[實用新型]一種用于高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源的PWM調(diào)光電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720366798.0
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN206640841U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧小兵
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳天源中芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 廣東前海律師事務(wù)所44323
• 代理人: 黃桂林

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種PWM調(diào)光電路，尤其涉及一種用于高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源的PWM調(diào)光電路。

背景技術(shù)

隨著LED驅(qū)動電源的發(fā)展以及綠色節(jié)能環(huán)保的要求，目前LED驅(qū)動電源普遍具有調(diào)光功能。在各種調(diào)光方式中，PWM調(diào)光是應(yīng)用最為普遍和豐富的一種。LED驅(qū)動電源的PWM調(diào)光電路，利用外部MCU輸出的PWM信號來控制LED驅(qū)動電源的輸出電流，從而調(diào)節(jié)LED的亮度，以實現(xiàn)PWM調(diào)光的目的。

對于高功率因數(shù)的原邊反饋LED驅(qū)動電源，在PWM信號控制LED驅(qū)動電源的輸出電流方面，傳統(tǒng)的解決方法是將外部MCU輸出的PWM信號轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的模擬電壓，根據(jù)PWM信號的占空比不同轉(zhuǎn)化為不同電壓大小的模擬電壓。該模擬電壓作為LED輸出電流的基準電壓，從而得到不同大小的LED輸出電流。

圖1是傳統(tǒng)的具有PWM調(diào)光功能的高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源，通常包括：整流橋D1～D4,輸入濾波電容C1,啟動電阻R1,供電電容C2,控制芯片U1,FB分壓電阻R1、R2,整流二極管D5,變壓器初級繞組峰值電流采樣電阻R4,功率開關(guān)管Q1，變壓器T1，次級整流二極管D6,輸出電容C3,輸出電阻R5和LED負載LEDs。在控制芯片U1內(nèi)部，通常包括：PWM調(diào)光控制單元，電流采樣單元，誤差放大單元，電壓基準單元，恒流控制單元和邏輯與驅(qū)動單元；其中PWM調(diào)光控制單元的電路如圖2所示。在PWM信號為高電平時，開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開，此時LED輸出電流的基準電壓REF對濾波電容C1進行充電；當(dāng)PWM信號為低電平時，開關(guān)S1斷開、開關(guān)S2閉合，此時濾波電容C1開始對地進行放電；因此通過PWM信號的高低電平切換，最終將LED輸出電流的基準電壓REF濾波成為一個REFD的模擬電壓，作為PWM調(diào)光時LED輸出電流的基準電壓。隨著PWM信號的占空比變化，則PWM調(diào)光時LED輸出電流的基準電壓REFD也相應(yīng)變化，從而得到不同大小的LED輸出電流，以實現(xiàn)PWM調(diào)光的目的。

圖3為傳統(tǒng)的具有PWM調(diào)光功能的高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源在不同PWM占空比時對應(yīng)的關(guān)鍵節(jié)點波形圖。從圖中可以看到，在PWM占空比為50％時，由于此時LED輸出電流基準電壓為不調(diào)光時的一半，則對應(yīng)的變壓器初級繞組峰值電流大小和控制芯片的工作周期也為不調(diào)光時的一半。更進一步地，在PWM占空比為25％時，由于此時LED輸出電流基準電壓為不調(diào)光時的1/4,則對應(yīng)的變壓器初級繞組峰值電流大小和控制芯片的工作周期也為不調(diào)光時的1/4。由此可以得到，在高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源的PWM調(diào)光中，這種通過PWM信號來單純減小LED輸出電流基準電壓的電路，在實現(xiàn)了LED的PWM調(diào)光目的同時也持續(xù)增大了LED驅(qū)動電源的工作頻率。

傳統(tǒng)的用于高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源的PWM調(diào)光電路存在以下缺點：傳統(tǒng)的PWM調(diào)光電路在調(diào)光過程中隨著PWM信號的占空比降低會增大了LED驅(qū)動電源的工作頻率。LED驅(qū)動電源工作頻率的增大則會增加功率開關(guān)管以及整個系統(tǒng)的功耗，也會增加整個LED驅(qū)動電源的溫升，從而降低了系統(tǒng)的效率和可靠性；更嚴重的是，工作頻率的增大會使得整個LED驅(qū)動電源的電磁干擾變大,這需要增加額外的抗電磁干擾電路，從而增加了系統(tǒng)的成本和調(diào)試難度。另外，傳統(tǒng)的PWM調(diào)光電路在調(diào)光過程中隨著PWM信號的占空比降低會相應(yīng)減小變壓器初級繞組的峰值電流。當(dāng)峰值電流減小到一定程度時，由于控制芯片內(nèi)部最小導(dǎo)通時間的作用，會使得峰值電流不再隨PWM信號占空比的降低而減小，使得LED輸出電流不隨PWM調(diào)光信號占空比的變化而變化。從而導(dǎo)致PWM調(diào)光在低占空比時存在較差的調(diào)光線性度，因此局限了PWM調(diào)光占空比的范圍。

在講究成本并追求高質(zhì)量的PWM調(diào)光性能的高功率因數(shù)原邊反饋LED驅(qū)動電源設(shè)計中，這種傳統(tǒng)的PWM調(diào)光控制電路越來越具有局限性。

實用新型內(nèi)容