一種采用光耦反饋控制的led燈驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【專利摘要】一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源，由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路組成，其連接關(guān)系如附圖所示。EMI濾波電路是由電容和共模電感組成的電磁干擾濾波器。整流濾波電路是由橋式整流器和電容組成的橋式整流濾波電路。PFC校正電路是由電容、二極管和電阻組成的填谷式無源功率因數(shù)校正電路。恒流驅(qū)動(dòng)電路由集成電路芯片ACT50UC、光電耦合器、電阻、電容、開關(guān)變壓器、二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管組成。恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓為33V，恒流輸出電流為0.333A，輸出功率為10W。其積極效果在于：電路簡單、體積小、重量輕、成本低、功率因數(shù)高、保護(hù)功能完善，使用壽命長。
【專利說明】一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED驅(qū)動(dòng)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈相比，有發(fā)光效率高、發(fā)光單色性好、無輻射、節(jié)能環(huán)保、壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此被譽(yù)為“第四代光源”。LED技術(shù)發(fā)展迅速，現(xiàn)在白光LED的發(fā)光效率已突破1001m/W。然而，LED的輸出光流明數(shù)和波長同PN結(jié)的溫度以及電流密切相關(guān)，常規(guī)的驅(qū)動(dòng)電路，如電容降壓電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路，不能滿足LED燈驅(qū)動(dòng)的要求，會(huì)引起LED燈的提前老化。LED燈必須采用專用驅(qū)動(dòng)電源提供恒定的電流點(diǎn)燃工作，以免電壓波動(dòng)導(dǎo)致電流增大而將LED損壞。因此，必須設(shè)計(jì)恒流驅(qū)動(dòng)電源滿足LED燈工作所需的驅(qū)動(dòng)要求，從而最大限度的發(fā)揮LED的性能，減少故障率。然而，現(xiàn)有的LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路復(fù)雜，成本高，性價(jià)比低，影響了 LED燈的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有LED燈驅(qū)動(dòng)電源的不足，本實(shí)用新型公開一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源。該驅(qū)動(dòng)電源電路簡單、體積小、重量輕、成本低、功率因數(shù)高、保護(hù)功能完善，使用壽命長，可廣泛應(yīng)用于LED燈驅(qū)動(dòng)電源領(lǐng)域。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:本實(shí)用新型由由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒流驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端；恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接LED燈；恒流驅(qū)動(dòng)電路由集成電路芯片ACT50 UC，光電耦合器LTV817，電阻1?~耵3、1^2，電容06~(:12，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4~D7，穩(wěn)壓二極管VDl，三極管Q2和場(chǎng)效應(yīng)管Ql組成。穩(wěn)壓二極管VDl的穩(wěn)壓值設(shè)計(jì)為27V，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓為33V。電阻Rll的電阻值設(shè)計(jì)為1.5Ω，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流為0.333A。
[0005]本實(shí)用新型的積極效果在于:電路簡單、體積小、重量輕、成本低、功率因數(shù)高、保護(hù)功能完善，使用壽命長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如附圖1所示，本實(shí)用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒流驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端；恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接LED燈。
[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電容C1、C2、C13，共模電感LI組成的電磁干擾濾波器，可抑制驅(qū)動(dòng)電源與市電電源之間的高頻電磁干擾。串接在AC輸入端的Fl為保險(xiǎn)絲，RTl為限制接通電源時(shí)的浪涌電流的限流電阻。
[0011 ] 整流濾波電路是由橋式整流器BDl和電容C3組成的橋式整流濾波電路，對(duì)輸入的AC市電電壓進(jìn)行整流，將得到直流電壓為驅(qū)動(dòng)電源供電。
[0012]PFC校正電路是由電容C4、C5，二極管Dl、D2、D3，電阻Rl組成的填谷式無源功率因數(shù)校正電路。在AC輸入電壓的每個(gè)半周期內(nèi)，當(dāng)AC電壓幅值高于其峰值的50%時(shí)，D2導(dǎo)通，Dl和D3截止，C3和C4以串聯(lián)方式被充電。當(dāng)AC電壓幅值降至其峰值的50%時(shí)以下，D2截止，Dl和D3導(dǎo)通，C3和C4并聯(lián)放電，放電電流流入負(fù)載。Rl有限流和浪涌緩沖功能，能提高功率因數(shù)，改善THD。在不加PFC電路時(shí)，在AC輸入電壓的半周期內(nèi)，輸入電流的導(dǎo)通角約60°，功率因數(shù)小于0.6。采用這種填谷式PFC電路取代單個(gè)電容，輸入電流導(dǎo)通角將增加到120°，功率因數(shù)大于0.9，5次和3次諧波電流分別降至15%和17%以下，總諧波失真THD < 30%，滿足EN55015B EMI的要求，符合能源之星SSL功率因數(shù)大于0.9的要求。
[0013]恒流驅(qū)動(dòng)電路由集成電路芯片ACT50UC，光電耦合器LTV817，電阻R3~R13、RT2，電容C6~C12，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4~D7，穩(wěn)壓二極管VDl，三極管Q2和場(chǎng)效應(yīng)管Ql組成，輸出電壓為33V，輸出電流為0.333A，輸出功率為10W，具有輸入欠壓，輸出開路、短路等保護(hù)功能。
[0014]ACT50UC是一種離線式電源控制器，內(nèi)含振蕩器、驅(qū)動(dòng)器、誤差放大器、PWM/FWM控制器、穩(wěn)壓器和偏置與欠壓鎖定電路。D5、C6、R4組成ACT50UC的偏置電路，R3、C7和D4組成Tl初級(jí)的箝位電路。D7、CIO、C11、R8、RlO組成輸出整流濾波電路。三極管Q2，光電耦合器IC2，電阻1?、1?11、1?12、1?13、1^2，電容C12組成恒流控制電路，RT2為溫度補(bǔ)償電阻。
`[0015]27V的穩(wěn)壓二極管VD1、電阻R9和光電耦合器IC2提供電壓反饋，一旦輸出超過設(shè)定的電壓值，將通過IC2B和IC2A反饋到初級(jí)。隨線路電壓和負(fù)載變化，通過IC2B的電流將相應(yīng)變化，ACT50UC操作占空比也隨反饋電流變化，以保持輸出電壓穩(wěn)定。本實(shí)用新型將穩(wěn)壓二極管VDl的穩(wěn)壓值設(shè)計(jì)為27V，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓為33V。
[0016]三極管Q2、電阻R11、R12、R13、RT2，電容C12及光電耦合器IC2 (IC2A+IC2B)組成電流反饋環(huán)路，Rll為輸出電流取樣電阻，其取樣電壓經(jīng)R12加到Q2的基極，控制Q2的集電極電流，Q2的集電極電流流經(jīng)IC2B并提供反饋，使輸出電流保持恒定。本實(shí)用新型將電阻Rll的電阻值設(shè)計(jì)為1.5 Ω，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流為0.333A。
[0017]輸出開路時(shí)，ACT50UC引腳FB上的電壓減少到3V以下，F(xiàn)ffM開關(guān)控制邏輯電路檢測(cè)到這個(gè)情況，使ACT50UC進(jìn)入脈沖跳越操作，直到FB上的電壓達(dá)到3V以上，實(shí)現(xiàn)輸出開路保護(hù)。
[0018]當(dāng)輸出短路時(shí)，ACT50UC進(jìn)入打嗝模式操作，在打嗝模式，輔助電源電壓失效。在輸出短路解除之前打嗝模式持續(xù)，實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。當(dāng)VDD電壓低于IOV時(shí)，電路進(jìn)入打嗝啟動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)輸入欠壓保護(hù)。
[0019]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)校正，線路功率因數(shù)>0.91，滿足能源之星SSL在商業(yè)環(huán)境下功率因數(shù)≥0.9的要求。不同AC輸入電壓下，AC電壓280V時(shí)功率因數(shù)最低，為
0.91 ；AC電壓218V時(shí)功率因數(shù)最高，達(dá)0.93。[0020]在AC電壓215V~285V輸入范圍內(nèi)，滿載下的效率> 84%，在AC電壓215V時(shí)的效率最高，達(dá)86.28% ;在AC電壓280V時(shí)的效率最低，為84.12%。
【權(quán)利要求】
1.一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:它由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端接整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒流驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端；恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接LED燈；恒流驅(qū)動(dòng)電路由集成電路芯片ACT50UC，光電耦合器LTV817，電阻R3?R13、RT2，電容C6?C12，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4?D7，穩(wěn)壓二極管VDl，三極管Q2和場(chǎng)效應(yīng)管Ql組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:穩(wěn)壓二極管VDl的穩(wěn)壓值設(shè)計(jì)為27V，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓為33V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用光耦反饋控制的LED燈驅(qū)動(dòng)電源，其特征是:電阻Rll的電阻值設(shè)計(jì)為1.5 Ω，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流為0.333A。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203608412SQ201320665051
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】張新安 申請(qǐng)人:張新安