CN208507167U - 一种功率因数校正电路、电路板和led显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率因数校正电路、电路板和LED显示设备，包括：场效应管Q100的G极和S极之间连接有场效应管Q100驱动电路，场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；场效应管Q100驱动电路和场效应管Q101均设置有PFC‑DRV信号接收端；场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接后，与端点8连接，端点3作为PFC_ZCD信号输出端，端点4连接接地端；实现完成自感电动势电压和整流后的电压串联向负载供电，实现提高电路转换的效率的效果。

Description

一种功率因数校正电路、电路板和LED显示设备

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种功率因数校正电路、电路板和LED显示设备。

背景技术

由于在交流电路中电压和电流的相位不一定彼此相等，因此不是所有它们的乘积都将变成待使用的有效功率。电压和电流的乘积与有功功率(即，待使用的有效功率)之比称为功率因数。如果由于发生许多传输功率损耗而使得功率因数为较小，则用于防止该损耗的功率因数校正电路被广泛用于各种电子装置。

显示设备的电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要功率因数控制电路提高功率因数。

实用新型内容

本实用新型提供一种功率因数校正电路、电路板和LED显示设备，以实现通过自感电动势电压和整流后的电压串联向负载供电。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种功率因数校正电路，包括：升压型APFC拓扑电路、变压器LB100和升压二极管；

所述升压型APFC拓扑电路包括场效应管Q100和场效应管Q101，所述场效应管Q100的G极和S极之间连接有场效应管Q100驱动电路，所述场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；所述场效应管Q100驱动电路和所述场效应管Q101均设置有PFC-DRV信号接收端，所述PFC-DRV信号用于驱动所述场效应管Q100和场效应管Q101；

所述场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；所述场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接后，与所述变压器LB100的初级绕组的端点8连接；

所述变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端；所述变压器LB100次级绕组的端点3作为PFC_ZCD信号输出端，所述PFC_ZCD信号为零电流检测信号，所述变压器LB100的次级绕组的端点4连接接地端；

所述升压二极管的正极与所述变压器LB100的初级绕组的端点8连接,负极作为电压V_BUCK输出端；

所述电压V_BUCK输出端和接地端之间设置有极性电容；

所述电压Vbridge+输入端和所述电压V_BUCK输出端之间正向串联二极管D100和二极管D101。

第二方面，本实用新型还提供了一种电路板，包括如第一方面所述的功率因数校正电路。

第三方面，本实用新型还提供了一种LED显示设备，其特征在于，包括第二方面所述的电路板。

本实用新型通过当功率因素控制器驱动出PFC-DRV信号时，控制场效应管导通，整流后的电流将流过电感线圈、电感电流线性增加。电能以磁能的形式储存在电感线圈中，此时，电容放电为负载提供能量。当场效应管断开时，电感线圈产生自感电动势电压，以保持电流方向不变，通过二极管输出，完成自感电动势电压和整流后的电压串联向负载供电，实现提高电路转换的效率的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种LED电源电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种非隔离PWM电源电路的电路示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种功率因数校正电路的电路示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种功率因数控制电路的电路示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的一种半桥谐振控制电路和DC/DC转换电路的电路示意图；

图6为图5中的A的放大图；

图7为图5中的B的放大图；

图8为本实用新型实施例一提供的一种自驱动同步整流控制电路的电路示意图；

图9为本实用新型实施例一提供的一种输出电压反馈电路的电路示意图；

图10为本实用新型实施例一提供的一种输出过压控制电路的电路示意图；

图11为本实用新型实施例一提供的一种整流滤波电路的电路示意图；

图12为本实用新型实施例一提供的一种抗干扰电路的结构示意图；

图13是本实用新型实施例一提供的一种抗干扰电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种LED电源电路的结构示意图，本实施例可适用于LED电源的技术领域，该LED电源电路具体包括如下结构：功率因数校正电路、DC/DC转换电路、非隔离PWM电源电路、功率因数控制电路和半桥谐振控制电路。

功率因数校正电路与DC/DC转换电路连接，用于为DC/DC转换电路提供电压V_BUCK作为反馈。

其中，功率因数校正电路用于功率因数校正处理，提高电源功率使用效率；电压V_BUCK为经过功率因数校正电路处理后的输出电压。DC/DC转换电路为直流转直流电路，主要用于将电压V_BUCK转换为符合要求的输出电压4V2。

功率因数校正电路还与非隔离PWM电源电路连接，用于为非隔离PWM电源电路提供电压V_BUCK作为反馈。

非隔离PWM电源电路分别与功率因数控制电路和半桥谐振控制电路连接，用于为功率因数控制电路和半桥谐振控制电路提供电压VCC1作为供电电压。图2为本实用新型实施例一提供的一种非隔离PWM电源电路的电路示意图。

其中，非隔离PWM电源电路将从功率校正电路获得的电压V_BUCK转化为电压VCC1，进而将电压VCC1输入到功率因数控制电路和半桥谐振控制电路的供电电压输入端。通过设置非隔离PWM电源电路为功率因数控制电路和半桥谐振控制电路供电，减少由于输入电压、和输出负载的变化而导致的供电不稳定，进一步的，还保证了在低温启动和高温高湿等环境下供电的可靠性和稳定性。

功率因数控制电路与功率因数校正电路连接，用于向功率因数校正电路传递信号PFC-DRV和信号PFC_ZCD。

其中，功率因数控制电路向功率因数校正电路传递信号PFC-DRV和信号PFC_ZCD，其中，信号PFC-DRV用于驱动功率因数校正电路中的场效应管，从而实现功率因数校正电路中内部电路逻辑的变化，从而实现功率因数校正的效果，信号PFC_ZCD用于表示零电流检测状态，进而反馈调整功率因数控制电路内部电路逻辑的设置，相应调整信号PFC-DRV。

半桥谐振控制电路与DC/DC转换电路连接，用于驱动DC/DC转换电路，DC/DC转换电路用于提供输出电压4V2。

其中，DC/DC转换电路中包含半桥谐振电路，半桥谐振电路中包括场效应管，半桥谐振控制电路用于控制半桥谐振电路中场效应管的开合，从而实现同步整流的效果。输出电压4V2用于加载在负载上，为负载供电。

本实施例通过设置非隔离PWM电源电路分别与功率因数控制电路和半桥谐振控制电路连接，用于为功率因数控制电路和半桥谐振控制电路提供电压VCC1作为供电电压，而功率因数校正电路为功率因数控制电路和半桥谐振控制电路提供电压V_BUCK作为反馈，从而使得功率因数控制电路和半桥谐振控制电路分别控制功率因数校正电路和DC/DC转换电路，进而DC/DC转换电路提供输出电压4V2,解决自给整流方式供电方式中受输入电压、和输出负载的变化影响而导致供电的不稳定性问题，实现在低温启动和高温高湿等环境下仍保持供电电稳定性和可靠性的技术效果。

在上述实施例的基础上，图3为本实用新型实施例一提供的一种功率因数校正电路的电路示意图，图4为本实用新型实施例一提供的一种功率因数控制电路的电路示意图。参照图3-4，功率因数校正电路包括：升压型APFC拓扑电路、变压器LB100和升压二极管。

升压型APFC拓扑电路包括场效应管Q100和场效应管Q101，场效应管Q100的G极(栅极)和S极(源极)之间连接有场效应管Q100驱动电路，场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；场效应管Q100驱动电路和场效应管Q101均设置有PFC-DRV信号接收端，PFC-DRV信号用于驱动场效应管Q100和场效应管Q101。

场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；场效应管Q100的D极(漏极)和场效应管Q101的D极的连接后，与变压器LB100的初级绕组的端点8连接。

变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端；变压器LB100次级绕组的端点3作为PFC_ZCD信号输出端，PFC_ZCD信号为零电流检测信号，变压器LB100的次级绕组的端点4连接接地端。

升压二极管的正极与变压器LB100的初级绕组的端点8连接,负极作为电压V_BUCK输出端。

电压V_BUCK输出端和接地端之间设置有极性电容。

电压Vbridge+输入端和电压V_BUCK输出端之间正向串联二极管D100和二极管D101。

其中，电压Vbridge+输入端用于输入电压Vbridge+，电压Vbridge+为整流滤波电路的输出电压。极性电容为大容量存储电容，用于储能。信号PFC_ZCD用于表示零电流检测状态，传递给功率因数控制电路，进而反馈调整功率因数控制电路内部电路逻辑的设置，相应调整信号PFC-DRV。信号PFC-DRV用于驱动功率因数校正电路中的场效应管，从而实现功率因数校正电路中内部电路逻辑的变化，从而实现功率因数校正的效果。

具体的，当如图4所述的功率控制电路发出PFC-DRV信号时，升压型APFC拓扑电路通过PFC-DRV信号接收端接收该PFC-DRV信号。当PFC-DRV信号为高电平时驱动场效应管Q100和场效应管Q101导通，由于变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端，整流后的电流流过初级绕组，电感电能线性增加，电能以磁能的形式储存在电感线圈中，此时，极性电容放电为负载提供能量。当场效应管Q100和场效应管Q101截止时，变压器LB100的初级绕组产生的自感电动势电压，使得电流方向保持不变，通过升压二极管输出到极性电容两端，使得自感电动势电压和整理后的电压Vbridge+串联向负载供电。

可选的，升压型APFC拓扑电路包括：第一RC滤波电路；第一RC滤波电路一端连接场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接节点，第一RC滤波电路另一端经由电流检测采样电阻连接接地端。

其中，第一RC滤波电路用于对开关噪声滤波。

具体的，第一RC滤波电路包括电容C104、电容C105、电阻R104、电阻R105和电阻R106；电阻R104、电阻R105和电阻R106的并联结构一端经由电流检测采样电阻连接接地端，另一端依次串联电容C105、电容C104连接至场效应管Q100的D极。

本实施例中，由于高频开关工作时产生的突变电压和电流所产生的高频尖峰电压会产生电磁干扰，且的元器件电压应力升高，从而对元器件造成损耗。通过设置第一RC滤波电路与场效应管Q100和场效应管Q101并联，滤除场效应管Q100和场效应管Q101所产生的高频尖峰电压，延长场效应管Q100和场效应管Q101的使用寿命，并增加安全性。

在上述实施例的基础上，场效应管Q100驱动电路包括：三极管Q102。

三极管Q102的E极(发射极)和C极(集电极)之间依次连接有电阻R111和电阻R116，其中，电阻R111和电阻R116的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端。

三极管Q102的E极和B极(基极)之间依次连接有电阻R107和R114，其中，电阻R107和电阻R114的连接节点作为场效应管Q100驱动电路的PFC-DRV信号接收端。

三极管Q102的E极和B极之间连接有二极管D104，二极管D104的负极连接三极管Q102的E极，三极管Q102的E极连接场效应管Q100的G极。

场效应管Q101驱动电路包括：三极管Q103。

三极管Q103的E极和C极之间依次连接有电阻R112和电阻R117，其中，电阻R112和电阻R117的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端。

三极管Q103的E极和B极之间依次连接有电阻R108和R113，其中，电阻R108和电阻R113的连接节点作为场效应管Q103驱动电路的PFC-DRV信号接收端。

三极管Q103的E极和B极之间连接有二极管D105，二极管D105的负极连接三极管Q103的E极，三极管Q103的E极连接场效应管Q101的G极。

具体的，当PFC-DRV信号接收端接收到的PFC-DRV信号为高电平时，经过场效应管Q100驱动电路的处理，场效应管Q100的G极和S极压降大于预设值，场效应管Q100导通。场效应管Q101同理。

在上述实施例的基础上，升压二极管包括二极管D102和二极管D103，二极管D102和二极管D103并联。

在上述实施例的基础上，升压二极管并联有第二RC滤波电路；

第二RC滤波电路包括：与升压二极管正极依次连接的电容C100、电容C101和并联的电阻R103和电阻R100。

其中，设置第二RC滤波电路，可以抑制和过滤升压二极管产生的高频尖峰电压。

在上述实施例的基础上，电流检测采样电阻包括并联的电阻R115与电阻R118。

其中，电流检测采样电阻，可以用于对场效应管工作时产生的或开关机产生的冲击电流进行有效的检测，并将流过它的电流转换成电压变化，提供给其他芯片做内部控制。

在上述实施例的基础上，场效应管与二极管都为贴片元件，都采用铜片贴片散热器进行散热。

在上述实施例的基础上，散热器为金属片。

在上述实施例的基础上，散热器为红铜片、铝合金或马口铁。

在实施例中，散热器除了散热，同时还有导通作用。散热器可以为金属片，例如红铜片、铝合金或马口铁。在上述三种散热材料中，红铜片的散热效果最佳。

在上述实施例的基础上，所述散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米，所述散热器的厚度为0.5-2毫米。

优选的，贴片散热器的长为12毫米，宽为5厘米，厚度为1毫米。

在上述实施例的基础上，图5为本实用新型实施例一提供的一种半桥谐振控制电路和DC/DC转换电路的电路示意图，图6为图5中的A的放大图，图7为图5中的B的放大图，图8为本实用新型实施例一提供的一种自驱动同步整流控制电路的电路示意图。参照图5-8，DC/DC转换电路包括：变压器T200的初级绕组，初级绕组包括端点1和端点2；其中，端点1为同名端。

可选的，DC/DC转换电路还包括：场效应管Q200、场效应管Q203和RC谐振电路。

场效应管Q200的S极与场效应管Q203的D极连接，场效应管Q200的S极与场效应管Q203的D极的公共连接端与变压器T200的初级绕组的端点1连接；场效应管Q203的S极与接地端连接；RC谐振电路的一端与变压器T200的初级绕组的端点2连接，另一端与接地端连接。

可选的，RC谐振电路包括：电容C213、电阻R227、电阻R228和电阻R231；其中，电阻R227、电阻R228和电阻R231串联后与电容C213并联。

具体的，DC/DC转换电路包括：上管驱动模块、下管驱动模块、变压器T200的初级绕组和RC谐振电路。

初级绕组包括：端点1和端点2，其中，端点1为同名端。

上管驱动模块包括：场效应管Q200的S极与场效应管Q203的D极连接变压器T200的初级绕组的端点1；场效应管Q200的G极与电阻R201一端连接，场效应管Q200的G极与二极管D200正极连接，二极管D200负极与电阻R203一端连接，电阻R201另一端与电阻R203的另一端连接后用于接收场效应管Q200的控制信号。

下管驱动模块包括：场效应管Q203的S极接地；场效应管Q203的G极与电阻R214一端连接，场效应管Q203的G极与二极管D202正极连接，二极管D202负极与电阻R218的一端连接，电阻R214的另一端与电阻R218的另一端连接后用于接收场效应管Q203的控制信号。

RC谐振电路的一端与变压器T200的初级绕组的端点2连接，另一端与接地端连接，其中RC谐振电路包括：电容C213、电阻R227、电阻R228和电阻R231；其中，电阻R227、电阻R228和电阻R231串联后与电容C213并联；

所述场效应管Q200的D极和S极之间连接有串联的电容C228和电容C229，所述场效应管Q203的D极和S极之间连接有串联的电容C206和电容C207。

其中，电压V_BUCK由功率因数校正电路提供，

通过上管驱动模块、下管驱动模块、变压器T200的初级绕组和RC谐振电路的配合使用，并在场效应管的D极和S极之间连接有电容，实现场效应管Q200与场效应管Q203的零电压开关功能，降低场效应管Q200与场效应管Q203的关断电流，使得关断损耗低。

在上述实施例的基础上，DC/DC转换电路还包括变压器T200的次级绕组、上部场效应管和下部场效应管。

次级绕组包括：端点3、端点4和端点5；其中，端点3与下部场效应管的D极连接，端点4作为电源输出端4V2，端点5与上部场效应管的D极连接，端点3和端点4为同名端。

上部场效应管的G级和的S极之间连接有上部栅极泄放电阻，下部场效应管的G级和的S极之间连接有下部栅极泄放电阻，上部场效应管的S极与下部场效应管的的S极连接至电源输出的接地端。具体的，当电路开始正常工作时，场效应管Q200得到驱动电压后导通，电压V_BUCK所产生的电流从场效应管Q200的D极和S极流向变压器T200的初级绕组，将初级绕组的能量传递到次级绕组，此时上部场效应管导通，下部场效应管截止，从而使得电流从变压器T200的次级绕组的端点4流出，并流向负载。上部场效应管、负载与次级绕组的端点5和4构成回路。在另一个半周期的工作与上一半周期相反工作，另一个半周期即场效应管Q203得到驱动电压后导通的情况。

进一步的，该DC/DC转换电路还包括自驱动同步整流控制电路。

其中，自驱动同步整流控制电路用于检测次级绕组的电流变化，从而控制上部场效应管和下部场效应管的周期切换导通截止。

自驱动同步整流控制电路包括：输入端DSA、输入端DSB、输出端GDA和输出端GDB；其中，输入端DSA与端点3连接，输入端DSB与端点5连接，输出端GDA与下部场效应管的G极连接，输出端GDB与上部场效应管的G极连接。

具体的，自驱动同步整流控制电路包括：第一同步整流电路和第二同步整流电路，第一同步整流电路包括输入端DSA和输出端GDA，第二同步整流电路包括输入端DSB和输出端GDB；其中，输入端DSA与端点3连接，输入端DSB与端点5连接，输出端GDA与下部场效应管的D极连接，输出端GDB与上部场效应管的D极连接，第一同步整流电路和第二同步整流电路用于对次级绕组的输出电流进行整流后从端点4输出。

在上述实施例的基础上，自驱动同步整流控制电路，包括：电阻R264与电容C221并联后一端连接输入端DSA，另一端连接电阻R246的一端，电阻R246的另一端与输出端GDB之间连接有上部分压电阻，上部分压电阻与电阻R246的连接节点反向串联稳压二极管Z200，二极管Z200正向串联稳压二极管Z202接地。

电阻R265与电容C222并联后一端连接输入端DSB，另一端连接电阻R247的一端，电阻R247的另一端与输出端GDA之间连接有下部分压电阻，下部分压电阻与电阻R247的连接节点反向串联稳压二极管Z201，二极管Z201正向串联稳压二极管Z203接地。

在上述实施例的基础上，上部场效应管为至少一个场效应管，下部场效应管为至少一个场效应管；

上部分压电阻的电阻数量与上部场效应管相同，下部分压电阻的电阻数量与下部场效应管相同。

在上述实施例的基础上，上部场效应管包括：场效应管Q206、场效应管Q201和场效应管Q202，上部栅极泄放电阻包括：栅极泄放电阻R263、栅极泄放电阻R202和栅极泄放电阻R210，输出端GDB包括输出端GDB1、输出端GDB2和输出端GDB3；其中，输出端GDB1与场效应管Q206的G极连接，输出端GDB2与场效应管Q201的G极连接，输出端GDB3与场效应管Q202的G极连接，场效应管Q206的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R263，场效应管Q201的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R202，场效应管Q202的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R210。

下部场效应管包括：场效应管Q204、场效应管Q205和场效应管Q207,下部栅极泄放电阻包括：栅极泄放电阻R222、栅极泄放电阻R229和栅极泄放电阻R262，输出端GDA包括输出端GDA1、输出端GDA2和输出端GDA3；其中，输出端GDA1与场效应管Q204的G极连接，输出端GDA2与场效应管Q205的G极连接，输出端GDA3与场效应管Q207的G极连接，场效应管Q204的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R222，场效应管Q205的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R229，场效应管Q207的G级和的S极之间连接有栅极泄放电阻R262。

通过设置上部场效应管和下部场效应管的数量分别为3，可以减少通过每个场效应管的电流，从而保护场效应管。

在上述实施例的基础上，上部分压电阻包括：分压电阻R260、分压电阻R244和分压电阻R250；分压电阻R260连接于输出端GDB3与电阻R246之间，分压电阻R244连接于输出端GDB1与电阻R246之间，分压电阻R250连接于输出端GDB2与电阻R246之间；

下部分压电阻包括：分压电阻R261、分压电阻R242和分压电阻R251；分压电阻R261连接于输出端GDA3与电阻R247之间，分压电阻R242连接于输出端GDA1与电阻R247之间，分压电阻R251连接于输出端GDA2与电阻R247之间。

在上述实施例的基础上，场效应管与二极管都为贴片元件，都采用铜片贴片散热器进行散热。

在上述实施例的基础上，散热器为金属片。

在上述实施例的基础上，散热器为红铜片、铝合金或马口铁。

在实施例中，散热器除了散热，同时还有导通作用。散热器可以为金属片，例如红铜片、铝合金或马口铁。在上述三种散热材料中，红铜片的散热效果最佳。

在上述实施例的基础上，所述散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米，所述散热器的厚度为0.5-2毫米。

优选的，贴片散热器的长为12毫米，宽为5厘米，厚度为1毫米。

在上述实施例的基础上，该LED电源电路还包括：输出滤波电路；

输出滤波电路与DC/DC转换电路连接，用于对输出电压4V2进行滤波。

在上述实施例的基础上，LED电源还包括：输出电压反馈电路；

输出电压反馈电路连接于输出滤波电路与半桥谐振控制电路之间，用于从输出滤波电路获得输出电压4V2，并向半桥谐振控制电路传递提供根据输出电压4V2产生的电压反馈信号。

进一步的，图9为本实用新型实施例一提供的一种输出电压反馈电路的电路示意图，参考图9，输出电压反馈电路设置有发光二极管PC201A，半桥谐振控制电路设置有光敏二极管PC201B；发光二极管PC201A与光敏二极管PC201B光耦合连接，用于传递提供根据输出电压4V2产生的电压反馈信号。

在上述实施例的基础上，该LED电源电路还包括：输出过压控制电路；

输出过压控制电路连接于输出滤波电路与半桥谐振控制电路之间，用于从输出滤波电路获得输出电压4V2，并向半桥谐振控制电路反馈提供根据输出电压4V2产生的过压控制信号。

进一步的，图10为本实用新型实施例一提供的一种输出过压控制电路的电路示意图，参考图10，输出电压反馈电路设置有发光二极管PC200A，半桥谐振控制电路设置有光敏二极管PC200B；发光二极管PC200A与光敏二极管PC200B光耦合连接，用于提供根据输出电压4V2产生的过压控制信号。

在上述实施例的基础上，该LED电源电路还包括：整流滤波电路；

整流滤波电路与功率因数校正电路连接，用于为功率因数校正电路提供电压Vbridge+。

具体的，图11为本实用新型实施例一提供的一种整流滤波电路的电路示意图，参考图11，该整流滤波电路包括：由至少八个二极管元件、电阻元件以及电容元件组成的桥式整流滤波电路和散热器，二极管元件和散热器采用贴片元件。

继续参考图11，桥式整流滤波电路包括二极管DB100、二极管DB101、二极管DB102、二极管DB103、二极管DB104、二极管DB105、二极管DB106、二极管DB107、电容C102、电阻NTC100以及电阻NTC101；

其中，二极管DB104的正极、二极管DB100的正极、二极管DB101的负极以及二极管DB105的负极连接至第一电压输入端，二极管DB104的负极、二极管DB100的负极、二极管DB103的负极以及二极管DB107的负极连接至电容C102的第一端，电容C102的第二端接地，并同时连接至二极管DB101的正极、二极管DB105的正极、二极管DB102的正极以及二极管DB106的正极，二极管DB102的负极、二极管DB106的负极、二极管DB103的正极以及二极管DB107的正极连接至电阻NTC101的第一端，电阻NTC101的第二端连接至电阻NTC100的第一端，电阻NTC100的第二端连接至第二电压输入端。

本实施例中，整流滤波电路输入90--264VAC--50Hz的市电，在市电正半周时，对二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102和DB106加正向电压，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106同时导通；对二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103以及二极管DB107加反向电压，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103以及二极管DB107截止。电路中构成市电半波，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102、二极管DB10以及电容C102输出负载通电回路，在C102上形成上正下负的半波整流电压，市电正半周时，对二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和二极管DB107加正向电压，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103和二极管DB107导通；对二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106加反向电压，二极管DB104、二极管DB100、二极管DB102以及二极管DB106截止。电路中构成市电半波，二极管DB101、二极管DB105、二极管DB103、二极管DB107以及电容C102输出负载通电回路，同样在电容C102上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在电容C102上便得到全波整流电压。

在上述实施例的基础上，散热器设置在二极管元件之间。

在上述实施例的基础上，散热器为金属片。

在上述实施例的基础上，散热器为红铜片、铝合金或马口铁。

在实施例中，散热器除了散热，同时还有导通作用。散热器可以为金属片，例如红铜片、铝合金或马口铁。在上述三种散热材料中，红铜片的散热效果最佳。优选的，散热器可以放置在二极管的同一支点或同一输出点上，以便于贴片元件在PCB板上排列和散热。使用贴片散热器可以使整流滤波电路温升降低，从而达到整机箱体温度降低，提高器件的可靠性。

在上述实施例的基础上，散热器为薄片状，长5-12毫米，宽4-6毫米，散热器的厚度为0.5-2毫米。

优选的，贴片散热器的长为12毫米，宽为5厘米，厚度为1毫米。

在上述实施例的基础上，电阻NTC100以及电阻NTC101为压敏电阻，用于浪涌保护。

压敏电阻相当于可变电阻，当电源正常没有浪涌时，压敏电阻相当于开路，电阻无穷大；当电压变大至一定程度，压敏电阻开始导通，本身有电流通过，对接入的电压进行分压，保证后续电路输出的电压额定不变。压敏电阻的作用是使整个电路的供电电压维持在一个合理的设计范围内，防止电压突增变化烧毁电路，起到浪涌保护的作用。

可选的，该LED电源电路还包括：抗干扰电路；

抗干扰电路与整流滤波电路连接，用于为整流滤波电路提供经过电磁干扰滤波的交流电。

具体的，图12为本实用新型实施例一提供的一种抗干扰电路的结构示意图，参考图12，该抗干扰电路包括：第一级滤波电路110、第二级滤波电路120以及第三级滤波电路130；第一级滤波电路110、第二级滤波电路120以及第三级滤波电路130依次串联，用于对不同频段的电磁辐射信号进行抑制。

第一级滤波电路110、第二级滤波电路120以及第三级滤波电路130由一系列的共模电感和电容元件组成，从而抑制不同频段的电磁辐射信号。本实施例的抗干扰电路应用于PC板卡中，其电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)滤波作用，用于抑制告诉信号线产生的电磁波向外辐射。共模电感可以看做是一个双向滤波器，一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模电感由两个线圈绕在同一铁芯组成，该两个线圈匝数和相位相同，绕制相反。当电流中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，依次衰减共模电流，达到滤波的目的。本实施例中的第一滤波电路110、第二滤波电路120以及第三滤波电路130均可以分别构成两组低通滤波器，使得线路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。第一滤波电路110、第二滤波电路120以及第三滤波电路130既可以抑制外部的EMI信号传入，又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号，能有效地降低EMI干扰强度。

本实施例中，第一滤波电路110、第二滤波电路120以及第三滤波电路130依次串联，其中，第一滤波电路110主要滤波的频段范围为：150KHz--10MHz；第二滤波电路120以及第三滤波电路130的滤波频段范围为：10MHz--30MHz。通过采用三级滤波电路依次串联，实现对不同频段的电磁辐射信号的抑制。在实际应用中，也可以使用两级滤波电路、四级滤波电路或更多级滤波电路的依次串联来实现对不同频段的电磁辐射信号进行抑制，本方案是在综合考虑PC板卡的布局结构、功耗和滤波效果等提供的优选方式。

本实施例提供的一种抗干扰电路，包括第一级滤波电路、第二级滤波电路以及第三级滤波电路；第一级滤波电路、第二级滤波电路以及第三级滤波电路依次串联，用于对不同频段的电磁辐射信号进行抑制，以实现采用三极共模电感组成滤波电路对不同频段的电磁辐射信号进行抑制，结构紧凑，抑制高频噪音效果好。

图13是本实用新型实施例一提供的一种抗干扰电路的电路示意图。在上述实施例的基础上，如图13所示，第一级滤波电路包括：共模电感LC100以及电容CX101；电容CX101的第一端经由共模电感LC100的第一线圈连接至火线，电容CX101的第二端经由共模电感LC100的第二线圈连接至零线。

共模电感LC100和电容CX101组成的第一滤波电路，其中电容CX101用于滤除差模信号，共模电感LC100用于滤除共模信号。在火线和零线之间存在方向相同的电流，为差模干扰电流。在信号走线阻抗不连续等原因，差模干扰电流会转换为共模干扰电流。当方向相同的电流流过共模电感LC100时会产生很大的阻抗阻碍共模干扰电流的进一步传递，从而抑制共模信号。此外，实施例中的第一级滤波电路靠近交流输出端而远离电磁干扰源，从而在布局上降低了电磁干扰源的影响。

需要说明的是，第一级滤波电路还可以包括两个Y电容进一步滤除共模干扰，其中一个Y电容的第一端连接至火线，第二端连接至地线，另一个Y电容的第一端连接至零线，第二端连接至地线。考虑到在本实施例中更好的布局走线，在不改变滤波电路低频插入损耗特性的技术上，进一步减小体积和成本，在第一级滤波电路上省略设置Y电容。

在上述实施例的基础上，继续参考图13，第二级滤波电路包括：共模电感LC101、电容CX100、电容CY101以及电容CY103；电容CX100和电容CX101并联，电容CY101的第一端经由共模电感LC100的第一线圈连接至火线，电容CY101的第二端经由共模电感LC100的第二线圈连接至地线，电容CY103的第一端经由共模电感LC100的第二线圈连接至零线，电容CY103的第二端连接至地线，共模电感LC101的第一线圈经由共模电感LC100的第一线圈连接至火线，共模电感LC101的第二线圈经由共模电感LC100的第二线圈连接至零线。

在上述实施例的基础上，继续参考图13，第三级滤波电路包括：共模电感LC102、电容CX102、电容CY100以及电容CY102；电容CX102的第一端依次经由共模电感LC101的第一线圈、共模电感LC100的第一线圈连接至火线，电容CX102的第二端依次经由共模电感LC101的第二线圈、共模电感LC100的第二线圈连接至零线，电容CY100的第一端依次经由共模电感LC101的第一线圈、共模电感LC100的第一线圈连接至火线，电容CY100的第二端连接至地线，电容CY102的第一端经由共模电感LC101的第二线圈、共模电感LC100的第二线圈连接至零线，电容CY102的第二端连接至地线。

在本实施例中，第二级滤波电路和第三级滤波电路的电路结构相同，共模电感LC101和LC102主要用于抑制信号线和地线之间的共模干扰，信号线连接至火线，同时电容CY101、电容CY103、电容CY100和电容CY102主要用于滤除共模信号。电容CX100和电容CX102主要用于滤除差模信号。需要说明的是，该抗干扰电路在PCB走线上，对连接至火线和地线之间，零线和地线之间的电容CY101、电容CY103、电容CY100和电容CY102的走线要尽量短，以降低电磁干扰的传递路径。共模电感LC100、LC101和LC102走线增加泄放电路，会提高高频电磁辐射信号以及差模/共模两种形式的电磁干扰源的滤波和抑制作用。

在上述实施例的基础上，继续参考图13、该抗干扰电路还包括泄放电路，用于为滤波电容进行放电；

其中，泄放电路包括电阻R101、电阻R102、电阻R109以及电阻R110，电阻R101的第一端以及电阻R102的第一端连接共模电感LC101的第一线圈和共模电感LC100的第一线圈之间的节点，电阻R109的第一端以及电阻R110的第一端连接至共模电感LC101的第二线圈和共模电感LC100的第二线圈之间的节点，电阻R101的第二端、电阻R102的第二端、电阻R109的第二端以及电阻R110的第二端相连。

其中，滤波电容包括电容CX101、电容CX101以及电容CX102，这些滤波电容的电压在断电时不是立即降低，而是通过负载放电而缓慢降低，使得滤波电容中积累太多的电荷。泄放电路将滤波电容上存储的电荷快速放掉，是滤波电容上的电压快速降低。泄放电路并联在滤波电容的两端，起保护电路的作用。在开机接通电源时，滤波电路输出端的电压可能会因空载而升高到峰值，使得滤波电容因电压过大而击穿，并联接上泄放电路后，泄放电路上的阻值适当，滤波电路的输出端就有一定的负载，负载变化时电压不会升高到峰值，从而避免滤波电容被击穿，起到一定的保护作用。

在上述实施例的基础上，该抗干扰电路还包括电流保险丝，设置于火线接口和共模电感LC101的第一线圈之间，用于过载保护。

当抗干扰电路中的电流异常升高，温度升高至一定程度时，保险丝自身熔断而切换电流，起到保护电路的作用。

在上述实施例的基础上，该抗干扰电路还包括压敏电阻，设置于电流保险丝之后，用于抑制异常过压，保护抗干扰电路；压敏电阻和电容CX101并联。

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。压敏电阻设置在电流保险丝之后，能够结合保险丝，对电路起到更好的保护作用。压敏电阻并联在电路中，当压敏电阻两端的电压发生急剧变化时，压敏电阻将电流保险丝熔断，起到保护作用。此外，压敏电阻还用于电源过压保护和稳压，具体的，当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻。也就是说，当加在它上面的电压低于其阈值时，它相当于一个断开状态的开关。当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时，流过它的电流激增，它相当于阻值无穷小的电阻。也就是说，当加在它上面的电压高于其阈值时，它相当于一个闭合状态的开关，从而防止电源的电压过高，起到稳压的效果。

在上述实施例的基础上，该抗干扰电路一电源接口，电源接口分别包括火线端、零线端和地线端，火线端用于连接至火线、地线端用于连接地线，零线端用于连接零线。

火线和零线都是带电的线，地线是保护线，不通过电流，与电器设备的金属外壳连接，防备外壳漏电，以保护人的安全。

实施例二

本实施例中，一种电路板，该电路板包括实施例一提供的任一项功率因数校正电路。

本实施例的技术方案，包括升压型APFC拓扑电路、变压器LB100和升压二极管；升压型APFC拓扑电路包括场效应管Q100和场效应管Q101，场效应管Q100的G极和S极之间连接有场效应管Q100驱动电路，场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；场效应管Q100驱动电路和场效应管Q101均设置有PFC-DRV信号接收端，PFC-DRV信号用于驱动场效应管Q100和场效应管Q101；场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接后，与变压器LB100的初级绕组的端点8连接；变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端；变压器LB100次级绕组的端点3作为PFC_ZCD信号输出端，PFC_ZCD信号为零电流检测信号，变压器LB100的次级绕组的端点4连接接地端；升压二极管的正极与变压器LB100的初级绕组的端点8连接,负极作为电压V_BUCK输出端；电压V_BUCK输出端和接地端之间设置有极性电容；电压Vbridge+输入端和电压V_BUCK输出端之间正向串联二极管D100和二极管D101，通过二极管输出，完成自感电动势电压和整流后的电压串联向负载供电，实现提高电路转换的效率的效果。

实施例三

本实施例中，一种LED显示设备，该LED显示设备包括实施例二提供的电路板。

本实施例的技术方案，包括升压型APFC拓扑电路、变压器LB100和升压二极管；升压型APFC拓扑电路包括场效应管Q100和场效应管Q101，场效应管Q100的G极和S极之间连接有场效应管Q100驱动电路，场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；场效应管Q100驱动电路和场效应管Q101均设置有PFC-DRV信号接收端，PFC-DRV信号用于驱动场效应管Q100和场效应管Q101；场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接后，与变压器LB100的初级绕组的端点8连接；变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端；变压器LB100次级绕组的端点3作为PFC_ZCD信号输出端，PFC_ZCD信号为零电流检测信号，变压器LB100的次级绕组的端点4连接接地端；升压二极管的正极与变压器LB100的初级绕组的端点8连接,负极作为电压V_BUCK输出端；电压V_BUCK输出端和接地端之间设置有极性电容；电压Vbridge+输入端和电压V_BUCK输出端之间正向串联二极管D100和二极管D101，通过二极管输出，完成自感电动势电压和整流后的电压串联向负载供电，实现提高电路转换的效率的效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种功率因数校正电路，其特征在于，包括：升压型APFC拓扑电路、变压器LB100和升压二极管；

所述升压型APFC拓扑电路包括场效应管Q100和场效应管Q101，所述场效应管Q100的G极和S极之间连接有场效应管Q100驱动电路，所述场效应管Q101的G极和S极之间连接有场效应管Q101驱动电路；所述场效应管Q100驱动电路和所述场效应管Q101均设置有PFC-DRV信号接收端，所述PFC-DRV信号用于驱动所述场效应管Q100和场效应管Q101；

所述场效应管Q100的S极和场效应管Q101的S极的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；所述场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接后，与所述变压器LB100的初级绕组的端点8连接；

所述变压器LB100的初级绕组的端点5作为电压Vbridge+输入端；所述变压器LB100次级绕组的端点3作为PFC_ZCD信号输出端，所述PFC_ZCD信号为零电流检测信号，所述变压器LB100的次级绕组的端点4连接接地端；

所述升压二极管的正极与所述变压器LB100的初级绕组的端点8连接,负极作为电压V_BUCK输出端；

所述电压V_BUCK输出端和接地端之间设置有极性电容；

所述电压Vbridge+输入端和所述电压V_BUCK输出端之间正向串联二极管D100和二极管D101。

2.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述升压型APFC拓扑电路包括：第一RC滤波电路；所述第一RC滤波电路一端连接所述场效应管Q100的D极和场效应管Q101的D极的连接节点，所述第一RC滤波电路另一端经由电流检测采样电阻连接接地端。

3.根据权利要求2所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述第一RC滤波电路包括电容C104、电容C105、电阻R104、电阻R105和电阻R106；所述电阻R104、电阻R105和电阻R106的并联结构一端经由电流检测采样电阻连接接地端，另一端依次串联所述电容C105、电容C104连接至所述场效应管Q100的D极。

4.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述场效应管Q100驱动电路包括：三极管Q102；

所述三极管Q102的E极和C极之间依次连接有电阻R111和电阻R116，其中，所述电阻R111和电阻R116的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；

所述三极管Q102的E极和B极之间依次连接有电阻R107和R114，其中，所述电阻R107和电阻R114的连接节点作为所述场效应管Q100驱动电路的PFC-DRV信号接收端；

所述三极管Q102的E极和B极之间连接有二极管D104，所述二极管D104的负极连接所述三极管Q102的E极，所述三极管Q102的E极连接所述场效应管Q100的G极；

所述场效应管Q101驱动电路包括：三极管Q103；

所述三极管Q103的E极和C极之间依次连接有电阻R112和电阻R117，其中，所述电阻R112和电阻R117的连接节点经由电流检测采样电阻连接接地端；

所述三极管Q103的E极和B极之间依次连接有电阻R108和R113，其中，所述电阻R108和电阻R113的连接节点作为所述场效应管Q103驱动电路的PFC-DRV信号接收端；

所述三极管Q103的E极和B极之间连接有二极管D105，所述二极管D105的负极连接所述三极管Q103的E极，所述三极管Q103的E极连接所述场效应管Q101的G极。

5.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述升压二极管包括二极管D102和二极管D103，所述二极管D102和二极管D103并联。

6.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述升压二极管并联有第二RC滤波电路；

所述第二RC滤波电路包括：与所述升压二极管正极依次连接的电容C100、电容C101和并联的电阻R103和电阻R100。

7.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，所述电流检测采样电阻包括并联的电阻R115与电阻R118。

8.根据权利要求1所述的功率因数校正电路，其特征在于，场效应管与二极管都为贴片元件，采用铜片贴片散热器进行散热。

9.一种电路板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的功率因数校正电路。

10.一种LED显示设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电路板。