CN203504839U

CN203504839U - 一种采用初级检测和调控的led灯驱动电源

Info

Publication number: CN203504839U
Application number: CN201320628674.7U
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-12
Filing date: 2013-10-12
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2023-10-12

Abstract

一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源，由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路和恒流驱动电路组成，其连接关系如附图所示。EMI滤波电路是由电容和共模电感组成的电磁干扰滤波器。整流滤波电路是由桥式整流器和电容组成的市电整流滤波电路。PFC校正电路是由电容、二极管和电阻组成的填谷式无源功率因数校正电路。恒流驱动电路由集成电路芯片OB2532、电阻、电容、开关变压器、二极管和MOSFET管组成，输出电压为33V，输出电流为333mA，输出功率为10W，功率因数＞0.91，效率＞85%。其积极效果在于：电路简单、成本低、体积小、重量轻、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长。

Description

一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电源技术领域，具体涉及一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源。

背景技术

LED（Lighting Emitting Diode）灯与传统的白炽灯和荧光灯相比，具有发光效率高、发光单色性好、无辐射，节能环保、寿命长等诸多优点，符合国家“十二、五”规划中节能环保的要求，是未来照明的发展趋势。但是由于LED是一种特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，对电源的稳定性要求很高，所以需要采用专用驱动电源提供恒定电流点燃工作。电源供电不稳定，会导致LED发光效率降低，寿命缩短，甚至烧毁。国际市场对LED驱动电源的恒流精度、有效功率、效率转换、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高。然而，现有的LED灯驱动电源成本高，性价比低，影响了LED灯的推广应用。

发明内容

为解决现有LED灯驱动电源的不足，本实用新型公开一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源。该驱动电源电路简单、成本低、体积小、重量轻、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长，可广泛应用于小功率LED灯驱动电源领域。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路和恒流驱动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，PFC电路的输出端接恒压恒流驱动电路的电源输入端；恒压恒流驱动电路的输出端接LED灯。恒流驱动电路由集成电路芯片OB2532，电阻R2～R10，电容C6～C11，开关变压器T1，二极管D4、D5、D6，MOSFET管Q1组成。电阻R4和R5分别设计为36KΩ和5.1KΩ，恒流驱动电路的输出电压为33V。电阻R7和R8都设计为2.2Ω，恒流驱动电路的输出电流为333mA。

本实用新型的积极效果在于：电路简单、成本低、体积小、重量轻、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由本实用新型由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路和恒流驱动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，PFC电路的输出端接恒压恒流驱动电路的电源输入端；恒压恒流驱动电路的输出端接LED灯。

如附图2所示。

EMI滤波电路是由电容C1、C2和共模电感L1组成的电磁干扰滤波器，可抑制市电电源与驱动电源之间的高频电磁干扰。其中C1、C2用于抑制串模干扰信号，L1用于抑制共模干扰信号。串接在AC输入端的F1为保险丝，RT为热敏电阻，RT可防止浪涌电流对后面器件的电流冲击造成损害。

整流滤波电路是由桥式整流器BD1和电容C3组成的市电整流滤波电路，对输入的AC电压进行整流，将得到直流电压为驱动电源供电。

PFC校正电路是由电容C4、C5，二极管D1、D2、D3，电阻R1组成的填谷式无源功率因数校正电路。在AC输入电压的每个半周期内，当AC电压幅度高于其峰值的50%时，D2导通，而D1和D3反向偏置截止，C4和C5以串联方式被充电。当AC电压幅度降至其峰值的50%时以下，D2将反向偏置截止，D1和D3导通，C4和C5并联放电，放电电流流入负载。R1有浪涌缓冲和限流功能，能改善THD，提高功率因数。在不加PFC电路时，在AC输入电压的半周期内，输入电流导通角仅60°，功率因数不超过0.6。采用这种填谷式PFC电路替代单个电容，电流导通角增加到120°，功率因数达0.9以上，3次和5次谐波电流分别降至17%和15%以下，总谐波失真THD＜30%，符合能源之星SSL功率因数大于0.9的要求，并满足EN55015B EMI要求。

恒流驱动电路由集成电路芯片OB2532，电阻R2～R10，电容C6～C11，开关变压器T1，二极管D4、D5、D6，MOSFET管Q1组成，输出电压为33V，输出电流为333mA，输出功率为10W，具有软启动、逐周期限流、VDD过压保护、VDD箝位和欠压锁定保护等保护功能。

OB2532是一种经济高效的PWM控制器，外置MOS管，不用考虑芯片的散热问题。内置CV和CC控制，在CV控制中，输出电压的调节是通过初级端控制，省掉类似光耦TL431等元件，可降低LED驱动电源的成本，在CC控制模式下，调节输出电流恒定。内置的软启动延长了芯片的寿命。集成On-bright公司专有的频率抖动技术使器件具有优良的EMI性能。

输入的AC电压经过整流桥滤波之后得到的直流电压，通过R2降压加到OB2532的VDD引脚，内部的软启动电路使Q1进入开关工作状态，由于开关管在截止的瞬间初级绕组会产生很大的尖峰电压，这个尖峰电压会造成开关管击穿损坏，所以在初级绕组的两端设计了由电阻R3、电容C7和肖特基二极管D4组成的尖峰电压吸收回路。当开关管截止时，二极管D4导通，初级绕组和这部分电路形成了回路，从而实现尖峰电压的吸收。

为提高效率，该驱动电源设计了一个辅助绕组给OB2532供电，辅助绕组的输出经D5整流和C8滤波之后形成大约19V的电压给OB2532供电。同时，这个绕组还提供采样电压，输出电压经过R4和R5分压之后反馈到OB2532的INV引脚。OB2532芯片的GATE引脚是脉冲的输出端，输出端与场效应管Q1的栅极连接以控制开关管工作到开关状态。T1初级的感应电压经变压器变压之后，经过快速恢复二极管D6整流电容C10滤波后，输出的直流电压给LED灯供电。在二极管D6两端并联电容C9和电阻R9，可防止二极管D6工作在高频开关状态时产生振荡。

辅助绕组的电压通过电阻R4和R5的分压加到OB2532的INV引脚，在误差放大器上，采样电压与参考电压（2.0V）比较，输出COMP脚反映负载情况和控制PWM开关频率来调节输出电压，达到恒压目的。本实用新型将电阻R4和R5分别设计为36KΩ和5.1KΩ，恒流驱动电路的输出电压为33V。

OB2532的恒流电流和最大输出功率通过CS脚上的外部电流检测电阻R7和R8外部调节，通过恒流电流的改变可以调节输出功率。R7和R8越大，恒流电流越小，则输出功率越小，本实用新型将电阻R7和R8都设计为2.2Ω，恒流驱动电路的输出电流为333mA。

OB2532可以根据负载情况和工作模式来调整开关频率，无需外部频率设定器件。在最大输出功率时，开关频率内设为60KHz。

OB2532具有逐周期流限功能，通过CS脚的检测电阻检测开关电流。前沿消隐电路抑制了功率MOSFET导通瞬间的电压尖峰，因此无需外部检测输入的RC滤波器。PWM占空比由电流检测输入电压和误差放大器的输出电压共同决定。

在OB2532内，通过电缆压降补偿来完成负载调节。INV脚上产生的失调电压通过内部电流流入电阻分压器。此电流反比于COMP引脚电压，结果是它又反比于输出负载电流，因此电缆压降损失能够被补偿。当负载电流从满载下降到空载时，INV脚的失调电压会上升。也可以通过调节电阻分压器来补偿被使用的各种电缆上的压降。

OB2532具有逐周期流限（OCP）、VDD箝位、软启动和VDD欠压锁定（UVLO）等保护功能。VDD由变压器辅助绕组供电。当VDD电压下降到低于UVLO（ON）限制时，OB2532的输出被切断，之后转换器进入重起时序。

本实用新型实现了功率因数校正，线路功率因数＞0.91，满足能源之星SSL在商业环境下功率因数≥0.9的要求。不同AC输入电压下，AC280V时功率因数最低，但也达0.91；在AC 210～215 V的输入下，最高达0.93。

AC210～280V输入电压范围内效率＞85%，在AC210V的效率最高，达86.28%；在AC280V时的效率最低，为85.06%。

本实用新型基于OB2532的恒流LED灯驱动电源，提供了一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源的低成本和高性能解决方案，拥有广阔的应用前景。

Claims

1.一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源，其特征是：它由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路和恒流驱动电路组成；EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，PFC电路的输出端接恒压恒流驱动电路的电源输入端；恒压恒流驱动电路的输出端接LED灯；恒流驱动电路由集成电路芯片OB2532，电阻R2～R10，电容C6～C11，开关变压器T1，二极管D4、D5、D6，MOSFET管Q1组成。

2.根据权利要求1所述的一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源，其特征是：电阻R4和R5分别设计为36KΩ和5.1KΩ，恒流驱动电路的输出电压为33V。

3.根据权利要求1所述的一种采用初级检测和调控的LED灯驱动电源，其特征是：电阻R7和R8都设计为2.2Ω，恒流驱动电路的输出电流为333mA。