连接的可调电阻R25，正极经电阻R28后与二极管D9的N 极相连接、负极经电阻R27后与三极管VT5的发射极相连接的极性电容C14， P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与场效应管MOS2的漏极相连接的二 极管D11，正极经可调电阻R29后与三极管VT6的集电极相连接、负极接地的 极性电容C16，以及正极与三极管VT6的基极相连接、负极与可调电阻R29的 可调端相连接的极性电容C15组成；所述极性电容C14的正极与三极管VT6的 集电极相连接、其负极与场效应管MOS2的源极相连接；所述二极管D9的P 极接地；所述三极管VT6的集电极作为过压过流保护电路的输出端并与电压调 理输出电路相连接。

所述线性恒流驱动电路由驱动芯片U3，三极管VT4，正极经电阻R13后与 驱动芯片U3的IN管脚相连接、负极作为线性恒流驱动电路的输入端并与电压 调理输出电路相连接的极性电容C9，P极经电阻R14后与驱动芯片U3的BOOST 管脚相连接、N极经电阻R25后与驱动芯片U3的SW管脚相连接的二极管D6， 负极经电阻R16后与二极管D6的P极相连接、正极与二季度6的N极相连接 的极性电容C11，P极与极性电容C11的正极相连接、N极作为线性恒流驱动电 路的输出端的稳压二极管D7，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与二 极管D6的N极相连接的电阻R17，正极经电阻R18后与驱动芯片U3的FB管 脚相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片 U3的FB管脚相连接、负极接地的极性电容C10，以及N极经电阻R19后与极 性电容C10的负极相连接、P极经电阻R20后与三极管VT4的发射极相连接的 二极管D8组成；所述二极管D6的N极接地；所述驱动芯片U3的EN管脚与 极性电容C9的正极相连接、其GND管脚接地；所述三极管VT4的集电极接地、 其发射极与稳压二极管D7的N极相连接。

所述脉冲调整电路由三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R1后与控制芯 片U2的SS管脚相连接、负极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3，P 极与控制芯片U2的SIN管脚相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二 极管D2，正极经电阻R4后与控制芯片U2的COC管脚相连接、负极经电阻R3 后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C4，负极与控制芯片U2的FC管 脚相连接、正极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C5，以 及N极经电阻R7后与控制芯片U2的CR管脚相连接、P极经电阻R6后与三 极管VT2的发射极相连接的二极管D3组成；所述二极管D3的N极与控制芯 片U2的SHDN管脚相连接、其P极作为脉冲调整电路的输出端并与电压调理 输出电路相连接；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的基极相连接、其发射 极与极性电容C4的负极相连接后接地；所述极性电容C4的正极与三极管VT1 的基极相连接。

所述电压调理输出电路由场效应管MOS1，三极管VT3，正极经电阻R8后 与三极管VT3的发射极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的极性电容 C6，N极经可调电阻R12后与场效应管MOS1的漏极相连接、P极与二极管D3 的P极相连接的稳压二极管D5，一端与极性电容C6的正极相连接、另一端与 稳压二极管D5的N极相连接的电感L2，N极经电阻R10后与场效应管MOS1 的源极相连接、P极与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，负极与三极管 VT3的集电极相连接、正极与场效应管MOS1的栅极相连接的极性电容C7，以 及正极顺次经电阻R9和电感L1后与控制芯片U2的FB管脚相连接、负极经电 阻R11后与可调电阻R12的可调端相连接的极性电容C8组成；所述稳压二极 管D5的N极与极性电容C6的负极相连接；所述场效应管MOS1的栅极分别与 控制芯片U2的VOUT管脚和PWM管脚相连接、其漏极与极性电容C9的负极 相连接；所述稳压二极管D5的N极作为电压调理输出电路的输出端。

为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2则优先采用L296集成芯片 来实现；同时所述驱动芯片U3则优先采用了LM2734X集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对输入电压和电流的脉冲动态进行调整，并且本发明还能对 输出电压和电流的强度进行调整，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定 性，有效的确保了光控LED灯亮度的稳定性，并且提高了LED灯的使用寿命。

(2)本发明能对输入的高电压和高电流进行抑制，有效的消除了高电压和 高电流的冲击，从而提高了本发明输出的电压和电流的稳定性，有效的防止了 LED灯被高电压和高电流损坏。

(3)本发明能输出稳定的驱动电压和电流，使输出电压和电流与基准电压 和电流一致，从而确保了本发明输出稳定的电压和电流。

(4)本发明的控制芯片U采用L296集成芯片来实现，并且该芯片与外部电 路相结合有效的提高了本发明输出电压和电流的稳定性和可靠性。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的线性恒流驱动电路的电路结构示意图。

图3为本发明的过压过流保护电路的电路结构示意图。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施 方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U2，变压器T，二极管整流器U1，极 性电容C1，极性电容C2，稳压二极管D1，过压过流保护电路，线性恒流驱动 电路，脉冲调整电路，以及电压调理输出电路组成。

连接时，极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、其 负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接。极性电容C2的正极与极性电容 C1的正极相连接、负极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接。稳压二极管 D1的N极与控制芯片U2的VIN管脚相连接、其P极与二极管整流器U1的正 极输出端相连接。脉冲调整电路与控制芯片U2相连接。电压调理输出电路分别 与控制芯片U2和二极管整流器U1相连接。过压过流保护电路串接在二极管整 流器U1的负极输出端与电压调理输出电路之间。线性恒流驱动电路与电压调理 输出电路相连接。

所述脉冲调整电路与电压调理输出电路相连接；所述变压器T副边电感线 圈的同名端与二极管整流器U1的其中一个输入端相连接、其非同名端与二极管 整流器U1的另一个输入端相连接；控制芯片U2的GND管脚接地；所述变压 器T原边电感线圈的同名端和非同名端分别与外部电源相连接。

其中，所述脉冲调整电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R2，电阻R3， 电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，极性电容C3，极性电容C4，极性电容 C5，二极管D2，以及二极管D3组成。

连接时，极性电容C3的正极经电阻R1后与控制芯片U2的SS管脚相连接、 其负极与三极管VT1的发射极相连接。二极管D2的P极与控制芯片U2的SIN 管脚相连接、其N极与三极管VT1的集电极相连接。极性电容C4的正极经电 阻R4后与控制芯片U2的COC管脚相连接、其负极经电阻R3后与三极管VT1 的发射极相连接。极性电容C5的负极与控制芯片U2的FC管脚相连接、其正 极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D3的N极经电阻R7后 与控制芯片U2的CR管脚相连接、其P极经电阻R6后与三极管VT2的发射极 相连接。

所述二极管D3的N极与控制芯片U2的SHDN管脚相连接、其P极作为 脉冲调整电路的输出端并与电压调理输出电路相连接；所述三极管VT2的基极 与三极管VT1的基极相连接、其发射极与极性电容C4的负极相连接后接地； 所述极性电容C4的正极与三极管VT1的基极相连接。

进一步地，所述电压调理输出电路由场效应管MOS1，三极管VT3，电阻 R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，可调电阻R12，极性电容C6，极性电容 C7，极性电容C8，二极管D4，稳压二极管D5，以及电感L2组成。

连接时，极性电容C6的正极经电阻R8后与三极管VT3的发射极相连接、 其负极与三极管VT6的集电极相连接。稳压二极管D5的N极经可调电阻R12 后与场效应管MOS1的漏极相连接、其P极与二极管D3的P极相连接。电感 L2的一端与极性电容C6的正极相连接、其另一端与稳压二极管D5的N极相 连接。

同时，二极管D4的N极经电阻R10后与场效应管MOS1的源极相连接、 其P极与三极管VT3的基极相连接。极性电容C7的负极与三极管VT3的集电 极相连接、其正极与场效应管MOS1的栅极相连接。极性电容C8的正极顺次经 电阻R9和电感L1后与控制芯片U2的FB管脚相连接、其负极经电阻R11后与 可调电阻R12的可调端相连接。

所述稳压二极管D5的N极与极性电容C6的负极相连接；所述场效应管 MOS1的栅极分别与控制芯片U2的VOUT管脚和PWM管脚相连接、其漏极与 极性电容C9的负极相连接；所述稳压二极管D5的N极作为电压调理输出电路 的输出端。

如图2所示，所述线性恒流驱动电路由驱动芯片U3，三极管VT4，电阻 R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻 R20，极性电容C9，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，二极管D6， 稳压二极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，极性电容C9的正极经电阻R13后与驱动芯片U3的IN管脚相连 接、其负极作为线性恒流驱动电路的输入端并与电压调理输出电路相连接。二 极管D6的P极经电阻R14后与驱动芯片U3的BOOST管脚相连接、其N极经 电阻R25后与驱动芯片U3的SW管脚相连接。极性电容C11的负极经电阻R16 后与二极管D6的P极相连接、其正极与二季度6的N极相连接。稳压二极管 D7的P极与极性电容C11的正极相连接、其N极作为线性恒流驱动电路的输出 端，该输出端与电压调理输出电路的输出端分别与LED灯相连接。

同时，电阻R17的一端与极性电容C11的正极相连接、其另一端与二极管 D6的N极相连接。极性电容C12的正极经电阻R18后与驱动芯片U3的FB管 脚相连接、其负极与三极管VT4的基极相连接。极性电容C10的正极与驱动芯 片U3的FB管脚相连接、其负极接地。二极管D8的N极经电阻R19后与极性 电容C10的负极相连接、其P极经电阻R20后与三极管VT4的发射极相连接。

所述二极管D6的N极接地；所述驱动芯片U3的EN管脚与极性电容C9 的正极相连接、其GND管脚接地；所述三极管VT4的集电极接地、其发射极 与稳压二极管D7的N极相连接。

如图3所示，所述过压过流保护电路由三极管VT5，三极管VT6，场效应 管MOS2，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，可调电阻R25，电阻 R26，电阻R27，电阻R28，可调电阻R29，极性电容C13，极性电容C14，极 性电容C15，极性电容C16，二极管D9，二极管D10，以及二极管D11组成。

连接时，极性电容C13的负极与三极管VT5的集电极相连接、其正极经电 阻R21后与二极管整流器U1的负极输出端相连接。二极管D9的P极经电阻 R22后与极性电容C13的正极相连接、其N极经电阻R24后与三极管VT5的基 极相连接。二极管D10的N极经电阻R26后与场效应管MOS2的栅极相连接、 其P极经电阻R23后与极性电容C13的正极相连接。

同时，可调电阻R25的一端与场效应管MOS2的漏极相连接、其另一端与 二极管D10的P极相连接。极性电容C14的正极经电阻R28后与二极管D9的 N极相连接、其负极经电阻R27后与三极管VT5的发射极相连接。二极管D11 的P极与三极管VT6的发射极相连接、其N极与场效应管MOS2的漏极相连接。 极性电容C16的正极经可调电阻R29后与三极管VT6的集电极相连接、其负极 接地。极性电容C15的正极与三极管VT6的基极相连接、其负极与可调电阻R29 的可调端相连接。

所述极性电容C14的正极与三极管VT6的集电极相连接、其负极与场效应 管MOS2的源极相连接；所述二极管D9的P极接地；所述三极管VT6的集电 极作为过压过流保护电路的输出端并与电压调理输出电路相连接。

运行时，本发明能对输入电压和电流的脉冲动态进行调整，并且本发明还 能对输出电压和电流的强度进行调整，从而确保了本发明输出的电压和电流的 稳定性，有效的确保了光控LED灯亮度的稳定性，并且提高了LED灯的使用寿 命。本发明能对输入的高电压和高电流进行抑制，有效的消除了高电压和高电 流的冲击，从而提高了本发明输出的电压和电流的稳定性，有效的防止了LED 灯被高电压和高电流损坏。

同时，本发明能输出稳定的驱动电压和电流，使输出电压和电流与基准电 压和电流一致，从而确保了本发明输出稳定的电压和电流。本发明的控制芯片U 采用L296集成芯片来实现，该芯片具有过热保护和短路保护等功能，并且该芯 片与外部电路相结合有效的提高了本发明输出电压和电流的稳定性和可靠性。 为了本发明的实际使用效果，所述的驱动芯片U3则优先采用了性能稳定的 LM2734X集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。