專利名稱：一種礦用本安大功率led驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED燈驅(qū)動(dòng)電源，尤其是一種礦用本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
煤礦照明對(duì)燈具的防爆照明有較高的要求保證良好的照明水平，同時(shí)還要考慮工作環(huán)境的安全防爆。礦山巷道至今仍使用白熾燈作為主要光源，存在照度低，壽命短等諸多缺點(diǎn)；照明系統(tǒng)不能滿足作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)照明以及突發(fā)事故的應(yīng)急照明需要；許多礦井使用舊式礦燈，笨重不易攜帶，且工作時(shí)間較短。而LED燈具具有使用壽命長(zhǎng)、綠色照明、光效高， 安全可靠、節(jié)電顯著等優(yōu)點(diǎn)，因此LED燈具成為礦用照明的更好的選擇。目前LED驅(qū)動(dòng)電源都是針對(duì)地面上使用的，功率較高，在煤礦井下容易引起爆炸，因此不適用于礦井，另外由于LED驅(qū)動(dòng)電源是恒流型驅(qū)動(dòng)，目前本安電源都是輸出為恒壓型的，不適合LED驅(qū)動(dòng)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種礦用本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源，解決目前LED驅(qū)動(dòng)電源都是針對(duì)地面上使用的且功率較高，在煤礦井下容易引起爆炸的問題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源包括高頻反激變換器、整流電路、 輸出濾波電路、反饋電路、PWM控制器，高頻反激變換器的輸出端與整流電路連接，整流電路的輸出端與輸出濾波電路連接，輸出濾波電路的輸出端為電路輸出端，同時(shí)與反饋電路的輸入端連接，反饋電路通過PWM控制器與高頻反激變換器連接。該驅(qū)動(dòng)電源的控制方法及器件的取值方法
控制方法為實(shí)現(xiàn)恒流輸出，整流電路采用二極管進(jìn)行整流；高頻反激變換器中變壓器具有電感的作用，輸出濾波電路只采用電容；反饋電路采用穩(wěn)壓管配合光耦作為參考、隔離、取樣，利用檢測(cè)電阻將輸出反饋到穩(wěn)壓管，再通過光耦將輸入輸出進(jìn)行隔離，光耦內(nèi)置三極管的集電極端接到誤差放大器的2腳；PWM控制器采用高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制型芯片誤差放大器，與內(nèi)部放大器同相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度，實(shí)現(xiàn)輸出恒定。器件取值方法最大輸出紋波電流取得極小值得到電感的設(shè)計(jì)下限值
YiV- 2
- (!)
式中f :占空比；1 :最大輸入電壓；:最小負(fù)載電阻；/ :頻率；Ie :輸出
電流
以滿足輸出紋波電流指標(biāo)要求得到電容的設(shè)計(jì)下限值式中:最小輸入電壓；1IPje :最大輸出紋波電流；其余參數(shù)同上。如果本質(zhì)安全開關(guān)變換器的最大輸出短路釋放能量為》，從能量等效的角度可得變換器的輸出短路等效電容為
,,IWmsi 2Β^
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wOΛο jC
如果考慮到安全系數(shù)K (一個(gè)故障，安全系數(shù)為I. 5)，則對(duì)于輸出電壓為Fe的變換器， 在最小點(diǎn)燃電壓曲線上查得K ；對(duì)應(yīng)的電容為則變換器滿足輸出本質(zhì)安全的判據(jù)為
C-<CB
因此以滿足輸出本質(zhì)安全要求得到電容的設(shè)計(jì)上限值 c _c L2[
Μ s d2 2^/( ^+^)()
式中.Cb :在最小點(diǎn)燃電壓曲線上查得KFe對(duì)應(yīng)的電容 '置一:最大負(fù)載電阻'L2 次級(jí)電感；其余參數(shù)同上。有益效果改變負(fù)載或輸入電壓輸出電流總能保持恒定且當(dāng)輸出發(fā)生短路時(shí)釋放的能量在氣體最小點(diǎn)燃能量值以下，避免了爆炸的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、攜帶方便，適用于煤礦、石化等危險(xiǎn)場(chǎng)所。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的控制芯片電路結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。圖I中，U1、高頻反激變換器；U2、整流電路；U3、輸出濾波電路；U4、反饋電路；U5、 PWM控制器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
實(shí)施例I :本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源包括高頻反激變換器U1、整流電路U2、輸出濾波電路U3、反饋電路U4、PWM控制器U5，高頻反激變換器Ul的輸出端與整流電路U2連接，整流電路U2的輸出端與輸出濾波電路U3連接，輸出濾波電路U3的輸出端為電路輸出端，同時(shí)與反饋電路U4的輸入端連接，反饋電路U4通過PWM控制器U5與，高頻反激變換器Ul連接。該驅(qū)動(dòng)電源的控制方法及器件的取值方法
控制方法為實(shí)現(xiàn)恒流輸出，整流電路采用二極管進(jìn)行整流；高頻反激變換器中變壓器具有電感的作用，輸出濾波電路只采用電容；反饋電路采用穩(wěn)壓管TL431配合光耦PC817A作為參考、隔離、取樣，利用檢測(cè)電阻將輸出反饋到穩(wěn)壓管，再通過光耦將輸入輸出 進(jìn)行隔離，光耦內(nèi)置三極管的集電極端接到誤差放大器UC3842的2腳；PWM控制器采用高 性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制型芯片誤差放大器UC3842，與內(nèi)部放大器同相輸入端 的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度，實(shí)現(xiàn)輸出恒定。器件取值方法最大輸出紋波電流取得極小值得到電感的設(shè)計(jì)下限值
L2mm=-^^--(1)
式中占空比；f^ra:最大輸入電壓；昊―最小負(fù)載電阻；/ 頻率輸出
電流
以滿足輸出紋波電流指標(biāo)要求得到電容的設(shè)計(jì)下限值
權(quán)利要求
1.一種礦用本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源包括高頻反激變換器、整流電路、輸出濾波電路、反饋電路、PWM控制器，高頻反激變換器的輸出端與整流電路連接，整流電路的輸出端與輸出濾波電路連接，輸出濾波電路的輸出端為電路輸出端，同時(shí)與反饋電路的輸入端連接，反饋電路通過PWM控制器與高頻反激變換器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種礦用本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征是該驅(qū)動(dòng)電源的控制方法及器件的取值方法控制方法為實(shí)現(xiàn)恒流輸出，整流電路采用二極管進(jìn)行整流；高頻反激變換器中變壓器具有電感的作用，輸出濾波電路只采用電容；反饋電路采用穩(wěn)壓管配合光耦作為參考、隔離、取樣，利用檢測(cè)電阻將輸出反饋到穩(wěn)壓管，再通過光耦將輸入輸出進(jìn)行隔離，光耦內(nèi)置三極管的集電極端接到誤差放大器的2腳；PWM控制器采用高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制型芯片誤差放大器，與內(nèi)部放大器同相輸入端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度，實(shí)現(xiàn)輸出恒定；器件取值方法最大輸出紋波電流取得極小值得到電感的設(shè)計(jì)下限值
全文摘要
一種礦用本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源，屬于LED燈驅(qū)動(dòng)電源。本安大功率LED驅(qū)動(dòng)電源包括高頻反激變換器、整流電路、輸出濾波電路、反饋電路、PWM控制器，高頻反激變換器的輸出端與整流電路連接，整流電路的輸出端與輸出濾波電路連接，輸出濾波電路的輸出端為電路輸出端，同時(shí)與反饋電路的輸入端連接，反饋電路通過PWM控制器與高頻反激變換器連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，改變負(fù)載或輸入電壓輸出電流總能保持恒定且當(dāng)輸出發(fā)生短路時(shí)釋放的能量在氣體最小點(diǎn)燃能量值以下，避免了爆炸的發(fā)生，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、攜帶方便，適用于煤礦、石化等危險(xiǎn)場(chǎng)所。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102595700SQ20121000204
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者于月森, 伍小杰, 周娟, 張望, 戚文燕, 戴鵬, 李世光, 謝冬瑩 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)