[實用新型]帶功率因素校正的單級恒流LED電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020280848.1
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN201766737U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉劍濱
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫綠能電子有限公司
• 主分類號: H05B37/00
• 分類號: H05B37/00;H05B37/02;H02M1/42
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種LED燈電源，尤其是一種帶功率因素校正的單級恒流LED電源。

背景技術(shù)

LED作為一種全新的照明方式，具有節(jié)約能源，壽命長，無汞污染等顯著優(yōu)點，發(fā)展前景廣闊。

現(xiàn)有的LED電源一般采用傳統(tǒng)的開關(guān)電源方案設(shè)計電路，開關(guān)電源控制部分是不帶功率因素校正的，從而給電網(wǎng)帶來污染，功率大時尤其明顯。如果需要功率因素校正，則需要前面額外再增加一級功率因素校正電路。

如圖1，傳統(tǒng)做法，先將交流輸入整流成Vbus1，然后通過專門的功率因素校正電路，如L6562A等，升壓輸出直流Vbus2。通過L6562A的調(diào)整，由于非阻性負載所導(dǎo)致的交流輸入電壓和交流輸入電流之間的相位角縮小至0，這樣功率因素接近1。Vbus2輸出后面接一個大容量的高壓電解電容E1穩(wěn)壓濾波。通過傳統(tǒng)的開關(guān)電源電路，比如TEA1552T，可以把高壓直流Vbus2通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動LED所需要的低壓直流Vs。Vs再通過TL341的穩(wěn)壓，便得到LED所需要的Vout。

傳統(tǒng)電路存在以下幾個問題：

1，效率低。假設(shè)從Vbus1到Vbus2轉(zhuǎn)換效率η1，從Vbus2到Vs轉(zhuǎn)換效率η2，則整體效率為η1×η2，整體效率不佳。作為一種綠色照明方式，對LED照明來說，高效節(jié)能是LED照明的基礎(chǔ)和發(fā)展方向。

2，成本高，故障率高。功率因素校正和開關(guān)電源轉(zhuǎn)換采用2級電路，增加了器件成本和生產(chǎn)成本，同時器件多，也會導(dǎo)致故障率高，影響LED照明的推廣。

3，壽命短。傳統(tǒng)開關(guān)電源的做法，需要在Vbus2后面增加一個大容量高壓電解電容穩(wěn)壓濾波，由于電解電容在高壓、高溫的情況下，電解液易揮發(fā)，壽命短，成為制約整個控制器壽命的短板。

4，恒流效果差。傳統(tǒng)開關(guān)電源一般采用恒壓控制，恒壓下的LED燈，電壓的微小波動都會導(dǎo)致電流的較大波動。電流波動大，即LED功率波動較大，會導(dǎo)致光照強度波動也大，還會影響LED的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種帶功率因素校正的單級恒流LED電源，是一種單級、無高壓電解電容以及恒流限壓的控制方式。

按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述帶功率因素校正的單級恒流LED電源包括依次相連的EMI/EMC模塊、橋式整流模塊，所述橋式整流模塊的輸出依次通過帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊、恒流限壓控制模塊連接到LED光源。

所述帶功率因素校正的開關(guān)電源DC-DC轉(zhuǎn)換模塊包括L6562A芯片，L6562A芯片的Vcc1腳通過第一電阻接橋式整流模塊輸出的高電平，L6562A芯片的OUT腳連接第二電阻和第二二極管的并聯(lián)電路，第二二極管的正極接MOS管柵極，MOS管漏極通過變壓器主繞組接橋式整流模塊輸出的高電平，MOS管源極和L6562A芯片的CS腳通過第三電阻接地，變壓器輔助繞組一端接地，另一端通過第一二極管接所述Vcc1腳，所述Vcc1腳同時通過第二電容接地，L6562A芯片的INV腳通過光耦與所述恒流限壓控制模塊連接。

所述恒流限壓控制模塊包括TSM1052芯片，變壓器次級繞組一端接地，另一端通過第三二極管和電解電容組成的整流濾波電路提供直流電壓，直流電壓通過第四二極管接TSM1052芯片的Vcc2腳，所述Vcc2腳連接穩(wěn)壓二極管的負極，穩(wěn)壓二極管正極接地，TSM1052芯片的Vctrl腳通過第四電阻接第四二極管的負極，并通過第五電阻接地；TSM1052芯片的Isense腳通過第六電阻接地，所述直流電壓和Isense腳接在LED光源兩端給LED光源供電。

作為優(yōu)選，所述直流電壓和TSM1052芯片的Isense腳通過串聯(lián)在LED光源兩端的共模濾波電感給LED光源供電。

所述橋式整流模塊的兩個輸出端之間連接第一電容，第一電容采用固態(tài)電容。

本實用新型的優(yōu)點是：

1、通過功率因素校正和開關(guān)電源控制合二為一的方式，提高控制器的整體效率，效率由η1×η2提高到η2，比同規(guī)格產(chǎn)品平均提高效率5％以上；降低成本，比同規(guī)格產(chǎn)品平均降低30％以上；器件的減少，也降低了產(chǎn)品的故障率。

2、通過取消壽命最短的高壓電解電容，延長控制器壽命，理論壽命由萬小時以內(nèi)延長到數(shù)萬小時。

3、通過采用同時帶有電流環(huán)和電壓環(huán)的電路，使輸出恒流，電流精度可達±1％，同時限壓。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電路框圖。

圖2是本實用新型電路框圖。

圖3是本實用新型電路原理圖。

具體實施方式