[實用新型]基于動態余量控制的高功率因數LED驅動電源

有效

• 申請號: 201921175959.3
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN210518919U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 程紅麗;沈嘉鈺
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H05B45/10
• 分類號: H05B45/10;H05B45/345
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

本實用新型公開了一種基于動態余量控制的高功率因數LED驅動電源，該電源系統可分為一次電源電路和LED恒流驅動電路。一次電源電路包括整流濾波電路、第一芯片供電電路、反激變換器、RCD鉗位電路和信號采樣電路，實現功率因數校正以及降壓穩定輸出功能；LED恒流驅動電路包括第二芯片供電電路、動態余量控制電路、調光電路和四個單獨電流輸出通道控制LED恒流驅動，同時根據負載電壓調整一次電源電路的輸出電壓，從而實現動態電壓調整功能，從而使電路工作效率最大化。本實用新型電路結構簡單，同時實現功率因數校正和LED驅動功能，可提高電路功率因數和工作效率。

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術領域，具體涉及一種基于動態余量控制的高功率因數LED驅動電源。

背景技術

隨著現代經濟的迅速發展，能源緊張的矛盾日益顯現，推行綠色照明是節約能源和可持續發展的必然方向。LED光源不含有毒和有害物質，同時具有節能、安全可靠和壽命長等特點，不但適合室內外大型照明設備，同時也可應用于便攜設備的背光、照明等功能。但 LED屬于低壓驅動，不可直接連接市電，需要設計相應的一次電源降壓電路，匹配LED特性。

LED驅動電源需考慮一次電源與驅動方式的設計。一次電源為 AC-DC電路，連接市電，為保障電網質量和用電設備的安全運行，功率因數校正在其中是必不可少的功能。考慮到電源系統的安全可靠運行，通常采用帶隔離的反激變換器作為基本拓撲，可同時實現恒壓輸出和功率因數校正功能。

功率因數校正是通過使輸入電流波形跟隨輸入電壓波形，從而提高電氣設備轉換效率，降低諧波分量。峰值電流控制是一種簡單常用的方法，直接采用電感電流和電壓外環設計得到的基準電流進行比較，從而得到驅動脈沖。實際上就是檢測電感的瞬時峰值電流變化，進而控制變換器輸入電流波形。

LED驅動電源采用恒流驅動方式，能夠避免驅動電流超出最大額定值，從而有效提升了電源可靠性，同時還能確保每個LED亮度、色度保持一致，達到預期亮度要求，延長了使用壽命。

對于需要產生更多照明的場合，LED通常采用多個串聯再并聯的連接方式。當外界溫度、光照等環境變化時，LED壓降發生變化，同時需要維持每個通道的亮度平衡，這需要對LED的正向電壓進行調節，動態余量控制可以有效解決該問題，通過動態調整LED正向輸入電壓，使電路的工作效率最大化。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于動態余量控制的高功率因數 LED驅動電源，電路結構簡單，控制難度低，可同時實現功率因數校正和LED驅動功能。

本實用新型的技術方案是：基于動態余量控制的高功率因數LED 驅動電源，包括一次電源電路和LED恒流驅動電路，一次電源電路接入交流市電、包括整流濾波電路、第一芯片供電電路、反激變換電路、RCD鉗位電路和信號采樣電路；

由電容C1并聯整流橋D1構成整流濾波電路；

第一芯片供電電路包括由電阻R3、電容C5和穩壓二極管D5構成的啟動供電電路以及由輔助繞組、二極管D3和電容C3構成的輔助供電電路；

反激變換電路包括反激變壓器T1、驅動芯片L6562N、開關管 Q1、整流二極管D4和電容C6；

RCD鉗位電路包括二極管D2、電阻R5和電容C2；

信號采樣電路包括輸入電壓采樣電路、電感電流采樣電路和輸出電壓采樣電路；

其中輸入電壓采樣電路包括電阻R1、R2和電容C4，

電感電流采樣電路包括電阻R4和R6，

輸出電壓采樣電路包括分壓電阻R11、R12、穩壓源TL431、電容C7、電阻R9、光耦PC817、限流電阻R10、光耦輸出電阻R7和 R8；