本發(fā)明涉及節(jié)能燈技術(shù)，具體來說是一種適用于大功率節(jié)能燈的驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：
隨著照明行業(yè)的發(fā)展，節(jié)能燈市場已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的階段，競爭更加激烈，優(yōu)勝汰劣、不斷引領(lǐng)行業(yè)新技術(shù)、降低成本、提高性價比是行業(yè)的大趨勢，特別是LED的不斷成熟與替代，更是節(jié)能燈行業(yè)不斷探索新技術(shù)、研究新線路、提高性價比的直接刺激因素，只有整體性能的不斷提升與價格的保持優(yōu)勢，才能使產(chǎn)品獨立于市場不倒與保持競爭優(yōu)異性，從而為公司取得最大效益。大功率節(jié)能燈顯色性指數(shù)高，可達79-85左右，大功率節(jié)能燈瓦數(shù)為100W以上，眾所周知，目前主流的大功率高可靠性節(jié)能燈線路主要采用的是前級APFC功率因素校正芯片+后級振蕩半橋輸出控制芯片的控制方式，雖然性能優(yōu)異，但成本高，與當今已經(jīng)出現(xiàn)的LED大功率節(jié)能燈相比，已經(jīng)不具有明顯的成本優(yōu)勢，所以，開發(fā)更具特色的低成本、性能卻保持不變或更優(yōu)異的新型實用線路，是必須要面對的課題，更是繼續(xù)引領(lǐng)與保持市場競爭力的核心因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、高功率因素、光輸出性能穩(wěn)定可靠、功率功率因數(shù)高及整燈壽命長的適用于大功率節(jié)能燈的驅(qū)動電路。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適用于大功率節(jié)能燈的驅(qū)動電路，包括前級拓撲電路和后級拓撲電路；其中，前級拓撲電路包括電阻FR1，電阻FR1與二極管D4的正極連接，二極管D4的負極與電容C12及工字電感L1的各一只腳相連，電容C12的另外一只腳連接電源N輸入部分；工字電感L1的另外一只腳連接到二極管D2正極與電容C7的一只腳上，二極管D2的負極與電解電容C8的正極與后級拓撲電路連接，電容C7的另外一只腳連接后級拓撲電路連接；電源正弦波交流負向交流電流經(jīng)電阻FR1輸入后進行二極管D5負向整流，二極管D5的正極與電容C4及工字電感L2的各一只腳相連，電容C4的另外一只腳連接電源N輸入部分，工字電感L2的另外一只腳連接到到二級管D3負極與電容C11的一只腳上，二極管D3的正極與電解電容C9的負極與后級拓撲電路連接，電容C11的另外一只腳連接到后級拓撲電路連接。所述后級拓撲電路包括三極管Q1，經(jīng)二極管D2的負極與電解電容C8整流濾波后的直流電壓一端的正極連接到三極管Q1集電極上，另外一端再分成兩路，其中一路連接電阻R13A和電阻R13B，另外一路連接到電阻R8和電阻R9上，R13A和電阻13B串聯(lián)后連接到二極管D14的負極；燈管的一組燈絲引腳上；,電阻R8和電阻R9串聯(lián)后分三路分別連接到電阻R10的一腳、電容C13的一腳及穩(wěn)壓管ZD2的負極上；電阻R10的另外一只腳連接到芯片的PC腳，電容C13的另外一只腳連接到電源地；穩(wěn)壓管ZD2的另外一只腳正極連接到電源地；電阻R10的與PC腳相連的腳還與電阻R11及電容C14分別相連；電阻R11的另外一只腳連接到電源地；電容C14的另外一只腳連接到電源地；電容C7和電容C11連接處與二極管D14的負極相連，形成第一回路，電容C7和電容C11連接處與燈管的一組燈絲相連，形成第二回路，第一回路和第二回路并聯(lián)后共同輸出，然后連接到電阻R6的一腳上；電阻R6的另外一腳與電阻R7串聯(lián)，電阻R7的另外一只腳再連接到芯片的VCC腳上，對芯片進行提供啟動電流供電，二極管D14的正極與這組燈絲的另外一只腳并聯(lián)后與電容C6一腳相連，電容C6的另外一只腳與二極管D13和二極管D10的正極及燈管的另外一組燈絲相連，二極管D13和二極管D10的負極與這組燈絲的另外一只腳并聯(lián)后與變壓器T1一腳相連，變壓器T1的另外一只腳分別連接到若干個支路上：第一個支路通過串聯(lián)D15連接到芯片的Vs腳上；第二個支路連接到三極管Q1的發(fā)射極上；第三個支路連接到三極管Q2的集電極上；第四個支路連接到電容C3上，電容C3的另外一只腳通過串聯(lián)D11連接到芯片的VB腳上；變壓器T1還有一只腳連接到電容C5上，電容C5的另外一只腳連接到兩個支路上，分別是二極管D1的正極與穩(wěn)壓管ZD1的負極上；二極管D1的負極再連接到兩個支路上：第一個支路是連接到電容C15上，電容C15的另外一只腳連接到電源地；D1的負極的另外一個支路連接到電阻R4上，電阻R4的另外一只腳連接到電阻R5上，電阻R5的另外一只腳連接到芯片的SW腳上。所述芯片為AT6158芯片。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果：1、本發(fā)明包括包括前級拓撲電路和后級拓撲電路；其中，前級拓撲電路包括電阻FR1，電阻FR1與二極管D4的正極連接，二極管D4的負極與電容C12及工字電感L1的各一只腳相連，電容C12的另外一只腳連接電源N輸入部分；工字電感L1的另外一只腳連接到二極管D2正極與電容C7的一只腳上，二極管D2的負極與電解電容C8的正極與后級拓撲電路連接，電容C7的另外一只腳連接后級拓撲電路連接；電源正弦波交流負向交流電流經(jīng)電阻FR1輸入后進行二極管D5負向整流，二極管D5的正極與電容C4及工字電感L2的各一只腳相連，電容C4的另外一只腳連接電源N輸入部分，工字電感L2的另外一只腳連接到到二級管D3負極與電容C11的一只腳上，二極管D3的正極與電解電容C9的負極通過C1，C2點與后級拓撲電路連接，電容C11的另外一只腳連接到后級拓撲電路連接，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、高功率因素、光輸出性能穩(wěn)定可靠、功率功率因數(shù)高及整燈壽命長等特點。2、本發(fā)明充分利用了電子元器件方面的本身性能特點進行了互相巧妙配合使用，從而提出了一種經(jīng)濟實惠的實現(xiàn)較好環(huán)保經(jīng)濟效益的高PF功率因素的PPFC拓撲線路，從而實現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)與成本的最優(yōu)化；功率因素能夠校正到0.93以上，最高能夠達到0.97，從而實現(xiàn)高PF功率因素校正功能。同時因為輸入電路中增加了二個級別的電壓泵高提升電路(分別是L1，D2；L2，D3的一級電壓提升線路功能與C7，D2；C11，D3的提升線路功能)，且正反向?qū)ΨQ，從而對電解的充電穩(wěn)定性較好，減少對電解的大電流沖擊，提升電解的壽命，增加產(chǎn)品的可靠性。3、本發(fā)明后級拓撲電路，把芯片AT6159的原先PC預(yù)熱電流腳不設(shè)成一個固定值，而是設(shè)成一個RC積分網(wǎng)絡(luò)與穩(wěn)壓管匹配的電路，從而實現(xiàn)主要的高低壓升頻作用，把芯片AT6159的原先SW預(yù)熱時間腳與Vcc腳相連，則能進一步實現(xiàn)高低壓升頻作用,即當輸入電壓過高或過低時，Vcc的電壓也進行相應(yīng)的提升或降低，則相當于SW的腳電壓提升或降低，則使SW腳的電壓不是一個固定值，而是落在一個動態(tài)的范圍之內(nèi)，則可以實現(xiàn)動態(tài)的預(yù)熱時間調(diào)整功能，即間接的實現(xiàn)了高低壓升頻的作用。4、本發(fā)明主要適用于大于與等于105w以上的產(chǎn)品，優(yōu)勢更加明顯。附圖說明圖1為一種適用于大功率節(jié)能燈的驅(qū)動電路的電路示意圖；圖2為本發(fā)明中前級拓撲電路示意圖；圖3為本發(fā)明中前級拓撲電路示意圖。具體實施方式為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施例1：如圖1～3所示，一種適用于大功率節(jié)能燈的驅(qū)動電路，包括前級拓撲電路和后級拓撲電路；如圖2所示，本實施例中的前級拓撲電路包括電阻FR1，電阻FR1與二極管D4的正極連接，二極管D4的負極與電容C12及工字電感L1的各一只腳相連，電容C12的另外一只腳連接電源N輸入部分；工字電感L1的另外一只腳連接到二極管D2正極與電容C7的一只腳上，二極管D2的負極與電解電容C8的正極與后級拓撲電路連接，電容C7的另外一只腳連接后級拓撲電路連接；為了描述方便，具體的為：二極管D2的負極與電解電容C8的正極與通過A1，A2點與三極管Q1的集電極相連，C7電容的另外一只腳連接到B1，B2點；電源正弦波交流負向交流電流經(jīng)電阻FR1輸入后進行二極管D5負向整流，二極管D5的正極與電容C4及工字電感L2的各一只腳相連，電容C4的另外一只腳連接電源F輸入部分，工字電感L2的另外一只腳連接到到二級管D3負極與電容C11的一只腳上，二極管D3的正極與電解電容C9的負極與后級拓撲電路連接，電容C11的另外一只腳連接到后級拓撲電路連接；具體的為：二極管D3的正極與電解電容C9的負極通過C1，C2點與三極管Q2的發(fā)射極相連，電容C11的另外一只腳連接到B1、B2點。前級拓撲電路設(shè)計的目的在于進行功率因素校正，使產(chǎn)品達到功率因素0.93以上，從而實現(xiàn)產(chǎn)品對電源污染少、對輸電網(wǎng)線路無功功耗低、真正實現(xiàn)綠色環(huán)保的照明節(jié)能應(yīng)用概念，同時對電解的充放電電流大大降低，提升關(guān)鍵器件電解的應(yīng)用壽命與整燈壽命。前級拓撲電路實現(xiàn)原理：D4，5對輸入的低頻交流電流分別進行正反向整流，變成脈動的直流分量，然后C12，C4分別進行濾波，使輸出的脈動直流電壓更加平滑；L1，D2，D3，L2，C7，C11實現(xiàn)功率校正主功能，其中，D2，L1，C7與D3，L2，C11是正負相位對稱的電路，分別對正負向輸入脈動直流電流進行PF校正。第一步主要是先利用電感的儲能作用這一特性，增加L1，L2串聯(lián)入電路中分別進行電感儲能作用，以使主干電路的脈動直流電壓抬高，則有利于提升后級電路中的電解的充電電壓抬升能力，從而使電解充電電流導(dǎo)通角更大，而起到提升一部分PF的作用；然后，后級負載起振后，反饋的高頻分量經(jīng)C7，C11分別反饋到此L1，L2的輸出腳上，使此點波形上疊加高頻分量，然后再通過D2，D3分別對正負輸入半周的脈動直流波形進行高頻整流，從而進一步提升電解的充電電壓，與繼續(xù)擴大電解充電電流的導(dǎo)通角導(dǎo)通能力，最后使PF進一步提升到0.93以上。如圖3所示，本實施例中的后級拓撲電路包括三極管Q1，經(jīng)二極管D2的負極與電解電容C8整流濾波后的直流電壓一端的正極連接到三極管Q1集電極上，另外一端再分成兩路，其中一路連接電阻R13A和電阻R13B，另外一路連接到電阻R8和電阻R9上，R13A和電阻13B串聯(lián)后連接到二極管D14的負極；燈管的一組燈絲引腳上；,電阻R8和電阻R9串聯(lián)后分三路分別連接到電阻R10的一腳、電容C13的一腳及穩(wěn)壓管ZD2的負極上；電阻R10的另外一只腳連接到芯片的PC腳，電容C13的另外一只腳連接到電源地；穩(wěn)壓管ZD2的另外一只腳正極連接到電源地；電阻R10的與PC腳相連的腳還與電阻R11及電容C14分別相連；電阻R11的另外一只腳連接到電源地；電容C14的另外一只腳連接到電源地；電容C7和電容C11連接處與二極管D14的負極相連，形成第一回路，電容C7和電容C11連接處與燈管的一組燈絲相連，形成第二回路，第一回路和第二回路并聯(lián)后共同輸出，然后連接到電阻R6的一腳上；電阻R6的另外一腳與電阻R7串聯(lián)，電阻R7的另外一只腳再連接到芯片的VCC腳上，對芯片進行提供啟動電流供電，二極管D14的正極與這組燈絲的另外一只腳并聯(lián)后與電容C6一腳相連，電容C6的另外一只腳與二極管D13和二極管D10的正極及燈管的另外一組燈絲相連，二極管D13和二極管D10的負極與這組燈絲的另外一只腳并聯(lián)后與變壓器T1一腳相連，變壓器T1的另外一只腳分別連接到若干個支路上：第一個支路通過串聯(lián)D15連接到芯片的Vs腳上；第二個支路連接到三極管Q1的發(fā)射極上；第三個支路連接到三極管Q2的集電極上；第四個支路連接到電容C3上，電容C3的另外一只腳通過串聯(lián)D11連接到芯片的VB腳上；變壓器T1還有一只腳連接到電容C5上，電容C5的另外一只腳連接到兩個支路上，分別是二極管D1的正極與穩(wěn)壓管ZD1的負極上；二極管D1的負極再連接到兩個支路上：第一個支路是連接到電容C15上，電容C15的另外一只腳連接到電源地；D1的負極的另外一個支路連接到電阻R4上，電阻R4的另外一只腳連接到電阻R5上，電阻R5的另外一只腳連接到芯片的SW腳上。后級拓撲電路實現(xiàn)目的在于對電解上的總線電壓與負載燈管進行檢測，通過控制芯片的預(yù)熱頻率與預(yù)熱時間，來實現(xiàn)高可靠性的振蕩輸出，使整燈輸出性能避免了市面上常見的大功率燈的缺陷(這類線路普遍采用磁環(huán)或MOS管驅(qū)動，受磁性材料的容差限制，整燈輸出性能波動性大，性能不穩(wěn)定)，特備是此線路具有低壓自動升頻率等功能，則能更好的使燈在低壓狀態(tài)下更可靠的工作。后級拓撲電路實現(xiàn)原理：C8，C9上的電解電壓經(jīng)啟動電阻R13A、R13B，燈管一組燈絲、R6，R7到芯片AT6159的VCC腳供啟動電壓，此啟動電壓給內(nèi)部的振蕩電路提供電源使之工作，當振蕩電路達到芯片外部3腳預(yù)設(shè)的振蕩頻率時，芯片電路在VS腳輸出此預(yù)設(shè)的高頻方波波形進行掃頻，同時HO/LO腳輸出時序方波使兩個MOS管之一開始導(dǎo)通，則使整燈槽路形成交替回路具備起振條件(分別從電源---C7--燈管燈絲---大電感T1---MOS管Q2--地，另外一個回路是電解電源--Q1--T1--燈管另外一組燈絲--C11)，從而使燈電容與T1大電感形成諧振產(chǎn)生瞬間高壓使燈管擊穿，從而形成振蕩回路，同時，C5取樣交流高壓后通過ZD1穩(wěn)壓，D1整流，C15濾波后給芯片連續(xù)供電，使振蕩回路得以連續(xù)保持。本實施例中的芯片為AT6158芯片。本實施例中的芯片4腳SW腳的外圍電阻具有微調(diào)芯片啟動預(yù)熱時間的功能，則能有效避免燈管硬開啟；芯片5腳的外圍線路如果進行協(xié)調(diào)匹配，則能較好的設(shè)定芯片的預(yù)熱電流作用，則能在燈管啟動時具有更好的預(yù)熱效果，有效避免燈管黑頭、早期失效等各種問題，延長燈管的壽命；芯片的輸出電流能力大，能很好地拖動大功率產(chǎn)品，較常規(guī)的后級采用磁環(huán)振蕩線路電流波動小，元件可靠性高，壽命穩(wěn)定與可靠，綜合維護成本低；匹配此后級拓撲后，整燈的負載輸出方面工作穩(wěn)定性高，適合寬波段的負載電流的波動，對燈管的適用性很好，降低了對燈管方面的要求，降低了這方面的成本；匹配此后級拓撲電路后，整燈性能得以很好的提升，輸出性能優(yōu)異，能實現(xiàn)較高的光效、損耗等方面的性能指標；芯片5腳外圍線路匹配后可以實現(xiàn)主要的高低壓升頻功能，當直流電源電壓過低時，常規(guī)線路因為燈管管壓逐漸升高，則燈管燈絲電流逐漸增大，燈管管流逐漸降低，則整燈效率逐漸變小，通過槽路的總電流會逐漸增加，則會使關(guān)鍵槽路回路的元器件電流也同步增高，溫度增大，最終會使整燈關(guān)鍵元器件可靠性降低，影響產(chǎn)品的壽命。而此線路，在低壓下，直流電源電壓經(jīng)R8，9降壓后反饋到5腳的電壓也同步降低，則達到芯片內(nèi)部的額定頻率設(shè)定電壓閥值下會開啟輔助頻率微調(diào)功能，則自動調(diào)高芯片本身的振蕩頻率，則相對于整燈的容性頻率，芯片頻率即起到往容性方向調(diào)整的目的，則等效于整燈往感性方面頻率調(diào)低的目的，從而避開了整燈回路的此時容性狀態(tài)，使整燈槽路電流限定在一定的范圍內(nèi)，從而使關(guān)鍵元件的電流與溫升也限定在一定的范圍，提高了產(chǎn)品的可靠性。此電路應(yīng)用到127v105wHPF機種中后，經(jīng)過3個月嚴格的調(diào)試與一系列測試驗證后，得出輸出性能測試結(jié)果如下：1、額定電壓/頻率：127V/50Hz；2、輸入電壓范圍：130～280V；3、功率因數(shù)：≥0.98；4、總諧波含量：≤15％；5、工作頻率：≥42KHz；6、光效：2700K/6500K分別為：67/65Lm/W；高于歐洲能效A級標準；7、工作環(huán)境溫度：-10℃～50℃；8、顯色指數(shù)：2700K/6500K≥80；9、色容差：＜5；10、60％光通量爬升時間：單燈<60秒11、光通維持率：2000小時平均≥85％；6000小時平均≥70％；12、壽命長，壽命中值能達10000小時，滿足市場對壽命的重要要求；13、開關(guān)性能好，啟動時間<1秒開關(guān)中值≥30000次；14、結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高；15、符合RoHS要求，汞含量：<5mg。16、性價比性能突出，很好的解決了目前老機種存在的整燈成本與生產(chǎn)成本較高的問題，替代性優(yōu)秀，適合大面積推廣。本實施例中的電路，具有特殊的負載開路下啟動保護功能與正常工作下的燈絲開路維持工作性能與整流態(tài)異常保護三合一功能：正常工作下的燈絲開路維持工作性能：D13，D10是并聯(lián)在燈管一個繞組上的，當T1與燈管相連的負載線路開路或此端燈絲繞組開路時，負載回路經(jīng)過D13，D10，C6形成回路，使振蕩進行維持；當燈管左邊燈絲繞組斷開時，振蕩回路電流可以通過D14進行電流維持；而C10的作用是在此負載開路異常工作狀態(tài)下，能提高此工作狀態(tài)下整燈電路工作的穩(wěn)定性與可靠性，因為此異常狀態(tài)下，流過燈管內(nèi)部的燈管電流降低，但通過D10，13的電流會增加，所以通過C10的分流作用會增大，從而降低燈絲電流對C6的沖擊，且使負載對燈管的輸出特性基本不變；而正常工作狀態(tài)下，因為燈絲電流本身并不大，且C10不接在T1的一端與電源地之間，所以通過C10的分流并不大，從而實現(xiàn)正常工作狀態(tài)下的燈絲或負載開路時的正常工作性能，能保證線路的工作狀態(tài)穩(wěn)定性；C10的另外一個作用是因為不直接與T1的一腳相連，所以任何一個燈絲繞組脫開時，T1不會與C10諧振，從而避免另外T1，C10回路起振造成整燈回路另外起振。此整體線路，通過調(diào)試后，能可靠保證電路的負載開路狀態(tài)下總體性能保持不變，而在整流態(tài)狀態(tài)下，還具有另外的異常保護功能。啟動狀態(tài)下的負載開路保護：當燈管左邊的繞組開路時，雖然D14二極管與燈管燈絲并聯(lián)，但D14是負極與R13B串聯(lián)的，所以當左邊燈絲繞組開路時，電源電壓無法通過D14流給R6電阻，從而無法流經(jīng)R7給芯片供電，從而無法啟動電路與實現(xiàn)啟動保護；燈管右邊的燈絲繞組開路時，同理，也是D10，D13的負極與T1的一只腳串聯(lián)的，所以也無法通過此燈絲繞組給R6供電，則也無法實現(xiàn)整燈啟動。態(tài)異常保護：當整燈出現(xiàn)整流態(tài)時，燈管燈絲上的電子粉已經(jīng)處于接近耗盡狀態(tài)，且燈管兩端的燈絲上殘余量不一致，此時，燈管會處于閃爍狀態(tài)，所以，當?shù)谝粋€整流態(tài)的狀態(tài)出現(xiàn)時，無論是燈管哪邊繞組的外圍線路，都無法通過D10，D13，D14給R6供電，從而無法啟動整燈振蕩，實現(xiàn)保護功能。上述具體實施方式為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能對本發(fā)明進行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。