[發明專利]一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路

在審

• 申請號: 201410576836.6
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104320879A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 朱漢敏;徐進
• 申請（專利權）人: 蘇州經貿職業技術學院
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及LED驅動電路設計領域，特別涉及一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路。

背景技術

在交流電路中，功率因數是有功功率和視在功率的比值。因而功率因數是電氣系統一個重要的參數，提高功率因數可以減少電氣系統中無功功率的消耗。市電是50Hz交流電，而一般用電設備所需要的供電電源為直流電，為此，通常是將交流電壓先整流，再濾波，后通過直流變換器獲得直流電壓。整流濾波部分通常采用二極管橋式整流和電容濾波。只有在輸入電壓的峰值附近才有輸入電流，但輸入電流中含有豐富的諧波，使得輸入功率因數很低，一般約為0.6。而輸入電流中的諧波會嚴重危害電網。

市電頻率為50Hz，電壓值90V-264V。因此凡是由市電供電的系統，都要求其適應于市電電氣參數的變化。同時，在LED照明系統中，當個別支路LED出現故障時，需要LED照明系統自動調整保證其正常工作，即具有負載動態自適應調整能力。

LED本身發熱量比較大，尤其是功率增加，隨著電流的增大，LED散熱問題顯得越來越突出。LED在工作過程中會放出大量的熱，使管芯結溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減，非輻射復合增加，器件的漏電流增加，半導體材料缺陷增長，金屬電極電遷移，封裝用環氧樹脂黃化等等，嚴重影響LED的光電參數，甚至使功率LED失效。因此，必須提高市電LED照明系統的效率，減少不必要的功率消耗。

現有的市電LED系統自適應技術是通過控制電路檢測LED燈上的電流實現自動調整，使LED上的電流有效值為與供電電壓無關的恒定量，保證LED能穩定工作。同時控制芯片自動應對LED系統中可能出現的個別LED短路、開路等各種電路故障，以保證照明系統能正常工作。

而HS6562功率因數校正控制芯片內部集成了一個具有諧波優化功能的乘法器，使芯片在寬輸入電壓范圍內和大負載范圍內具有極低總諧波失真（Total?Harmonic?Distortion-THD），具有良好的功率因數校正功能，但現有的由該芯片構成的功率因數校正控制電路不能即對輸出直流電的電壓進行檢測校正，也對電流進行檢測校正，使得輸出直流電的功率因數控制適應性較差。

此外，目前大多數LED驅動式電源采用兩種方案正激式或反激式驅動，功率因數自適應校正較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，以解決現有的LED驅動電路功率因數較低的問題。

本發明的第二目的在于提供一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，以實現自適應調整LED驅動電路的功率因數，提高市電LED照明系統的轉化效率，減少不必要的功率消耗。

為實現上述目的，本發明提供了一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，包括：

一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，包括：

濾波整流電路，用于對輸入的市電進行濾波及整流并輸出第一電壓信號；

LED反激式開關電路，與所述濾波整流電路耦合，用于接收所述第一電壓信號進行幅值變換，并輸出第二電壓信號；

高頻整流濾波電路，與所述LED反激式開關電路耦合，接收所述第二電壓信號進行高頻濾波，并輸出第三電壓信號作為LED電源；

檢測電路，用于檢測所述LED電源的工作電路，獲得該工作電路的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號并分別輸入一電壓環電路及一電流環電路進行放大，輸出放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號；

正弦波電壓峰值檢測電路，用于采樣所述第一電壓信號并作為正弦峰值基準信號輸出；

功率因數校正電路，包括控制芯片、MOS管開關及相應的外圍電路，控制芯片用于接收所述放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號以及正弦峰值基準信號，優化總諧波失真以及調節控制芯片的輸出電壓及輸出電流以控制所述MOS管開關的通斷；其中，所述MOS管開關與所述LED反激式開關電路耦合，所述功率因數校正電路通過所述MOS管開關控制所述LED反激式開關電路使輸出的LED電源的工作電路具有穩定的電壓及穩定的電流；

第一輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并為所述功率因數校正電路提供工作電源；第二輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并分別為所述電流環電路及電壓環電路提供電源。