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CN112804789A - 一种led电源 - Google Patents

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王林吉
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Abstract

本发明公开了一种LED电源，包括电路板组件，所述电路板组件上设有依次电气连接的高压输入端、整流滤波线路、驱动控制模块、降压变压器、DC‑DC线路以及LED连接端，所述驱动控制模块至少包括控制单元和开关单元，所述电路板组件包括主板和至少一个与所述主板电气连接且相互垂直的第一子板，所述第一子板上设有所述驱动控制模块；本发明的LED电源，将电路板模组化，插板的形式，电子元器件进行立体布局，器件之间的尺寸紧凑，能极大地减少产品的整体尺寸，满足产品小型化的需求。

Description

一种LED电源
技术领域
本发明涉及驱动电源技术领域，特别是一种LED电源。
背景技术
LED电源是驱动电源的一种，小型化是LED电源的发展方向，LED电源的小型化对电磁兼容设计难度比普通电源大，特别是可调光电源难度更大，因其在满功率时和调光及轻载小功率时的工作状态和工作频率相差较大，一般的EMC电感和电容的工作频率范围是相对固定的，电磁兼容(EMC)设计困难。
另外，对于紧凑型LED电源，为了解决功率器件的散热问题，一般采用灌胶方式来解决，但灌封胶都有一定的介电常数，使产品的电磁兼容性能降低。常规的处理方法：为了通过EMC测试标准，在电路的输入端和输出端线路增加或加大滤波电感和滤波电容，同时也可增加开关功率器件与电磁兼容器件之间的距离来抑制高频电磁，或采用金属屏蔽罩的形式，这样做的缺点是产品的成本会增加很多，生产工艺复杂程度加大，而且产品尺寸需加大，不易做小，也不能满足市场需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种LED电源，以解决上述技术问题。
一种LED电源，包括电路板组件，所述电路板组件上设有依次电气连接的高压输入端、整流滤波线路、驱动控制模块、降压变压器、DC-DC线路以及LED连接端，所述驱动控制模块至少包括控制单元和开关单元，所述电路板组件包括主板和至少一个与所述主板电气连接且相互垂直的第一子板，所述第一子板上设有所述驱动控制模块。
优选的，所述电路板组件包括与所述主板电气连接且相互垂直的第二子板，所述第二子板上设有DC-DC线路。
优选的，所述DC-DC线路电气连接有调光控制模块，所述调光控制模块和DC-DC线路设置在同一子板块上。
优选的，所述整流滤波线路设置在主板上，所述整流滤波线路包括多个EMC器件。
优选的，所述第一子板上设有围绕所述开关单元设置的金属屏蔽带，所述金属屏蔽带接地。
优选的，所述金属屏蔽带为单面。
优选的，所述金属屏蔽带至少部分为双面，双面设置的区域设有金属化过孔导通。
优选的，所述金属屏蔽带至少包括自靠近主板的位置向外延伸的第一段，所述第一段位于靠近所述第一子板边缘的一侧且至少与所述开关单元的上沿齐平。
优选的，所述开关单元采用MOS管。
优选的，所述金属屏蔽带还包括连接第一段的末端继续围绕所述开关单元设置的第二段。
本发明的技术效果：
本发明的LED电源，将电路板模组化，插板的形式，电子元器件进行立体布局，器件之间的尺寸紧凑，能极大地减少产品的整体尺寸，满足产品小型化的需求；在开关单元的外周设置金属屏蔽带，使开关单元产生的电磁干扰部分通过金属屏蔽带导入地线，减少对其他EMC器件的干扰，特别是有灌胶的产品，能达到一定程度的屏蔽效果，满足电磁兼容标准要求，其生产工艺简单，并可以因相应减少其他滤波电容等器件的容值，而可选用封装尺寸小一号的器件，在减少元件占用空间尺寸的同时，节约产品成本。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本实施例的LED电源的结构线框图。
图2为本实施例的驱动控制模块的结构线框图。
图3为本实施例的LED电源的电路示意图。
图4为本实施例的电路板组件的结构示意图。
图5为本实施例的电路板组件的立体结构示意图。
图6为本实施例的第一子板的结构示意图。
图7为本实施例的第一子板背面的结构示意图。
图8为另一个实施例的第一子板的结构示意图。
图9为另一个实施例的第一子板的结构示意图。
图10为另一个实施例的第一子板的结构示意图。
图11为另一个实施例的第一子板背面的结构示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
如图1～7所示，本实施例的LED电源包括电路板组件100，所述电路板组件100上设有依次电气连接的高压输入端200、整流滤波线路300、驱动控制模块400、降压变压器500、DC-DC线路600以及LED连接端700。本发明的电源采用印刷电路板来实现各模块和线路的电子元器件电气连接，电路板上如何设置上述的模块和电路是现有技术，不赘述。
现有技术的LED电源中，包含了上述的高压输入端200、整流滤波线路300、驱动控制模块400、降压变压器500、DC-DC线路600以及LED连接端700，具体电路和互相的连接方式是现有技术，可以采用已有线路，不赘述。
LED电源还包括设置电路板组件100的壳体，此为现有技术，不赘述。
所述驱动控制模块400至少包括控制单元401和开关单元402，所述电路板组件100包括主板101和至少一个与所述主板101电气连接且相互垂直的第一子板102，所述第一子板102上设有所述驱动控制模块400，通过插板的方式实现电气连接，便于实现自动化生产，相互垂直布置实现立体化布置。
所述电路板组件100包括与所述主板101电气连接且相互垂直的第二子板103，所述第二子板103上设有DC-DC线路600。
所述DC-DC线路600电气连接有调光控制模块800，所述调光控制模块800和DC-DC线路600设置在同一子板块102上。
其中第一子板102和第二子板103可以采用双面SMT工艺，生产工艺简单，在实现产品功能的前提下，达到小型化要求。
LED电源的开关单元401工作频率较高，会产生开关振荡和多次高频谐波等的电磁波干扰，会对周围的电器和环境产生不利的影响，而电子产品需满足国内国际对电磁兼容方面的测试标准，才能进入应用市场，因此，需要对产品的电磁兼容进行合规性设计，设计专用于电磁兼容的滤波器件和线路，为了消除上述问题，所述整流滤波线路300设置在主板101上，所述整流滤波线路300包括多个EMC器件。
开关电源的核心是开关单元401，即功率开关器件，开关单元401是在其开关工作时产生大量高频电磁干扰，产生的高频电磁干扰须通过整流滤波线路300上的EMC器件如C101、C102、L101、L102(图中未画出)等进行扼制，EMC器件的具体的类型和数量可以根据需要进行选择，本实施例中仅为示范，通过上述设置以减少电磁干扰，但当产品尺寸较小时，开关单元401与EMC器件的距离都很近，会直接影响电磁兼容线路的效果，特别是LED电源带有调光电路工作时，开关频率变化范围大，电磁兼容线路很难符合标准要求，尤其是传导测试200K～1000KHz的中频段的平均值限值曲线，影响特别大，很难通过。
现有技术中有用金属屏蔽罩方案，如在开关单元401所在的第一子板102可以用接地金属屏蔽罩，以减少电磁干扰，但工艺较复杂，不利于批量生产，总体成本也会增加很多。
本实施例是针对的开关单元401的电磁兼容改进设计，在靠近EMC器件的位置增加一个接地金属屏蔽带1021，第一子板102上设有围绕所述开关单元402设置的金属屏蔽带1021，所述金属屏蔽带1021接地。
所述金属屏蔽带1021可以为单面，为了提高效果，可以进行双面设置，即可以直接在双面线路板上采用铜箔加金属化过孔，开关单元402产生的电磁干扰部分通过金属屏蔽带1021导入地线，减少对其他EMC器件的干扰，特别是有灌胶的产品，能达到一定程度的屏蔽效果，满足电磁兼容标准要求，其生产工艺简单，并可以因相应减少其他滤波电容等器件的容值，而可选用封装尺寸小一号的器件，在减少元件占用空间尺寸的同时，节约产品成本。本实施例中，
本实施例的所述金属屏蔽带1021包括自靠近主板101的位置向外延伸的第一段1023，所述第一段1023位于靠近所述第一子板102边缘的一侧且越过所述开关单元402的上沿4021。所述金属屏蔽带1021的第一段1023为双面，双面设置的区域设有金属化过孔1022导通。本实施例的金属屏蔽带1021还包括连接第一段1023的末端继续围绕所述开关单元402设置的第二段1024，所述第二段1024单面设置，一般的，只要背面有足够的区域就会设置双面，这是因为双面的屏蔽效果更好，但是由于电路排布位置不够，因此第二段1024可以根据需要选择。
如图8所示，在另一个实施例中，仅设有所述第一段1023且为单面。
如图9所示，在另一个实施例中，设有所述第一段1023和第二段1024且为单面。
如图10和11所示，在另一个实施例中，设有所述第一段1023和第二段1024，所述第一段1023为双面，且第二段1024的前段也为双面，后段为单面，第二段1024的后段接地。
所述开关单元402为功率开关管器件，本实施例中采用MOS管，也可以采用三极管。
通过上述设置，所述整流滤波线路300与所述第一子板102最近的EMC器件距离第一子板102可以小于5mm，使电路板组件100整体正紧凑。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种LED电源，包括电路板组件(100)，所述电路板组件(100)上设有依次电气连接的高压输入端(200)、整流滤波线路(300)、驱动控制模块(400)、降压变压器(500)、DC-DC线路(600)以及LED连接端(700)，所述驱动控制模块(400)至少包括控制单元(401)和开关单元(402)，其特征在于，所述电路板组件(100)包括主板(101)和至少一个与所述主板(101)电气连接且相互垂直的第一子板(102)，所述第一子板(102)上设有所述驱动控制模块(400)。
2.根据权利要求1所述的LED电源，其特征在于，所述电路板组件(100)包括与所述主板(101)电气连接且相互垂直的第二子板(103)，所述第二子板(103)上设有DC-DC线路(600)。
3.根据权利要求2所述的LED电源，其特征在于，所述DC-DC线路(600)电气连接有调光控制模块(800)，所述调光控制模块(800)和DC-DC线路(600)设置在同一子板块(102)上。
4.根据权利要求1所述的LED电源，其特征在于，所述整流滤波线路(300)设置在主板(101)上，所述整流滤波线路(300)包括多个EMC器件。
5.根据权利要求4所述的LED电源，其特征在于，所述第一子板(102)上设有围绕所述开关单元(402)设置的金属屏蔽带(1021)，所述金属屏蔽带(1021)接地。
6.根据权利要求5所述的LED电源，其特征在于，所述金属屏蔽带(1021)为单面。
7.根据权利要求5所述的LED电源，其特征在于，所述金属屏蔽带(1021)至少部分为双面，双面设置的区域设有金属化过孔(1022)导通。
8.根据权利要求5所述的LED电源，其特征在于，所述金属屏蔽带(1021)至少包括自靠近主板(101)的位置向外延伸的第一段(1023)，所述第一段(1023)位于靠近所述第一子板(102)边缘的一侧且至少与所述开关单元(402)的上沿(4021)齐平。
9.根据权利要求1～8任一权利要求所述的LED电源，其特征在于，所述开关单元(402)采用MOS管。
10.根据权利要求8所述的LED电源，其特征在于，所述金属屏蔽带(1021)还包括连接第一段(1023)的末端继续围绕所述开关单元(402)设置的第二段(1024)。
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