[發(fā)明專(zhuān)利]一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210506096.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103037576A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 余姚億威電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 余姚德盛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239
• 代理人: 鄭洪成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電源電路，特別涉及LED恒流驅(qū)動(dòng)電源電路。

背景技術(shù)

最早出現(xiàn)的功率因數(shù)校正技術(shù)是由大電感和大容量的電容構(gòu)成的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的PFC。無(wú)源功率校正的主要優(yōu)點(diǎn)有高效率、高可靠性、低EMI、低價(jià)格；缺點(diǎn)是濾波電容和電感的值較大，使得電源體積較大而笨重，較難實(shí)現(xiàn)較高的功率因數(shù)，實(shí)際中諧波電流的抑制也不理想。

有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)采用有源器件實(shí)現(xiàn)PFC，如開(kāi)關(guān)管和控制電路。APFC轉(zhuǎn)換器由于工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了小體積、重量輕、高效率和高PF等優(yōu)點(diǎn)。

APFC包括有源兩級(jí)PFC和有源單級(jí)PFC。單級(jí)PFC反激式電源是目前的研究的熱點(diǎn)，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易于實(shí)現(xiàn)多路輸出等優(yōu)點(diǎn)，但是效率不高、溫升較高、EMI較強(qiáng)、工頻紋波較大，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)在高效率LED驅(qū)動(dòng)器對(duì)功率因數(shù)校正最低要求，使這些電源無(wú)法達(dá)到對(duì)LED燈具的高效率和長(zhǎng)壽命的保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可靠、高功率因數(shù)的單級(jí)PFC反激式LED恒流驅(qū)動(dòng)電源電路。

本發(fā)明研制出的驅(qū)動(dòng)電源電路，改進(jìn)變壓器設(shè)計(jì)，改進(jìn)箝位電路，，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了電源的同步整流，使得EMC設(shè)計(jì)的傳導(dǎo)干擾達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)良好的熱設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)；提高了電源的效率。

本發(fā)明可通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電源電路，含有EMI濾波模塊、整流模塊、功率因數(shù)校正和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊；外部輸入的交流市電經(jīng)過(guò)前端EMI濾波模塊濾波后，經(jīng)整流模塊變?yōu)榈谝恢绷麟姡摰谝恢绷麟娫俳?jīng)功率因數(shù)校正和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊的功率因數(shù)校正和降壓后變?yōu)榈诙绷麟姡摰诙绷麟婋妷航档桨踩妷阂詢(xún)?nèi)，實(shí)現(xiàn)了高低壓的電氣隔離。驅(qū)動(dòng)控制模塊實(shí)現(xiàn)電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。

該驅(qū)動(dòng)電源電路采用主控芯片L6561，電阻R1和R2組成輸入分壓采樣電阻，與L6561的端口3相連；電容C2是電壓采樣濾波電容；電阻R9是初級(jí)電流檢測(cè)電阻，由變壓器的輔助繞組實(shí)現(xiàn)提供電流過(guò)零檢測(cè)信號(hào)及給L6561提供能量，與L6561的引腳4相連，該端口為L(zhǎng)6561內(nèi)部比較器的反向輸入端；電阻R10為過(guò)零檢測(cè)限流電阻；電阻R7在電源剛通電時(shí)給L6561提供啟動(dòng)電壓的限流電阻；電阻R8為MOS管的限流驅(qū)動(dòng)電阻，輸出電壓經(jīng)過(guò)運(yùn)放LM358和光耦構(gòu)成的反饋環(huán)和通過(guò)電阻R5、電阻R6反饋到誤差放大器的輸入端引腳1。

該驅(qū)動(dòng)電路中采用恒流限壓反饋環(huán)路，電阻R3、電阻R4和電容C3組成了反饋環(huán)誤差放大器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)；基準(zhǔn)電壓源TL431提供2.5V基準(zhǔn)電壓源，電阻R11是TL431的限流保護(hù)電阻。由可調(diào)電阻R14、電阻R12和電阻R13組成分壓電阻，分出一個(gè)設(shè)定的電壓提供給運(yùn)放的反向端，以便與電流采樣電阻R21差分比較。電阻R15是運(yùn)放反饋電阻，運(yùn)放的同向端由一個(gè)平衡電阻R19接到電流采樣電阻R21的高壓端，組成電源的恒流反饋環(huán)。電阻R20是限壓環(huán)路的平衡電阻；電阻R17和電阻R18組成輸出電壓采樣電路，分出2.5V的電壓提供給運(yùn)放的同向端；電阻R16是運(yùn)放的反饋電阻；這樣組成電源的限壓反饋環(huán)。兩個(gè)運(yùn)放通過(guò)由兩個(gè)二極管組成的“或門(mén)電路”和限壓電阻R22、濾除高頻電容C6接向光耦。

電阻R0、電容C0、二極管D1和二極管D2組成吸收漏感的箝位電路。當(dāng)MOS管T1導(dǎo)通時(shí)，能量存儲(chǔ)在變壓器初級(jí)繞組N1的電感Lp和漏感Llk中，當(dāng)T1關(guān)閉時(shí)，Lp中的能量轉(zhuǎn)移到次級(jí)繞組N2輸出，但漏感Llk中的能量不能傳遞到次級(jí)，需要箝位電路吸收漏感的能量。二極管D1和D2采用P6KE180A，并添加電阻R23，可以進(jìn)一步降低溫升、提高抑制高頻振鈴和抑制系統(tǒng)的EMI能力，電阻R23一般小于100歐姆。在電路中用R0和C0設(shè)定箝位電壓，D1設(shè)定箝位電壓的上限，僅在電源啟動(dòng)和負(fù)載變動(dòng)時(shí)起作用。電阻R0用1個(gè)75K、2W氧化膜電阻；電容C0采用三個(gè)472的高壓瓷片電容并聯(lián)。

本發(fā)明采用臨界導(dǎo)通模式的高功率因數(shù)校正，既實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)的校正，又完成降壓和高低壓的電氣隔離；實(shí)現(xiàn)了電源的恒流限壓反饋環(huán)路設(shè)計(jì)，使其滿(mǎn)足LED驅(qū)動(dòng)的特殊要求，對(duì)電源進(jìn)行了熱設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了良好散熱，提高了電源的可靠性；改進(jìn)了漏感箝位電路，降低了系統(tǒng)的電磁干擾，提高了箝位電路可靠性。明顯地提高了電源的效率，可達(dá)93％。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明電源電路整體結(jié)構(gòu)框圖。