CN202818685U - 一种led驱动电源高功率因数电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电源高功率因数电路，包括依次相连的整流滤波模块、高低压转换模块、低压输出模块、功率因素校正模块和用于根据低压输出模块、功率因素校正模块的状态控制高低压转换模块的工作状态的保护控制模块，整流滤波模块的输入端与输入的电源相连，低压输出模块的输出端与LED相连，保护控制模块的输入端分别与低压输出模块、功率因素校正模块相连，保护控制模块的输出端与高低压转换模块的控制端相连，功率因素校正模块的输入端与整流滤波模块相连。本实用新型具有电源输出稳定、安全可靠性高、能延长LED使用寿命、结构简单、成本低廉的优点。

Description

一种LED驱动电源高功率因数电路

技术领域

本实用新型涉及LED照明设备驱动电路领域，具体涉及一种LED驱动电源高功率因数电路。 

背景技术

LED驱动电源高功率因数电路是LED的常见驱动电路之一。现有技术的LED驱动电源高功率因数电路，包括依次相连的整流滤波模块、高低压转换模块、低压输出模块，整流滤波模块的输入端与输入的电源相连，低压输出模块的输出端与LED相连。然而现有技术的高低压转换模块、低压输出模块之间不存在反馈形式，高低压转换模块、整流滤波模块之间也不存在反馈形式。在实际应用过程中，往往由于低压输出模块发生欠压、过压、过流、短路等现象，以及整流滤波模块功率因素发生变化的现象，这种情况下由于现有技术高低压转换模块、低压输出模块之间不存在反馈形式、高低压转换模块、整流滤波模块之间也不存在反馈形式，高低压转换模块继续将电源输出至低压输出模块，容易引起LED或者电路发生短路等问题。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电源输出稳定、安全可靠性高、能延长LED使用寿命、结构简单、成本低廉的LED驱动电源高功率因数电路。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为： 

一种LED驱动电源高功率因数电路，包括依次相连的整流滤波模块、高低 压转换模块、低压输出模块，所述整流滤波模块的输入端与输入的电源相连，所述低压输出模块的输出端与LED相连，本实用新型还进一步包括功率因素校正模块和用于根据低压输出模块、功率因素校正模块的状态控制所述高低压转换模块的工作状态的保护控制模块，所述保护控制模块的输入端分别与低压输出模块、功率因素校正模块相连，所述保护控制模块的输出端与高低压转换模块的控制端相连，所述功率因素校正模块的输入端与整流滤波模块相连。 

作为上述技术方案的进一步改进： 

所述整流滤波模块的前端设有抗浪涌保护模块，所述抗浪涌保护模块的两端分别连接于整流滤波模块的两个输入端之间。 

所述抗浪涌保护模块为压敏电阻。 

所述整流滤波模块的前端还设有抗电磁干扰电路，所述整流滤波模块通过抗电磁干扰电路与电源相连。 

所述抗电磁干扰电路为双π型复合复式滤波电路。。 

本实用新型具有下述优点： 

本实用新型的LED驱动电源高功率因数电路包括功率因素校正模块和用于根据低压输出模块、功率因素校正模块的状态控制所述高低压转换模块的工作状态的保护控制模块，保护控制模块的输入端与低压输出模块相连，保护控制模块的输出端与高低压转换模块的控制端相连，保护控制模块能够在低压输出模块发生欠压、过压、过流、短路等现象时以及整流滤波模块的功率因素调节状态发生变化时实时控制高低压转换模块的状态，能够有效防止低压输出模块发生欠压、过压、过流、短路等现象引起LED或者电路发生短路等问题，防止整流滤波模块的功率因素调节状态引起的电源输出不稳定的现象，具有电源输出稳定、安全可靠性高、能延长LED使用寿命、结构简单、成本低廉的优点。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例的框架结构示意图。 

图2为本实用新型实施例的电路结构示意图。 

图例说明：1、整流滤波模块；2、高低压转换模块；3、低压输出模块；4、保护控制模块；5、功率因素校正模块；6、抗浪涌保护模块；7、抗电磁干扰电路。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 

如图1和图2所示，本实施例的LED驱动电源高功率因数电路包括依次相连的整流滤波模块1、高低压转换模块2、低压输出模块3，整流滤波模块1的输入端与输入的电源相连，低压输出模块3的输出端与LED相连，本实施例还包括功率因素校正模块5和用于根据低压输出模块3、功率因素校正模块5的状态控制高低压转换模块2的工作状态的保护控制模块4，保护控制模块4的输入端分别与低压输出模块3、功率因素校正模块5相连，保护控制模块4的输出端与高低压转换模块2的控制端相连，功率因素校正模块5的输入端与整流滤波模块1相连。 

本实施例中，整流滤波模块1由桥式整流器DF1和电容C3组成，电网电压经过桥式整流器DF1整流后，再通过电容C3滤波储能，给后边的电路提供直流电源。 

高低压转换模块2主要由变压器T1组成，变压器T1通过耦合，把输入电源的高电压转换为低电压输出。 

低压输出模块3主要由二极管D3、电容C9、电阻R15和电容C8组成，变压器T1转换出来的低电压，经过二极管D3整流和电容C8滤波储能后，给负载输出恒定的电源。电阻R15和电容C9组成高脉冲吸收电路，吸收二极管D3的开关脉冲辐射，能有效的降低二极管D3的发热量和传导干扰。电容C10连接输入地与输出地之间，用来吸收输出端的高频干扰。电阻R16为能量泻放电阻，当电源断电时，给电容C8放电，防止负载在断电后闪烁。 

保护控制模块4主要由控制芯片U2(集成芯片OB3330)及其外围电路组成。集成芯片OB3330是一款原边反馈PWM控制芯片，能使功率因数提升到0.95以上，是一款外置驱动MOS管芯片，具有输入电压过压保护，欠压保护，输出过流保护，输出短路保护，输出开路保护等异常保护功能。电阻R3，R4，R8和电容C5，这几个元件组成输入电压采样电路，连接到芯片U2的MULT脚，给芯片的PWM控制提供采样电压，使功率因数提升到0.95以上。电阻R5，R6，二极管D1和电容C4，这几个元件给芯片提供工作电压到芯片U2的VCC引脚端。阻R5，R7组成输入电源采样电路，连接芯片U2的CS脚，给电路提供输入电压采样，具有输入电压过压/欠压保护功能。电阻R7，R13采样芯片U2的内置MOS管的输出电流，连接芯片U2的CS脚，具有输出电流过流保护功能。电阻R12连接芯片的GATE脚和开关MOS管Q1的栅极，用来驱动MOS管Q1工作。电阻R10，R11通过变压器T1耦合采样输出负载电压，连接芯片U2的ZCD端，具有输出短 路保护、开路保护功能。电阻R14，电容C7和二极管D2组成钳位电路，保护芯片U2不被高脉冲电压击穿烧坏。 

本实施例中，功率因素校正模块5也基于控制芯片U2(集成芯片OB3330)实现，集成芯片OB3330是一款新型的具有原边反馈型AFPC功率因数校正功能的控制IC。功率因素校正模块5主要由以下元件组成：集成芯片OB3330、变压器T1、开关MOS管Q1、采样电阻R3、R4、R8、R10、R11。当集成芯片OB3330输出高电平驱动信号时，开关MOS管Q1导通，电流通过变压器T1的原边线圈储能；当控制IC输出低电平驱动信号时，开关MOS管Q1关断，变压器T1原边线圈上的能量耦合到副边线圈，通过二极管D3和电容C8整流滤波后给负载供电。采样电阻R3，R4，R8采样输入电压，采样电阻R10，R11采样输出电压，输入采样电压与输出采样电压进行比较，通过控制IC来调节开关管Q1的开关频率，使得流过变压器T1的电流跟随电源电压成正弦波规律变化，来达到提升功率因数的效果。通过功率因数调节，可使输入的功率因数提升到0.95以上，大大的提升的电网的利用率。此外，也可以根据需要将保护控制模块4和功率因素校正模块5采用单独的电路实现。本实施例通过集成芯片OB3330控制开关MOS管Q1的开通和关断，使输入电流变成一连串的三角波，并且使三角波的幅度按照输入电压的正弦波规律变化，可以大大的提高电路的功率因数。 

整流滤波模块1的前端设有抗浪涌保护模块6，抗浪涌保护模块6的两端分别连接于整流滤波模块1的两个输入端之间。本实施例的抗浪涌保护模块6为压敏电阻RV，压敏电阻RV作为抗浪涌冲击保护元件，把压敏电阻RV接在电源火线L和零线N的两端，能有效的吸收雷电浪涌冲击，开关高压脉冲冲击等各种电网瞬间高压浪涌冲击，从而能有效的保护后面的电路不被损坏。此外，整流滤波模块1的前端还设有保险丝FU，在电路发生短路时保险丝FU自动熔断将 电路断开以保护后面线路的目的。 

整流滤波模块1的前端还设有抗电磁干扰电路7，整流滤波模块1通过抗电磁干扰电路7与电源相连。本实施例中，抗电磁干扰电路7为双π型复合复式滤波电路，双π型复合复式滤波电路具体由电容C1、电容C2、差模电感L1、共模电感L2、电阻R1、电阻R2组成，双π型复合复式滤波电路能有效的吸收传导干扰和防止电路辐射干扰电网，能够很容易的通过EMC测试。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种LED驱动电源高功率因数电路，包括依次相连的整流滤波模块(1)、高低压转换模块(2)、低压输出模块(3)，所述整流滤波模块(1)的输入端与输入的电源相连，所述低压输出模块(3)的输出端与LED相连，其特征在于：还包括功率因素校正模块(5)和用于根据低压输出模块(3)、功率因素校正模块(5)的状态控制所述高低压转换模块(2)的工作状态的保护控制模块(4)，所述保护控制模块(4)的输入端分别与低压输出模块(3)、功率因素校正模块(5)相连，所述保护控制模块(4)的输出端与高低压转换模块(2)的控制端相连，所述功率因素校正模块(5)的输入端与整流滤波模块(1)相连。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电源高功率因数电路，其特征在于：所述整流滤波模块(1)的前端设有抗浪涌保护模块(6)，所述抗浪涌保护模块(6)的两端分别连接于整流滤波模块(1)的两个输入端之间。

3.根据权利要求2所述的LED驱动电源高功率因数电路，其特征在于：所述抗浪涌保护模块(6)为压敏电阻。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电源高功率因数电路，其特征在于：所述整流滤波模块(1)的前端还设有抗电磁干扰电路(7)，所述整流滤波模块(1)通过抗电磁干扰电路(7)与电源相连。

5.根据权利要求4所述的LED驱动电源高功率因数电路，其特征在于：所述抗电磁干扰电路(7)为双π型复合复式滤波电路。 

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