CN211406364U - 一种led照明驱动电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED照明驱动电源电路，属于电子电路技术领域，包括输入整流滤波单元、高频变压单元和检测反馈单元，所述输入整流滤波单元的输入端与市电连接，输出端与高频变压单元连接，所述高频变压单元与检测反馈单元连接，所述检测反馈单元的输出端与外部的LED灯连接。在市电输入端处设置了电磁干扰滤波器，并使用填谷电路填平电路，减小总谐波失真，并且二极管D4、C5、R6组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内，使得效率更高，采用偏置绕组，同时可由更低的偏置电压向芯片供电，抑制了内部高压电流源供电，在空载时功耗可降低到40MW以下，并且设置Y电容可降低电磁干扰。

Description

一种LED照明驱动电源电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种LED照明驱动电源电路。

背景技术

led由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行业得以快速发展。随着led发光效率不断提高，价格逐渐降低，大功率超高亮白光led的开发研究已成为主攻方向。多路led同时照明正应用在街道、隧道、地铁等场合中，受到了世界上的广泛关注。因此，大功率led的驱动电路设计也成为热点。

但是，在现有的灯杯、灯泡、灯管等LED用开关电源方案中，普遍存在电流精度低、效率低、功率因数低、线路复杂、保护不完善等缺点。这些缺点会导致以下问题：电流精度低会影响LED灯具的使用寿命；效率低会加大发热量；低功率因数会导致电网中的谐波能量大、能源利用率低、传输损耗大等问题，因而会加重电网负担；保护不完善会影响使用LED灯具的系统的整体可靠性。因此，需要设计一种高效率，抗干扰强度大的LED驱动电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED照明驱动电源电路，解决现有LED 驱动电路效率低，抗干扰强度低的技术问题。

一种LED照明驱动电源电路，包括输入整流滤波单元、高频变压单元和检测反馈单元，所述输入整流滤波单元的输入端与市电连接，输出端与高频变压单元连接，所述高频变压单元与检测反馈单元连接，所述检测反馈单元的输出端与外部的LED灯连接；

所述输入整流滤波单元包括滤波电路、整流电路和功率校正电路，所述滤波电路的输入端与市电连接，所述滤波电路的输出端与整流电路连接，所述整流电路与功率校正电路连接。

进一步地，所述滤波电路包括压感电阻NTC、压感电阻UR、熔断器FU、电感L1-L2、电阻R1-R2和电容C1-C2，所述压感电阻NTC与熔断器FU串联设置在市电的输出端，所述压感电阻UR并联设置在市电的输出端，所述压感电阻UR的一端分别与压感电阻NTC和熔断器FU的一端连接，另一端与市电输入端、电感L2的一端、电容C2的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与电感L2的另一端和电容C1的一端连接，所述熔断器FU的另一端分别与电容C2的另一端、电感L1的一端和电阻R1的一端连接，所述电容C1的另一端分别与电感L1的另一端和电阻R1的另一端连接。

进一步地，所述整流电路使用整流桥电路。

进一步地，所述功率校正电路包括电阻R3-R6、电容C3-C5和二极管 D1-D4，所述二极管D1的输入端接地，输出端分别与二极管D2的输入端和电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与电阻R5的一端、二极管 D3的输出端、电容C5的一端、电阻R6的一端和整流桥电路连接，所述二极管D3的输入端分别与电阻R3的一端和电容C3的一端连接，所述电阻R3的另一端与二极管D2的输出端连接，所述电阻R4与电阻R5串联连接，电阻 R4与高频变压单元连接，所述电容C3的另一端接地。

进一步地，所述高频变压单元包括薄膜电容CY、变压器T1、电阻R7-R8、电容C7、二极管D6、稳压二极管D9和微处理器U1，所述薄膜电容CY一端与变压器T1的一初级线圈连接，另一端与变压器T1的次级线圈连接，所述变压器T1的另一初级线圈一端与电阻R8的一端连接，另一端分别与电容 C7的一端和微处理器U1连接，所述电容C7的另一端与二极管D6的输出端、稳压二极管D9的输出端连接和电阻R7的一端连接，所述电阻R8的另一端与二极管D6的输入端连接，所述电阻R7的另一端与稳压二极管D9的输入端和微处理器U1连接。

进一步地，所述检测反馈单元包括电容C8-C12、电阻R9-R19、稳压二极管D6-D8、二极管D7、光耦合器U2和处理器U3，所述电容C8的一端与二极管D7的输入端和变压器T1的次级线圈连接，电容C8的另一端经电阻 R9分别与二极管D7的输出端电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R11 的一端、电阻R14的一端和LED驱动控制输出端连接，所述电容C9的另一端分别电容C10的另一端连接并接地，所述电阻R11的另一端与处理器U3、电阻R12的一端、电阻R10的一端、稳压二极管D8的输出端和电容C11的一端连接，所述电容C11的灵另一端、稳压二极管D8的输入端、电容C11 的另一端均接地，所述电阻R12的另一端与处理器U3连接，所述电阻R13 的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均接地，所述电阻R15一端与处理器U3连接，另一端与电阻R16的另一端连接，所述光耦合器U2一端与高频变压单元连接，另一端分别与稳压二极管D6和稳压二极管D7的输入端连接，所述稳压二极管D7的输出端与处理器U3连接，所述稳压二极管D6 的输出端与电容C12的一端和处理器U3连接，所述电阻R17的另一端与LED 驱动控制输出端、电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端分别与处理器U3和电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端与电容C12的另一端连接。

本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型在市电输入端处设置了电磁干扰滤波器，并使用填谷电路填平电路，减小总谐波失真，并且二极管D4、C5、R6组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内，使得效率更高，采用偏置绕组，同时可由更低的偏置电压向芯片供电，抑制了内部高压电流源供电，在空载时功耗可降低到40MW以下，并且设置Y电容可降低电磁干扰。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的输入整流滤波单元电路框图。

图3是本实用新型输入整流滤波单元的电路原理图。

图4是本实用新型高频变压单元的电路原理图。

图5是本实用新型检测反馈单元的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，本实用新型一种LED照明驱动电源电路，包括输入整流滤波单元、高频变压单元和检测反馈单元，所述输入整流滤波单元的输入端与市电连接，输出端与高频变压单元连接，所述高频变压单元与检测反馈单元连接，所述检测反馈单元的输出端与外部的LED灯连接。

如图所示，所述输入整流滤波单元包括滤波电路、整流电路和功率校正电路。所述滤波电路的输入端与市电连接，所述滤波电路的输出端与整流电路连接，所述整流电路与功率校正电路连接。滤波电路主要是实现减少电磁干扰和减小总谐波失真。

如图3所示，所述滤波电路包括压感电阻NTC、压感电阻UR、熔断器 FU、电感L1-L2、电阻R1-R2和电容C1-C2。所述压感电阻NTC与熔断器 FU串联设置在市电的输出端，所述压感电阻UR并联设置在市电的输出端。所述压感电阻UR的一端分别与压感电阻NTC和熔断器FU的一端连接，另一端与市电输入端、电感L2的一端、电容C2的一端和电阻R2的一端连接。所述电阻R2的另一端分别与电感L2的另一端和电容C1的一端连接。所述熔断器FU的另一端分别与电容C2的另一端、电感L1的一端和电阻R1的一端连接。所述电容C1的另一端分别与电感L1的另一端和电阻R1的另一端连接。所述整流电路使用整流桥电路。

如图3所示，所述功率校正电路包括电阻R3-R6、电容C3-C5和二极管 D1-D4。所述二极管D1的输入端接地，输出端分别与二极管D2的输入端和电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与电阻R5的一端、二极管 D3的输出端、电容C5的一端、电阻R6的一端和整流桥电路连接。所述二极管D3的输入端分别与电阻R3的一端和电容C3的一端连接。所述电阻R3的另一端与二极管D2的输出端连接。所述电阻R4与电阻R5串联连接，电阻 R4与高频变压单元连接，所述电容C3的另一端接地。

采用无源功率因数校正电路，主要是通过改善输入整流滤波电容的导通角方式来实现。具体方法是在交流进线端和整流桥之间串联电感，如图1所示C1、C2、L1、L2组成一个π型电磁干扰滤波器，并使用填谷电路填平电路，减小总谐波失真。填谷电路由D1、D2、D3、C3、C4、R3组成，限制 50Hz交流电流的3次谐波和5次谐波。

经整流及滤波的直流输入电压被加到T1的初级绕组上。U1(TNY279) 中集成的MOSFET驱动变压器初级的另一侧。二极管D4、C5、R6组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内。齐纳二极管箝位及并联RC的结合使用不但优化了EMI，而且更有效率。

如图4所示，所述高频变压单元包括薄膜电容CY、变压器T1、电阻R7-R8、电容C7、二极管D6、稳压二极管D9和微处理器U1。所述薄膜电容CY一端与变压器T1的一初级线圈连接，另一端与变压器T1的次级线圈连接。所述变压器T1的另一初级线圈一端与电阻R8的一端连接，另一端分别与电容 C7的一端和微处理器U1连接。所述电容C7的另一端与二极管D6的输出端、稳压二极管D9的输出端连接和电阻R7的一端连接。所述电阻R8的另一端与二极管D6的输入端连接。所述电阻R7的另一端与稳压二极管D9的输入端和微处理器U1连接。使用偏置绕组，可以实现输出过压保护，在反馈出现开环故障时能够保护负载，有效地减少对LED光源的产生的损害，在本设计中采用偏置绕组，如图1，同时可由更低的偏置电压向芯片供电，抑制了内部高压电流源供电，在空载时功耗可降低到40MW以下。Y电容可降低电磁干扰。

如图5所示，所述检测反馈单元包括电容C8-C12、电阻R9-R19、稳压二极管D6-D8、二极管D7、光耦合器U2和处理器U3。所述电容C8的一端与二极管D7的输入端和变压器T1的次级线圈连接。电容C8的另一端经电阻R9分别与二极管D7的输出端电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R11 的一端、电阻R14的一端和LED驱动控制输出端连接。所述电容C9的另一端分别电容C10的另一端连接并接地。所述电阻R11的另一端与处理器U3、电阻R12的一端、电阻R10的一端、稳压二极管D8的输出端和电容C11的一端连接。所述电容C11的灵另一端、稳压二极管D8的输入端、电容C11 的另一端均接地。所述电阻R12的另一端与处理器U3连接。所述电阻R13 的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均接地。所述电阻R15一端与处理器U3连接，另一端与电阻R16的另一端连接。所述光耦合器U2一端与高频变压单元连接，另一端分别与稳压二极管D6和稳压二极管D7的输入端连接，所述稳压二极管D7的输出端与处理器U3连接。所述稳压二极管D6 的输出端与电容C12的一端和处理器U3连接。所述电阻R17的另一端与LED 驱动控制输出端、电阻R18的一端连接。所述电阻R18的另一端分别与处理器U3和电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端与电容C12的另一端连接。

处理器U3采用NCS1002，NCS1002是一款恒流恒压次级端控制器。它的内部集成了一个2.5V的基准和两个高精度的运放。电压基准和运放1是电压控制环路的核心。运放2则是一个独立运放，用于电流控制。在本设计中，电压控制环路用于保证输出电压的稳定，电流反馈控制环路检测LED平均电流，即电路中R17上的电流，将其转换成电压和2.5V基准比较，并将误差反馈到TNY279中来调整导通。

NCS1002调节输出的电压值，当输出电压超过设定电压值时，电流流向光耦LED，从而下拉光耦中晶体管的电流。当电流超过TNY279的使能引脚的阈值电流时，将抑制下一个周期，当下降的电压小于反馈阈值时，会使能一个开关周期，通过调节使能周期的数量，对输出电压进行调节，同样，当通过检测到R16上的电流即输出电流大于设定的值时，电流通过另一个二极管下拉光耦LED中晶体管的电流，达到抑制TNY279的下一个周期的目的，当输出电流小于设定电流时会使能一个开关周期，通过这样的反馈调节机制，能使得输出的电压和电流都处于稳定的状态。

当反馈电路出现故障时，即在开环故障时，偏置电压超过D9与旁路/多功能引脚电压时，电流流向BP/M引脚。当此电流超过ISD(关断电流)时 TNY279的内部锁存关断电路将被激活，从而保护负载。由于使用了偏置绕组将电流送入BP/M引脚，抑制了内部高电压电流源，这样的连接方式将265VAC 输入时的空载功耗降低到40MW有效的降低功耗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：包括输入整流滤波单元、高频变压单元和检测反馈单元，所述输入整流滤波单元的输入端与市电连接，输出端与高频变压单元连接，所述高频变压单元与检测反馈单元连接，所述检测反馈单元的输出端与外部的LED灯连接；

所述输入整流滤波单元包括滤波电路、整流电路和功率校正电路，所述滤波电路的输入端与市电连接，所述滤波电路的输出端与整流电路连接，所述整流电路与功率校正电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：所述滤波电路包括压感电阻NTC、压感电阻UR、熔断器FU、电感L1-L2、电阻R1-R2和电容C1-C2，所述压感电阻NTC与熔断器FU串联设置在市电的输出端，所述压感电阻UR并联设置在市电的输出端，所述压感电阻UR的一端分别与压感电阻NTC和熔断器FU的一端连接，另一端与市电输入端、电感L2的一端、电容C2的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与电感L2的另一端和电容C1的一端连接，所述熔断器FU的另一端分别与电容C2的另一端、电感L1的一端和电阻R1的一端连接，所述电容C1的另一端分别与电感L1的另一端和电阻R1的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：所述整流电路使用整流桥电路。

4.根据权利要求3所述的一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：所述功率校正电路包括电阻R3-R6、电容C3-C5和二极管D1-D4，所述二极管D1的输入端接地，输出端分别与二极管D2的输入端和电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与电阻R5的一端、二极管D3的输出端、电容C5的一端、电阻R6的一端和整流桥电路连接，所述二极管D3的输入端分别与电阻R3的一端和电容C3的一端连接，所述电阻R3的另一端与二极管D2的输出端连接，所述电阻R4与电阻R5串联连接，电阻R4与高频变压单元连接，所述电容C3的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：所述高频变压单元包括薄膜电容CY、变压器T1、电阻R7-R8、电容C7、二极管D6、稳压二极管D9和微处理器U1，所述薄膜电容CY一端与变压器T1的一初级线圈连接，另一端与变压器T1的次级线圈连接，所述变压器T1的另一初级线圈一端与电阻R8的一端连接，另一端分别与电容C7的一端和微处理器U1连接，所述电容C7的另一端与二极管D6的输出端、稳压二极管D9的输出端连接和电阻R7的一端连接，所述电阻R8的另一端与二极管D6的输入端连接，所述电阻R7的另一端与稳压二极管D9的输入端和微处理器U1连接。

6.根据权利要求5所述的一种LED照明驱动电源电路，其特征在于：所述检测反馈单元包括电容C8-C12、电阻R9-R19、稳压二极管D6-D8、二极管D7、光耦合器U2和处理器U3，所述电容C8的一端与二极管D7的输入端和变压器T1的次级线圈连接，电容C8的另一端经电阻R9分别与二极管D7的输出端电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R11的一端、电阻R14的一端和LED驱动控制输出端连接，所述电容C9的另一端分别电容C10的另一端连接并接地，所述电阻R11的另一端与处理器U3、电阻R12的一端、电阻R10的一端、稳压二极管D8的输出端和电容C11的一端连接，所述电容C11的灵另一端、稳压二极管D8的输入端、电容C11的另一端均接地，所述电阻R12的另一端与处理器U3连接，所述电阻R13的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端均接地，所述电阻R15一端与处理器U3连接，另一端与电阻R16的另一端连接，所述光耦合器U2一端与高频变压单元连接，另一端分别与稳压二极管D6和稳压二极管D7的输入端连接，所述稳压二极管D7的输出端与处理器U3连接，所述稳压二极管D6的输出端与电容C12的一端和处理器U3连接，所述电阻R17的另一端与LED驱动控制输出端、电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端分别与处理器U3和电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端与电容C12的另一端连接。

Images