CN203608412U

CN203608412U - 一种采用光耦反馈控制的led灯驱动电源

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Publication number: CN203608412U
Application number: CN201320665051.7U
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-10-28

Abstract

一种采用光耦反馈控制的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ACT50UC、光电耦合器、电阻、电容、开关变压器、二极管、三极管和场效应管组成。恒流驱动电路的输出电压为33V，恒流输出电流为0.333A，输出功率为10W。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

一种采用光耦反馈控制的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，具体涉及一种采用光耦反馈控制的LED灯驱动电源。

背景技术

LED灯与传统的白炽灯和荧光灯相比，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，因此被誉为“第四代光源”。LED技术发展迅速，现在白光LED的发光效率已突破100lm/W。然而，LED的输出光流明数和波长同PN结的温度以及电流密切相关，常规的驱动电路，如电容降压电路和开关稳压电路，不能满足LED灯驱动的要求，会引起LED灯的提前老化。LED灯必须采用专用驱动电源提供恒定的电流点燃工作，以免电压波动导致电流增大而将LED损坏。因此，必须设计恒流驱动电源满足LED灯工作所需的驱动要求，从而最大限度的发挥LED的性能，减少故障率。然而，现有的LED灯驱动电源电路复杂，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光耦反馈控制的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电路的输入端接整流滤波电路的输出端，PFC电路的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ACT50UC，光电耦合器LTV817，电阻R3～R13、RT2，电容C6～C12，开关变压器T1，二极管D4～D7，稳压二极管VD1，三极管Q2和场效应管Q1组成。稳压二极管VD1的稳压值设计为27V，恒流驱动电路的输出电压为33V。电阻R11的电阻值设计为1.5Ω，恒流驱动电路的输出电流为0.333A。

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电路的输入端接整流滤波电路的输出端，PFC电路的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滤波电路是由电容C1、C2、C13，共模电感L1组成的电磁干扰滤波器，可抑制驱动电源与市电电源之间的高频电磁干扰。串接在AC输入端的F1为保险丝，RT1为限制接通电源时的浪涌电流的限流电阻。

整流滤波电路是由桥式整流器BD1和电容C3组成的桥式整流滤波电路，对输入的AC市电电压进行整流，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%时以下，D2截止，D1和D3导通，C3和C4并联放电，放电电流流入负载。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，输入电流的导通角约60°，功率因数小于0.6。采用这种填谷式PFC电路取代单个电容，输入电流导通角将增加到120°，功率因数大于0.9，5次和3次谐波电流分别降至15%和17%以下，总谐波失真THD＜30%，满足EN55015B EMI的要求，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ACT50UC，光电耦合器LTV817，电阻R3～R13、RT2，电容C6～C12，开关变压器T1，二极管D4～D7，稳压二极管VD1，三极管Q2和场效应管Q1组成，输出电压为33V，输出电流为0.333A，输出功率为10W，具有输入欠压，输出开路、短路等保护功能。

ACT50UC是一种离线式电源控制器，内含振荡器、驱动器、误差放大器、PWM/FWM控制器、稳压器和偏置与欠压锁定电路。D5、C6、R4组成ACT50UC的偏置电路， R3、C7和D4组成T1初级的箝位电路。D7、C10、C11、R8、R10组成输出整流滤波电路。三极管Q2，光电耦合器IC2，电阻R9、R11、R12、R13、RT2，电容C12组成恒流控制电路，RT2为温度补偿电阻。

27V的稳压二极管VD1、电阻R9和光电耦合器IC2提供电压反馈，一旦输出超过设定的电压值，将通过IC2B和IC2A反馈到初级。随线路电压和负载变化，通过IC2B的电流将相应变化，ACT50UC操作占空比也随反馈电流变化，以保持输出电压稳定。本实用新型将稳压二极管VD1的稳压值设计为27V，恒流驱动电路的输出电压为33V。

三极管Q2、电阻R11、R12、R13、RT2，电容C12及光电耦合器IC2（IC2A+IC2B）组成电流反馈环路，R11为输出电流取样电阻，其取样电压经R12加到Q2的基极，控制Q2的集电极电流，Q2的集电极电流流经IC2B并提供反馈，使输出电流保持恒定。本实用新型将电阻R11的电阻值设计为1.5Ω，恒流驱动电路的输出电流为0.333A。

输出开路时，ACT50UC引脚FB上的电压减少到3V以下，FWM开关控制逻辑电路检测到这个情况，使ACT50UC进入脉冲跳越操作，直到FB上的电压达到3V以上，实现输出开路保护。

当输出短路时，ACT50UC进入打嗝模式操作，在打嗝模式，辅助电源电压失效。在输出短路解除之前打嗝模式持续，实现输出短路保护。当VDD电压低于10V时，电路进入打嗝启动模式，实现输入欠压保护。

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，AC电压280V时功率因数最低，为0.91；AC 电压218V时功率因数最高，达0.93。

在AC电压215V～285V输入范围内，满载下的效率＞84%，在AC电压215V时的效率最高，达86.28%；在AC电压280V时的效率最低，为84.12%。

Claims

1.一种采用光耦反馈控制的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电路的输入端接整流滤波电路的输出端，PFC电路的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ACT50UC，光电耦合器LTV817，电阻R3～R13、RT2，电容C6～C12，开关变压器T1，二极管D4～D7，稳压二极管VD1，三极管Q2和场效应管Q1组成。

2.根据权利要求1所述的一种采用光耦反馈控制的LED灯驱动电源，其特征是：稳压二极管VD1的稳压值设计为27V，恒流驱动电路的输出电压为33V。

3.根据权利要求1所述的一种采用光耦反馈控制的LED灯驱动电源，其特征是：电阻R11的电阻值设计为1.5Ω，恒流驱动电路的输出电流为0.333A。