本發(fā)明涉及LED節(jié)能領(lǐng)域，具體是指一種低諧波LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于LED燈具有能耗低、使用壽命長(zhǎng)以及安全環(huán)保等特點(diǎn)，已經(jīng)成為人們生活照明的主流產(chǎn)品之一。LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求非常苛刻。隨著LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能已有很大的提高。但是目前所使用的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還是存在很大的缺陷，即現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，并且產(chǎn)生的諧波電流會(huì)流入電網(wǎng)，造成電網(wǎng)污染，當(dāng)電網(wǎng)被諧波污染后會(huì)導(dǎo)致輸電線路和變壓器的損耗增加，浪費(fèi)大量的電能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，并且產(chǎn)生的諧波電流會(huì)流入電網(wǎng)，造成電網(wǎng)污染的缺陷，提供一種低諧波LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案現(xiàn)實(shí)：一種低諧波LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由驅(qū)動(dòng)芯片U2，三極管VT2，變壓器T，分別與驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳和VCC管腳相連接的諧波消除電路，與諧波消除電路相連接的波紋電壓抑制電路，與波紋電壓抑制電路相連接的前端整流濾波電路，正極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的COMP管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C5，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2和BIAS管腳和三極管VT2的基極之間的電阻R13，正極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的VDD管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電容C4，N極與變壓器T的原邊電感線圈L4的非同名端相連接、P極經(jīng)電阻R12后與驅(qū)動(dòng)芯片U2的FB管腳相連接的二極管D9，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳和變壓器T的原邊之間的微處理電路，串接在微處理電路和波紋電壓抑制電路之間的有源功率因數(shù)校正電路，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2的OUT管腳和變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端之間的恒流驅(qū)動(dòng)電路，以及與變壓器T的副邊電感線圈L5相連接的變壓輸出電路組成；所述三極管VT2的發(fā)射極分別與諧波消除電路和驅(qū)動(dòng)芯片U2 的GND管腳相連接。

進(jìn)一步的，所述波紋電壓抑制電路由三極管VT5，三極管VT6，三極管VT7，三極管VT8，三極管VT9，放大器P7，一端與三極管VT5的集電極相連接、另一端接地的電阻R26，正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R27后與三極管VT7的集電極相連接的電容C12，串接在三極管VT5的基極和三極管VT8的集電極之間的電阻R29，正極與三極管VT7的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的電容C13，P極經(jīng)電阻R28后與三極管VT6的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R30后與三極管VT8的發(fā)射極相連接的二極管D16，串接在三極管VT8的基極和二極管D16的P極之間的電阻R32，串接在三極管VT8的基極和放大器P7的正極之間的電阻R31，正極與放大器P7的負(fù)極相連接、負(fù)極接地的電容C14，正極經(jīng)電感L7后與二極管D16的P極相連接、負(fù)極接地的電容C15，以及一端與三極管VT9的發(fā)射極相連接、另一端與電容C15的負(fù)極相連接的電阻R33組成；所述三極管VT5的發(fā)射極與三極管VT6的集電極相連接、集電極則與三極管VT7的基極相連接；所述三極管VT6的集電極作為該波紋電壓抑制電路的輸入端并與前端整流濾波電路相連接、其基極則與三極管VT7的基極相連接；所述三極管VT9的集電極接地、其基極則與放大器P7的輸出端相連接；所述電容C15的正極作為該波紋電壓抑制電路的輸出端并與諧波消除電路相連接。

所述有源功率因數(shù)校正電路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，三極管VT4，負(fù)極與放大器P4的負(fù)極相連接、正極接地的電容C9，負(fù)極經(jīng)電阻R20后與電容C9的負(fù)極相連接、正極與電容C9的正極相連接的電容C8，負(fù)極經(jīng)電阻R21后與放大器P4的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R19后與電容C8的負(fù)極相連接的電容C10，負(fù)極經(jīng)電阻R22后與電容C10的負(fù)極相連接、正極經(jīng)電感L6后與電容C10的正極相連接的電容C11，P極與放大器P4的輸出端相連接、N極則與放大器P5的負(fù)極相連接的二極管D13，N極與放大器P4的正極相連接、P極經(jīng)電阻R23后與放大器P6的輸出端相連接的二極管D14，P極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極與放大器P6的正極相連接的二極管D15，以及一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R25后接地的電阻R24組成；所述電 容C10的正極作為該有源功率因數(shù)校正電路的輸入端并與三極管VT6的集電極相連接；所述放大器P5的正極與電容C11的負(fù)極相連接、其輸出端則與三極管VT4的基極相連接；所述三極管VT4的集電極與電容C11的正極相連接、其發(fā)射極則與放大器P5的輸出端相連接；所述放大器P6的負(fù)極接地；所述二極管D15的P極作為該有源功率因數(shù)校正電路的輸出端并與微處理電路相連接。

前端整流濾波電路由二極管整流器U1，正極經(jīng)電感L1后與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、負(fù)極接地的電容C1，以及串接在二極管整流器U1的負(fù)極輸出端和電容C1的負(fù)極之間的電感L2組成；所述電容C1的正極與波紋電壓抑制電路的輸入端相連接。

所述諧波消除電路由放大器P1，放大器P2，光電耦合器A1，光電耦合器A2，P極經(jīng)電阻R1后與電容C1的正極相連接、N極順次經(jīng)電阻R2和電位器R5后與光電耦合器A2的第二輸入端相連接的二極管D1，負(fù)極與光電耦合器A1的第二輸入端相連接、正極順次經(jīng)電阻R3和電阻R4后與電位器R5的控制端相連接的電容C2，N極接地、P極經(jīng)電阻R9后與光電耦合器A1的第一輸出端相連接的二極管D2，串接在放大器P1的負(fù)極和放大器P2的輸出端之間的電阻R8，串接在放大器P2的負(fù)極和輸出端之間的電阻R7，以及一端與光電耦合器A2的第二輸出端相連接、另一端接地的電阻R6組成；所述電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)接地；所述光電耦合器A1的第一輸入端與二極管D1的P極相連接、其第二輸入端則與光電耦合器A2的第一輸入端相連接、其第二輸出端接地；所述光電耦合器A2的第二輸入端接地、其第一輸出端則與放大器P2的正極相連接；所述放大器P2的正極與放大器P1的輸出端相連接、其負(fù)極則與三極管VT2的發(fā)射極相連接的同時(shí)接地、其輸出端則與驅(qū)動(dòng)芯片U2的VCC管腳相連接；所述放大器P1的正極與二極管D2的P極相連接、其輸出端則與驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳相連接；所述電容C1的正極與有源功率因數(shù)校正電路的輸入端相連接。

所述微處理電路由三極管VT1，N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、P極則與驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳相連接的二極管D3，N極與三極管VT1的基極相 連接、P極接地的二極管D4，P極與三極管VT1的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R15后與變壓器T的原邊電感線圈L4的同名端相連接的穩(wěn)壓二極管D5，P極與二極管D3的P極相連接、N極與變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端相連接的穩(wěn)壓二極管D7，負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D7的P極相連接、正極經(jīng)電阻R16后與變壓器T的原邊電感線圈L3的同名端相連接的電容C6，與電容C6相并聯(lián)的電阻R17，以及N極與電容C6的正極相連接、P極與穩(wěn)壓二極管D7的P極相連接的穩(wěn)壓二極管D6組成；所述電容C6的正極還與有源功率因數(shù)校正電路的輸出端相連接；所述變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端與恒流驅(qū)動(dòng)電路相連接。

所述恒流驅(qū)動(dòng)電路由放大器P3，三極管VT3，場(chǎng)效應(yīng)管MOS，P極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的OUT管腳相連接、N極經(jīng)電阻R10后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接的二極管D8，一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接、另一端接地的電阻R11，N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、P極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接的穩(wěn)壓二極管D10，負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接、正極與三極管VT3的基極相連接的電容C3，以及串接在三極管VT3的基極和放大器P3的正極之間的電阻R14組成；所述放大器P3的負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接、其輸出端則與變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端相連接。

所述變壓輸出電路由穩(wěn)壓二極管D11，正極與穩(wěn)壓二極管D11的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R18后與變壓器T的副邊電感線圈L5的同名端相連接的電容C7，以及N極與電容C7的正極相連接、P極與電容C7的負(fù)極相連接的同時(shí)接地的穩(wěn)壓二極管D12組成；所述穩(wěn)壓二極管D11的P極與變壓器T的副邊電感線圈L5的非同名端相連接。

所述驅(qū)動(dòng)芯片U2為AP3706集成芯片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明可以對(duì)工作時(shí)產(chǎn)生的諧波進(jìn)行消除，從而降低諧波的含量；同時(shí)，本發(fā)明可以對(duì)殘留的諧波進(jìn)行隔離，避免諧波注入電網(wǎng)而對(duì)電網(wǎng)造成污染，有效的降低了輸電線路的損耗。

(2)本發(fā)明采用恒流驅(qū)動(dòng)，可以極大的提高本發(fā)明的可靠性。

(3)本發(fā)明采用AP3706集成芯片作為驅(qū)動(dòng)芯片，并結(jié)合外圍電路可以很好的提高本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)效率。

(4)本發(fā)明可以提高輸入功率因數(shù)，并使輸入電流波形跟隨輸入電壓波形變化，從而可以減少電網(wǎng)諧波污染，降低線路損耗，節(jié)約能源。

(5)本發(fā)明可以對(duì)直流電壓中的波紋電壓進(jìn)行抑制，降低波紋系數(shù)，從而可以有效的減少諧波的產(chǎn)生，并提高本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的有源功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的波紋電壓抑制電路的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由驅(qū)動(dòng)芯片U2，三極管VT2，變壓器T，分別與驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳和VCC管腳相連接的諧波消除電路，與諧波消除電路相連接的波紋電壓抑制電路，與波紋電壓抑制電路相連接的前端整流濾波電路，正極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的COMP管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C5，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2和BIAS管腳和三極管VT2的基極之間的電阻R13，正極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的VDD管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電容C4，N極與變壓器T的原邊電感線圈L4的非同名端相連接、P極經(jīng)電阻R12后與驅(qū)動(dòng)芯片U2的FB管腳相連接的二極管D9，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳和變壓器T的原邊之間的微處理電路，串接在微處理電路和波紋電壓抑制電路之間的有源功率因數(shù)校正電路，串接在驅(qū)動(dòng)芯片U2的OUT管腳和變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端之間的恒流驅(qū)動(dòng)電路，以及與變壓器T的副邊電感線圈L5相連接的變壓輸出電路組成。所述三極管VT2的發(fā)射極分別 與諧波消除電路和驅(qū)動(dòng)芯片U2的GND管腳相連接。為了更好的實(shí)施本發(fā)明，所述驅(qū)動(dòng)芯片U2優(yōu)先采用AP3706集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其中，前端整流濾波電路由二極管整流器U1，正極經(jīng)電感L1后與二極管整流器U1的正極輸出端相連接、負(fù)極接地的電容C1，以及串接在二極管整流器U1的負(fù)極輸出端和電容C1的負(fù)極之間的電感L2組成。所述電容C1的正極與波紋電壓抑制電路相連接。該二極管整流器U1的輸入端接電網(wǎng)。

所述諧波消除電路由放大器P1，放大器P2，光電耦合器A1，光電耦合器A2，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電位器R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，二極管D1，二極管D2以及電容C2組成。

連接時(shí)，二極管D1的P極經(jīng)電阻R1后與波紋電壓抑制電路的輸出端相連接，N極順次經(jīng)電阻R2和電位器R5后與光電耦合器A2的第二輸入端相連接。電容C2的負(fù)極與光電耦合器A1的第二輸入端相連接，正極順次經(jīng)電阻R3和電阻R4后與電位器R5的控制端相連接。二極管D2的N極接地，P極經(jīng)電阻R9后與光電耦合器A1的第一輸出端相連接。電阻R8串接在放大器P1的負(fù)極和放大器P2的輸出端之間。電阻R7串接在放大器P2的負(fù)極和輸出端之間。電阻R6的一端與光電耦合器A2的第二輸出端相連接，另一端接地。

同時(shí)，所述電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)接地。所述光電耦合器A1的第一輸入端與二極管D1的P極相連接，其第二輸入端則與光電耦合器A2的第一輸入端相連接，其第二輸出端接地。所述光電耦合器A2的第二輸入端接地，其第一輸出端則與放大器P2的正極相連接。所述放大器P2的正極與放大器P1的輸出端相連接，其負(fù)極則與三極管VT2的發(fā)射極相連接的同時(shí)接地，其輸出端則與驅(qū)動(dòng)芯片U2的VCC管腳相連接。所述放大器P1的正極與二極管D2的P極相連接，其輸出端則與驅(qū)動(dòng)芯片U2的CS管腳相連接。所述電容C1的正極與有源功率因數(shù)校正電路的輸入端相連接。

微處理電路由三極管VT1，電阻R15，電阻R16，電阻R17，二極管D3，二極管D4，穩(wěn)壓二極管D5，穩(wěn)壓二極管D6，穩(wěn)壓二極管D7以及電容C6組成。

連接時(shí)，二極管D3的N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接，P極則與驅(qū)動(dòng) 芯片U2的CS管腳相連接。二極管D4的N極與三極管VT1的基極相連接，P極接地。穩(wěn)壓二極管D5的P極與三極管VT1的集電極相連接，N極經(jīng)電阻R15后與變壓器T的原邊電感線圈L4的同名端相連接。穩(wěn)壓二極管D7的P極與二極管D3的P極相連接，N極與變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端相連接。電容C6的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D7的P極相連接，正極經(jīng)電阻R16后與變壓器T的原邊電感線圈L3的同名端相連接。電阻R17與電容C6相并聯(lián)。穩(wěn)壓二極管D6的N極與電容C6的正極相連接，P極與穩(wěn)壓二極管D7的P極相連接。所述電容C6的正極還與有源功率因數(shù)校正電路的輸出端相連接。所述變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端與恒流驅(qū)動(dòng)電路相連接。

所述恒流驅(qū)動(dòng)電路由放大器P3，三極管VT3，場(chǎng)效應(yīng)管MOS，電阻R10，電阻R11，電阻R14，二極管D8，二極管D10以及電容C3組成。

連接時(shí)，二極管D8的P極與驅(qū)動(dòng)芯片U2的OUT管腳相連接，N極經(jīng)電阻R10后與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接。電阻R11的一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接，另一端接地。穩(wěn)壓二極管D10的N極與三極管VT3的發(fā)射極相連接，P極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極相連接。電容C3的負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接，正極與三極管VT3的基極相連接。電阻R14串接在三極管VT3的基極和放大器P3的正極之間。所述放大器P3的負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接，其輸出端則與變壓器T的原邊電感線圈L3的非同名端相連接。

另外，所述變壓輸出電路由穩(wěn)壓二極管D11，電阻R18，電容C7以及穩(wěn)壓二極管D12組成。其中，電容C7的正極與穩(wěn)壓二極管D11的N極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R18后與變壓器T的副邊電感線圈L5的同名端相連接。穩(wěn)壓二極管D12的N極與電容C7的正極相連接，P極與電容C7的負(fù)極相連接的同時(shí)接地。所述穩(wěn)壓二極管D11的P極與變壓器T的副邊電感線圈L5的非同名端相連接。所述穩(wěn)壓二極管D11的N極與電容C7的負(fù)極共同形成本發(fā)明的輸出端。

為了更好的實(shí)施本發(fā)明，該有源功率因數(shù)校正電路的結(jié)構(gòu)如圖2所示，該有源功率因數(shù)校正電路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，三極管VT4，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，電阻R25，電 容C8，電容C9，電容C10，電容C11，電感L6，二極管D13，二極管D14以及二極管D15組成。

連接時(shí)，電容C9的負(fù)極與放大器P4的負(fù)極相連接，正極接地。電容C8的負(fù)極經(jīng)電阻R20后與電容C9的負(fù)極相連接，正極與電容C9的正極相連接。電容C10的負(fù)極經(jīng)電阻R21后與放大器P4的輸出端相連接，正極經(jīng)電阻R19后與電容C8的負(fù)極相連接。電容C11的負(fù)極經(jīng)電阻R22后與電容C10的負(fù)極相連接，正極經(jīng)電感L6后與電容C10的正極相連接。二極管D13的P極與放大器P4的輸出端相連接，N極則與放大器P5的負(fù)極相連接。二極管D14的N極與放大器P4的正極相連接，P極經(jīng)電阻R23后與放大器P6的輸出端相連接。二極管D15的P極與三極管VT4的發(fā)射極相連接，N極與放大器P6的正極相連接。電阻R24的一端與三極管VT4的集電極相連接，另一端經(jīng)電阻R25后接地。

同時(shí)，所述電容C10的正極作為該有源功率因數(shù)校正電路的輸入端并與電容C1的正極相連接。所述放大器P5的正極與電容C11的負(fù)極相連接、其輸出端則與三極管VT4的基極相連接。所述三極管VT4的集電極與電容C11的正極相連接、其發(fā)射極則與放大器P5的輸出端相連接。所述放大器P6的負(fù)極接地。所述二極管D15的P極作為該有源功率因數(shù)校正電路的輸出端并與電容C6的正極相連接。

如圖3所示，該波紋電壓抑制電路由三極管VT5，三極管VT6，三極管VT7，三極管VT8，三極管VT9，放大器P7，電阻R26，電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，電阻R31，電阻R32，電阻R33，電容C12，電容C13，電容C14，電容C15，二極管D16以及電感L7組成。

連接時(shí)，電阻R26的一端與三極管VT5的集電極相連接，另一端接地。電容C12的正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R27后與三極管VT7的集電極相連接。電阻R29串接在三極管VT5的基極和三極管VT8的集電極之間。電容C13的正極與三極管VT7的發(fā)射極相連接，負(fù)極接地。二極管D16的P極經(jīng)電阻R28后與三極管VT6的發(fā)射極相連接，N極經(jīng)電阻R30后與三極管 VT8的發(fā)射極相連接。電阻R32串接在三極管VT8的基極和二極管D16的P極之間。電阻R31串接在三極管VT8的基極和放大器P7的正極之間。電容C14的正極與放大器P7的負(fù)極相連接，負(fù)極接地。電容C15的正極經(jīng)電感L7后與二極管D16的P極相連接，負(fù)極接地。電阻R33的一端與三極管VT9的發(fā)射極相連接，另一端與電容C15的負(fù)極相連接。

同時(shí)，所述三極管VT5的發(fā)射極與三極管VT6的集電極相連接，集電極則與三極管VT7的基極相連接。所述三極管VT6的集電極作為該波紋電壓抑制電路的輸入端并與電容C1的正極相連接，其基極則與三極管VT7的基極相連接。所述三極管VT9的集電極接地，其基極則與放大器P7的輸出端相連接。所述電容C15的正極作為該波紋電壓抑制電路的輸出端并經(jīng)電阻R1后與二極管D1的P極相連接。

本發(fā)明可以對(duì)工作時(shí)產(chǎn)生的諧波進(jìn)行消除，從而降低諧波的含量；同時(shí)，本發(fā)明可以對(duì)殘留的諧波進(jìn)行隔離，避免諧波注入電網(wǎng)而對(duì)電網(wǎng)造成污染，有效的降低了輸電線路的損耗。另外，本發(fā)明可以提高輸入功率因數(shù)，并使輸入電流波形跟隨輸入電壓波形變化，從而可以減少電網(wǎng)諧波污染，降低線路損耗，節(jié)約能源。本發(fā)明還可以對(duì)直流電壓中的波紋電壓進(jìn)行抑制，降低波紋系數(shù)，從而可以有效的減少諧波的產(chǎn)生，并提高本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)效率；并且采用恒流驅(qū)動(dòng)，可以極大的提高本發(fā)明的可靠性。

如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)發(fā)明。