CN102438376A - Led恒流驱动电源电路 - Google Patents

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LED恒流驱动电源电路，涉及电子技术。本发明包括电源输入单元、整流滤波单元和输出单元，还包括：设置于电源输入单元和整流滤波单元之间的EMI滤波单元，与整流滤波单元的高电平输出端连接的PFC校正单元，与整流滤波单元的高电平输出端连接的PWM恒流控制单元，与整流滤波单元的高电平输出端和PWM恒流控制单元连接的Buck转换单元，与输出单元和PWM恒流控制单元连接的电流反馈单元。本发明的有益效果是，有效的降低了电流谐波，恒定电流输出，线性调整率小于±5％，负载调整率小于±3％，从而使LED工作更稳定。

Description

LED恒流驱动电源电路
技术领域
本发明涉及电子技术。
背景技术
LED具有环保、节能、寿命长、高亮度等优点被视为21世纪照明光源，现已开始取代各种传统照明大量应用于各种实用场合。但是，由于LED本身特性决定其驱动电源不能与普通白炽灯采用同样的供电电源，以免电压波动导致电流增大而将LED损坏，因而必须设计新的电源充分满足LED工作所需驱动要求，从而最大限度的发挥LED的性能，减少故障率。然而，现有各种LED驱动电源的驱动性能却不理想，影响了LED得推广应用。图1为现有LED驱动电源工作的原理图。其首先对输入端输入的电压进行电压交换，以提供后级电路所需的电压，然后再经过整流滤波后直接接通过一限流电阻与LED相连。但是，这种LED驱动电源无法对因外界电压波动造成的LED两端的工作电流波动进行调整，当输入电压波动较大时甚至会造成LED损坏；其次，这种LED驱动电源无法对由于温度等原因引起流过LED的工作电流变化进行调整；另外，这种LED驱动电源的电压和电流的同相性较差，功率因素很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种对LED的电流进行精确调整、高功率因素、电磁兼容新强的LED驱动电源电路。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，LED恒流驱动电源电路，包括电源输入单元、整流滤波单元和输出单元，其特征在于，还包括：
设置于电源输入单元和整流滤波单元之间的EMI滤波单元，由连接两个交流输入端之间的第一电容C1，以及第一电感L1、第二电感L2和与第二电感L2并联的第一电阻R1构成；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PFC校正单元，包括依次串联于地电平和整流滤波单元的高电平输出端之间的第四二极管D4、第三二极管D3、第二电阻R2和第二二极管D2，第四二极管D4和第三二极管D3的连接点还通过第三电容C3接整流滤波单元的高电平输出端，第二电阻C2和第二二极管D2的连接点通过第二电容C2接地；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PWM恒流控制单元，包括PWM控制IC，PWM控制IC的LD端通过并联的第五电阻R5和第六电容C6接地，LD端还接光耦U1的输出端，PWM控制IC的VDD端和PWM端皆通过第七电容C7接地，PWM控制IC的VDD端和PWM端还通过第六电阻R6接光耦U1的输出端；PWM控制IC的Rose端通过第七电阻接地，CS端通过并联的电阻(R9、R10、R11)接地；
与整流滤波单元的高电平输出端和PWM恒流控制单元连接的Buck转换单元，由第五二极管D5、第三电感L3、NMOS管和稳压二极管Q1构成，稳压二极管Q1设于NMOS管的源极和漏极之间，NMOS管的栅极和PWM控制IC的Gate端连接，源极接PWM控制IC的Cs端，第五二极管D5和第三电感L3的连接点与NMOS管的漏极连接；第五二极管D5的输出端和整流滤波单元的高电平输出端连接；第三电感还和输出单元连接；
与输出单元和PWM恒流控制单元连接的电流反馈单元，包括光耦U1和并联于光耦U1的两个输出端之间的第八电阻R8和第八电容C8。
所述输出单元包括并联的第三电阻R3和第五电容C5，第三电阻R3一端接高电平输出端，另一端接第三电感L3和第四电阻R4，第四电阻R4接低电平输出端。
本发明的有益效果是，利用EMI滤波单元有效的抑制恒流电源的电磁干扰，从而使电源符合GB17743-2007的辐射电磁骚扰及骚扰电压标准；利用PFC校正单元提高了恒流电源的功率因数使PF≥0.9，有效的降低了电流谐波，使电源符合GB17625.1的电磁兼容性标准；提高了转换效率，η≥90％，转换效率提高，降低了元器件温升，从而提高了使用寿命；恒定电流输出，线性调整率小于±5％，负载调整率小于±3％，从而使LED工作更稳定；在使用LED负载测试和等同LED负载的电子负载测试时的输出电流值变化率小于±3％，提高测试时的工作效率，产品一致性更高。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为现有技术LED驱动电源的工作原理图。
图2为本发明的模块结构图。
图3为本发明的电路图。
具体实施方式
参见图2、3。
本发明的LED恒流驱动电源电路，包括电源输入单元、整流滤波单元和输出单元，还包括：
设置于电源输入单元和整流滤波单元之间的EMI滤波单元，由连接两个交流输入端之间的第一电容C1，以及第一电感L1、第二电感L2和与第二电感L2并联的第一电阻R1构成；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PFC校正单元，包括依次串联于地电平和整流滤波单元的高电平输出端之间的第四二极管D4、第三二极管D3、第二电阻R2和第二二极管D2，第四二极管D4和第三二极管D3的连接点还通过第三电容C3接整流滤波单元的高电平输出端，第二电阻C2和第二二极管D2的连接点通过第二电容C2接地；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PWM恒流控制单元，包括PWM控制IC，PWM控制IC的LD端通过并联的第五电阻R5和第六电容C6接地，LD端还接光耦U1的输出端，PWM控制IC的VDD端和PWM端皆通过第七电容C7接地，PWM控制IC的VDD端和PWM端还通过第六电阻R6接光耦U1的输出端；PWM控制IC的Rose端通过第七电阻接地，CS端通过并联的电阻(R9、R10、R11)接地。本实施例中，PWM恒流控制单元采用的IC为市售的HV9910，或者市售的成都成电硅海科技公司GK6010芯片，系成熟的现有技术，不再赘述其内部结构。
与整流滤波单元的高电平输出端和PWM恒流控制单元连接的Buck转换单元，由第五二极管D5、第三电感L3、NMOS管和稳压二极管Q1构成，稳压二极管Q1设于NMOS管的源极和漏极之间，NMOS管的栅极和PWM控制IC的Gate端连接，源极接PWM控制IC的Cs端，第五二极管D5和第三电感L3的连接点与NMOS管的漏极连接；第五二极管D5的输出端和整流滤波单元的高电平输出端连接；第三电感还和输出单元连接；
与输出单元和PWM恒流控制单元连接的电流反馈单元，包括光耦U1和并联于光耦U1的两个输出端之间的第八电阻R8和第八电容C8。电流反馈单元采集输出单元的信号并产生反馈信号给PWM恒流控制单元；PWM恒流控制单元根据所述反馈信号调整控制信号，控制所述Buck转换单元周期性导通和关断，实现Buck转换能量的恒定输出。
PWM恒流控制单元还采集Buck转换单元的电流信号，并根据采集到的信号调整控制信号。
所述输出单元包括并联的第三电阻R3和第五电容C5，第三电阻R3一端接高电平输出端，另一端接第三电感L3和第四电阻R4，第四电阻R4接低电平输出端。
与现有技术相比，本发明非隔离高功率因素LED恒流驱动电源通过采集Buck转换单元的电流信号及反馈单元反馈的反馈信号，PWM恒流控制单元根据所接收到的信号，以调整Buck转换单元导通和关断，从而恒定电流的输出，实现对LED工作电流的控制，使负载LED工作更稳定，在交流输入电压170V～260V的范围内变化时，输出电流的变化小于±5％，提高了线性调整率；利用PFC校正单元，使电源的功率因素大于0.9以上，使之满足EN61000-3-2Class C所规定的25W以下照明设备的交流谐波的限制。

Claims (2)

1.LED恒流驱动电源电路，包括电源输入单元、整流滤波单元和输出单元，其特征在于，还包括：
设置于电源输入单元和整流滤波单元之间的EMI滤波单元，由连接两个交流输入端之间的第一电容(C1)，以及第一电感(L1)、第二电感(L2)和与第二电感(L2)并联的第一电阻(R1)构成；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PFC校正单元，包括依次串联于地电平和整流滤波单元的高电平输出端之间的第四二极管(D4)、第三二极管(D3)、第二电阻(R2)和第二二极管(D2)，第四二极管(D4)和第三二极管(D3)的连接点还通过第三电容(C3)接整流滤波单元的高电平输出端，第二电阻(C2)和第二二极管(D2)的连接点通过第二电容(C2)接地；
与整流滤波单元的高电平输出端连接的PWM恒流控制单元，包括PWM控制IC，PWM控制IC的LD端通过并联的第五电阻(R5)和第六电容(C6)接地，LD端还接光耦(U1)的输出端，PWM控制IC的VDD端和PWM端皆通过第七电容(C7)接地，PWM控制IC的VDD端和PWM端还通过第六电阻(R6)接光耦(U1)的输出端；PWM控制IC的Rose端通过第七电阻(R7)接地，CS端通过并联的电阻(R9、R10、R11)接地；
与整流滤波单元的高电平输出端和PWM恒流控制单元连接的Buck转换单元，由第五二极管(D5)、第三电感(L3)、NMOS管和稳压二极管(Q1)构成，稳压二极管(Q1)设于NMOS管的源极和漏极之间，NMOS管的栅极和PWM控制IC的Gate端连接，源极接PWM控制IC的Cs端，第五二极管(D5)和第三电感(L3)的连接点与NMOS管的漏极连接；第五二极管(D5)的输出端和整流滤波单元的高电平输出端连接；第三电感还和输出单元连接；
与输出单元和PWM恒流控制单元连接的电流反馈单元，包括光耦(U1)和并联于光耦(U1)的两个输出端之间的第八电阻(R8)和第八电容(C8)。
2.如权利要求1所述的LED恒流驱动电源电路，其特征在于，所述输出单元包括并联的第三电阻(R3)和第五电容(C5)，第三电阻(R3)一端接高电平输出端，另一端接第三电感(L3)和第四电阻(R4)，第四电阻(R4)接低电平输出端。
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