CN102281684A - 一种实现0v起调的超宽范围恒流的半桥电路 - Google Patents

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苏周
王永彬
徐永红
唐挺荣
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Abstract

本发明公开一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，半桥电路包括PFC控制电路、PFC升压电路、半桥控制电路、半桥主电路和变压器电路，外接电源输入PFC升压电路，经PFC升压电路升压后输出给半桥主电路，经半桥主电路进行恒流处理后输出给变压器电路，经变压器电路变压后输出给负载供电，PFC控制电路控制PFC升压电路工作，半桥控制电路控制半桥主电路工作。本发明的电路结构简单，无需增加额外的电路，即可实现恒流范围宽，电流变化小，可使输出终端可从1颗LED灯到多颗灯任意数接线。

Description

一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路
 
技术领域
    本发明公开一种恒流电路，特别是一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路。
背景技术
    随着LED照明技术的发展，LED照明器件在人们日常生活中的应用越来越广泛，目前的LED照明器件通常采用的是恒流源进行驱动的。目前，常规的采用半桥结构的LED单路恒流源的恒流范围都比较窄，一般的在CV恒流电压下限电压只有上限电压的0.5-0.6倍左右，CV电压再往下走时，要么不恒流，要么IC供电电压会进入欠压保护，导致输出关断。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的半桥结构的LED单路恒流源的恒流范围都比较窄的缺点，本发明提供一种新的半桥电路结构，其采用特殊的电路方式，使半桥电路可实现0V起调的超宽范围恒流。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，半桥电路包括PFC控制电路、PFC升压电路、半桥控制电路、半桥主电路和变压器电路，外接电源输入PFC升压电路，经PFC升压电路升压后输出给半桥主电路，经半桥主电路进行恒流处理后输出给变压器电路，经变压器电路变压后输出给负载供电，PFC控制电路控制PFC升压电路工作，半桥控制电路控制半桥主电路工作。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的半桥电路中还包括输出整流滤波模块和输出模块，变压器电路输出给输出整流滤波模块，经输出整流滤波模块整流滤波后输出给输出模块，由输出模块输出给负载供电。
所述的半桥电路中还包括输出电压采样电路和反馈电路，输出电压采样电路采样输出模块的输出电压，并将采样信号输出给反馈电路，经反馈电路反馈给半桥控制电路。
所述的反馈电路和半桥控制电路之间连接有光耦，反馈电路通过光耦经反馈信号反馈给半桥控制电路。
所述的半桥电路中还包括EMI滤波电路和整流电路，外接电源经过EMI滤波电路滤波后输入给整流电路，再经整流电路整流后，输出给PFC升压电路。
所述的PFC升压电路包括升压电感L1、升压二极管D1、电容C1和开关管Q1，升压电感L1和升压二极管D1串联连接，外接电源输入升压电感L1，经升压电感L1后输出给升压二极管D1，开关管Q1一端接地，另一端连接在升压电感L1和升压二极管D1之间，电容C1连接在升压二极管D1的后级，电容C1另一端接地，PFC控制电路采用有源功率因数校正芯片U1，有源功率因数校正芯片U1控制开关管Q1通断，升压电感L1上设有次级绕组，次级绕组连接在有源功率因数校正芯片U1的信号输入端上。
所述的半桥主电路包括开关管Q2、开关管Q3、电容C2和电容C3，开关管Q2和开关管Q3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，电容C2和电容C3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，开关管Q2和开关管Q3的公共端与电容C2和电容C3的公共端连接在变压器电路的初级线圈两端，半桥控制电路采用高/低端驱动芯片U2，高/低端驱动芯片U2分别控制开关管Q2和开关管Q3的通断。
本发明的有益效果是：本发明的电路结构简单，无需增加额外的电路，即可实现恒流范围宽，电流变化小，可使输出终端可从1颗LED灯到多颗灯任意数接线。本发明中的初级IC的供电采用外部独立供电，以确保任何时候IC的供电电压都在正常值，同时，次级IC的供电部分也采用独立供电模式或采用副边绕组供电，总之要确保输出次级IC的供电电压始终在正常值。初、次级IC的供电电压都保持恒定值时，IC通过改变工作频率和占空比（低CV时进入跳频模式），使输出电流保持恒定，从而实现从0V-CV上限电压超宽范围调整。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明的电路方框图。
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1和附图2，本发明为一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其主要包括PFC控制电路、PFC升压电路、半桥控制电路、半桥主电路和变压器电路，本实施例中，电路中还包括有EMI滤波电路和整流电路，以及整流滤波模块、输出模块、输出电压采样电路和反馈电路，本实施例中，采用220V的AC交流电作为外接电源进行供电，外接电源经过EMI滤波电路滤波后输入给整流电路，本实施例中，EMI滤波电路采用跨接在零线和火线之间的电容C7，经过EMI滤波电路滤波后外接电源再经整流电路整流后，输出给PFC升压电路，本实施例中，整流电路采用常规的整流桥BD1。本实施例中，经镇流电路整流后的外接电源输入PFC升压电路，PFC控制电路控制PFC升压电路工作，本实施例中，PFC升压电路包括升压电感L1、升压二极管D1、电容C1和开关管Q1，升压电感L1和升压二极管D1串联连接，外接电源输入升压电感L1，经升压电感L1后输出给升压二极管D1，开关管Q1一端接地，另一端连接在升压电感L1和升压二极管D1之间，电容C1连接在升压二极管D1的后级，电容C1另一端接地，PFC控制电路采用有源功率因数校正芯片U1，本实施例中，有源功率因数校正芯片U1采用外部电源进行供电，有源功率因数校正芯片U1控制开关管Q1通断，升压电感L1上设有次级绕组，次级绕组连接在有源功率因数校正芯片U1的信号输入端上。经PFC升压电路升压后输出给半桥主电路，半桥控制电路控制半桥主电路工作，本实施例中，半桥主电路包括开关管Q2、开关管Q3、电容C2和电容C3，开关管Q2和开关管Q3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，本实施例中，开关管Q2和开关管Q3为高/低端输出管，开关管Q2和开关管Q3的相位差180度，电容C2和电容C3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，本实施例中，电容C2和电容C3为隔直电容，防止直流偏磁，开关管Q2和开关管Q3的公共端与电容C2和电容C3的公共端连接在变压器电路的初级线圈两端，半桥控制电路采用高/低端驱动芯片U2，本实施例中，高/低端驱动芯片U2采用外部电源进行供电，高/低端驱动芯片U2分别控制开关管Q2和开关管Q3的通断。本实施例中，经半桥主电路进行恒流处理后输出给变压器电路，经变压器T1变压后输出给输出整流滤波模块，经输出整流滤波模块整流滤波后输出给输出模块，由输出模块输出给负载供电，本实施例中，输出整流滤波模块采用包括二极管Q4和二极管Q5，二极管Q4和二极管Q5构成半桥整流，变压器T1输出经过二极管Q4和二极管Q5整流成直流电后输出，电容C4、电感L8和电容C5连接“π”形滤波电路对变压器T1的输出进行滤波处理，然后输出给负载。本实施例中，还包括输出电压采样电路和反馈电路，本实施例中，输出电压采样电路采用采样电阻R10对输出的负极电压进行采样，并将采样信号传输给反馈电路，本实施例中，反馈电路采用恒流控制芯片U3，采样信号经反馈电路反馈给半桥控制电路，本实施例中，反馈电路和半桥控制电路之间连接有光耦，反馈电路通过光耦经反馈信号反馈给半桥控制电路。
本发明的电路结构简单，无需增加额外的电路，即可实现恒流范围宽，电流变化小，可使输出终端可从1颗LED灯到多颗灯任意数接线。本发明中的初级IC的供电采用外部独立供电，以确保任何时候IC的供电电压都在正常值，同时，次级IC的供电部分也采用独立供电模式或采用副边绕组供电，总之要确保输出次级IC的供电电压始终在正常值。初、次级IC的供电电压都保持恒定值时，IC通过改变工作频率和占空比（低CV时进入跳频模式），使输出电流保持恒定，从而实现从0V-CV上限电压超宽范围调整。

Claims (7)

1.一种实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的半桥电路包括PFC控制电路、PFC升压电路、半桥控制电路、半桥主电路和变压器电路，外接电源输入PFC升压电路，经PFC升压电路升压后输出给半桥主电路，经半桥主电路进行恒流处理后输出给变压器电路，经变压器电路变压后输出给负载供电，PFC控制电路控制PFC升压电路工作，半桥控制电路控制半桥主电路工作。
2.根据权利要求1所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的半桥电路中还包括输出整流滤波模块和输出模块，变压器电路输出给输出整流滤波模块，经输出整流滤波模块整流滤波后输出给输出模块，由输出模块输出给负载供电。
3.根据权利要求2所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的半桥电路中还包括输出电压采样电路和反馈电路，输出电压采样电路采样输出模块的输出电压，并将采样信号输出给反馈电路，经反馈电路反馈给半桥控制电路。
4.根据权利要求3所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的反馈电路和半桥控制电路之间连接有光耦，反馈电路通过光耦经反馈信号反馈给半桥控制电路。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的半桥电路中还包括EMI滤波电路和整流电路，外接电源经过EMI滤波电路滤波后输入给整流电路，再经整流电路整流后，输出给PFC升压电路。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的PFC升压电路包括升压电感L1、升压二极管D1、电容C1和开关管Q1，升压电感L1和升压二极管D1串联连接，外接电源输入升压电感L1，经升压电感L1后输出给升压二极管D1，开关管Q1一端接地，另一端连接在升压电感L1和升压二极管D1之间，电容C1连接在升压二极管D1的后级，电容C1另一端接地，PFC控制电路采用有源功率因数校正芯片U1，有源功率因数校正芯片U1控制开关管Q1通断，升压电感L1上设有次级绕组，次级绕组连接在有源功率因数校正芯片U1的信号输入端上。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的实现0V起调的超宽范围恒流的半桥电路，其特征是：所述的半桥主电路包括开关管Q2、开关管Q3、电容C2和电容C3，开关管Q2和开关管Q3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，电容C2和电容C3串联连接在半桥主电路的输入端和地之间，开关管Q2和开关管Q3的公共端与电容C2和电容C3的公共端连接在变压器电路的初级线圈两端，半桥控制电路采用高/低端驱动芯片U2，高/低端驱动芯片U2分别控制开关管Q2和开关管Q3的通断。
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