[發明專利]一種無橋式LED驅動電源

有效

• 申請號: 201610204658.3
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105792421B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 沈艷霞;蔡成超
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于LED驅動電源領域，具體為一種無橋式LED驅動電源。

背景技術

LED燈因具有壽命長、功耗低、易調光等優點逐漸取代白熾燈、鈉燈、熒光燈成為第四代綠色光源。LED燈的發光亮度與流過電流大小成正比，是典型的電流型器件，其理想的供電方式是恒流供電。市場上多數非隔離型LED驅動電源采用線性恒流LED驅動電路，其外圍電路簡潔、控制方法簡單但是存在著兩倍工頻的脈動電流，例如市電頻率是50Hz，則流過LED的電流中含有100Hz交流分量，會導致LED產生頻閃。近年的研究表明，人在這種有頻閃的光源下長期學習工作，容易產生疲勞，并對人眼損害很大，也會影響到LED的色彩和發光效率。

現有非隔離型LED驅動電源的簡易原理框圖如圖1所示，包括一AC交流電源，一二極管整流橋，一PFC(功率因數校正)變換器，一輸出電容Co，一輸出電感Lo；其中AC交流電源一般為220V/50Hz的市電，經二極管整流橋整流為直流電，再經PFC變換器將電路的功率因數提高到國家標準以上，最后經LC低通濾波電路濾除高頻分量后對LED負載供電。

上述LED驅動電源是將市電通過二極管整流橋整流成直流電再對LED負載進行供電。電流流過路徑包含了兩個二極管，增加了電能損耗，并且整流橋輸出電流會產生畸變，導致諧波污染，需要添加PFC電路來提高輸入功率因數，而增加的PFC電路又會進一步增加電能損耗。

發明內容

針對現有非隔離型LED驅動電源存在的上述技術問題，本發明提出了一種無橋式LED驅動電源，在滿足國家對功率因數要求的同時，實現無頻閃及電能的高效利用。

一種無橋式LED驅動電源，其特征在于：包括220V交流電源、EMI濾波器、Dual-Zeta電路、LED負載、輸出電流采樣電路、輸出電壓采樣電路、PWM開關控制器；其中：EMI濾波器的輸入端與220V交流電源相連，EMI濾波器輸出端與Dual-Zeta電路輸入端相連，Dual-Zeta電路輸出端與LED負載相連，PWM開關控制器的輸入端與LED負載的電流采樣電路、輸出電壓采樣電路相連，PWM開關控制器輸出端與MOS管Q1、Q2的柵極相連。

所述的Dual-Zeta電路包括兩個N溝道增強型MOS管Q1和Q2，三個二極管D1、D2和D3，兩個儲能電感L3和L4，三個儲能電容C5、C6和C7，電阻R1；所述的MOS管Q1和Q2改變其導通占空比即可改變輸出電壓Vo大小，二極管D1和D2用來控制電流流向，儲能電容C5和C7、儲能電感L3和L4用來儲存和傳遞能量，二極管D3在MOS管關斷后可分別與電感L3、L4形成續流回路，電阻R1和電容C6串聯后再并聯在二極管D3兩端組成吸收電路防止D3兩端產生尖峰電壓。其中Dual-Zeta電路采用峰值電流模式控制方法，峰值電流模式對輸入電壓的波動和輸出負載的變化響應速度快。

所述的輸出電流采樣電路中R3采用可變電阻器，調節R3大小即可實現對LED亮度的調節。

所述的PWM開關控制器采用固定頻率電流模式芯片UC3843，只需較少的外部元件就能獲得理想的MOS管驅動信號。

與現有技術相比，本發明無橋式LED驅動電源采用峰值電流控制方法，結合開關電源專用芯片UC3843，使得電路在實現LED負載無頻閃的同時，提高了LED驅動電源效率，減少電路元器件數目從而降低了成本。

附圖說明

圖1為現有非隔離型LED驅動電源原理框圖；

圖2為本發明無橋式LED驅動電源的電路圖；

圖3為本發明無橋式LED驅動電源正半周期工作原理圖；

圖4為本發明無橋式LED驅動電源正半周期工作波形示意圖。

具體實施方式

為了更為具體的描述本發明，下面結合附圖及具體實施方式對本發明的技術方案進行詳細說明。

一種無橋式LED驅動電源如圖2所示，其特征在于：包括220V交流電源、EMI濾波器、Dual-Zeta電路、LED負載、輸出電流采樣電路、輸出電壓采樣電路、PWM開關控制器；其中：EMI濾波器的輸入端與220V交流電源相連，EMI濾波器輸出端與Dual-Zeta電路輸入端相連，Dual-Zeta電路輸出端與LED負載相連，PWM開關控制器的輸入端與LED負載的電流采樣電路、輸出電壓采樣電路相連，PWM開關控制器輸出端與MOS管Q1、Q2的柵極相連。