代250W的高壓鋼燈,L邸路燈可W節(jié)能60%。
[0019] 如果不進行二次光學設計,LED的照射是比較集中,所W-定要進行二次光路設 計,使其光強呈騙幅形,照射范圍可W達到66m。
[0020] 主回路設計:
[0021] 大功率L邸照明恒流驅動主電路采用優(yōu)異的BOOST和DC/DC的兩級組合方式,具 有良好的動態(tài)響應和穩(wěn)流特性,解決了電網(wǎng)的諧波污染問題,使大功率LED驅動電源更加 綠色環(huán)保。 陽02引 BOOST采用主動式有源功率因數(shù)校正(APFC)電路,工作在連續(xù)模式,諧波電流和 開關管電壓電流應力小。DC/DC采用半橋LLC串聯(lián)諧振轉換器,元器件數(shù)量有限,諧振儲能 (tank)元件能夠集成到單個變壓器中,因此只需要1個磁性元件。在所有正常負載條件下, 初級開關都可W工作在零電壓開關狂V巧條件,而次級二極管可W采用零電流開關狂CS) 工作,沒有反向恢復損耗。特別適用于中、高輸出電壓轉換器的高性價比、高能效和EMI性 能優(yōu)異的解決方案。
[0023] 傳統(tǒng)功率因數(shù)校正電路技術復雜、設計步驟繁瑣、所需元器件多、體積大而且成本 高。因此,設計時往往要在性能和成本之間進行折衷。本設計采用了IR1150,它是一種新 型的單周期AC/DC功率因數(shù)校正控制忍片,采用了IR公司的專利單周期控制(One-cycle control,0CC)技術,無須傳統(tǒng)PFC電路所需的模擬乘法器、輸入電壓采樣W及固定的S角 波振蕩器,大大簡化了PFC電路的設計并縮小了裝置體積。
[0024] 半橋LLC串聯(lián)諧振轉換器采用飛兆半導體公司推出的高集成度綠色FI^功率開關 FSFR2100。其采用零電壓開關狂V巧技術,能夠大幅降低MOS陽T和整流器的開關損耗。采 用運種技術,此FI^開關無須散熱器即可處理高達200W的功率,使用散熱器更可處理高達 450W的功率。較之于傳統(tǒng)的硬開關轉換器拓撲,F(xiàn)SFR2100的效率提高了 10%。它可W在 輸入和負載大范圍變化的情況下調節(jié)輸出,同時開關頻率變化相對很小。此外,它可W在整 個運行范圍內(nèi)實現(xiàn)零電壓切換狂VS)。最后,所有寄生元件,包括所有半導體器件的結電容 和變壓器的漏磁電感和激磁電感,都是用來實現(xiàn)ZVS的。
[0025] 照明恒流驅動電源主電路,前級APFC實驗電路輸入電壓AC220V,額定輸出DC 380V,開關頻率f選擇70曲Z,后級半橋LLC串聯(lián)諧振轉換器。輸出電壓范圍:DC300~ 360V,輸出額定電流350mA,諧振頻率fO選擇100曲Z,變壓器應比n=化/NS= 0。6,功率滿 足150~300W的輸出功率范圍。主電路依次是85V~264VAC-整流一PFC- 380VDC-DC/ DC(隔離)恒流一多顆LED串聯(lián),APFC可W選用功率因數(shù)校正控制器IR1150、L6562和FAN7527B等,半橋LLC串聯(lián)諧振轉換器選用FSFR2100。
[0026] L邸照明驅動方式,由于直接將RSET連接FB端會造成RSET的功耗過大,所W功率 較小的L邸恒流驅動電源往往在FB反饋端和RSET之間放置一個運算放大器W降低功耗。 運算放大器獲取采樣電阻RSET上的電壓,結合其他電阻和電容就可W構成一個完整、高效 率的大功率L邸恒流驅動電路。運樣就能在確保LED獲得恒流供電的同時,將RSET的功耗 降低到可W接受的水平,從而使L邸兩端的電壓盡可能大,流經(jīng)的電流也盡可能大。
[0027] 大功率L邸恒流驅動電源采用先穩(wěn)壓,再限流的混合方式。為適應負載需要,電壓 需要保證在一定范圍內(nèi)。LED的Vf值在3~3。6V之間,那么按LED實際數(shù)量即可確定電 源部分需要調整的電壓范圍。設定穩(wěn)壓源的最大設定值VSET(比如DC360V),設定穩(wěn)流源的 設定值ISET(300mA~1。4A),采樣RSET上的電壓,若超過穩(wěn)流源的設定值時,則輸出電壓 相應下降,根據(jù)L邸燈串聯(lián)數(shù)量的多少,輸出電壓可降至最小值(如DC300V)。
[0028] 開關調節(jié)控制模式與電阻限流方式相比,電路成本較高;控制環(huán)路可準確調節(jié) LED電流;可實現(xiàn)幅值和低頻PWM調節(jié);能夠實現(xiàn)L邸特性的自動溫度補償;寬輸入電壓范 圍;基本上不需散熱器,可節(jié)省成本,對于高輸入電壓和大工作電流,其他驅動方案會導致 非常高的損耗,然而此模式仍能保持高效工作。
[0029] 發(fā)明的效果:根據(jù)上述方案,大功率LED照明恒流驅動電源的主要技術指標 為:輸入電壓85~264V;頻率47~63Hz;輸出功率100W;輸出電流:350mA±5%或 700mA±5%;輸出方式:多顆IWW上大功率LED串聯(lián)方式;輸出電壓范圍:DC300~360V, 效率> 90%,功率因數(shù)> 0。99,諧波《5%,穩(wěn)流精度《5% ;具有定時、調流、關機功能; 具有過壓、過流、短路和過溫保護功能;全密封,防水要求IP65,外型尺寸化XWXH)= 185mmX70mmX45mm,重量1。化g。工作溫度-40~巧(TC,儲存溫度-50~+85°C,符合相 關安規(guī)、ROHS和電磁兼容標準、防雷設計。較好地滿足了照明工程的要求。
[0030] 實驗數(shù)據(jù): 陽03U 輸出方式:多顆IWW上大功率LED串聯(lián)方式;輸出電壓范圍:DC300~360V
[0032]
陽033] 除上述實施例外,本發(fā)明還可W有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術方案,均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種恒流電源驅動大功率LED照明的實現(xiàn)方法,其特征在于:將大功率LED全部串 接后與LED驅動器相連接,在每個大功率LED的端并聯(lián)一個齊納管,齊納管的導通電壓比大 功率LED的導通電壓高;大功率LED照明恒流驅動主電路采用BOOST和DC/DC的兩級組合 方式,BOOST采用主動式有源功率因數(shù)校正電路,工作在連續(xù)模式;DC/DC采用半橋LLC串聯(lián) 諧振轉換器,在所有正常負載條件下,初級開關都工作在零電壓開關(ZVS)條件,而次級二 極管采用零電流開關(ZCS)工作。2. 根據(jù)權利要求1所述的恒流電源驅動大功率LED照明的實現(xiàn)方法,其特征在于:實 施負載斷開電路時,在LED和電流傳感電阻器之間放置一個M0SFET,在電路中間增加光敏 電阻,在白天光線照射下阻值改變使那個MOSFET停止工作。3. 根據(jù)權利要求1所述的恒流電源驅動大功率LED照明的實現(xiàn)方法,其特征在于:在 電路中間增加定時器,到時間輸出50%占空比即可功率減半。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種恒流電源驅動大功率LED照明的實現(xiàn)方法,將大功率LED全部串接后與LED驅動器相連接,在每個大功率LED的端并聯(lián)一個齊納管,齊納管的導通電壓比大功率LED的導通電壓高;大功率LED照明恒流驅動主電路采用BOOST和DC/DC的兩級組合方式,BOOST采用主動式有源功率因數(shù)校正電路,工作在連續(xù)模式;DC/DC采用半橋LLC串聯(lián)諧振轉換器,在所有正常負載條件下,初級開關都工作在零電壓開關(ZVS)條件,而次級二極管采用零電流開關(ZCS)工作。本發(fā)明的有益效果為:解決100W以上大功率的恒流驅動電源能同時滿足要求較高的效率和功率因數(shù)。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN105142262
【申請?zhí)枴緾N201510349142
【發(fā)明人】郭群, 范世權
【申請人】杭州豐嶺電子科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月19日