專利名稱：功率因素高且電壓范圍寬的led恒流驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，尤其是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率因素高、輸入(輸出)電壓范圍寬且可降低成本的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
目前，LED以其體積小、重量輕、能耗低、安全可靠、壽命長(zhǎng)(達(dá)10萬(wàn)小時(shí))等優(yōu)點(diǎn)已在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。由于LED的亮度是通過(guò)調(diào)節(jié)電流來(lái)控制的，因此需要恒流驅(qū)動(dòng)電源把供電電源(高壓工頻交流、低壓工頻交流、低壓直流、高壓直流等)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流?，F(xiàn)有LED恒流驅(qū)動(dòng)電源種類較多，但大多輸出電壓范圍有限且功率因素較低，一般轉(zhuǎn)換效率只在80°/Γ90%，而轉(zhuǎn)換效率高于90%的恒流驅(qū)動(dòng)電源結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造及使用成本高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種功率因素高、輸入 (輸出)電壓范圍寬且可降低成本的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源， 其特征在于設(shè)有EMI濾波電路，EMI濾波電路的輸出通過(guò)分壓電路分壓后與功率因素校正電路相接，與功率因素校正電路相接有零電流檢測(cè)電路及輸出電路，輸出電路通過(guò)電流檢測(cè)電路將電流信號(hào)反饋至功率因素校正電路，輸出電路還分別對(duì)應(yīng)地通過(guò)欠壓檢測(cè)電路、 欠壓反饋電路及過(guò)壓檢測(cè)電路、過(guò)壓反饋電路將欠壓、過(guò)壓信號(hào)反饋至功率因素校正電路。
所述功率因素校正電路為功率因素校正芯片IC1，所述輸出電路設(shè)有脈沖變壓器 TF2，與脈沖變壓器TF2的初級(jí)相接有電容C11，脈沖變壓器TF2的次級(jí)通過(guò)電阻R24與場(chǎng)效應(yīng)管IRLS相接，電阻RlO接于場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的柵極與源極之間。
所述電流檢測(cè)電路設(shè)有與場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的源極相接的互感器TF1，互感器TFl的輸出與電阻R9相接。
所述欠壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器Ul，運(yùn)算放大器Ul的反相端由電阻R12提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器Ul的同相端由電阻R15及電阻R14提供檢測(cè)電壓，反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C12及電阻R13，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與光偶發(fā)光元件Gl-1及電阻 Rll相接；所述欠壓反饋電路設(shè)有與光偶發(fā)光元件Gl-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G1-2，光偶接收元件G1-2 —路通過(guò)電阻R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一路通過(guò)電容C8與功率因素校正芯片ICl的“I”腳相接。
所述過(guò)壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器U2，運(yùn)算放大器U2的反相端由電阻R18提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器U2的同相端由電阻R16及電阻R17提供檢測(cè)電壓，與電阻R16及電阻R17相接有穩(wěn)壓管DZ2，運(yùn)算放大器U2的反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C13及電阻R20，運(yùn)算放大器U2的輸出端與光偶發(fā)光元件G2-1及電阻R19相接；所述過(guò)壓反饋電路設(shè)有與光偶發(fā)光元件G2-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G2-2，光偶接收元件G2-2，光偶接收元件 G2-2 一路通過(guò)電阻R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一 路通過(guò)電容C8與功率因素校正芯片ICl的“I”腳相接。
本發(fā)明不僅轉(zhuǎn)換效率高(99. 85%)，而且可為L(zhǎng)ED提供恒定度小于1%的工作電流， 使LED處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，避免因環(huán)境溫度變化而造成電流波動(dòng)對(duì)LED使用壽命的影響； 同時(shí)電壓輸出范圍寬，即輸出電壓可為輸入電壓的兩個(gè)數(shù)量級(jí)(放大或縮小100倍)，以滿足不同負(fù)載的需要，同時(shí)對(duì)輸入電源的要求低；所設(shè)置的欠壓檢測(cè)電路、過(guò)壓檢測(cè)電路可及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸出電壓的欠壓、過(guò)壓現(xiàn)象并通過(guò)反饋、調(diào)節(jié)而糾正，使可靠性得以提高。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗電少(關(guān)閉狀態(tài)時(shí)耗電小于I μ A)，降低了產(chǎn)品的制造成本和使用成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的具體線路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有BO濾波電路，EMI濾波電路的輸出通過(guò)分壓電路分壓后與功率因素校正電路相接，與功率因素校正電路相接有零電流檢測(cè)電路及輸出電路，輸出電路通過(guò)電流檢測(cè)電路將電流信號(hào)反饋至功率因素校正電路，輸出電路還分別對(duì)應(yīng)地通過(guò)欠壓檢測(cè)電路、欠壓反饋電路及過(guò)壓檢測(cè)電路、過(guò)壓反饋電路將欠壓、過(guò)壓信號(hào)反饋至功率因素校正電路。
具體線路如圖2所示功率因素校正電路為功率因素校正芯片ICl (Ka7526)。分壓電路由電阻R1、R2、R3串聯(lián)，電阻R2和電阻R3的接點(diǎn)與功率因素校正芯片ICl的“3”腳相接，功率因素校正芯片ICl的“7”腳與輸出電路相接。輸出電路設(shè)有脈沖變壓器TF2，與脈沖變壓器TF2的初級(jí)相接有電容C11，脈沖變壓器TF2的次級(jí)通過(guò)電阻R24與場(chǎng)效應(yīng)管 IRLS (N溝道MOS管)相接，電阻RlO接于場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的柵極與源極之間，場(chǎng)效應(yīng)管IRLS 的漏極與源極之間相接有二極管D2，電容Cll與功率因素校正芯片ICl的“7”腳相接。電流檢測(cè)電路設(shè)有與場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的源極相接的互感器TFl，互感器TFl的輸出與電阻R9相接后與功率因素校正芯·片ICl的“4”腳相接。零電流檢測(cè)電路即電阻R8，與功率因素校正芯片ICl的“5”腳相接，功率因素校正芯片ICl的“6”腳為接地端，功率因素校正芯片ICl 的“8”腳由電阻R4提供工作電壓，功率因素校正芯片ICl的“8”腳還與電容C6、C7相接并通過(guò)電阻R7、二極管D3與互感器TFl相接。
欠壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器Ul，運(yùn)算放大器Ul的反相端由電阻R12提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器Ul的同相端由電阻R15及電阻R14提供檢測(cè)電壓，反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C12及電阻R13，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與光偶發(fā)光元件Gl-1及電阻Rll 相接；欠壓反饋電路是設(shè)有與光偶發(fā)光元件Gl-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G1-2，光偶接收元件 G1-2 一路通過(guò)電阻R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一路通過(guò)電容C8與功率因素校正芯片ICl的“I”腳相接。
過(guò)壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器U2，運(yùn)算放大器U2的反相端由電阻R18提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器U2的同相端由電阻R16及電阻R17提供檢測(cè)電壓，與電阻R16及電阻 R17相接有穩(wěn)壓管DZ2，運(yùn)算放大器U2的反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C13及電阻R20，運(yùn)算放大器U2的輸出端與光偶發(fā)光元件G2-1及電阻R19相接；所述過(guò)壓反饋電路是設(shè)有與光偶發(fā)光元件G2-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G2-2，光偶接收元件G2-2 —路通過(guò)電阻 R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一路通過(guò)電容C8與功率因素校 正芯片ICl的“I”腳相接。
光偶接收元件Gl-2、G2-2均通過(guò)電阻R5提供工作電壓，光偶接收元件G1_2、G2_2 與地之間還相接有相并聯(lián)的電容C9、ClO和穩(wěn)壓管DZl。
輸出電路通過(guò)二極管Dl、電容C12分別與電阻Rl1、R12、R15、R16、R18及電阻R19相接。工作原理1.供電電源經(jīng)所設(shè)置的EMI濾波電路后，再經(jīng)電阻分壓送至功率因素校正電路，功率 因素校正電路通過(guò)輸出電路控制MOS管導(dǎo)通時(shí)間，執(zhí)行PWM脈寬調(diào)制，輸出電壓取決于負(fù)載 (LED)的數(shù)量。當(dāng)IRLS斷開時(shí)放電，為負(fù)載(LED)提供恒定的電流；所設(shè)置的電流檢測(cè)電路 將電流信號(hào)反饋至高頻電源驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)輸出電壓異常時(shí)，MOS管的電流增大，如取樣電阻 上的電壓超過(guò)IV時(shí)，高頻電源驅(qū)動(dòng)電路就停止輸出，有效地保護(hù)了 MOS管。
2.所設(shè)置的欠壓檢測(cè)電路、欠壓反饋電路及過(guò)壓檢測(cè)電路、過(guò)壓反饋電路將欠壓、 過(guò)壓信號(hào)反饋至高頻電源驅(qū)動(dòng)電路，高頻電源驅(qū)動(dòng)電路則將反饋電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比 較，繼而輸出相應(yīng)的控制電壓控制脈沖的寬度，得到合理的輸出電壓。
權(quán)利要求
1.一種功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于設(shè)有EMI濾波電路，EMI濾波電路的輸出通過(guò)分壓電路分壓后與功率因素校正電路相接，與功率因素校正電路相接有零電流檢測(cè)電路及輸出電路，輸出電路通過(guò)電流檢測(cè)電路將電流信號(hào)反饋至功率因素校正電路，輸出電路還分別對(duì)應(yīng)地通過(guò)欠壓檢測(cè)電路、欠壓反饋電路及過(guò)壓檢測(cè)電路、過(guò)壓反饋電路將欠壓、過(guò)壓信號(hào)反饋至功率因素校正電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述功率因素校正電路為功率因素校正芯片IC1，所述輸出電路設(shè)有脈沖變壓器TF2，與脈沖變壓器TF2的初級(jí)相接有電容Cll，脈沖變壓器TF2的次級(jí)通過(guò)電阻R24與場(chǎng)效應(yīng)管IRLS相接，電阻RlO接于場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的柵極與源極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述電流檢測(cè)電路設(shè)有與場(chǎng)效應(yīng)管IRLS的源極相接的互感器TF1，互感器TFl的輸出與電阻R9相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述欠壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器Ul，運(yùn)算放大器Ul的反相端由電阻R12提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器Ul的同相端由電阻R15及電阻R14提供檢測(cè)電壓，反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C12及電阻R13，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與光偶發(fā)光元件Gl-1及電阻Rll相接；所述欠壓反饋電路設(shè)有與光偶發(fā)光元件Gl-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G1-2，光偶接收元件G1-2 —路通過(guò)電阻R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一路通過(guò)電容C8與功率因素校正芯片ICl的“I”腳相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述過(guò)壓檢測(cè)電路設(shè)有運(yùn)算放大器U2，運(yùn)算放大器U2的反相端由電阻R18提供基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器U2的同相端由電阻R16及電阻R17提供檢測(cè)電壓，與電阻R16及電阻R17相接有穩(wěn)壓管DZ2，運(yùn)算放大器U2的反相端與輸出端之間接有相并聯(lián)的電容C13及電阻R20，運(yùn)算放大器U2的輸出端與光偶發(fā)光元件G2-1及電阻R19相接；所述過(guò)壓反饋電路設(shè)有與光偶發(fā)光元件G2-1對(duì)應(yīng)的光偶接收元件G2-2，光偶接收元件G2-2，光偶接收元件G2-2 —路通過(guò)電阻R6接地，一路與功率因素校正芯片ICl的“2”腳相接，還有一路通過(guò)電容C8與功率因素校正芯片ICl的“I”腳相接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率因素高、輸入(輸出)電壓范圍寬且可降低使用成本的功率因素高且電壓范圍寬的LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，設(shè)有EMI濾波電路，EMI濾波電路的輸出通過(guò)分壓電路分壓后與功率因素校正電路相接，與功率因素校正電路相接有零電流檢測(cè)電路及輸出電路，輸出電路通過(guò)電流檢測(cè)電路將電流信號(hào)反饋至功率因素校正電路，輸出電路還分別對(duì)應(yīng)地通過(guò)欠壓檢測(cè)電路、欠壓反饋電路及過(guò)壓檢測(cè)電路、過(guò)壓反饋電路將欠壓、過(guò)壓信號(hào)反饋至功率因素校正電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103052235SQ201210589049
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者周蕓, 張華 , 劉明日, 顧吉林, 湯立中, 趙靜, 李夢(mèng)軻 申請(qǐng)人:遼寧師范大學(xué)