[發明專利]高功率因數發光二極管驅動電路結構

有效

• 申請號: 201310016297.6
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103052240A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 田劍彪;朱振東;孫菊根;孫文浩
• 申請（專利權）人: 紹興光大芯業微電子有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及電路結構技術領域，特別涉及驅動電路結構技術領域，具體是指一種高功率因數發光二極管驅動電路結構。

背景技術

隨著LED技術的發展，LED照明逐漸成為節能和綠色照明的主流。對于接入交流電網的LED，功率因數都有一定的要求，如果功率因數不夠，則會對電網造成一定的污染。如今，歐洲和美國都已對接入電網的LED燈泡做了明確的功率因數要求。

傳統的帶功率因數校正（PFC）的反激式LED驅動結構，均采用采樣電路從整流后的母線上采樣輸入交流電壓信號的方法，再通過內部乘法器，控制功率管開關占空比，實現功率因數校正。

圖1是傳統LED驅動電路普遍采用的反激式原邊調制LED驅動電路的示意圖。輸入端由AC電壓源、橋式整流電路100等模塊組成。負載輸出端包括續流二極管106、輸出濾波電容C3、LED負載107。輸入端和輸出端之間由變壓器XFMR起電氣隔離和能量轉換作用，該變壓器包含初級繞組103，次級繞組105、輔助繞組104。母線電壓采樣電路由電阻R5和R6組成。控制電路109的供電電路包括啟動電阻R4、二極管102和供電電容C2。環路電壓采樣電路由電阻R1、R2組成。電路還包括功率管108和峰值電流采樣電阻R3。

工作時，經整流后的母線電壓101通過采樣電阻R5和R6，得到采樣信號進入控制電路109的MULTI腳。控制電路109利用該采樣到的信號，控制功率管108的開關占空比，使得整個LED驅動電路從AC電壓源抽取的電流峰值包絡為正弦波形，且與其電壓同相位。

這種驅動電路結構需要母線電壓采樣電路，并且需要控制電路單獨給出管腳MULTI來采樣信號。由于采樣電阻R5和R6的存在，會增大該驅動電路的待機功耗，尤其是在交流輸入電壓較高的情況下，同時也限制了整機體積的小型化。由于需要單獨的控制電路管腳，不利于控制電路面積的減小和功能的豐富。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種無需母線電壓采樣電路，省去控制電路的采樣輸入管腳，可以有效降低電路成本、降低電路待機功耗，有利于整機體積的小型化，有利于控制電路面積的減小和功能的豐富，且應用范圍較為廣泛的高功率因數發光二極管驅動電路結構。

為了實現上述的目的，本發明的高功率因數發光二極管驅動電路結構具有如下構成：

該高功率因數發光二極管驅動電路結構包括橋式整流電路和變壓器，該變壓器包括初級繞組、次級繞組和輔助繞組，所述的橋式整流電路的輸入端連接交流電壓源，其輸出端通過母線連接所述的初級繞組，所述的次級繞組連接發光二級管負載。所述的電路結構還包括驅動控制電路模塊、環路電壓采樣電路模塊和功率管；所述的驅動控制電路模塊包括負電壓信號采樣端FB，所述的環路電壓采樣電路模塊連接于所述的輔助繞組與接地端之間，該環路電壓采樣電路模塊還連接于所述的負電壓信號采樣端FB，該驅動控制電路模塊根據所述的負電壓信號采樣端FB采樣獲得的輔助繞組的負電壓信號控制所述的功率管的開關占空比，構成帶功率因數的反激式發光二極管驅動電路結構。

該高功率因數發光二級管驅動電路結構中，所述的驅動控制電路模塊還包括電源輸入端VCC、驅動信號輸出端OUT和原邊信號采樣端CS，所述的母線通過啟動電阻分別連接供電電容以及所述的驅動控制電路模塊的電源輸入端VCC，所述的輔助繞組通過二極管連接所述的啟動電阻與供電電容間的節點；所述的功率管的集電極連接所述的初級繞組，該功率管的發射極通過電流峰值采樣電阻接地，所述的驅動信號輸出端OUT連接所述的功率管的基極，該功率管的發射極連接所述的原邊信號采樣端CS，該驅動控制電路模塊通過將所述的負電壓信號采樣端FB采樣獲得的輔助繞組的負電壓信號轉換為相應的電流信號表征所述的母線的電壓，進而控制所述的功率管的開關占空比，使該高功率因數發光二級管驅動電路結構從交流電壓源抽取的電流峰值包絡為正弦波形，且電流峰值包絡與其電壓同相位。

該高功率因數發光二級管驅動電路結構中，所述的環路電壓采樣電路模塊包括第一電阻和第二電阻，該第一電阻的一端連接于所述的第二電阻的一端，該第一電阻的另一端連接于所述的輔助繞組與二極管之間的節點，所述的第二電阻的另一端接地，所述的第一電阻和第二電阻之間的節點連接于所述的負電壓信號采樣端FB。