[發明專利]自適應LED驅動電源

無效

• 申請號: 201010193652.3
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN102271443A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 謝偉文;賀建平;丁玉紅
• 申請（專利權）人: 常州豐泰機電工程有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明涉及一種驅動電源，特別涉及一種自適應LED驅動電源。

背景技術

高亮度發光二極管LED，以其節能、環保、高效、長壽命等諸多優點正成為新一代的綠色照明光源。制造高效率、低成本、高功率因數、長壽命的驅動電源是保證LED發光品質和整體性能以及促進LED產業迅速發展的關鍵。

目前，在市電輸入的日常照明場合，常采用包含適配器和驅動器兩部分來驅動LED點亮的電路，適配器的功能是實現輸入功率因數校正(PFC)和交流直流轉換(AC-DC)，為后級提供穩定電壓。驅動器由LED專用驅動芯片組成，為高亮度LED的穩定工作提供恒定電流。兩級式LED驅動電源可以較好的保證LED的發光品質，但是存在器件多、體積大、壽命短等缺點。

冠德科技公司推出一個電源管理IC，其電源方案在AC輸入端可以沒有電容器。但此類技術的缺陷是輸出為脈沖電流，將造成LED頻閃，對LED燈珠壽命產生不良影響。

全球高壓集成電路領先供應商Power?Integrations公司推出一款能效高達92％的LED路燈應用電源的設計方法。基于公司的HiperPLC電源控制器設計而成，其將功率因數校正(PFC)和諧振(LLC)控制功能同時集成到了單個集成到電路中，實現簡單且極具成本效益的電路設計，但此技術缺乏對LED芯片的智能化控制功能。

理論上LED都一樣，都是能發光的二極管，而實際上所有LED的電性能都是有差異的：每個廠家的生產工藝是不一致的，甚至相差很大，就是同一廠家的不同時間的工藝都是有差異的；同時生產發光二極管的半導體材料的純度要求非常高，不同廠家使用的半導體原材料的純度是有差異的，這就使LED的發光強度與驅動電流是不完全相同的，或者相差很大，而且耐過電流能力和發熱的差異也就自然而然的不同了；由于封裝工藝和封裝材料的不同，使得整體的散熱能力是不一樣的。由此不難看出LED發光二極管存在個體之間的很大的差異，如果每個燈只用一個LED，那是很好控制的，而且是真正的長壽命，例如電視機、DVD上的電源指示燈就是如此；而當用LED制作照明燈具時，就不是用單個的LED，而是用多個，或上百上千個LED排成陣列接入電路，再者，需要的亮度就不是指示燈所能做到的，而電流大了、小了亮度都要減弱，且會使壽命大打折扣，甚而致于未出廠就壞掉了；因LED的差異性總是存在的，在多個LED組成的連路中，當有幾個壞掉時，通常是短路，會使電流增大而損壞其他的LED。這就是不一致性帶來的后果，也是制約LED產業發展的因素之一。

綜上所述，由于單個LED光源是低電壓、恒電流驅動器件，其發光強度由流過LED的電流大小決定，電流過強會引起LED光的衰減，電流過弱會影響LED的發光強度，因此，LED的驅動需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時達到理想的發光強度。此外，在LED照明領域，要體現出節能和長壽命的特點，選擇好LED驅動電源至關重要，沒有好的驅動電源的匹配，LED照明的優勢無法發揮出來。因此實現LED驅動電源對LED芯片的自適應和智能化管理和驅動電源的長壽命，解決LED應用中由于其自身的不一致性而造成的缺陷是目前急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是解決前述現有技術存在的技術問題，提供一種自適應LED驅動電源，它能實現LED驅動電源對LED芯片的自適應和智能化的管理，解決LED應用中由于其自身的不一致性而造成的缺陷，促進LED光效、壽命、可靠度等指標的提升。

實現本發明目的的技術方案是一種自適應LED驅動電源，包括：與電源輸入端相連的輸入濾波整流單元；與輸入濾波整流單元輸出端相連的PFC單元；與PCF單元輸出端相連的電壓變換單元；與電壓變換單元輸出端相連的輸出單元；所述輸出單元的輸出端與LED燈具相連；還包括DSP主控芯片單元和隔離驅動單元；所述DSP主控芯片單元發出PWM脈寬調制信號控制所述隔離驅動單元，繼而控制電壓變換單元的電壓轉換。

所述輸入濾波整流單元中采用的電容為無極性固體電容；所述輸出單元中采用的電容為高分子固體電容。

所述電壓變換單元中的變壓器為集成一體化變壓器。

所述集成一體化變壓器為大功率輸出電感和主變壓器磁合成；采用多層PCB板為繞組；銅帶中嵌入鐵氧體磁芯，銅帶分為兩段，分別作為集成一體化變壓器的主輸出線包和大功率輸出電感線包。

所述DSP主控芯片單元采用模糊預測算法程序控制技術，采用的芯片型號為56F8323。