一种过流保护型冷光LED用电压增幅电源电路

本发明涉及电子节能领域，具体的说，是一种过流保护型冷光LED用电压增幅电源 电路。

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。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的电源电 路来进行驱动。然而，目前LED灯所使用的电源电路不仅容易受到外部电压波动的影响，而 且其耐压能力较差，能耗较高，输出电流不稳定，从而导致LED灯的亮度不稳定、耗电、使用 寿命短。

因此，提供一种既能提高耐压能力，又能确保输出电流稳定，同时还能降低能耗的 LED电源电路便是当务之急。

本发明的目的在于克服现有技术中的LED电压电路存在耐压能力较差，能耗较高， 以及输出电流不稳定的缺陷，提供的一种过流保护型冷光LED用电压增幅电源电路。

本发明通过以下技术方案来实现：一种过流保护型冷光LED用电压增幅电源电路， 主要由控制芯片U2，整流滤波电路，三极管VT2，负极与三极管VT2的基极相连接、正极顺次 经电阻R6和电阻R5后与控制芯片U2的COMP管脚相连接的极性电容C5，N极与控制芯片U2的 RC管脚相连接、P极顺次经电阻R7和电阻R8后与控制芯片U2的VREF管脚相连接的二极管D3， 串接在控制芯片U2的VCC管脚与整流滤波电路之间的电压增幅放大电路，分别与控制芯片 U2的VFB管脚和RC管脚相连接的电流调整电路，串接在控制芯片U2的OUT管脚与电流调整电 路之间的三极管过流保护电路，串接在整流滤波电路与电流调整电路之间的二极管耐压电 路，以及分别与三极管VT2的集电极和发射极相连接的稳压驱动电路组成；所述二极管耐压 电路与稳压驱动电路相连接；所述控制芯片U2的IS管脚与RC管脚相连接，其GND管脚接地。

所述三极管过流保护电路由三极管VT7，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极 顺次经电阻R33和电阻R32后与三极管VT7的发射极相连接、负极接地的极性电容C17，一端 与极性电容C17的正极相连接、另一端接地的电阻R34，N极经电阻R37后与三极管VT5的基极 相连接、P极与极性电容C17的正极相连接的二极管D12，正极与三极管VT6的基极相连接、负 极顺次经电阻R40和电阻R38后与二极管D12的N极相连接的极性电容C20，负极经电阻R39后 与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极管VT7的集电极相连接的极性电容C18，N极经电 阻R36后与三极管VT4的集电极相连接、P极与三极管VT7的基极相连接的二极管D11，正极与 三极管VT4的集电极相连接、负极与二极管D11的N极相连接的极性电容C19，一端与三极管 VT7的发射极相连接、另一端与三极管VT4的集电极相连接的可调电阻R35，一端与三极管 VT4的基极相连接、另一端与三极管VT5的发射极相连接的电阻R41，以及P极经电阻R42后与 三极管VT4的发射极相连接、N极经可调电阻R43后接地的二极管D13组成；所述三极管VT7的 集电极与二极管D12的N极相连接，所述三极管VT6的发射极接地，其基极与可调电阻R43的 控制端相连接，其集电极与三极管VT5的基极相连接；所述三极管VT7的发射极作为三极管 过流保护电路的输入端并与控制芯片U2的OUT管脚相连接；所述二极管D13的P极作为三极 管过流保护电路的输出端并与电流调整电路相连接。

所述电压增幅放大电路由输入端与整流滤波电路相连接的偏值放大电路，和输入 端与偏值放大电路的输出端相连接的电压调节电路组成；所述电压调节电路的输出端与控 制芯片U2的VCC管脚相连接。

所述偏值放大电路由放大器P1，正极经电阻R22后与放大器P1的正极输入端相连 接、负极作为偏值放大电路的输入端的极性电容C11，负极经电阻R23后与放大器P1的输出 端相连接、正极经电阻R21后与放大器P1的正极输入端相连接的极性电容C12，P极经电阻 R20后与放大器P1的正极输入端相连接、N极与极性电容C12的负极相连接的二极管D7，P极 经电阻R24后与放大器P1的负极输入端相连接、N极经电阻R26后与放大器P1的输出端相连 接的二极管D8，以及负极与放大器P1的负极输入端相连接、正极经电阻R25后与二极管D8的 N极相连接的极性电容C13组成；所述放大器P1的负极输入端接地，其输出端与二极管D8的N 极共同形成偏值放大电路的输出端。

所述电压调节电路由放大器P2，三极管VT3，负极与放大器P2的正极输入端相连 接、正极与放大器P1的输出端相连接的极性电容C14，N极与三极管VT3的基极相连接、P极经 电感L2后与放大器P2的负极输入端相连接的二极管D9，负极与放大器P2的输出端相连接、 正极顺次经电阻R28和可调电阻R27后与二极管D8的N极相连接的极性电容C15，负极经电阻 R30后与放大器P2的输出端相连接、正极经电阻R29后与三极管VT3的发射极相连接的极性 电容C16，以及P极与放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R31后与极性电容C16的正极相连 接的二极管D10组成；所述放大器P2的负极输入端接地，其输出端与三极管VT2的集电极相 连接后作为电压调节电路的输出端并与控制芯片U2的VCC管脚相连接。

所述整流滤波电路由二极管整流器U1，和正极与二极管整流器U1的负极输出端相 连接、负极与二极管整流器U1的正极输出端相连接的极性电容C1组成；所述二极管整流器 U1的输入端作为整流滤波电路的输入端，其正极输出端与极性电容C11的负极相连接，其负 极输出端与二极管耐压电路相连接。

所述电流调整电路由场效应管MOS，负极经电阻R15后与场效应管MOS的源极相连 接、正极经电阻R13后与控制芯片U2的RC管脚相连接的极性电容C7，N极经电阻R14后与极性 电容C7的负极相连接、P极经电阻R12后与控制芯片U2RC管脚相连接的二极管D4，负极顺次 经电阻R10和电阻R9后与控制芯片U2的VFB管脚相连接、正极经电阻R11后与二极管D4的P极 相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极与极性电容C7的负极相连接 的极性电容C8，以及一端与场效应管MOS的漏极相连接、另一端作为电流调整电路的输出端 并与二极管耐压电路相连接的可调电阻R16组成；所述场效应管MOS的栅极与二极管D13的P 极相连接。

所述二极管耐压电路由三极管VT1，P极经电阻R1后与二极管整流器U1的负极输入 端相连接、N极顺次经电阻R4和极性电容C4后与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，正 极经电阻R2与二极管整流器U1的负极输入端相连接、负极接地的极性电容C2，P极与三极管 VT1的发射极相连接、N极经电阻R3后与二极管整流器U1的负极输入端相连接的二极管D2， 以及正极与二极管D2的N极相连接、负极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3组成； 所述三极管VT1的发射极与二极管D2的N极共同形成二极管耐压电路的输出端并与稳压驱 动电路相连接；所述三极管VT1的基极经可调电阻R16后与场效应管MOS的漏极相连接。

所述稳压驱动电路由变压器T，P极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、N极 顺次经电阻R18和极性电容C9后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D6，正极与二极管D6 的N极相连接、负极经电感L1后与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接的极性电容C10， P极经电阻R19后与二极管D6的N极相连接、N极接地的二极管D5，以及一端与极性电容C10的 负极相连接、另一端与二极管D5的N极相连接的电阻R17组成；所述变压器T原边电感线圈的 同名端与三极管VT1的发射极相连接，其变压器T原边电感线圈的非同名端与二极管D2的N 极相连接；所述极性电容C10的负极与二极管D6的N极共同形成稳压驱动电路的输出端并与 LED灯组相连接。

为了本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2则优先采用3S44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)本发明具有较强的耐压能力，能输出稳定的电流，有效的确保蓝光LED灯亮度 的稳定性。

(2)本发明同时具有过电流保护功能，有效的确保了本发明使用的稳定性、可靠 性。

(3)本发明的能耗低，其能耗比现有的电源电路的能耗降低了55％以上，因而其负 载能力比现有的LED电源电路的负载能力提高了60％以上，本发明能同时为多盏LED灯提供 稳定的工作电流。

(4)本发明的能节约30％以上的电量，从而满足了人们对LED灯控制系统在节能方 面的需求。

(5)本发明的能有效的延长LED的使用寿命，本发明能使LED灯的工作时间达到1.2 万小时以上。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电压增幅放大电路的电路结构示意图。

图3为本发明的三极管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U2，三极管VT2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻 R8，极性电容C5，二极管D3，三极管过流保护电路，电压增幅放大电路，整流滤波电路，电流 调整电路，二极管耐压电路，以及稳压驱动电路组成。

其中，极性电容C5的负极与三极管VT2的基极相连接、正极顺次经电阻R6和电阻R5 后与控制芯片U2的COMP管脚相连接。二极管D3的N极与控制芯片U2的RC管脚相连接、P极顺 次经电阻R7和电阻R8后与控制芯片U2的VREF管脚相连接。电压增幅放大电路串接在控制芯 片U2的VCC管脚与整流滤波电路之间。电流调整电路分别与控制芯片U2的VFB管脚和RC管脚 相连接。三极管过流保护电路串接在控制芯片U2的OUT管脚与电流调整电路之间。二极管耐 压电路则串接在整流滤波电路与电流调整电路之间。稳压驱动电路分别与三极管VT2的集 电极和发射极相连接。所述二极管耐压电路与稳压驱动电路相连接；所述控制芯片U2的IS 管脚与RC管脚相连接，其GND管脚接地。

进一步地，所述整流滤波电路由二极管整流器U1和极性电容C1组成。连接时，极性 电容C1的正极与二极管整流器U1的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的正极输出 端相连接。所述二极管整流器U1的输入端作为整流滤波电路的输入端，其正极输出端与极 性电容C11的负极相连接，其负极输出端与二极管耐压电路相连接。

同时，所述电流调整电路由场效应管MOS，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电 阻R13，电阻R14，电阻R15，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，以及二极管D4组成。

连接时，极性电容C7的负极经电阻R15后与场效应管MOS的源极相连接、正极经电 阻R13后与控制芯片U2的RC管脚相连接。二极管D4的N极经电阻R14后与极性电容C7的负极 相连接、P极经电阻R12后与控制芯片U2RC管脚相连接。极性电容C6的负极顺次经电阻R10和 电阻R9后与控制芯片U2的VFB管脚相连接、正极经电阻R11后与二极管D4的P极相连接。

其中，极性电容C8的负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极与极性电容C7的负极 相连接。可调电阻R16的一端与场效应管MOS的漏极相连接、另一端作为电流调整电路的输 出端并与二极管耐压电路相连接。所述场效应管MOS的栅极与二极管D13的P极相连接。

更进一步地，所述二极管耐压电路由三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4， 极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，二极管D1的N极经电阻R4后与极性电容C4的正极相连接，所述极性电容C4 的负极与三极管VT1的集电极相连接，所述二极管D1的P极经电阻R1后与二极管整流器U1的 负极输入端相连接。极性电容C2的正极经电阻R2与二极管整流器U1的负极输入端相连接、 负极接地。二极管D2的P极与三极管VT1的发射极相连接、N极经电阻R3后与二极管整流器U1 的负极输入端相连接。极性电容C3的正极与二极管D2的N极相连接、负极与三极管VT1的发 射极相连接。

所述三极管VT1的发射极与二极管D2的N极共同形成二极管耐压电路的输出端并 与稳压驱动电路相连接；所述三极管VT1的基极经可调电阻R16后与场效应管MOS的漏极相 连接。

同时，所述稳压驱动电路由变压器T，电阻R17，电阻R18，电阻R19，极性电容C9，极 性电容C10，二极管D5，二极管D6，以及电感L1组成。

连接时，二极管D6的N极经电阻R18后与极性电容C9的正极相连接，所述极性电容 C9的负极与三极管VT2的发射极相连接，所述二极管D6的P极与变压器T副边电感线圈的同 名端相连接。极性电容C10的正极与二极管D6的N极相连接、负极经电感L1后与变压器T副边 电感线圈的非同名端相连接。二极管D5的P极经电阻R19后与二极管D6的N极相连接、N极接 地。电阻R17的一端与极性电容C10的负极相连接、另一端与二极管D5的N极相连接。

所述变压器T原边电感线圈的同名端与三极管VT1的发射极相连接，其变压器T原 边电感线圈的非同名端与二极管D2的N极相连接；所述极性电容C10的负极与二极管D6的N 极共同形成稳压驱动电路的输出端并与LED灯组相连接。

如图2所示，所述电压增幅放大电路由偏值放大电路和输电压调节电路组成。所述 偏值放大电路由放大器P1，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻 R26，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，二极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，极性电容C11的正极经电阻R22后与放大器P1的正极输入端相连接、负极 作为偏值放大电路的输入端并与整流滤波电路相连接。极性电容C12的负极经电阻R23后与 放大器P1的输出端相连接、正极经电阻R21后与放大器P1的正极输入端相连接。二极管D7的 P极经电阻R20后与放大器P1的正极输入端相连接、N极与极性电容C12的负极相连接。

其中，二极管D8的P极经电阻R24后与放大器P1的负极输入端相连接、N极经电阻 R26后与放大器P1的输出端相连接。极性电容C13的负极与放大器P1的负极输入端相连接、 正极经电阻R25后与二极管D8的N极相连接。所述放大器P1的负极输入端接地，其输出端与 二极管D8的N极共同形成偏值放大电路的输出端。

进一步地，所述电压调节电路由放大器P2，三极管VT3，可调电阻R27，电阻R28，电 阻R29，电阻R30，电阻R31，极性电容C14，极性电容C15，极性电容C16，二极管D9，二极管D10， 以及电感L2组成。

连接时，极性电容C14的负极与放大器P2的正极输入端相连接、正极与放大器P1的 输出端相连接。二极管D9的N极与三极管VT3的基极相连接、P极经电感L2后与放大器P2的负 极输入端相连接。极性电容C15的负极与放大器P2的输出端相连接、正极顺次经电阻R28和 可调电阻R27后与二极管D8的N极相连接。

同时，极性电容C16的负极经电阻R30后与放大器P2的输出端相连接、正极经电阻 R29后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D10的P极与放大器P2的输出端相连接、N极经电 阻R31后与极性电容C16的正极相连接。所述放大器P2的负极输入端接地，其输出端与三极 管VT2的集电极相连接后作为电压调节电路的输出端并与控制芯片U2的VCC管脚相连接。

如图3所示，所述三极管过流保护电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，三极 管VT7，电阻R32，电阻R33，电阻R34，可调电阻R35，电阻R36，电阻R37，电阻R38，电阻R39，电 阻R40，电阻R41，电阻R42，可调电阻R43，极性电容C17，极性电容C18，极性电容C19，极性电 容C20，二极管D11，二极管D12，以及二极管D13组成。

连接时，极性电容C17的正极顺次经电阻R33和电阻R32后与三极管VT7的发射极相 连接、负极接地。电阻R34的一端与极性电容C17的正极相连接、另一端接地。二极管D12的N 极经电阻R37后与三极管VT5的基极相连接、P极与极性电容C17的正极相连接。极性电容C20 的正极与三极管VT6的基极相连接、负极顺次经电阻R40和电阻R38后与二极管D12的N极相 连接。

其中，极性电容C18的负极经电阻R39后与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极 管VT7的集电极相连接。二极管D11的N极经电阻R36后与三极管VT4的集电极相连接、P极与 三极管VT7的基极相连接。极性电容C19的正极与三极管VT4的集电极相连接、负极与二极管 D11的N极相连接。

同时，可调电阻R35串接在三极管VT7的发射极与三极管VT4的集电极之间。电阻 R41串接在三极管VT4的基极与三极管VT5的发射极之间。二极管D13的P极经电阻R42后与三 极管VT4的发射极相连接、N极经可调电阻R43后接地。

所述三极管VT7的集电极与二极管D12的N极相连接，所述三极管VT6的发射极接 地，其基极与可调电阻R43的控制端相连接，其集电极与三极管VT5的基极相连接；所述三极 管VT7的发射极作为三极管过流保护电路的输入端并与控制芯片U2的OUT管脚相连接；所述 二极管D13的P极作为三极管过流保护电路的输出端并与电流调整电路相连接。

运行时，本发明能有效的防止输入电压失真，使本发明具有超强的耐压能力，能在 输入的外部电压出现波动时进行电波恒定，使本发明内部电路得到稳定的工作电流。同时 本发明还能对输出的电流进行过流保护，并能对输出的电压电流进行降压降流处理，为LED 灯提供稳定的工作电压电流，有效的确保蓝光亮度的稳定性。本发明的能耗低，其能耗比现 有的电源电路的能耗降低了55％以上，因而其负载能力比现有的LED电源电路的负载能力 提高了60％以上，本发明能同时为多盏LED灯提供稳定的工作电流。

本发明不仅能节约30％以上的电量，还能有效的延长LED的使用寿命，使LED灯的 工作时间达到1.2万小时以上。从而满足了人们对LED灯控制系统在节能方面的需求。为了 本发明的实际使用效果，所述控制芯片U2则优先采用性能稳定的3S44集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。