專利名稱：照明用led驅動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子行業(yè)半導體照明技術領域，尤其涉及一種照明用LED驅動器。
背景技術：
白光LED因其壽命長，節(jié)能等突出優(yōu)點，被稱為“21世紀的新光源”，另外由于具有壽命長、啟動時間短、無紫外線、色彩豐富飽滿、低壓安全等特點，特別適合用于大功率照明領域。通過對國內市場上大功率LED驅動產品的調研與分析發(fā)現，目前大多數大功率 LED驅動產品均采用恒壓方式驅動，這種驅動方式受LED組合方式的制約，需要根據不同的組合方式確定驅動器的輸出電壓。針對LED驅動的特點，理想的LED驅動方式為恒流驅動，此驅動方式具有兩個優(yōu)點其一、避免驅動電流超出最大額定值，影響其可靠性；其二、能夠獲得預期的亮度要求， 并保證各個LED亮度、色度的一致性。目前使用恒流驅動方式的LED驅動器，如專利CN200910098882. 9，其無法對輸出電流進行調節(jié)，無法實現恒流驅動，也無法保證驅動器的功率因數和工作效率。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題為解決上述的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種照明用LED驅動器，以實現照明用LED的恒流驅動，同時保持其安全性和可靠性。( 二 )技術方案根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種照明用LED驅動器。該LED驅動器包括AC/ DC模塊，采用LLC諧振變換拓撲結構，用于將交流市電變?yōu)榈蛪褐绷麟姡灰约昂懔骺刂颇K，與AC/DC模塊相連接，用于以低壓直流電作為驅動電壓輸出恒定電流，以實現恒流驅動 LED光源。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，AC/DC模塊包括電磁濾波及輸入整流電路， 用于對交流市電進行整流；PFC功率因數校正電路，與電磁濾波及輸入整流電路相連接，用于調整經過電磁濾波及輸入整流電路后輸出的電流與電壓的相位差，同時將整流后的直流電壓升壓至預定電壓；以及；LLC諧振控制電路，與PFC功率因數校正電路相連接，用于以 PFC功率因數校正電路的輸出電壓作為輸入電壓，控制開關器件實現在零電壓和零電流條件下的開通或關斷，將直流電壓被轉換成方波電壓輸出至變壓器初級端，再經由變壓器次級端輸出至輸出整流及濾波電路；以及輸出整流及濾波電路，與變壓器次級端相連接，用于將通過變壓器次級端輸出的電壓進行整流及濾波，輸出穩(wěn)定的直流電壓用于驅動恒流控制模塊；以及反饋控制回路，與輸出整流及濾波電路相連接，通過采集輸出整流及濾波電路的輸出電壓變化量來反饋給主控制器；以及主控制器，與反饋控制回路相連接，用于根據反饋的電壓變化量來調整LLC諧振控制電路的輸出頻率。
優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，電磁濾波及輸入整流電路包括保險絲(Fl)， 壓敏電阻(RV1)，熱敏電阻(RT1)，第一電容(Cl)，第三電容(C3)，第四電容(C4)，第七電容(C7)，電感(Li)，第一電阻(Rl)，第二電阻(R2)，第三電阻(R3)，第六電阻(R6)，第八電阻(R8)，第三二極管(D3)，第四二極管(D4)和整流橋(BDl)；其中，保險絲(Fl)的輸入端接電源輸入的正極，輸出端接壓敏電阻(RVl)，熱敏電阻(RTl)的一端；熱敏電阻(RTl)接第三電容(C3)的正極，熱敏電阻(RVl)接第三電容(C3)的負極；第三電容(C3)的兩個輸出端接電感(Li)的輸入端；電感輸出的正極接第一電容(Cl)，第一電容(Cl)的另一端接第五電容(C5)，第五電容(C5)的另一端接電感(Li)的負極；第一電容(Cl)的正極接電阻 (Rl)，電阻(Rl)的另一端接第二電阻(R2)，第二電阻(R2)的另一端接第三電阻(R3)，第三電阻(R3)的另一端接電感的負極；第一電阻(Rl)接第四電容(C4)的正極，第四電容(C4) 的負極接電感的負極，第四電容(C4)接整流橋(DBl)正極，整流橋輸出端接第七電容(C7) 與PFC控制電路；第七電容(C7)的另一端接第八電阻(R8)和第六電阻(R6)與第四二極管 (D4)的正極；第四二極管(D4)的負極接第三二極管(D3)的正極，第三二極管(D3)的負極接主控制器。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，熱敏電阻(RTl)用于限制浪涌電流，壓敏電阻(RVl)用于限制浪涌電壓。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，PFC功率因數校正電路包括第七電阻(R7)， 第九電阻(R9)，第四十四電阻(R44)，第九電容(C9)，第十電容(C10)，第四十電容(C40)， 第一二極管(Dl)，第二二極管(D2)，第一三極管(Ql)，第三三極管(Q3)，第二開關管(Q2)， 第四電感(L4)；其中，第一二極管(Dl)的正極連接第四電感(L4)的輸入端，第四電感(L4) 的輸出端接電源控制電路；第一二極管(Dl)的負極接第二二極管(擬)的負極，第九電容 (C9)正極，第四十電容(C40)；第二二極管(D2)正極接第二開關管0^2)輸出端；主控制器接第四十四電阻(R44)；第四十四電阻(R44)的另一端接第九電阻(R9)，第一三極管(Ql)、 第三三極管的輸入端；第十電容(ClO)接第一三極管Oil)的輸出端，第十電容(ClO) 另一端接第九電阻(R9)與地線；第三三極管0^3)的輸出端接第七電阻(R7)，輸入端0^2) 的輸入端。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，在正常工作條件下，PFC功率因數校正電路以連續(xù)導通模式工作；在輕載條件下，當PFC功率因數校正電路的電感滿足預設條件時，轉換器進入非連續(xù)導通模式。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，LLC諧振控制電路包括第五十六電阻 (R56)，第五十八電阻(R58)，第五十九電阻(R59)，第四十電容(C40)，第三十九電容(C39)， 第六安規(guī)電容(CX6)，第二十二極管(D20)，第十九二極管(D19)，第十開關管0^10)，第十一開關管toll)，第六磁珠(L6)，第七磁珠(L7)，變壓器(T)；其中，第四十電容(C40)兩端接第十開關管ΟΠΟ)，第十一開關管(Qll)的輸出端；主控制器接第五十六電阻(R56)，第六電感(L6)，第五十八電阻(R58)，第七磁珠(L7)的一端；第五十六電阻(R56)的另一端接第十開關管ΟΠΟ)的輸入端，第二十二極管(D20)的負極；第二十二極管(D20)的正極接第六電感(L6)，第十開關管ΟΠΟ)的輸出端；第五十八電阻(R58)接二極管的負極與第十一開關管《ill)的輸入端；第十九二極管(D19)正極接第七電感(L7)與第十一開關管(Qll) 的輸出端；第十開關管(QlO)的輸出端接第九電容(C39)；第三十九電容(C39)的另一端接變壓器(T)初級側3管腳；變壓器(T)初級側2管腳接第五十九電阻(R59)；第五十九電阻 (R59)的另一端接第六安規(guī)電容(CX6)，第六安規(guī)電容(CX6)的另一端接反饋控制回路。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，第十電阻(QlO)和第i^一電阻0)11)形成 LLC半橋通過柵極電阻R56和R58直接驅動；第三十九電容(C39)是初級諧振電容，在出現最大負載時其額定值容許最高RMS電流；變壓器(T)與第三十九電容(C39)共同作用，形成串聯(lián)諧振回路；第四十電容(C40)用于局部旁通；第五十九電阻(R59)檢測控制器的初級電流以提供過載保護。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，反饋控制回路包括第三十電阻(R30)，第五十四電阻(肪4)，第六十六電阻(R66)，第六十七電阻(R67)，第七十電阻(R70)，第一百零七電阻(R107)，第二十四電容(以4)，第四十一電容(C41)，第四十四電容(C44)，第五十一電容(C51)，第六十八電容(C68)，第七十七電容(C77)，電位器(RVT)，穩(wěn)壓器(U3)，第二光耦(U2)；其中，第四十一電容(C41)的正極接第六十六電阻(R66)，第三十電阻(R30)， 第一百零七電阻(R107)，第六十六(R66)；第六十六電阻(R66)另一端接電位器(RVT)；電位器(RVT)另一端接第二十四電容(以4)，第六十七電阻(R67)，第三光耦(TO)正極；第二十四電容(C24)另一端接第四十四電容(C44)，第七十電阻(R70)；穩(wěn)壓器(TO)負極接第六十八電容(C68)，二極管(VR12)正極；二極管(VR12)負極接第六十電阻(R60)，第二光耦(似)輸入端；第二光耦(似)輸出端接第五十四電阻(肪4)，第七十七電容(C77)，主控制
ο優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，恒流控制模塊包括第八十電阻(R80)，第八十一電阻(R81)，第八十二電阻(R82)，第八十三電阻(R83)，第八十四電阻(R84)，第八十電容(C80)，第八i^一電容(C81)，第八十二電容(C82)，第八十三電容(C83)，第八十四電容(C84)，第八十五電容(C85)，第二電感(L2)，第五二極管(D5)，第四開關管(Q4)，第五開關管(Q5)，恒流控制器(U4)；其中，第八十電阻(R80)接第八十二電阻(R82)，第四恒流控制器(U4)；第八十二電阻￠8 的另一端接第八十一電容(C81)，第四恒流控制器(U4)；第八十三電阻(R8:3)接第四恒流控制器(U4)；第八十四電阻(R84)，第八十四電容(C84)接第四恒流控制器(U4)；第八十一電阻(R81)，第八十電容(C80)接第四恒流控制器(U4)；第八十二電容￠8 接第四恒流控制器(U4)；第四開關管(Q4)，第五開關管接恒流控制器(U4)；第五二極管(D5)接第二電感(L2)，第八十五電容(C85)，第八十三電容(C83)。優(yōu)選地，本發(fā)明照明用LED驅動器中，第四開關管(Q4)，第五開關管0^5)為P溝道場效應管。(三)有益效果本發(fā)明中整體由兩個功能模塊組成，AC/DC模塊和恒流控制模塊。其中AC/DC模塊采用高轉換效率的LLC諧振變換拓撲結構，主要包括電磁濾波及輸入整流電路、PFC功率因數校正電路、LLC諧振控制電路、輸出整流及濾波電路、反饋控制回路，主控制器等六部分。 恒流模塊由恒流控制芯片及外圍電路組成。本發(fā)明照明用LED驅動器具有以下有益效果(1)普通驅動器的效率損耗主要受開關器件影響，效率很大程度消耗在開關器件上。本發(fā)明AC/DC模塊采用了 LLC諧振變換拓撲結構利用LLC諧振控制電路實現控制開關器件的交替導通實現零電壓，零電流條件下的開通與關斷，從而將開關器件的損耗控制在最小的程度提高了轉換效率；
(2)本發(fā)明在AC/DC部分采用了 PFC功率因數校正電路。該電路可以對輸入的交流電流、電壓進行相位調節(jié)，使得電流與電壓的相位時刻保持同步，從而提高了功率因數；(3)本發(fā)明AC/DC模塊主控制器具有PFC開關頻率控制功能，在輸入的交流電壓小于或大于預定電壓值時可以對PFC開關頻率進行調節(jié)，使得電壓可以被調整到預定數值。這樣在輸入電壓在一定范圍內都可以使驅動器正常工作所以增大了輸入交流電壓的范圍；(4)本發(fā)明采用了恒流控制模塊，該模塊采用恒定關斷時間(COFT)控制調節(jié)機制，可以精確的調節(jié)電流而無需外部控制回路補償。本發(fā)明基于上述技術特征，具有高效率、高功率因數、高電流精度、寬輸入電壓范圍以及完善的保護功能等技術效果。


圖1為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器電磁濾波及輸入整流電路的電路圖；圖2為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器PFC功率因數校正電路的電路圖；圖3為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器LLC諧振控制電路的電路圖；圖4為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器反饋控制回路的電路圖；圖5為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器恒流控制模塊的電路圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于所述值。本發(fā)明為照明用LED驅動器，其整體結構主要由兩個功能模塊組成AC/DC(交流 /直流變換)模塊，恒流控制模塊。AC/DC主要功能為將交流市電轉化為可供驅動恒流模塊使用的低壓直流電。恒流控制模塊主要功能是為LED驅動器提供恒流的輸出以驅動LED光源。AC/DC模塊的主要包括磁濾波及輸入整流電路、PFC(功率因數校正)功率因數校正電路、LLC(串聯(lián)諧振電路)諧振控制電路、反饋控制回路，主控制器。圖1為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器電磁濾波及輸入整流電路的電路圖。如圖 1所示，電磁濾波及輸入整流電路包括保險絲F1，壓敏電阻RV1，熱敏電阻RT1。電容C1，C3， C4，C7。電感 Li，電阻 Rl，R2，R3，R6，R8，二極管 D3，D4，整流橋 BDl。其中，保險絲(Fl)的輸入端接電源輸入的正極，輸出端接壓敏電阻RV1，熱敏電阻 (RTl)的一端；熱敏電阻(RTl)接電容(O)的正極，熱敏電阻(RVl)接電容(O)的負極； (C3)的兩個輸出端接電感(Li)的輸入端；電感輸出的正極接電容(Cl)，電容(Cl)的另一端接電容(C5)，電容(C5)的另一端接電感(Li)的負極；電容(Cl)的正極接電阻(Rl)，電阻(Rl)的另一端接電阻(R2)，電阻(R2)的另一端接電阻(R3)，電阻(R3)的另一端接電感的負極；電阻(Rl)接電容(C4)的正極，電容(C4)的負極接電感的負極，電容(C4)接整流橋(DBl)正極，整流橋輸出端接電容(C7)與PFC控制電路；電容(C7)的另一端接(R8，R6) 與二極管(D4)的正極；二極管(D4)的負極接二極管(D3)的正極，二極管(D3)的負極接主控制器。
熱敏電阻(RTl)用于限制浪涌電流，其原理是電流增大時電阻消耗的電能增大， 然后發(fā)熱，發(fā)熱后熱敏電阻的阻值變大，阻值變大，RTl會分擔更多的電壓，直到整個回路返回到原來狀態(tài)的時候，電阻降溫電阻才恢復到初始狀態(tài)。壓敏電阻(RVl)用于限制浪涌電壓，壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值UN時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過UN時，流過它的電流激增，相當于閥門打開。電磁濾波及輸入整流電路 使用橋式二極管、熱敏電阻及壓敏電阻。上述結構中，橋式二極管對輸入的直流電進行整流并提供單獨的全波整流信號；熱敏電阻用于限制浪涌電流；壓敏電阻用于限制浪涌電壓，以達到抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害，達到過壓保護，防雷擊等要求。圖2為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器PFC功率因數校正電路的電路圖。如圖2 所示，PFC功率因數校正電路的結構，PFC功率因數校正電路為升壓轉換器，用于調節(jié)平均輸入電流，通常情況下，該結構使其與輸入電壓成正弦變化并與輸入電壓保持同相。上述結構中，在正常工作條件下，PFC電路以連續(xù)導通模式(CCM)工作。在輕載條件下，視PFC電路的電感值而定，當電感進入飽和狀態(tài)時轉換器可能進入非連續(xù)導通模式(DCM)。該結構中， 外部電阻分壓器對PFC輸出電壓進行檢測，目的是降低所需的DC升壓以便與內部生成的參考電壓相符。其中，二極管(Dl)的正極連接(L4)的輸入端，(L4)的輸出端接電源控制電路；二極管(Dl)的負極接二極管(D2)的負極，電容(C9)正極，電容(C40) ；二極管(D2)正極接開關管(Q2)輸出端；主控制器接電阻(R44)；電阻(R44)的另一端接電阻(R9)，三極管(Q1， Q3)的輸入端(基極)；電容(ClO)接三極管(Ql)的輸出端(集電極)，電容(ClO)另一端接電阻(R9)與地線；三極管(Q3)的輸出端(發(fā)射極)接電阻(R7)，輸入端(Q2)的輸入端。圖3為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器LLC諧振控制電路的電路圖。如圖3所示， LLC電路依賴半橋拓撲結構中的兩個開關QlO和Q11，驅動一個諧振回路和功率變壓器T。 LLC電路有兩個諧振頻率串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。通常在額定電壓下，LLC轉換器設計的工作頻率比串聯(lián)諧振頻率略高。在此工作階段，MOSFET開關可以零電壓運行，從而降低開關損耗。在一般工作模式下，LLC控制器的開關頻率將會在較小頻率范圍內變化以調節(jié)輸出電壓。MOSFET QlO和Qll形成LLC半橋。它們通過柵極電阻R56和R58直接驅動。電容 C39是初級諧振電容，因此應為低損耗型電容，在出現最大負載時其額定值容許最高RMS電流。變壓器T有一個內在的大容量漏感，與C39共同作用，形成串聯(lián)諧振回路。電容C40用于局部旁通，與QlO和Qll相鄰。電阻R59檢測控制器的初級電流以提供過載保護。其中電容(C40)兩端接開關管(Q10，Qll)的輸出端；主控制器接電阻(R56，L6， R58)，磁珠(L7)的一端；電阻(R56)的另一端接開關管(QlO)的輸入端，二極管(D20)的負極；二極管(D20)的正極接(L6)，開關管(QlO)的輸出端；電阻(R58)接二極管的負極與開關管(Qll)的輸入端；二極管(D19)正極接(L7)與(Qll)的輸出端；開關管(QlO)的輸出端接電容(C39)；電容(C39)的另一端接變壓器⑴初級側3管腳；變壓器⑴初級側2管腳接電阻(R59)；電阻(R59)的另一端接電容(CX6)，電容(CX6)的另一端接反饋控制回路。如圖3所示，輸出整流及濾波電路包括變壓器T次級側的輸出經由D9、D10、C41整流和濾波后輸出穩(wěn)定的直流電壓。其中變壓器T次級側12管腳接二極管D9A正極，二極管D9A接電容C38，C41的正極與反饋控制回路。電容〔38丄41的負極接變壓器1~次級側12，14管腳。變壓器T次級側 15管腳接二極管D9B正極，二極管D9B負極接二極管D9A負極。圖4為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器反饋控制回路的電路圖。如圖4所示，電阻R54是光耦器負載。二極管VR12允許光耦器僅上拉LLC反饋引腳。電壓反饋控制單元， LLC轉換器的輸出電壓通過電阻R66、R67進行檢測、加權和求和。電阻R30為主增益設定電阻。電阻R107和C51形成相位超前補償器，可擴展反饋環(huán)路的交越頻率和增加相位裕量。 電阻R70、C44、C24和R67共同設定低頻補償。電容C68是一種“軟結束”電容，在輸出電壓上升時導通，減少啟動時的輸出過沖。它不會影響主反饋環(huán)路的特性。電容(C41)的正極接電阻(R66，R30, R107, R66)；電阻(R66)另一端接電位器 (RVT)；電位器(RVT)另一端接(C24)，電阻(R67)，光耦(U3)正極；電容(C24)另一端接電容(C44)，電阻(R70)；穩(wěn)壓器(U3)負極接電容(C68)，二極管(VR12)正極；二極管(VR12) 負極接(R60)，光耦(U2)輸入端；光耦(U2)輸出端接電阻(R54)，電容(C77)，主控制器。圖5為本發(fā)明實施例照明用LED驅動器恒流控制模塊的電路圖。如圖5所示，恒流控制模塊，包括美國國家半導體公司推出的LM34xx系列高度集成的LED控制芯片及外圍電路，恒流控制模塊整體采用BUCK拓撲結構。其中開關管Q4，Q5為P溝道場效應管，D5為二極管，L2為電感，由上述器件組成了基本的BUCK拓撲結構。作用是將輸入高電壓調整為合適的輸出電壓。其中電阻R80接電阻R82和主控制器U4 ；電阻R82的另一端接電容C81，主控制器 U4 ；電阻R83接主控制器U4 ；電阻R84，電容C84接主控制器U4 ；電阻R81，電容C80接主控制器U4 ；電容C82接主控制器U4 ；開關管Q4，Q5接主控制器U4 ；二極管D5接L2，電容C85， 電容C83。本發(fā)明中，采用PI公司電源管理芯片，PLCSIOPG為主控制器，該芯片內部包含了 PFC控制單元和LLC控制單元，形成一個獨立的閉環(huán)控制系統(tǒng)。PFC轉換器的頻率鎖定于 LLC，以降低噪音和電磁干擾?？筛鶕﨤LC相位對PFC PWM輸出相位進行動態(tài)調節(jié)，以便于開關沿與脈沖寬度調制(PWM)和LLC時序電路中的噪音敏感部分不相交。避免邊緣沖突技術可以提高性能。相位同步管理可降低EMI頻譜成分和PFC電容的紋波電流。該IC可以有效的管理整個AC/DC模塊的工作。其中恒流控制模塊采用美國國家半導體公司推出的LM34xx系列高度集成的LED 控制芯片及外圍電路。其模塊架構為BUCK拓撲結構，其中LM34xx系列芯片為P溝道降壓型恒流控制器。LM34xx系列芯片具有寬電壓輸入范圍，高低側差動可調閾值電壓電流檢測，快速輸出使能/禁用等特點。并采用恒定關斷時間(COFT)控制調節(jié)機制，可以精確的調節(jié)電流而無需外部控制回路補償。同時具有PWM調光和高度精確的線性調光功能，調光范圍精確；具有優(yōu)良的對比度，具有完整的可編程欠壓鎖定、低功耗關斷和熱關斷等功能。是一款實用性很強的恒流控制芯片。本發(fā)明所采用的控制芯片PLC810具有對輸出電壓、電流檢測的功能。當檢測到輸出電壓、電流由于開路或短路造成的異常突變時，控制芯片PLC810會自動切斷電源停止工作起到了短路保護和開路保護雙重保護的作用?？刂菩酒琍LC810同時具有PWM調光和高度精確的線性調光功能使得對大功率照明用LED實現恒流驅動且驅動電流可調節(jié)，提高了輸出電流精度。 以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目 的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種照明用LED驅動器，其特征在于，包括AC/DC模塊，采用LLC諧振變換拓撲結構，用于將交流市電變?yōu)榈蛪褐绷麟姡灰约昂懔骺刂颇K，與所述AC/DC模塊相連接，用于以所述低壓直流電作為驅動電壓輸出恒定電流，以實現恒流驅動LED光源。
2.根據權利要求1所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述AC/DC模塊包括電磁濾波及輸入整流電路，用于對交流市電進行整流；PFC功率因數校正電路，與所述電磁濾波及輸入整流電路相連接，用于調整經過電磁濾波及輸入整流電路后輸出的電流與電壓的相位差，同時將整流后的直流電壓升壓至預定電壓；LLC諧振控制電路，與所述PFC功率因數校正電路相連接，用于以PFC功率因數校正電路的輸出電壓作為輸入電壓，控制開關器件實現在零電壓和零電流條件下的開通或關斷， 將直流電壓被轉換成方波電壓輸出至變壓器初級端，再經由變壓器次級端輸出至輸出整流及濾波電路；輸出整流及濾波電路，與所述變壓器次級端相連接，用于將通過變壓器次級端輸出的電壓進行整流及濾波，輸出穩(wěn)定的直流電壓用于驅動所述恒流控制模塊；反饋控制回路，與輸出整流及濾波電路相連接，通過采集輸出整流及濾波電路的輸出電壓變化量來反饋給主控制器；以及主控制器，與所述反饋控制回路相連接，用于根據反饋的電壓變化量來調整LLC諧振控制電路的輸出頻率；并與PFC功率因數校正電路相連接，用于在輸入的交流電壓小于或大于預定電壓值時對PFC開關頻率進行調節(jié)，使得輸入電壓被調整到預定數值。
3.根據權利要求2所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述電磁濾波及輸入整流電路包括保險絲(Fl)，壓敏電阻(RVl)，熱敏電阻(RTl)，第一電容(Cl)，第三電容(C3)，第四電容(C4)，第七電容(C7)，電感(Li)，第一電阻(Rl)，第二電阻(R2)，第三電阻(R3)，第六電阻(R6)，第八電阻(R8)，第三二極管(D3)，第四二極管(D4)和整流橋(BDl)；其中，保險絲(Fl)的輸入端接電源輸入的正極，輸出端接壓敏電阻(RV1)，熱敏電阻 (RTl)的一端；熱敏電阻(RTl)接第三電容(C3)的正極，熱敏電阻(RVl)接第三電容(C3) 的負極；第三電容(O)的兩個輸出端接電感(Li)的輸入端；電感輸出的正極接第一電容 (Cl)，第一電容(Cl)的另一端接第五電容(C5)，第五電容(C5)的另一端接電感(Li)的負極；第一電容(Cl)的正極接電阻(Rl)，電阻(Rl)的另一端接第二電阻(R2)，第二電阻(R2) 的另一端接第三電阻(R3)，第三電阻(R3)的另一端接電感的負極；第一電阻(Rl)接第四電容(C4)的正極，第四電容(C4)的負極接電感的負極，第四電容(C4)接整流橋(DBl)正極，整流橋輸出端接第七電容(C7)與PFC控制電路；第七電容(C7)的另一端接第八電阻 (R8)和第六電阻(R6)與第四二極管(D4)的正極；第四二極管(D4)的負極接第三二極管 (D3)的正極，第三二極管(D!3)的負極接主控制器。
4.根據權利要求3所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述熱敏電阻(RTl)用于限制浪涌電流，所述壓敏電阻(RVl)用于限制浪涌電壓。
5.根據權利要求2所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述PFC功率因數校正電路包括第七電阻(R7)，第九電阻(R9)，第四十四電阻(R44)，第九電容(C9)，第十電容(ClO)， 第四十電容(C40)，第一二極管(Dl)，第二二極管(D2)，第一三極管(Ql)，第三三極管(Q3)，第二開關管(Q2)，第四電感(L4)；其中，第一二極管(Dl)的正極連接第四電感(L4)的輸入端，第四電感(L4)的輸出端接電源控制電路；第一二極管(Dl)的負極接第二二極管(擬)的負極，第九電容(C9)正極， 第四十電容(C40)；第二二極管(擬)正極接第二開關管輸出端；主控制器接第四十四電阻(R44)；第四十四電阻(R44)的另一端接第九電阻(R9)，第一三極管(Ql)、第三三極管 (Q3)的輸入端；第十電容(ClO)接第一三極管Oil)的輸出端，第十電容(ClO)另一端接第九電阻(R9)與地線；第三三極管0^3)的輸出端接第七電阻(R7)，第三三極管的輸入端接第二三極管的輸入端。
6.根據權利要求2所述的照明用LED驅動器，其特征在于，在正常工作條件下，PFC功率因數校正電路以連續(xù)導通模式工作；在輕載條件下，當PFC功率因數校正電路的電感滿足預設條件時，轉換器進入非連續(xù)導通模式。
7.根據權利要求2所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述LLC諧振控制電路包括第五十六電阻(R56)，第五十八電阻(R58)，第五十九電阻(R59)，第四十電容(C40)，第三十九電容(C39)，第六安規(guī)電容(CX6)，第二十二極管(D20)，第十九二極管(D19)，第十開關管(QlO)，第十一開關管(Qll)，第六磁珠(L6)，第七磁珠(L7)，變壓器(T)；其中，第四十電容(C40)兩端接第十開關管toio)，第十一開關管oai)的輸出端；主控制器接第五十六電阻(R56)，第六電感(L6)，第五十八電阻(R58)，第七磁珠(L7)的一端；第五十六電阻(R56)的另一端接第十開關管tolO)的輸入端，第二十二極管(D20)的負極；第二十二極管(D20)的正極接第六電感(L6)，第十開關管(QlO)的輸出端；第五十八電阻(R58)接二極管的負極與第十一開關管《ill)的輸入端；第十九二極管(D19)正極接第七電感(L7)與第十一開關管oai)的輸出端；第十開關管toio)的輸出端接第九電容 (C39)；第三十九電容(C39)的另一端接變壓器⑴初級側3管腳；變壓器⑴初級側2管腳接第五十九電阻(R59)；第五十九電阻(R59)的另一端接第六安規(guī)電容(CX6)，第六安規(guī)電容(CX6)的另一端接反饋控制回路。
8.根據權利要求7所述的照明用LED驅動器，其特征在于，第十電阻(QlO)和第十一電阻《ill)形成LLC半橋通過柵極電阻R56和R58直接驅動；第三十九電容(C39)是初級諧振電容，在出現最大負載時其額定值容許最高RMS電流；變壓器(T)與第三十九電容(C39) 共同作用，形成串聯(lián)諧振回路；第四十電容(C40)用于局部旁通；第五十九電阻(R59)檢測控制器的初級電流以提供過載保護。
9.根據權利要求2所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述反饋控制回路包括第三十電阻(R30)，第五十四電阻(肪4)，第六十六電阻(R66)，第六十七電阻(R67)，第七十電阻(R70)，第一百零七電阻(R107)，第二十四電容(CM)，第四十一電容(C41)，第四十四電容(C44)，第五i^一電容(C51)，第六十八電容(C68)，第七十七電容(C77)，電位器(RVT)，穩(wěn)壓器(U3)，第二光耦(U2)；其中，第四十一電容(C41)的正極接第六十六電阻(R66)，第三十電阻(R30)，第一百零七電阻(R107)，第六十六(R66)；第六十六電阻(R66)另一端接電位器(RVT)；電位器(RVT) 另一端接第二十四電容(以4)，第六十七電阻(R67)，第三光耦(TO)正極；第二十四電容 (C24)另一端接第四十四電容(C44)，第七十電阻(R70)；穩(wěn)壓器(TO)負極接第六十八電容 (C68)，第十二穩(wěn)壓二極管(VR12)正極；二極管(VR12)負極接第六十電阻(R60)，第二光耦(U2)輸入端；第二光耦(似)輸出端接第五十四電阻(肪4)，第七十七電容(C77)，主控制ο
10.根據權利要求1至7中任一項所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述恒流控制模塊包括第八十電阻(R80)，第八十一電阻(R81)，第八十二電阻(R82)，第八十三電阻 (R83)，第八十四電阻(R84)，第八十電容(C80)，第八十一電容(C81)，第八十二電容(C82)， 第八十三電容(C83)，第八十四電容084)，第八十五電容(C85)，第二電感(L2)，第五二極管(D5)，第四開關管(Q4)，第五開關管(Q5)，恒流控制器(U4)；其中，第八十電阻(R80)接第八十二電阻(R82)，第四恒流控制器(U4)；第八十二電阻 (R82)的另一端接第八十一電容(C81)，第四恒流控制器(U4)；第八十三電阻(R8;3)接第四恒流控制器(U4)；第八十四電阻(R84)，第八十四電容(C84)接第四恒流控制器(U4)；第八十一電阻(R81)，第八十電容(C80)接第四恒流控制器(U4)；第八十二電容￠8 接第四恒流控制器(U4)；第四開關管(Q4)，第五開關管接恒流控制器(U4)；第五二極管(D5) 接第二電感(L2)，第八十五電容(C85)，第八十三電容(C83)。
11.根據權利要求10所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述第四開關管(Q4)，第五開關管為P溝道場效應管。
12.根據權利要求10所述的照明用LED驅動器，其特征在于，所述恒流控制模塊中，通過控制第四開關管0H)和第五開關管0^5)的開通和關斷的時間比例以控制恒流輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明用LED驅動器。該照明用LED驅動器包括AC/DC模塊，采用LLC諧振變換拓撲結構，用于將交流市電變?yōu)榈蛪褐绷麟?；以及恒流控制模塊，與AC/DC模塊相連接，用于以低壓直流電作為驅動電壓輸出恒定電流，以實現恒流驅動LED光源。本發(fā)明的照明用LED驅動器，可以實現照明用LED的恒流驅動，同時保持其安全性和可靠性。
文檔編號H05B37/02GK102333406SQ20111033709
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權日2011年10月31日
發(fā)明者臺憲青, 孫常東, 武寧, 王艷軍 申請人:中國科學院自動化研究所, 山東華鼎偉業(yè)能源科技有限公司