申请/专利权人：江苏科谷电子有限公司

申请日：2019-02-20

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN109831846B

主分类号：H05B45/36

分类号：H05B45/36;H05B45/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2020.01.21#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明公开了一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，包括：交流‑直流前级滤波整流电路，LCC半桥谐振腔电路，IC控制电路，次级整流滤波电路，LEDset电路和负载；所述交流‑直流前级滤波整流电路与LCC半桥谐振腔电路电连接；所述LCC半桥谐振腔电路与IC控制电路、次级整流滤波电路电连接；所述IC控制电路与LEDset电路电连接；所述次级整流滤波电路与负载连接。本发明具有以下优点：（1）准确性：通过LEDset电路搭配光耦进行信号传输，由于发热器件少，受温度影响减少，能比较精确传输；（2）稳定性：在低负载电压，大电流输出时输出纹波，效率都保持在要求范围内；（3）简洁性：只用一颗控制IC，LEDset电路搭配光耦实现设定输出电流，外围器件很少，设计简单。

主权项：1.一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，包括：交流-直流前级滤波整流电路，LCC半桥谐振腔电路，IC控制电路，次级整流滤波电路，LEDset电路和负载；所述交流-直流前级滤波整流电路与LCC半桥谐振腔电路电连接；所述LCC半桥谐振腔电路与IC控制电路、次级整流滤波电路电连接；所述IC控制电路与LEDset电路电连接；所述次级整流滤波电路与负载连接；所述交流-直流前级滤波整流电路是由交流输入，L,N连接经过保险管F1,NTC热敏电阻再并联压敏电阻VR1，安规电容C1与共模电感L2,差模电感L1,安规电容C2构成的滤波电路；所述LCC半桥谐振腔电路由谐振电感L4，变压器T2，驱动变压器T1，两个三极管Q1、Q2，谐振电容C4、储能滤波大电解电容C5以及次级谐振电容C19组成；所述IC控制电路由用于检测输出电压的1脚VFB、接收调光信号的2脚DIM，控制驱动变压器T1驱动以及Q1,Q2三极管的开和关的3脚TX1，4脚TX2、检测和调节起机时的频率的5脚RC、为IC的供电脚的6脚VDD、为IC接地脚的7脚GND、检测输出电流的8脚CS组成；其中，所述1脚VFB工作时：次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整理二极管D8，贴片电容C11整流滤波再通过R16，R17电阻分压后反馈到1脚VFB；2脚DIM的信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当电压为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态；8脚CS的工作原理为：当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC内部控制Q1，Q2的开通和关断；所述次级整流滤波电路由两个二极管D10、D11和电解电容C18构成；电路中R24为放电电阻；所述LEDset电路由整流滤波D12、R43、C24，线性稳压R31、Q3、ZD1，控制芯片U3，LEDset电路ZD3、Q5、R39、R40、R41，光耦合器，稳压二极管ZD4，分压电阻R27、R28及RC积分R26、C21组成；其中，所述D12为整流二极管，Q3是PNP三极管，ZD1是一个18V的稳压二极管。

全文数据：一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路技术领域本发明涉及调光电路技术领域,更具体的说是涉及一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路。背景技术现有的一般单级PFC加去纹波加LEDset电路具有：高PF值，电路较为简单，初级无大电解电容，功率密度高，体积较小。而现有技术存在的缺点在于：单级PFC加去纹波加LEDset电路100HZ工频纹波大，不适合做低电压及宽负载电流输出，MOS管承受应力大，由于无输入电解电容雷击浪涌难过，保持时间短，做LED驱动电源有频闪问题，且单级PFC电路要做到低纹波需要加去纹波电路，输出电解电容容量要求很大，成本增加。因此，如何提供提供一种具有传输精准、电压稳定、设计简洁、成本低等特点的LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路是本领域技术人员亟需解决的问题。发明内容有鉴于此，本发明提供了一种具有传输精准、电压稳定、设计简洁、成本低等特点的LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，包括：交流-直流前级滤波整流电路，LCC半桥谐振腔电路，IC控制电路，次级整流滤波电路，LEDset电路和负载；所述交流-直流前级滤波整流电路与LCC半桥谐振腔电路电连接；所述LCC半桥谐振腔电路与IC控制电路、次级整流滤波电路电连接；所述IC控制电路与LEDset电路电连接；所述次级整流滤波电路与负载连接。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述交流-直流前级滤波整流电路是由交流输入，L,N连接经过保险管F1,NTC热敏电阻再并联压敏电阻VR1，安规电容C1与共模电感L2,差模电感L1,安规电容C2构成的滤波电路。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述LCC半桥谐振腔电路由谐振电感L4，变压器T2，驱动变压器T1，两个三极管Q1、Q2，谐振电容C4、储能滤波大电解电容C5以及次级谐振电容C19组成。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述IC控制电路主要由用于检测输出电压的1脚VFB、接收调光信号的2脚DIM，控制驱动变压器T1驱动以及Q1,Q2三极管的开和关的3脚TX1，4脚TX2、检测和调节起机时的频率的5脚RC、为IC的供电脚的6脚VDD、为IC接地脚的7脚GND、检测输出电流的8脚CS组成；其中，所述1脚VFB工作时：次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整理二极管D8，贴片电容C11整流滤波再通过R16，R17电阻分压后反馈到1脚VFB；2脚DIM的信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当电压为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态；8脚CS的工作原理为：当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC内部控制Q1，Q2的开通和关断。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述次级整流滤波电路由两个二极管D10、D11和电解电容C18构成；电路中R24为放电电阻。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述LEDset电路主要由整流滤波D12、R43、C24，线性稳压R31、Q3、ZD1，控制芯片U3，LEDset电路ZD3、Q5、R39、R40、R41，光耦合器，稳压二极管ZD4，分压电阻R27、R28及RC积分R26、C21组成；其中，所述D12为整流二极管，Q3是PNP三极管，ZD1是一个18V的稳压二极管。优选的，在上述一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路中，所述LEDset电路的工作原理为：当LEDset电阻改变时，经Q3后得到不同的电流，电流经R40，R41两个并联电阻到地从而产生压降，此电压就是U3的5脚DIMI电压,U3通过内部检测5脚DIMI的电压从6脚DIMO输出相对应的占空比3%-99%），而输出的占空比改变光耦初级侧电流，从而改变光耦次级侧的三极管开通程度；变压器辅助绕组通过D14，R42及C28滤波整流后经ZD4稳压二极管稳压，稳压后经R27，R28分压得到一个1.3V的电压再经R26，C21组成的RC积分供给U1的2脚DIM；由于光耦的开通程度不同从而改变分压后的电压，U1的2脚DIM电压（U12脚DIM电压范围：0.13-1.3V与CS，FB脚电压进行比较放大之后给IC内部处理，再驱动控制Q1，Q2的开关频率来恒定初级侧的电流进而实现LEDset设定电流。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）准确性：不同于单级PFC加去纹波加LEDset搭配光耦进行设定电流，LEDset线路和光耦合器是受温度影响大的器件，由于受去纹波电路温度及稳定性影响，设计的输出电流精度较差；此电路通过LEDset电路搭配光耦进行信号传输，由于发热器件少，受温度影响减少，能比较精确传输；（2）稳定性：不同于单级PFC加去纹波加LEDset搭配光耦进行设定电流，去纹波电路低负载电压时去纹波芯片有最低工作电压限定，低于芯片最低工作电压时去纹波芯片不工作，输出纹波非常大，去纹波MOS损耗就增大。另大输出电流不适用去纹波电路，因为大输出电流意味着输出电解电容要更加大，电解电容容量不可能无限增大受实际使用及成本限制）而纹波电压就会增大，这样在去纹波MOS上的损耗就加大，温度，效率无法满足要求。此电路在低负载电压，大电流输出时输出纹波，效率都保持在要求范围内；（3）简洁性:单级PFC加去纹波加LEDset搭配光耦进行设定电流的外围器件相对较多且电路设计，计算比较复杂，此电路只用一颗控制IC，LEDset电路搭配光耦实现设定输出电流，外围器件很少，设计简单。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本发明调光电路的原理图。图2附图为本发明调光电路的功能模块框架图。图3附图为本发明前级交流转直流的滤波整流电路图。图4附图为本发明LCC半桥谐振腔电路图。图5附图为本发明IC控制电路模块图。图6附图为本发明次级整流滤波电路图。图7附图为本发明LEDset2.0控制电路图。其中：1-交流-直流前级滤波整流电路；2-LCC半桥谐振腔电路；3-IC控制电路；4-次级整流滤波电路；5-LEDset电路；6-负载。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种具有传输精准、电压稳定、设计简洁、成本低等特点的LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路。请参阅附图1-7，为本发明公开的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，具体包括：交流-直流前级滤波整流电路1，LCC半桥谐振腔电路2，IC控制电路3，次级整流滤波电路4，LEDset电路5和负载6；所述交流-直流前级滤波整流电路1与LCC半桥谐振腔电路2电连接；所述LCC半桥谐振腔电路2与IC控制电路3、次级整流滤波电路4电连接；所述IC控制电路3与LEDset电路5电连接；所述次级整流滤波电路4与负载6连接。本发明主要解决的是使用LCC电路加LEDset2.0设定电流线路取代单级PFC加去纹波加LEDset线路路不能做宽电压，宽负载电流输出和低纹波。为了进一步优化上述技术方案，所述交流-直流前级滤波整流电路是由交流输入，L,N连接经过保险管F1,NTC热敏电阻再并联压敏电阻VR1，安规电容C1与共模电感L2,差模电感L1,安规电容C2构成的滤波电路。为了进一步优化上述技术方案，所述LCC半桥谐振腔电路由谐振电感L4，变压器T2（NP、NS分别代表变压器的初级，次级，匝数为N），驱动变压器T1，两个三极管Q1、Q2，谐振电容C4、储能滤波大电解电容C5以及次级谐振电容C19组成；电路中通过芯片3，4脚控制T1驱动Q1、Q2的开通和关断，Q1、Q2是两个相互交替开关的三极管，T2为变压器储能，传递能量到次级，D6、D7、C8为半桥吸收电路。为了进一步优化上述技术方案，所述IC控制电路主要由用于检测输出电压的1脚VFB、接收调光信号的2脚DIM，控制驱动变压器T1驱动以及Q1,Q2三极管的开和关的3脚TX1，4脚TX2、检测和调节起机时的频率的5脚RC、为IC的供电脚的6脚VDD、为IC接地脚的7脚GND、检测输出电流的8脚CS组成；其中，所述1脚VFB工作时：次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整理二极管D8，贴片电容C11整流滤波再通过R16，R17电阻分压后反馈到1脚VFB；2脚DIM的信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当电压为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态；8脚CS的工作原理为：当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC内部控制Q1，Q2的开通和关断。为了进一步优化上述技术方案，所述次级整流滤波电路由两个二极管D10、D11和电解电容C18构成；电路中R24为放电电阻。为了进一步优化上述技术方案，所述LEDset电路主要由整流滤波D12、R43、C24，线性稳压R31、Q3、ZD1，控制芯片U3，LEDset电路ZD3、Q5、R39、R40、R41，光耦合器，稳压二极管ZD4，分压电阻R27、R28及RC积分R26、C21组成；其中，所述D12为整流二极管，Q3是PNP三极管，ZD1是一个18V的稳压二极管。为了进一步优化上述技术方案，所述LEDset电路的工作原理为：当LEDset电阻改变时，经Q3后得到不同的电流，电流经R40，R41两个并联电阻到地从而产生压降，此电压就是U3的5脚DIMI电压,U3通过内部检测5脚DIMI的电压从6脚DIMO输出相对应的占空比3%-99%），而输出的占空比改变光耦初级侧电流，从而改变光耦次级侧的三极管开通程度；变压器辅助绕组通过D14，R42及C28滤波整流后经ZD4稳压二极管稳压，稳压后经R27，R28分压得到一个1.3V的电压再经R26，C21组成的RC积分供给U1的2脚DIM；由于光耦的开通程度不同从而改变分压后的电压，U1的2脚DIM电压（U12脚DIM电压范围：0.13-1.3V与CS，FB脚电压进行比较放大之后给IC内部处理，再驱动控制Q1，Q2的开关频率来恒定初级侧的电流进而实现LEDset设定电流。为了进一步优化上述技术方案，所述IC控制电路，1脚VFB主要用于检测输出电压，次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整理二极管D8，贴片电容C11整流滤波再通过R16、R17电阻分压后反馈到IC的VFB脚；2脚DIM主要接收调光信号，该信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当电压为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态；3，4脚TX1、TX2主要是控制驱动变压器T1驱动Q1、Q2三极管的开和关；5脚RC主要检测和调节起机时的频率；6脚VDD主要为IC的供电脚；7脚GND为IC接地脚；8脚CS主要检测输出电流，当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC内部控制Q1、Q2的开通和关断。为了进一步优化上述技术方案，所述LCC的工作原理为：T0-T1时刻当HV电压建立，T1驱动Q1导通经L4给T2的NP，C4充电储能，此时T2的NP与NS进行耦合，NP电压被NS嵌位，嵌位电压为N*NS电压，同时给谐振电容C19充电再供给输出端，当控制芯片U1的CS脚检测达到阈值电压时控制T1关断Q1；T1-T2时刻，当Q1完全关断后驱动Q2导通，此时由谐振电容反向给T2,L4充电，T2初级NP被消磁并感应出反向电压，T2的NP与NS进行耦合，NP电压被NS嵌位，嵌位电压为N*NS电压,同时给谐振电容C19充电再供给输出端,当控制芯片U1的CS脚检测达到阈值电压时控制T1关断Q2，至Q2完全关断后再次重复T0-T1时刻的动作；LCC通过改变开关频率从而改变输出增益，这样可以做到输出电流最小时最大频率变化不会太大（LLC的频率跟随负载一起变化）；LCC实现LEDset的原理是通过改变LEDset电阻从而改变U3的5脚DIMI电压，U3通过内部检测5脚DIMI的电压从6脚DIMO输出相对应的占空比3%-99%），通过光耦改变初级侧U1的2脚DIM电压（U12脚DIM电压范围：0.13-1.3V与CS，FB脚电压进行比较放大之后给IC内部处理，再驱动控制Q1，Q2的开关频率来恒定初级侧的电流进而实现LEDset设定电流。为了进一步优化上述技术方案，LEDset电路的工作原理为：变压器次级加一T2A绕组通过D12，C24整流滤波，经R31，Q3和ZD1组成的简单线性稳压得到一个基本稳定不变的电压给U3及光耦，LEDset供电；通过改变LEDset电阻经Q3后得到不同的电流，电流经R40，R41两个并联电阻到地从而产生压降，此电压就是U3的5脚DIMI电压,U3通过内部检测5脚DIMI的电压从6脚DIMO输出相对应的占空比3%-99%），而输出的占空比改变光耦初级侧电流，从而改变光耦次级侧的三极管开通程度；变压器辅助绕组通过D14，R42及C28滤波整流后经ZD4稳压二极管稳压，稳压后经R27，R28分压得到一个1.3V的电压再经R26，C21组成的RC积分供给U1的2脚DIM；由于光耦的开通程度不同从而改变分压后的电压，U1的2脚DIM电压（U12脚DIM电压范围：0.13-1.3V与CS，FB脚电压进行比较放大之后给IC内部处理，再驱动控制Q1,Q2的开关频率来恒定初级侧的电流进而实现LEDset设定电流。以上为LEDset部分的大致工作原理过程，主要是通过改变LEDset电阻从而改变DIMI脚电压，DIMI脚不同的电压DIMO脚输出不同的占空比，再通过光耦传输到初级侧改变初级侧U1脚的电压实现LEDset设电流。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求：1.一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，包括：交流-直流前级滤波整流电路，LCC半桥谐振腔电路，IC控制电路，次级整流滤波电路，LEDset电路和负载；所述交流-直流前级滤波整流电路与LCC半桥谐振腔电路电连接；所述LCC半桥谐振腔电路与IC控制电路、次级整流滤波电路电连接；所述IC控制电路与LEDset电路电连接；所述次级整流滤波电路与负载连接。2.根据权利要求1所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述交流-直流前级滤波整流电路是由交流输入，L,N连接经过保险管F1,NTC热敏电阻再并联压敏电阻VR1，安规电容C1与共模电感L2,差模电感L1,安规电容C2构成的滤波电路。3.根据权利要求2所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述LCC半桥谐振腔电路由谐振电感L4，变压器T2，驱动变压器T1，两个三极管Q1、Q2，谐振电容C4、储能滤波大电解电容C5以及次级谐振电容C19组成。4.根据权利要求3所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述IC控制电路主要由用于检测输出电压的1脚VFB、接收调光信号的2脚DIM，控制驱动变压器T1驱动以及Q1,Q2三极管的开和关的3脚TX1，4脚TX2、检测和调节起机时的频率的5脚RC、为IC的供电脚的6脚VDD、为IC接地脚的7脚GND、检测输出电流的8脚CS组成；其中，所述1脚VFB工作时：次级电压通过变压器耦合到初级辅助绕组，经整理二极管D8，贴片电容C11整流滤波再通过R16，R17电阻分压后反馈到1脚VFB；2脚DIM的信号是一个0.3-1.3V的电压信号，当电压为0.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到最低状态；当调光信号为1.3V时，DIM脚上的电压通过与8脚CS上的电压比较再放大给IC内部调节控制占空比，此时输出电流将达到满载输出状态；8脚CS的工作原理为：当CS脚检测电压达到一定值时反馈给IC内部控制Q1，Q2的开通和关断。5.根据权利要求4所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述次级整流滤波电路由两个二极管D10、D11和电解电容C18构成；电路中R24为放电电阻。6.根据权利要求5所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述LEDset电路主要由整流滤波D12、R43、C24，线性稳压R31、Q3、ZD1，控制芯片U3，LEDset电路ZD3、Q5、R39、R40、R41，光耦合器，稳压二极管ZD4，分压电阻R27、R28及RC积分R26、C21组成；其中，所述D12为整流二极管，Q3是PNP三极管，ZD1是一个18V的稳压二极管。7.根据权利要求6所述的一种LCC线路加LEDset2.0可设定电流线路，其特征在于，所述LEDset电路的工作原理为：当LEDset电阻改变时，经Q3后得到不同的电流，电流经R40，R41两个并联电阻到地从而产生压降，此电压就是U3的5脚DIMI电压,U3通过内部检测5脚DIMI的电压从6脚DIMO输出相对应的占空比3%-99%），而输出的占空比改变光耦初级侧电流，从而改变光耦次级侧的三极管开通程度；变压器辅助绕组通过D14，R42及C28滤波整流后经ZD4稳压二极管稳压，稳压后经R27，R28分压得到一个1.3V的电压再经R26，C21组成的RC积分供给U1的2脚DIM；由于光耦的开通程度不同从而改变分压后的电压，U1的2脚DIM电压（U12脚DIM电压范围：0.13-1.3V与CS，FB脚电压进行比较放大之后给IC内部处理，再驱动控制Q1，Q2的开关频率来恒定初级侧的电流进而实现LEDset设定电流。

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