CN202941021U - 一种led恒流驱动电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED恒流驱动电源电路，含有EMI滤波模块、整流模块、功率因数校正和DC/DC转换模块、驱动控制模块等。外部输入的交流市电经过前端EMI滤波模块滤波后，经整流模块变为第一直流电，该第一直流电再经功率因数校正和DC/DC转换模块的功率因数校正和降压后变为第二直流电，该第二直流电电压降到安全电压以内，实现了高低压的电气隔离。驱动控制模块实现电流的恒定和电压的限制，给LED提供恒流和安全的电压。

Description

一种LED恒流驱动电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，特别涉及LED恒流驱动电源电路。

背景技术

最早出现的功率因数校正技术是由大电感和大容量的电容构成的无源网络来实现电源的PFC。无源功率校正的主要优点有高效率、高可靠性、低EMI、低价格；缺点是滤波电容和电感的值较大，使得电源体积较大而笨重，较难实现较高的功率因数，实际中谐波电流的抑制也不理想。

有源功率因数校正(APFC)技术采用有源器件实现PFC，如开关管和控制电路。APFC转换器由于工作在高频开关状态，实现了小体积、重量轻、高效率和高PF等优点。

APFC包括有源两级PFC和有源单级PFC。单级PFC反激式电源是目前的研究的热点，具有成本低、结构简单、体积小、易于实现多路输出等优点，但是效率不高、温升较高、EMI较强、工频纹波较大，无法满足现在高效率LED驱动器对功率因数校正最低要求，使这些电源无法达到对LED灯具的高效率和长寿命的保障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中的不足，提供一种可靠、高功率因数的单级PFC反激式LED恒流驱动电源电路。

本实用新型研制出的驱动电源电路，改进变压器设计，改进箝位电路，，设计并实现了电源的同步整流，使得EMC设计的传导干扰达到国际标准，并实现良好的热设计、可靠性设计；提高了电源的效率。

本实用新型可通过以下技术方案予以实现：

一种LED恒流驱动电源电路，含有EMI滤波模块、整流模块、功率因数校正和DC/DC转换模块、驱动控制模块；外部输入的交流市电经过前端EMI滤波模块滤波后，经整流模块变为第一直流电，该第一直流电再经功率因数校正和DC/DC转换模块的功率因数校正和降压后变为第二直流电，该第二直流电电压降到安全电压以内，实现了高低压的电气隔离。驱动控制模块实现电流的恒定和电压的限制，给LED提供恒流和安全的电压。

该驱动电源电路采用主控芯片L6561，电阻R1和R2组成输入分压采样电阻，与L6561的端口3相连；电容C2是电压采样滤波电容；电阻R9是初级电流检测电阻，由变压器的辅助绕组实现提供电流过零检测信号及给L6561提供能量，与L6561的引脚4相连，该端口为L6561内部比较器的反向输入端；电阻R10为过零检测限流电阻；电阻R7在电源刚通电时给L6561提供启动电压的限流电阻；电阻R8为MOS管的限流驱动电阻，输出电压经过运放LM358和光耦构成的反馈环和通过电阻R5、电阻R6反馈到误差放大器的输入端引脚1。

该驱动电路中采用恒流限压反馈环路，电阻R3、电阻R4和电容C3组成了反馈环误差放大器的补偿网络；基准电压源TL431提供2.5V基准电压源，电阻R11是TL431的限流保护电阻。由可调电阻R14、电阻R12和电阻R13组成分压电阻，分出一个设定的电压提供给运放的反向端，以便与电流采样电阻R21差分比较。电阻R15是运放反馈电阻，运放的同向端由一个平衡电阻R19接到电流采样电阻R21的高压端，组成电源的恒流反馈环。电阻R20是限压环路的平衡电阻；电阻R17和电阻R18组成输出电压采样电路，分出2.5V的电压提供给运放的同向端；电阻R16是运放的反馈电阻；这样组成电源的限压反馈环。两个运放通过由两个二极管组成的“或门电路”和限压电阻R22、滤除高频电容C6接向光耦。

电阻R0、电容C0、二极管D1和二极管D2组成吸收漏感的箝位电路。当MOS管T1导通时，能量存储在变压器初级绕组N1的电感Lp和漏感Llk中，当T1关闭时，Lp中的能量转移到次级绕组N2输出，但漏感Llk中的能量不能传递到次级，需要箝位电路吸收漏感的能量。二极管D1和D2采用P6KE180A，并添加电阻R23，可以进一步降低温升、提高抑制高频振铃和抑制系统的EMI能力，电阻R23一般小于100欧姆。在电路中用R0和C0设定箝位电压，D1设定箝位电压的上限，仅在电源启动和负载变动时起作用。电阻R0用1个75K、2W氧化膜电阻；电容C0采用三个472的高压瓷片电容并联。

本实用新型采用临界导通模式的高功率因数校正，既实现了功率因数的校正，又完成降压和高低压的电气隔离；实现了电源的恒流限压反馈环路设计，使其满足LED驱动的特殊要求，对电源进行了热设计，实现了良好散热，提高了电源的可靠性；改进了漏感箝位电路，降低了系统的电磁干扰，提高了箝位电路可靠性。明显地提高了电源的效率，可达93％。

附图说明：

图1是本实用新型电源电路整体结构框图。

图2是本实用新型电源电路功率因素校正和DC/DC转换电路图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1，外部输入的交流市电经过前端EMI滤波模块滤波后，经整流模块变为第一直流电，该第一直流电再经功率因数校正和DC/DC转换模块的功率因数校正和降压后变为第二直流电，该第二直流电电压降到安全电压以内，实现了高低压的电气隔离。驱动控制模块实现电流的恒定和电压的限制，给LED提供恒流和安全的电压。

如图2，所述主控芯片L6561的端3与电阻R1和R2相连，引脚4与初级电流检测电阻R9相连，引脚5与过零检测限流电阻R10相连；引脚8与限流电阻R7相连，引脚7与限流驱动电阻R8相连。输出电压经过运放LM358和光耦构成的反馈环和通过电阻R5、电阻R6反馈到L6561的输入端引脚1。

电阻R3、电阻R4和电容C3组成了反馈环误差放大器的补偿网络；基准电压源TL431提供2.5V基准电压源，电阻R11是TL431的限流保护电阻。由可调电阻R14、电阻R12和电阻R13组成分压电阻，分出一个设定的电压100mV提供给运放的反向端，以便与电流采样电阻R21差分比较。电阻R15是运放反馈电阻，运放的同向端由一个平衡电阻R19接到电流采样电阻R21的高压端，组成电源的恒流反馈环。电阻R20是限压环路的平衡电阻；电阻R17和电阻R18组成输出电压采样电路，分出2.5V的电压提供给运放的同向端；电阻R16是运放的反馈电阻；这样组成电源的限压反馈环。两个运放通过由两个二极管组成的“或门电路”和限压电阻R22、滤除高频电容C6接向光耦。光耦器件选择了开关电源常用的PC817。

电阻R0、电容C0、二极管D1和二极管D2组成吸收漏感的箝位电路。所述电路实现50WLED驱动时，箝位电路的箝位电压为160V，电阻是两个43K、2W的串联，C是3.3nF，阻塞二极管D采用SF18，TVS管采用P6KE180A。

所述电路实现50WLED驱动时，变压器的磁芯使用ETD29，初级绕组是是2UEWΦ0.42两股漆包线并绕，匝数是71；次级绕组是2UEWΦ0.42的漆包线5股并绕，匝数是17匝；辅助绕组是2UEWΦ0.42单股导线10匝；在1mm的气隙时初级电感是时650uH。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种LED恒流驱动电源电路，其特征在于，包括EMI滤波模块、整流模块、含有C_B的PFC和DC/DC转换模块、驱动控制模块和大功率LED阵列路灯；外部输入的交流市电经过前端EMI滤波模块滤波后，经整流模块变为第一直流电，该第一直流电再经功率因数校正和DC/DC转换模块的降压后变为第二直流电。

2.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电源电路，其特征是，所述电路含有主控芯片(L6561)，所述的芯片(L6561)的引脚3与电阻(R1)和(R2)相连，所述的芯片(L6561)的引脚4与初级电流检测电阻(R9)相连，所述的芯片(L6561)的引脚5与过零检测限流电阻(R10)相连；所述的芯片(L6561)的引脚8与限流电阻(R7)相连，所述的芯片(L6561)的引脚7与限流驱动电阻(R8)相连，所述的芯片(L6561)的引脚1与反馈电阻(R5)、电阻(R6)相连。

3.根据权利要求1或2所述的LED恒流驱动电源电路，其特征是，所述电路还包含基准电压源(TL431)，所述的基准电压源(TL431)与限流电阻(R11)、分压电阻(R12)、分压电阻(R13)、分压电阻(R14)相连。

4.根据权利要求1或2所述的LED恒流驱动电源电路，其特征是，包含氧化膜电阻(R0)、电阻(R23)、三个472的高压瓷片电容并联成的电容(C0)、二极管(D1)和二极管(D2)。

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