CN203537600U - 一种电路简单的高性能led灯驱动电源 - Google Patents
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Abstract
一种电路简单的高性能LED灯驱动电源,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,其连接关系如附图所示。EMI滤波电路是由共模电感和电容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桥式整流滤波电路;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RM3261S、电阻、电容、二极管和开关变压器组成。恒流驱动电路的输出电压为20V,输出电流为0.3A,输出功率为6W。驱动电源的功率因数>0.92,效率>86%。其积极效果在于:电路简单、体积小、重量轻、成本低、功率因数高、保护功能完善,使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电源技术领域,具体涉及一种电路简单的高性能LED灯驱动电源。
背景技术
LED(Lighting Emitting Diode)灯与传统的荧光灯和白炽灯相比,具有发光效率高、无辐射,节能环保、寿命长等许多优点,符合国家节能环保的要求,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,且具有负温度特性,对电源的稳定性要求很高,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,所以必须采用专用驱动电源提供恒定电流点燃工作,从而最大限度的发挥LED的性能,减少故障率。国际市场对LED驱动电源的恒流精度、转换效率、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电路简单的高性能LED灯驱动电源。该驱动电源电路简单、体积小、重量轻、成本低、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,输出端接恒流驱动电路的电源输入端;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RM3261S,电阻R2~R8,电容C5~C9,二极管D4、D5、D6,开关变压器T1组成。电阻R2和R3分别设计为75KΩ和6.8KΩ,恒流驱动电路的输出电压为20V,电阻R6和R7分别设计为4.3Ω和3.9Ω,恒流驱动电路的输出电流为0.3A。
本实用新型的积极效果在于:电路简单、体积小、重量轻、成本低、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EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC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,输出端接恒流驱动电路的电源输入端;恒流驱动电路的输出端接LED灯。
如附图2所示。
EMI滤波电路是由共模电感L1和电容C1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。L1用于抑制共模干扰信号,C1用于抑制串模干扰信号。串接在AC输入端的F1为保险丝。
整流滤波电路是由桥式整流器BD1和电容C2组成的桥式整流滤波电路,对输入的AC电压进行整流,将得到直流电压为恒流驱动电路供电。
PFC校正电路是由电容C3、C4,二极管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电压幅值高于其峰值的50%时,D2导通,D1和D3截止,C3和C4以串联方式被充电。当AC电压幅值降至其峰值的50%以下时,D2截止,D1和D3导通,C3和C4并联放电。R1有限流和浪涌缓冲功能,能提高功率因数,改善THD。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°,功率因数小于0.6。采用这种填谷式PFC电路,电流导通角增加到120°,功率因数大于0.9,3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。
恒流驱动电路由集成电路芯片RM3261S,电阻R2~R8,电容C5~C9,二极管D4、D5、D6,开关变压器T1组成,输出电压为20V,输出电流为0.3A,输出功率为6W,具有软启动、逐周期电流限制、VDD过压保护和VDD欠压锁定等保护功能。
RM3261S是一种集成了1N60 MOSFET的PWM/PFM高性能离线式电源管理芯片,采用原边反激拓扑应用电路,省去了二次侧反馈电路,因而不用光耦和TL431等元件。内部集成了高精度恒压和恒流控制器,在恒流且输出重载时,通过PFM方式调节频率稳定输出;恒压轻载时,通过PWM方式调节导通占空比稳定输出,在全范围(85~264V)交流输入情况下,可实现±5%的精度,完全可以满足LED驱动器的要求。
输入的AC电压经过整流桥滤波之后得到的直流电压,通过R4降压加到RM3261S的VDD引脚,使内部的MOSFET进入开关工作状态,在T1初级绕组的两端设计了由电阻R5、电容C6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回路,实现尖峰电压的吸收。
为提高效率,在T1中设计一辅助绕组给RM3261S供电,辅助绕组的输出电压经D5整流和C7滤波之后形成大约18V的电压给RM3261S供电。同时,这个绕组还提供采样电压,输出电压经过R2和R3分压之后反馈到RM3261S的INV引脚。T1次级的感应电压经快速恢复二极管D6整流电容C8滤波后,输出的直流电压为LED灯供电。
辅助绕组的输出电压经电阻R2和R3分压加到RM3261S的INV引脚,将采样电压与参考电压比较,经误差放大器放大,调节PWM输出占空比,输出COMP脚反映负载情况并控制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R2和R3分别设计为75KΩ和6.8KΩ,恒流驱动电路的输出电压为20V。
RM3261S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R6和R7外部调节,通过恒流电流的改变调节输出功率。R6和R7越大,恒流电流越小,则输出功率越小。本实用新型将电阻R6和R7分别设计为4.3Ω和3.9Ω,恒流驱动电路的输出电流为0.3A。
RM3261S的工作频率可根据工作模式和负载的情况自动调节,无需通过外围器件设置,其最大工作频率为60KHz。
RM3261S采用逐周期电流检测PFM控制方式,通过CS脚的检测电阻检测开关电流。前沿消隐电路可滤掉MOSFET开关时所产生的峰值电压,无需外接RC滤波器。正常工作时占空比由误差放大器的输出信号COMP和采样电流的输入信号共同决定。
为提高系统的可靠性,RM3261S集成了多种保护功能。其中包括:软启动、逐周期电流限制、VDD过压保护和VDD欠压锁定等保护功能。VDD采用T1的辅助绕组供电,当VDD的电压低于欠压锁定关断电压时,开关管将被关断,同时进入软启动重启状态。
本实用新型实现了功率因数校正,线路功率因数>0.92,满足能源之星SSL在商业环境下功率因数≥0.9的要求。在全范围(85~264V)交流输入情况下,AC264V时功率因数最低,但也达0.92;在AC 220 V的输入时,最高达0.93。
AC85~264V输入电压范围内效率>86%,在AC220V的效率最高,达87.96%,在AC264V时的效率最低,为86.18%。
本实用新型基于RM3261S的恒流LED灯驱动电源,提供了一种电路简单的高性能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 (3)
1.一种电路简单的高性能LED灯驱动电源,其特征是:它由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC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,输出端接恒流驱动电路的电源输入端;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RM3261S,电阻R2~R8,电容C5~C9,二极管D4、D5、D6,开关变压器T1组成。
2.根据权利要求1所述的一种电路简单的高性能LED灯驱动电源,其特征是:电阻R2和R3分别设计为75KΩ和6.8KΩ,恒流驱动电路的输出电压为20V。
3.根据权利要求1所述的一种电路简单的高性能LED灯驱动电源,其特征是:电阻R6和R7分别设计为4.3Ω和3.9Ω,恒流驱动电路的输出电流为0.3A。
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CN201320712212.3U CN203537600U (zh) | 2013-11-12 | 2013-11-12 | 一种电路简单的高性能led灯驱动电源 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109510452A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-22 | 廖济贤 | Led照明电源的无源功率因数校正电路 |
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