專利名稱：一種led恒流驅動電源電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電源電路，特別涉及LED恒流驅動電源電路。
背景技術：
最早出現(xiàn)的功率因數(shù)校正技術是由大電感和大容量的電容構成的無源網(wǎng)絡來實現(xiàn)電源的PFC。無源功率校正的主要優(yōu)點有高效率、高可靠性、低EM1、低價格；缺點是濾波電容和電感的值較大，使得電源體積較大而笨重，較難實現(xiàn)較高的功率因數(shù)，實際中諧波電流的抑制也不理想。有源功率因數(shù)校正(APFC)技術采用有源器件實現(xiàn)PFC，如開關管和控制電路。APFC轉換器由于工作在高頻開關狀態(tài)，實現(xiàn)了小體積、重量輕、高效率和高PF等優(yōu)點。APFC包括有源兩級PFC和有源單級PFC。單級PFC反激式電源是目前的研究的熱點，具有成本低、結構簡單、體積小、易于實現(xiàn)多路輸出等優(yōu)點，但是效率不高、溫升較高、EMI較強、工頻紋波較大，無法滿足現(xiàn)在高效率LED驅動器對功率因數(shù)校正最低要求，使這些電源無法達到對LED燈具的高效率和長壽命的保障。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中的不足，提供一種可靠、高功率因數(shù)的單級PFC反激式LED恒流驅動電源電路。本發(fā)明研制出的驅動電源電路，改進變壓器設計，改進箝位電路，，設計并實現(xiàn)了電源的同步整流，使得EMC設計的傳導干擾達到國際標準，并實現(xiàn)良好的熱設計、可靠性設計；提聞了電源的效率。本發(fā)明可通過以下技術方案予以實現(xiàn)一種LED恒流驅動電源電路，含有EMI濾波模塊、整流模塊、功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊；外部輸入的交流市電經(jīng)過前端EMI濾波模塊濾波后，經(jīng)整流模塊變?yōu)榈谝恢绷麟?，該第一直流電再?jīng)功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊的功率因數(shù)校正和降壓后變?yōu)榈诙绷麟姡摰诙绷麟婋妷航档桨踩妷阂詢?nèi)，實現(xiàn)了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現(xiàn)電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。該驅動電源電路采用主控芯片L6561，電阻Rl和R2組成輸入分壓采樣電阻，與L6561的端口 3相連；電容C2是電壓采樣濾波電容；電阻R9是初級電流檢測電阻，由變壓器的輔助繞組實現(xiàn)提供電流過零檢測信號及給L6561提供能量，與L6561的引腳4相連，該端口為L6561內(nèi)部比較器的反向輸入端；電阻RlO為過零檢測限流電阻；電阻R7在電源剛通電時給L6561提供啟動電壓的限流電阻；電阻R8為MOS管的限流驅動電阻，輸出電壓經(jīng)過運放LM358和光耦構成的反饋環(huán)和通過電阻R5、電阻R6反饋到誤差放大器的輸入端引腳
Io該驅動電路中采用恒流限壓反饋環(huán)路，電阻R3、電阻R4和電容C3組成了反饋環(huán)誤差放大器的補償網(wǎng)絡；基準電壓源TL431提供2. 5V基準電壓源，電阻Rll是TL431的限流保護電阻。由可調電阻RH、電阻R12和電阻R13組成分壓電阻，分出一個設定的電壓提供給運放的反向端，以便與電流采樣電阻R21差分比較。電阻R15是運放反饋電阻，運放的同向端由一個平衡電阻R19接到電流采樣電阻R21的高壓端，組成電源的恒流反饋環(huán)。電阻R20是限壓環(huán)路的平衡電阻；電阻R17和電阻R18組成輸出電壓采樣電路，分出2. 5V的電壓提供給運放的同向端；電阻R16是運放的反饋電阻；這樣組成電源的限壓反饋環(huán)。兩個運放通過由兩個二極管組成的“或門電路”和限壓電阻R22、濾除高頻電容C6接向光耦。電阻R0、電容CO、二極管Dl和二極管D2組成吸收漏感的箝位電路。當MOS管Tl導通時，能量存儲在變壓器初級繞組NI的電感Lp和漏感Llk中，當Tl關閉時，Lp中的能量轉移到次級繞組N2輸出，但漏感Llk中的能量不能傳遞到次級，需要箝位電路吸收漏感的能量。二極管Dl和D2采用P6KE180A，并添加電阻R23，可以進一步降低溫升、提高抑制高頻振鈴和抑制系統(tǒng)的EMI能力，電阻R23 —般小于100歐姆。在電路中用RO和CO設定箝位電壓，Dl設定箝位電壓的上限，僅在電源啟動和負載變動時起作用。電阻RO用I個75K、2W氧化膜電阻；電容CO采用三個472的高壓瓷片電容并聯(lián)。本發(fā)明采用臨界導通模式的高功率因數(shù)校正，既實現(xiàn)了功率因數(shù)的校正，又完成降壓和高低壓的電氣隔離；實現(xiàn)了電源的恒流限壓反饋環(huán)路設計，使其滿足LED驅動的特殊要求，對電源進行了熱設計，實現(xiàn)了良好散熱，提高了電源的可靠性；改進了漏感箝位電路，降低了系統(tǒng)的電磁干擾，提高了箝位電路可靠性。明顯地提高了電源的效率，可達93%。
圖1是本發(fā)明電源電路整體結構框圖。圖2是本發(fā)明電源電路功率因素校正和DC/DC轉換電路圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1，外部輸入的交流市電經(jīng)過前端EMI濾波模塊濾波后，經(jīng)整流模塊變?yōu)榈谝恢绷麟?，該第一直流電再?jīng)功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊的功率因數(shù)校正和降壓后變?yōu)榈诙绷麟?，該第二直流電電壓降到安全電壓以?nèi)，實現(xiàn)了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現(xiàn)電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。如圖2，所述主控芯片L6561的端口 3與電阻Rl和R2相連，引腳4與初級電流檢測電阻R9相連，引腳5與過零檢測限流電阻RlO相連；引腳8與限流電阻R7相連，引腳7與限流驅動電阻R8相連。輸出電壓經(jīng)過運放LM358和光耦構成的反饋環(huán)和通過電阻R5、電阻R6反饋到L6561的輸入端引腳I。電阻R3、電阻R4和電容C3組成了反饋環(huán)誤差放大器的補償網(wǎng)絡；基準電壓源TL431提供2. 5V基準電壓源，電阻Rll是TL431的限流保護電阻。由可調電阻R14、電阻R12和電阻R13組成分壓電阻，分出一個設定的電壓IOOmV提供給運放的反向端，以便與電流采樣電阻R21差分比較。電阻R15是運放反饋電阻，運放的同向端由一個平衡電阻R19接到電流采樣電阻R21的高壓端，組成電源的恒流反饋環(huán)。電阻R20是限壓環(huán)路的平衡電阻；電阻R17和電阻R18組成輸出電壓采樣電路，分出2. 5V的電壓提供給運放的同向端；電阻R16是運放的反饋電阻；這樣組成電源的限壓反饋環(huán)。兩個運放通過由兩個二極管組成的“或門電路”和限壓電阻R22、濾除高頻電容C6接向光耦。光耦器件選擇了開關電源常用的 PC817。電阻R0、電容CO、二極管Dl和二極管D2組成吸收漏感的箝位電路。所述電路實現(xiàn)50WLED驅動時，箝位電路的箝位電壓為160V，電阻是兩個43K、2W的串聯(lián)，C是3. 3nF，阻塞二極管D采用SF18，TVS管采用P6KE180A。所述電路實現(xiàn)50WLED驅動時，變壓器的磁芯使用ETD29，初級繞組是是2UEWΦ0. 42兩股漆包線并繞，匝數(shù)是71 ;次級繞組是2UEWOO. 42的漆包線5股并繞，匝數(shù)是17匝；輔助繞組是2UEWOO. 42單股導線10匝；在Imm的氣隙時初級電感是時650uH。 應該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實質精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種LED恒流驅動電源電路，其特征在于，包括EMI濾波模塊、整流模塊、含有CB的PFC和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊和大功率LED陣列路燈；外部輸入的交流市電經(jīng)過前端EMI濾波模塊濾波后，經(jīng)整流模塊變?yōu)榈谝恢绷麟姡摰谝恢绷麟娫俳?jīng)功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊的降壓后變?yōu)榈诙绷麟姟?br>
2.根據(jù)權利要求1所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，所述電路含有主控芯片(L6561)，所述的芯片(L6561)的引腳3與電阻(Rl)和(R2)相連，所述的芯片(L6561)的引腳4與初級電流檢測電阻(R9)相連，所述的芯片(L6561)的引腳5與過零檢測限流電阻(RlO)相連；所述的芯片(L6561)的引腳8與限流電阻(R7)相連，所述的芯片(L6561)的引腳7與限流驅動電阻(R8)相連，所述的芯片(L6561)的引腳I與反饋電阻(R5)、電阻(R6)相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，所述電路還包含基準電壓源(TL431)，所述的基準電壓源(TL431)與限流電阻(R11)、分壓電阻(R12)、分壓電阻(R13)、分壓電阻(R14)相連。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，包含氧化膜電阻(RO)、電阻(R23)、三個472的高壓瓷片電容并聯(lián)成的電容(CO)、二極管(Dl)和二極管(D2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED恒流驅動電源電路，含有EMI濾波模塊、整流模塊、功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊等。外部輸入的交流市電經(jīng)過前端EMI濾波模塊濾波后，經(jīng)整流模塊變?yōu)榈谝恢绷麟姡摰谝恢绷麟娫俳?jīng)功率因數(shù)校正和DC/DC轉換模塊的功率因數(shù)校正和降壓后變?yōu)榈诙绷麟?，該第二直流電電壓降到安全電壓以?nèi)，實現(xiàn)了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現(xiàn)電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。
文檔編號H05B37/02GK103037576SQ20121050609
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者李剛 申請人:余姚億威電子科技有限公司