專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED的驅(qū)動(dòng)電源，具體為一種基于boost變換器工作在連續(xù)模式 臨界點(diǎn)的PFC(功率因數(shù)校正)控制芯片的LED驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
LED是一種高效綠色光源，由于其節(jié)能環(huán)保的特別被人們廣泛認(rèn)為是未來照明的 主要器具，因此，為充分發(fā)揮LED的功效，對(duì)LED燈的驅(qū)動(dòng)電源也提出了更高的要求。LED驅(qū)動(dòng)電源的性能指標(biāo)主要體現(xiàn)在高功率因數(shù)、高效率以及寬輸入輸出電壓范 圍。目前，為了獲取高功率因數(shù)(>0.85)，通常的做法是在整流橋后使用填谷電路，雖然這 種填谷電路在電源輸出功率較小(< 10W)時(shí)能獲得較滿意的功率因數(shù)(0.9左右)，但是， 當(dāng)電源輸出功率較大時(shí)，電源的功率因數(shù)就會(huì)明顯下降甚至不能滿足基本需求，而且填谷 電路需要高耐壓的大電解電容，這還會(huì)縮短電源的使用壽命，特別是電路不能滿足寬電壓 (85V 265V)輸入的要求，同時(shí)由于其振蕩頻率固定，使得EMI的設(shè)計(jì)也變得比較困難。又 如圖1和圖2所示的基于Power Integrations公司Link Switch產(chǎn)品采用填谷電路的LED 驅(qū)動(dòng)電路，在圖1的降壓型電路中，由于輸出電壓和輸入電壓相互間的依賴性太強(qiáng)，很難做 到同時(shí)滿足寬輸入電壓和寬輸出電壓的要求；而在圖2的升降壓型電路中，又由于采用了 “跳周期”模式來恒定輸出功率，因而導(dǎo)致電源不能在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)都達(dá)到穩(wěn)定的高 效率。如圖3所示，目前也有一種基于PFC(Power Factor Correction，功率因數(shù)校正)控 制芯片并在寬電壓輸入和輸出情況下均可獲得滿意的功率因數(shù)的驅(qū)動(dòng)電源，但由于這種電 源是采用非隔離驅(qū)動(dòng)的模式，因此電路的效率較低，而且該驅(qū)動(dòng)電路中所用的元器件太多， 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體積較大，這不適于驅(qū)動(dòng)電源的小型化設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高 功率因數(shù)、高效率、寬輸入和輸出電壓范圍，而且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，通用性較強(qiáng)的LED驅(qū)動(dòng)電 源。本實(shí)用新型的技術(shù)方案LED驅(qū)動(dòng)電源，包括依次連接的濾波電路和整流電路，濾 波電路的輸入端與電源的輸入接口相連，在其特征在于，還包括升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊 和恒壓恒流模塊，所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸入與整流電路的輸出相連，升降壓非 隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸出連接恒壓恒流模塊的輸入，恒壓恒流模塊的輸出與電源的輸出接口 連接；所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊以PFC控制芯片作為核心控制電路。所述PFC控制芯片是采用MC34262型號(hào)的芯片結(jié)構(gòu)，在升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊 內(nèi)設(shè)置有分別與PFC控制芯片連接的啟動(dòng)電阻R3、芯片驅(qū)動(dòng)電路、電流取樣電路以及開關(guān) 管Q1。所述恒壓恒流模塊包括恒流電阻R7、恒壓電阻R9、RlO以及用于反饋電壓的導(dǎo)通 光耦LTV817，所述恒壓電阻R9和RlO串聯(lián)后與恒流電阻R7并聯(lián)，導(dǎo)通光耦LTV817與起穩(wěn)壓作用的三極管Q2、Q3串聯(lián)后再與恒流電阻R7串聯(lián)。本實(shí)用新型的LED驅(qū)動(dòng)電源解決了填谷電路在小功率輸出時(shí)無法做到寬電壓輸 入和寬電壓輸出、在較大功率輸出時(shí)不能獲得滿意功率因數(shù)的問題，還克服了隔離型驅(qū)動(dòng) 電源效率低的缺點(diǎn)，通過利用boost變換器工作在連續(xù)模式臨界點(diǎn)的PFC控制芯片，并采用 升降壓型結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍輸入和輸出，利用光耦反饋來達(dá)到恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)的目的， 這樣就能夠充分發(fā)揮LED的節(jié)能高效的特點(diǎn)，而且工作穩(wěn)定、使用壽命較長，因此具有廣闊 的市場前景。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果1、能夠穩(wěn)定的獲得大于0. 9的功率因數(shù)，由于采用工作在連續(xù)模式臨界點(diǎn)的PFC 控制芯片來驅(qū)動(dòng)電源，并且采用光耦反饋來實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)，因此能夠在寬輸入和輸出 電壓以及輸出功率較大的情況下，使電源的功率因數(shù)仍然穩(wěn)定的保持在一個(gè)較高的水準(zhǔn)， 從而達(dá)到改善電壓質(zhì)量的目的。2、提高了電路的工作效率，利用PFC控制芯片連接成升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng) 電路，不僅可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電流導(dǎo)通，有效減小開關(guān)管導(dǎo)通的能量損耗，更主要的是在 寬電壓輸入范圍和輸出功率較大的情況下，使電源的效率仍可達(dá)到大于0.9，這減少了能量 在電路中不必要的發(fā)熱損耗，極大的提高了電能的利用率。3、實(shí)現(xiàn)了寬電壓輸入和寬電壓輸出，通過升降壓電路結(jié)構(gòu)使輸入電壓和輸出電壓 的范圍可以同時(shí)滿足g5V 265V的寬范圍，增強(qiáng)了電源的通用性，適用范圍更廣，能夠滿足 不同型號(hào)LED燈的需求。4、電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，體積較小，在電路中無高壓大電解電容，因此可以作為LED 的內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電源使用，而且通過控制開關(guān)管的工作頻率，大大簡化了 RFI濾波電路，從而使 得EMI電路的設(shè)計(jì)更簡單。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種基于LinkSwitch采用填谷電路的降壓型LED驅(qū)動(dòng)電源電 路圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種基于LinkSwitch采用填谷電路的升降壓型LED驅(qū)動(dòng)電源 電路圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種基于PFC控制芯片的隔離型LED驅(qū)動(dòng)電源電路圖；圖4為本實(shí)用新型的LED驅(qū)動(dòng)電源電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖4所示，LED驅(qū)動(dòng)電源，包括依次連接的濾波電路和整流電路，濾波電路的輸 入端與電源的輸入接口相連，還包括升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊和恒壓恒流模塊，所述升降 壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊以型號(hào)為MC34262的PFC控制芯片作為核心控制電路，升降壓非隔離 型結(jié)構(gòu)模塊的輸入與整流電路的輸出相連，升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸出連接恒壓恒流 模塊的輸入，恒壓恒流模塊的輸出與電源的輸出接口連接。在升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊 內(nèi)設(shè)置有分別與PFC控制芯片連接的啟動(dòng)電阻R3、芯片驅(qū)動(dòng)電路、電流取樣電路以及開關(guān)
4管Ql ；恒壓恒流模塊內(nèi)包括恒流電阻R7、恒壓電阻R9、RlO以及用于反饋電壓的導(dǎo)通光耦 LTV817。參見圖4，本實(shí)用新型中濾波電路和整流電路均為現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)。在升降 壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊中，啟動(dòng)電阻R3用于啟動(dòng)PFC控制芯片，芯片驅(qū)動(dòng)電路是由反向的二 極管D5與電容C3并聯(lián)后再連接到PFC控制芯片上構(gòu)成，它利用二極管D5的單向?qū)ㄗ饔?來實(shí)現(xiàn)開關(guān)管Ql的導(dǎo)通，而且可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管Ql的零電流導(dǎo)通，這樣可以有效減小開關(guān)管 的導(dǎo)通損耗，與D5串聯(lián)的電阻R4主要起電壓保護(hù)作用。升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊中的電 流取樣電路是由電阻R5、R6和電容C4構(gòu)成，其中電阻R6和電容C4并聯(lián)后連接到控制芯片 上，在電流取樣電路上還并聯(lián)有一個(gè)可調(diào)節(jié)電阻R5，由于開關(guān)管Ql的工作頻率與輸入電壓 的幅度有關(guān)，所以開關(guān)管Ql也具有抖頻功能，根據(jù)輸出功率的大小，通過合理調(diào)節(jié)電阻R5， 可以將開關(guān)管Ql的工作頻率控制在一定的范圍內(nèi)，這樣就可以大大簡化RFI濾波電路的復(fù) 雜性，使得EMI的設(shè)計(jì)更簡單。參見圖4，在恒壓恒流模塊中恒壓電阻R9和RlO串聯(lián)后與恒流電阻R7并聯(lián)，導(dǎo)通 光耦LTV817與起穩(wěn)壓作用的三極管Q2、Q3串聯(lián)后再與恒流電阻R7串聯(lián)。電阻R7在回路 中起電流取樣作用，電阻R9對(duì)輸出電壓進(jìn)行取樣，R7、R9上的電壓經(jīng)疊加后驅(qū)動(dòng)由Q2、Q3 構(gòu)成的達(dá)林頓管。當(dāng)輸出電流增加并導(dǎo)致電阻R7兩端的電壓增加，或輸出電壓增加導(dǎo)致電 阻R9兩端的電壓增加時(shí)，三極管Q2、Q3導(dǎo)通，光耦LTV817也導(dǎo)通，PFC控制芯片將停止工 作，從而實(shí)現(xiàn)了 LED電源的恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入電壓范圍可以達(dá)到85 265V，能夠在大多數(shù)電壓 條件下工作，同樣的，其輸出電壓也能夠達(dá)到相應(yīng)的寬范圍，可以極大的滿足各種LED燈的 需求，通用性非常好，而且不僅工作效率高，還可以獲得穩(wěn)定的功率因數(shù)，節(jié)能效果明顯，是 LED燈的理想電源。最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù) 方案，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的 宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求LED驅(qū)動(dòng)電源，包括依次連接的濾波電路和整流電路，濾波電路的輸入端與電源的輸入接口相連，在其特征在于，還包括升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊和恒壓恒流模塊，所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸入與整流電路的輸出相連，升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸出連接恒壓恒流模塊的輸入，恒壓恒流模塊的輸出與電源的輸出接口連接；所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊以PFC控制芯片作為核心控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電源，在其特征在于，所述PFC控制芯片是采用 MC34262型號(hào)的芯片結(jié)構(gòu)，在升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊內(nèi)設(shè)置有分別與PFC控制芯片連接 的啟動(dòng)電阻R3、芯片驅(qū)動(dòng)電路、電流取樣電路以及開關(guān)管Ql。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電源，在其特征在于，所述恒壓恒流模塊包括恒流電 阻R7、恒壓電阻R9、RlO以及用于反饋電壓的導(dǎo)通光耦LTV817，所述恒壓電阻R9和RlO串 聯(lián)后與恒流電阻R7并聯(lián)，導(dǎo)通光耦LTV817與起穩(wěn)壓作用的三極管Q2、Q3串聯(lián)后再與恒流 電阻R7串聯(lián)。
專利摘要LED驅(qū)動(dòng)電源，包括依次連接的濾波電路和整流電路，濾波電路的輸入端與電源的輸入接口相連，還包括升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊和恒壓恒流模塊，所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸入與整流電路的輸出相連，升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊的輸出連接恒壓恒流模塊的輸入，恒壓恒流模塊的輸出與電源的輸出接口連接；所述升降壓非隔離型結(jié)構(gòu)模塊以PFC控制芯片作為核心控制電路。本實(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)電源通過利用boost變換器工作在連續(xù)模式臨界點(diǎn)的PFC控制芯片，并采用升降壓型結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)寬電壓范圍輸入和輸出，利用光耦反饋來達(dá)到恒壓、恒流驅(qū)動(dòng)的目的，而且工作穩(wěn)定、使用壽命較長，具有廣闊的市場前景。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201674693SQ20102017608
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者吳貴能, 韋柳青 申請(qǐng)人:韋柳青