CN202696960U - 新型led灯驱动电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型LED灯驱动电源，涉及LED灯具驱动电源技术领域；它包括有依次连接的滤波电路、全桥整流电路、DC/AC功率转换电路以及输出电路，所述输出电路同负载连接，所述滤波电路为两级EMI滤波电路，它还包括功率因数校正电路与恒压恒流控制电路，全桥整流电路同功率因数校正电路连接，所述功率因数校正电路的输出端连接到DC/AC功率转换电路；所述恒压恒流控制电路与功率因数校正电路以及负载连接；本实用新型的有益效果是：本实用新型采用两级EMI滤波电路，能有效的滤除传导干扰和防辐射干扰，减小对供电系统和其他电器的噪音污染；使用有源功率校正电路，采用软启动和临界导通工作模式，跟踪全波整流后的单向正弦波电压，并对储能电感的峰值电流检测和过零检测，使其平均电流为不失真的单向正弦波，功率因数接近于1。

Description

新型LED灯驱动电源
【技术领域】
本实用新型涉及LED灯具驱动电源，特别是一种新型LED灯驱动电源。
【背景技术】
高亮度LED具有发光效率高、绿色环保、寿命长等优点。在全球能源紧缺、环境恶化情况下，在光源方面，LED灯具取代传统的白炽灯、日光灯、节能灯等光源是大势所趋。LED是电流控制器件，需要直流恒流供电才能充分发挥其光色纯、寿命长的优势，因此关键技术是LED的驱动电源，当前市面上有各种驱动电源，良莠不齐，虽然国家还没有制定相关标准，但现有的LED驱动电源在电磁干扰、功率因数校正、变换效率、使用寿命等方面很难全面满足实际使用要求。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种能有效的滤除传导干扰和防止辐射干扰、提高功率因数、并且能增加使用寿命的新型LED灯驱动电源。
本实用新型的技术方案是这样实现的：它包括有依次连接的滤波电路、全桥整流电路、DC/AC功率转换电路以及输出电路，所述输出电路同负载连接，其改进之处在于：所述滤波电路为两级EMI滤波电路，它还包括功率因数校正电路与恒压恒流控制电路，全桥整流电路同功率因数校正电路连接，所述功率因数校正电路的输出端连接到DC/AC功率转换电路；所述恒压恒流控制电路与功率因数校正电路以及负载连接；
上述电路中，所述两级EMI滤波电路由共模电感L1、L2及电容C1-C7组成，用于滤除开关电源噪音对电网的干扰；
上述电路中，所述功率因数校正电路主要包括一功率因数校正芯片IC1，功率因数校正芯片IC1内部设有乘法器，功率因数校正芯片IC1具有欠压、过压、原边峰值电流及副边电压过零检测功能；
上述电路中，所述全桥整流电路与功率因数校正电路之间还设置有一软启动电路，该软启动电路主要由N沟场效应管Q1、电阻以及电容组成；
上述电路中，所述恒压恒流控制电路由光电耦合器IC2、运算放大器IC3、基准稳压源IC4以及外围电路组成，用于保持输出电压与输出电流的恒定；
上述电路中，所述新型LED灯驱动电源还包括电源输入端，该电源输入端设置有热敏电阻NTC与压敏电阻VDR，热敏电阻NTC在加电瞬间起防浪涌电流作用，压敏电阻VDR用于防瞬间过压和雷击；
上述电路中，所述输出电路为整流滤波电路，该整流滤波电路采用多个并联的低内阻铝电解电容组成。
本实用新型的有益效果在于：其一、本实用新型采用两级EMI滤波电路，能有效的滤除传导干扰和防辐射干扰，减小对供电系统和其他电器的噪音污染；其二、本实用新型使用有源功率校正电路，采用软启动和临界导通工作模式，跟踪全波整流后的单向正弦波电压，并对储能电感的峰值电流检测和过零检测，使其平均电流为不失真的单向正弦波，功率因数接近于1；其三、本实用新型具有精确的恒压、恒流控制技术；并通过变压器和光电耦合器实现输入交流高压与输出直流低压的隔离，从而提高了用电的安全性；其四、本实用新型采用多个低内阻铝电解电容并联滤波，减小了纹波电流，提高了可靠性和使用寿命；其五、本实用新型适用于驱动不同组态、不同功率的LED灯具，以及需要恒压、恒流的直流电器的供电，使用灵活，具有很好的功率因数。
【附图说明】
图1为本实用新型原理方框图；
图2a与图2b为本实用新型电路原理图；
图2a中的A处接点与图2b中的C处接点连接，图2a中的B处接点与图2b中的D处接点连接。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
参照图1所示，本实用新型揭示了一种新型LED灯驱动电源，它包括电源输入端1以及依次连接的两级EMI滤波电路2、全桥整流电路3、DC/AC功率转换电路4、输出电路5，输出电路5同负载6连接，另外它还包括软启动电路7、功率因数校正电路8与恒压恒流控制电路9，全桥整流电路3通过软启动电路7同功率因数校正电路8连接，功率因数校正电路8的输出端连接到DC/AC功率转换电路4，恒压恒流控制电路9与功率因数校正电路8以及负载6连接；如图2a所示，电源输入端1设置有热敏电阻NTC与压敏电阻VDR，热敏电阻NTC在加电瞬间具有防浪涌电流的作用，压敏电阻VDR具有防瞬间过压和雷击的作用；电源输入端1的交流220V电压经过两级串联的EMI滤波电路和全桥整流电路后为脉动直流电压，两级EMI滤波电路由共模电感L1、L2及电容C1-C7组成，能有效的滤除开关电源噪音对电网的传导干扰。
软启动电路7主要由N沟场效应管Q1和外围的电阻、电容组成，用于防止在开、关电源瞬间电压的突变以及开关时的尖峰脉冲损坏电源；功率因数校正电路8包括功率因数校正芯片IC1与外围的电阻、电容，功率因数校正芯片IC1内部设有乘法器，功率因数校正芯片IC1具有欠压、过压、原边峰值电流及副边电压过零检测功能，3脚（MULT）为乘法器的一个输入端，取样整流后的单向正弦波电压，另一个输入是1脚（INV），来自恒压恒流控制电路9“相或”后经误差放大器的输出，乘法器的输出电压为VM；N沟场效应管Q1的源极电阻R10采样导通时流过反激变压器原边的电流为IP，则取样电压VP=IPR10，取样电压VP和乘法器输出电压VM比较，当VP>VM时，功率因数校正芯片IC1输出低电平，Q1关闭，因此流过变压器原边的电流峰值跟踪单向正弦波电压，其平均电流也是单向正弦波，且和电压同相位，使功率因数接近于1。
输出电路5为整流滤波电路，主要包括多个并联的低内阻铝电解电容C17-C20；DC/AC功率转换电路4采用反激临界导通模式，开关导通时副边整流二极管为反向偏置，能量储存在原边电感和磁芯中，当电感电流达到峰值时开关关断，副边产生反激电压使D5导通，对输出电路5的滤波电容充电以及对负载供电，当反激电压降低到接近于零时，由功率因数校正芯片IC1的第5脚感知，输出正极性驱动脉冲，使Q1重新导通，如此周而复始，完成能量转换和传输；由于电感电流是线性的，且和电压成正比，因此在半个正弦波里的开关频率是变化的，在峰值时的频率最低，接近零时开关频率最高。变压器T输出整流后为脉动电流，用电容C17-C20来滤波和储能。通常电解电容都存在等效串联电阻（ESR），产生附加的脉动电压，采用多个电容并联，电容量是相加，而并联的ESR是单个电容的1/n，从而降低输出电压的纹波，输出共模电感有减小输出噪声和防止高频噪声通过负载的辐射干扰。
参照图2b所示，恒压恒流控制电路9由光电耦合器IC2、运算放大器IC3、基准稳压源IC4以及外围电路组成，基准电压（2.5V）或分压后加于双运放IC3A、IC3B的同相端，双运放IC3A、IC3B的输出“相或”后反馈到功率因数校正芯片IC1，改变开关的占空比，从而达到恒压、恒流的目的。IC3A反向端的电压取自输出电压的分压，在标准负载下（本实施例中的电路输出电压为36V，负载电阻为24Ω），调整分压比，使反相端电压约低于或等于2.5V，IC3A输出为高电平，二极管D7不导通，光电耦合器IC2无输出。当输入电压增高或负载电阻增大而使输出电压增加时，放大器输出电压降低，D7导通，通过光电耦合器IC2反馈到IC1的1脚，调整开关的通断比，保持输出电压的恒定。同样，恒流取样电阻和负载串联，取样电压加于IC3B的反相输入端，当负载电阻减小使负载电流增大时，负反馈环路迫使输出电压降低，保持输出电流恒定。
本实用新型采用两级EMI滤波电路，能有效的滤除传导干扰和防辐射干扰，减小对供电系统和其他电器的噪音污染；使用有源功率校正电路，采用软启动和临界导通工作模式，跟踪全波整流后的单向正弦波电压，并对储能电感的峰值电流检测和过零检测，使其平均电流为不失真的单向正弦波，功率因数接近于1。本实用新型适用于驱动不同组态、不同功率的LED灯具，以及需要恒压、恒流的直流电器的供电，使用灵活，具有很好的功率因数。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (7)

1.一种新型LED灯驱动电源，它包括有依次连接的滤波电路、全桥整流电路、DC/AC功率转换电路以及输出电路，所述输出电路同负载连接，其特征在于：所述滤波电路为两级EMI滤波电路，它还包括功率因数校正电路与恒压恒流控制电路，全桥整流电路同功率因数校正电路连接，所述功率因数校正电路的输出端连接到DC/AC功率转换电路；所述恒压恒流控制电路与功率因数校正电路以及负载连接。
2.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述两级EMI滤波电路由共模电感L1、L2及电容C1-C7组成，用于滤除开关电源噪音对电网的干扰。
3.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述功率因数校正电路主要包括一功率因数校正芯片IC1，功率因数校正芯片IC1内部设有乘法器，功率因数校正芯片IC1具有欠压、过压、原边峰值电流及副边电压过零检测功能。
4.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述全桥整流电路与功率因数校正电路之间还设置有一软启动电路，该软启动电路主要由N沟场效应管Q1、电阻以及电容组成。
5.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述恒压恒流控制电路由光电耦合器IC2、运算放大器IC3、基准稳压源IC4以及外围电路组成，用于保持输出电压与输出电流的恒定。
6.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述新型LED灯驱动电源还包括电源输入端，该电源输入端设置有热敏电阻NTC与压敏电阻VDR，热敏电阻NTC在加电瞬间起防浪涌电流作用，压敏电阻VDR用于防瞬间过 压和雷击。
7.根据权利要求1所述的新型LED灯驱动电源，其特征在于：所述输出电路为整流滤波电路，该整流滤波电路采用多个并联的低内阻铝电解电容组成。 
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