[實(shí)用新型]高效率LED恒流源的紋波濾波電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220303256.6
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN202634752U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉開展
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門方光電子科技有限公司
• 主分類號: H05B37/00
• 分類號: H05B37/00
• 代理公司: 廈門市誠得知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 35209
• 代理人: 方惠春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)高效率LED恒流源的紋波濾波電路。

背景技術(shù)

LED發(fā)光效率高，能耗低，成為節(jié)能照明燈的首選，是未來節(jié)能產(chǎn)品使用的主要趨勢。現(xiàn)在對于數(shù)量多的LED燈串，大都采用恒流供電的方式，使得LED發(fā)光效率增高，使用壽命增加。LED恒流電源常常會出現(xiàn)由于市電導(dǎo)致的低頻紋波及自身的開關(guān)電路所產(chǎn)生的高頻脈沖干擾等綜合性紋波，且由于LED是電壓型負(fù)載，普通濾波電容上的微小電壓變化都會引起負(fù)載LED電流的較大變化，從而導(dǎo)致其紋波系數(shù)更大。由于大紋波電流會使燈的亮度有100或120次/每秒的明暗變化，雖然這種變化人眼感覺不到，也不影響一般照明，短時(shí)間內(nèi)人眼也感覺不到有任何異常。但是，如果長時(shí)間在這種明暗變化的燈光下工作時(shí)，會影響人眼的舒適度，容易產(chǎn)生視覺疲勞，會加速年青人的近視，或老年人的老花。此外，這種大紋波的燈光作為攝影照明時(shí)，由于攝影的掃描頻率與光的紋波頻率不同步，高紋波的照明會導(dǎo)致每幅圖像的亮度不均勻，從而影響了影像的質(zhì)量，因此無紋波（紋波系數(shù)≤1%）的LED燈源將成為對光線要求較高的應(yīng)用場合的首選，例如：攝影棚、辦公室、學(xué)校等。

目前LED恒流源低紋波電路的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種：

一是在市電交流整流輸出端及開關(guān)電路輸入端之間加大電解電容，這種電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，濾波效果好，且電源的工作效率也較高，但其功率因素太低，一般為0.5-0.6PF，不符合國家電網(wǎng)的節(jié)電和安全的要求，不宜大量推廣使用，特別是不宜在較大功率的電源中使用；

二是在市電交流整流輸出端和開關(guān)電路輸入端之間加入功率因素補(bǔ)償電路，這是目前常用的方法，但這部分的成本較高，體積較大，電源的總工作效率降低較多；

三是在開關(guān)電路后面的整流輸出端加很大的濾波電容，這種電路結(jié)構(gòu)簡單、電源的功率因素和工作效率可以做得較高，不過，這種電路的體積和成本會大幅度上升，比如：將20%的紋波降至1%，電容的體積和成本都要同時(shí)增大20倍左右，這在很多的時(shí)候，電源的體積不允許那么大，成本也不允許那么高，其使用范圍自然受限。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種高效率LED恒流源的紋波濾波電路，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中LED恒流低紋波電路元件數(shù)量多、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差、效率低等問題，提供一種改進(jìn)的用于消除LED恒流電源紋波的電路，減少電路元件數(shù)量，縮小體積、降低成本、降低損耗，提高電路可靠性、工作效率和濾波效果。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：高效率LED恒流源的紋波濾波電路，所述的紋波濾波電路是連接于恒流開關(guān)變壓器整流輸出端與LED負(fù)載之間，所述的紋波濾波電路是由電容C1、電阻R1、電容C2、電阻R2、三極管放大單元、二極管D1和電感L1組成，其中電容C1并聯(lián)在恒流開關(guān)變壓器整流輸出端，電阻R1和電容C2串聯(lián)后再與電容C1并聯(lián)，電阻R2的一端連接于電阻R1和電容C2的連接處的共有端上，電阻R2的另一端接三極管放大單元的恒流控制端，三極管放大單元的輸入端連接于電容C1和電阻R1的連接處的共有端，三極管放大單元的輸出端與電感L1的一端相連接，電感L1的另一端接LED負(fù)載的一端，LED負(fù)載的另一端連接于電容C1和電容C2的連接處的共有端，二極管D1與三極管放大單元并聯(lián)。

所述的電容C1將恒流開關(guān)電源的輸出整流電流初步濾波成較為平穩(wěn)的直流輸出；所述電容C2通過電阻R1從電容C1中得到標(biāo)準(zhǔn)且平滑的電壓；所述電阻R2和電感L1對輸出電流進(jìn)行檢測，其中電阻R2和電感L1的直流內(nèi)阻檢測輸出電流中的低頻電流，所述電感L1的感抗檢測輸出電流中的開關(guān)脈沖；經(jīng)過電阻R2和電感L1檢測后的輸出電流通過三極管放大單元的放大調(diào)整，即通過BJT管的內(nèi)阻自動調(diào)整濾除低頻紋波和開關(guān)脈沖紋波，將輸出電流平滑成幾乎無紋波的直流輸出；所述的電阻R1、電阻R2和二極管D1還用于對三極管放大單元進(jìn)行充放電保護(hù)，防止放大單元因過壓或過流而損壞。

進(jìn)一步的，所述的三極管放大單元由NPN型三極管Q1和PNP型三極管Q2組成的二級放大電路，三極管Q1的基極接電阻R2的一端，三極管Q1的集電極接三極管Q2的基極，三極管Q1的發(fā)射極接三極管Q2的集電極，三極管Q2?的發(fā)射極接二極管D1的陰極，三極管Q2的集電極接二極管D1的陽極，電感L1的一端接三極管Q2的集電極，電感L1的另一端為紋波濾波后的電源正極輸出端，該正極輸出端接LED負(fù)載的正極，該電源的負(fù)極輸出端分別接電容C1、電容C2和LED負(fù)載的負(fù)極，該電源的負(fù)極輸出端在紋波濾波前后都是直通的。