專利名稱：一種led照明裝置驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種照明驅(qū)動電路，具體涉及一種LED照明裝置驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
由于單體LED光源的工作電壓較低，之前的LED照明或指示裝置的驅(qū)動，是采用低電壓大電流的方式。
具體實施方式
是用多顆單體LED光源串聯(lián)后再并聯(lián)或混聯(lián)的方式組合成工作電壓在3-200V之間的LED組合光源，再使用隔離或非隔離的降壓型電壓變換器驅(qū)動?，F(xiàn)有LED光源的工作電壓降(VF)都會隨著器件的溫度升高而降低，且VF值會有一定的個體差異。在之前的驅(qū)動方案中，有大量并聯(lián)或串聯(lián)后再并聯(lián)的LED單體，由于VF值的高低和散熱條件的個體差異，導(dǎo)致個體或被并聯(lián)的LED串之間的電流偏差比較大，在并聯(lián)電路中，每個器件上的電壓是相同的；由于電壓不會變化，VF值的高低和散熱條件的個體差異，會導(dǎo)致壓降偏低的個體電流變大，而它的電流變大了，功率也會變大；功率變大了，個體的溫度就會升高，VF值會降的更低，電流會變得更大；如此的惡性循環(huán)，必然會降低LED光源組件的工作壽命。另外，電流的不均衡還會降低LED照明裝置的發(fā)光效率！傳統(tǒng)的低電壓光源組件驅(qū)動器，包括采用非隔離降壓驅(qū)動器，和采用隔離的PFC(Power Factor Correction 功率因數(shù)校正)+PWM (Pulse Width Modulation 脈沖寬度調(diào)制)、PFC+LLC (諧振電路)及隔離單級PFC等降壓驅(qū)動器在內(nèi)；它們通常都有至少兩部分功能，即功率因數(shù)校正功能和降壓限流功能組成，而其包含的功率因數(shù)校正電路不具備精確的輸出電流限定能力。這種普遍使用的降壓驅(qū)動模式的不足之處在于元器件數(shù)量多，實施電路復(fù)雜，這勢必導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)品成本高、可靠性低和電源轉(zhuǎn)換效率低(通常只有60%-90%)等不良后果，阻礙了相關(guān)節(jié)能產(chǎn)品的推廣普及。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的旨在于提供一種低成本、高效率、高可靠性的LED照明裝置驅(qū)動電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案—種LED照明裝置驅(qū)動電路，其輸入端與交流電源相連，輸出端連接至LED照明裝置，包括整流濾波電路、PFC控制電路、采樣電路，所述整流濾波電路的輸入端與交流電源相連，整流濾波電路的輸出端與LED照明裝置和PFC控制電路的輸入端分別相連，采樣電路的輸入端連接至LED照明裝置，采樣電路的輸出端與PFC控制電路的反饋端相連，PFC控制電路的輸出端連接至LED照明裝置。所述LED照明裝置包括串接的第一 LED照明組件和第二 LED照明組件，所述第一LED照明組件和第二 LED照明組件均由多個串接的LED光源組成。所述整流濾波電路包括EMI濾波電路、整流電路、高頻濾波電路，EMI濾波電路、整流電路、高頻濾波電路依次相連，EMI濾波電路的輸入端與交流電源相連，高頻濾波電路的輸出端與LED照明裝置和PFC控制電路的輸入端分別相連。LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括安規(guī)及保險電路，所述安規(guī)及保險電路連接于交流電源與EMI濾波電路之間。 LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括旁路二極管Dl，所述旁路二極管Dl的陽極連接至高頻濾波電路的輸出端，旁路二極管Dl的陰極連接至LED照明裝置。所述PFC控制電路包括PFC控制芯片，所述PFC控制芯片的輸入端與高頻濾波電 路的輸出端相連，PFC控制芯片的反饋端與采樣電路的輸出端相連，PFC控制芯片的輸出端連接至LED照明裝置。所述PFC控制芯片的反饋端包括電壓反饋端和電流反饋端，采樣電路包括電流采樣電阻R10、電壓采樣電阻R7、分流電阻R9和分壓電阻R8，所述電壓采樣電阻R7的輸入端連接至旁路二極管Dl的陰極，電壓采樣電阻R7的輸出端連接至電壓反饋端，電流采樣電阻RlO的輸入端連接至LED照明裝置，電流采樣電阻RlO的輸出端與電流反饋端相連，分流電阻R9的一端連接至電流采樣電阻RlO的輸入端，另一端接地，分壓電阻R8 —端連接至電壓采樣電阻R7的輸出端，另一端接地。LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括一輸出濾波電路，所述輸出濾波電路包括電容C7、開關(guān)管Q1、二極管D2，所述電容C7的正極連接至旁路二極管Dl的陰極，電容C7的負(fù)極接地，開關(guān)管Ql的柵極連接至PFC控制芯片的輸出端，開關(guān)管Ql的漏極連接至二極管D2的陽極，二極管D2的陰極連接至旁路二極管Dl的陰極。LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括PFC升壓電感LI，所述PFC升壓電感LI的一端連接至高頻濾波電路的輸出端與PFC控制芯片的輸入端之間，PFC升壓電感LI的另一端連接于二極管D2的正極。本實用新型所闡述的一種LED照明裝置驅(qū)動電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于本實用新型驅(qū)動電路把LED照明裝置的工作電壓提高到PFC控制電路的合理輸出電壓范圍內(nèi)，并采用具有輸出電壓和輸出電流限定功能的PFC控制電路直接驅(qū)動。省去傳統(tǒng)模式的降壓變換電路；從而簡化了電路，減少了元器件數(shù)量，降低了相關(guān)產(chǎn)品的組成成本，并提高了產(chǎn)品的可靠性和電源轉(zhuǎn)換效率(可達(dá)98%)，可使相關(guān)節(jié)能產(chǎn)品更加節(jié)能，更加便宜；從而推動相關(guān)節(jié)能產(chǎn)品的推廣普及，由于本發(fā)明提高了轉(zhuǎn)換效率，發(fā)熱量必然會降低，從而使其工作溫升降低，電源的溫升降低了，可靠性和工作壽命就會提高。另外，本發(fā)明改變了 LED照明裝置的連接方式，使LED光源個體在電路中的消耗功率與溫升的關(guān)系由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)，抑制了 LED照明裝置的個體溫差，提升了 LED照明裝置的工作壽命和發(fā)光效率。

附圖I為本實用新型一種LED照明裝置驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為圖I的電路原理圖。
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式
，對本實用新型的一種LED照明裝置驅(qū)動電路做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本實用新型所要求保護(hù)的技術(shù)思想。[0020]如圖廣2所示，一種LED照明裝置驅(qū)動電路，驅(qū)動電路I的輸入端與交流電源3相連，驅(qū)動電路I輸出端連接至LED照明裝置2。驅(qū)動電路I包括整流濾波電路、PFC控制電路15、采樣電路16，整流濾波電路的輸入端與交流電源3相連，整流濾波電路的輸出端與LED照明裝置2和PFC控制電路15的輸入端分別相連，采樣電路16的輸入端連接至LED照明裝置2，采樣電路16的輸出端與PFC控制電路15的反饋端相連，PFC控制電路15的輸出端連接至LED照明裝置2。LED照明裝置2包括串接的第一 LED照明組件LEDl和第二 LED照明組件LED2，第一 LED照明組件LEDl和第二 LED照明組件LED2均由多個串接的LED光源組成。其工作電壓分為2種其一、工作電壓為DC190-220V，適用于AC85-135V的輸入電壓范圍；其二、工作電壓為DC380-440V，可用于AC170-265V或AC85-265V的輸入電壓范圍。在本實用新型較佳的實施例中，第一 LED照明組件LEDl和第二 LED照明組件LED2均是由64顆VF值為3. 0-3. 4V的高光效白光LED光源串聯(lián)而成的光源組，其工作電壓范圍為DC380-440V，適 用于AC170-265V或AC85-265V的輸入電壓范圍；在串聯(lián)電路中，每個器件上的電流是相同的，對于由VF值的高低和散熱條件的個體差異，導(dǎo)致壓降偏低的個體，由于電流不會變化，它的功耗會因為VF值低而變小，變成了與并聯(lián)電路相反的良性循環(huán)，這必然會提高LED光源組件的整體工作壽命。整流濾波電路包括EMI濾波電路12、整流電路13、高頻濾波電路14，EMI濾波電路12、整流電路13、高頻濾波電路14依次相連，EMI濾波電路12的輸入端與交流電源3相連，高頻濾波電路14的輸出端與LED照明裝置2和PFC控制電路15的輸入端分別相連。EMI濾波電路12由X電容Cl和C2、共模電感L3組成，整流電路13采用整流橋BR1。X電容C1、C2和共模電感L3用于EMI濾波功能，整流橋BRl為全橋整流器，用于將交流市電轉(zhuǎn)換成脈動直流電壓，以上元件用以滿足相關(guān)產(chǎn)品符合電磁兼容要求及完成整流功能。差模電感L2、小容量的CBB (聚乙烯)電容C3和C4構(gòu)成高頻濾波電路14，用以濾去高頻電壓電流，確保相關(guān)產(chǎn)品符合電磁兼容的要求。安規(guī)及保險電路11連接于交流電源3與EMI濾波電路12之間。安規(guī)及保險電路11由保險管F1、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻RT1、壓敏電阻R1、普通電阻R2組成，其中，保險管Fl用于電路異常保護(hù)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻RTl用于減小上電瞬間的浪涌電流，壓敏電阻Rl用于防止線路浪涌電壓(如雷電感應(yīng))損壞產(chǎn)品，普通電阻R2用于泄放斷電后殘留在X電容上的電壓，以確保相關(guān)產(chǎn)品符合安全規(guī)范的要求。旁路二極管Dl的陽極連接至高頻濾波電路的輸出端，旁路二極管Dl的陰極連接至LED照明裝置2。旁路二極管Dl用于為上電瞬間及異常狀態(tài)下產(chǎn)生的浪涌電流提供旁路通道，以保護(hù)其他關(guān)鍵元件不被浪涌電流損壞。PFC控制電路15包括PFC控制芯片ICl，PFC控制芯片ICl的輸入端(PFC控制芯片ICl的第八管腳)與高頻濾波電路14的輸出端相連，PFC控制芯片ICl的反饋端與采樣電路的輸出端相連，PFC控制芯片的輸出端(PFC控制芯片ICl的第七管腳)連接至LED照明裝置2。PFC控制芯片ICl通過對開關(guān)管Ql的控制，以及其它關(guān)鍵元件(如PFC升壓電感LI、二極管D2等)的配合，來完成啟動、功率因數(shù)校正及輸出電壓/電流限定的功能。PFC控制芯片ICl的反饋端包括電壓反饋端(PFC控制芯片ICl的第二管腳)和電流反饋端(PFC控制芯片ICl的第一管腳)，采樣電路16包括電流采樣電阻R10、電壓采樣電阻R7、分流電阻R9和分壓電阻R8，電壓采樣電阻R7的輸入端連接至旁路二極管Dl的陰極，電壓采樣電阻R7的輸出端連接至電壓反饋端，電流采樣電阻RlO的輸入端連接至LED照明裝置，電流采樣電阻RlO的輸出端與電流反饋端相連，分流電阻R9的一端連接至電流采樣電阻RlO的輸入端，另一端接地，分壓電阻R8 —端連接至電壓采樣電阻R7的輸出端，另一端接地。當(dāng)然，采樣電路16也可以根據(jù)PFC控制電路15所選用的PFC控制芯片ICl的要求，把采樣到的輸出電壓和輸出電流信號經(jīng)一定的規(guī)則合成轉(zhuǎn)換，并提供相關(guān)信號給PFC控制電路15 ;從而控制輸出電壓和輸出電流，以確保高工作電壓LED照明裝置2能夠正常工作。驅(qū)動電路I還包括一輸出濾波電路17，輸出濾波電路17包括電容C7、開關(guān)管Q1、二極管D2，電容C7的正極連接至旁路二極管Dl的陰極，電容C7的負(fù)極接地，開關(guān)管Ql的柵極連接至PFC控制芯片的輸出端，開關(guān)管Ql的漏極連接至二極管D2的陽極，二極管D2 的陰極連接至旁路二極管Dl的陰極。其中開關(guān)管Ql為主開關(guān)管，可使用M0S、BJT、IGBT等類型的晶體管；其受控于PFC控制電路15做高頻開關(guān)動作，使PFC升壓電感LI產(chǎn)生電路需要的感生電壓。二極管D2可使用快恢復(fù)、超快恢復(fù)、超快軟恢復(fù)等高速二極管，用以PFC升壓電感配合LI、開關(guān)管Ql等，完成電路的升壓動作。電容C7是驅(qū)動電路I的主濾波電容，可使用高耐壓大容量電解電容，完成電路的濾波和儲能功能，使電路輸出比較平穩(wěn)的直流電壓，滿足LED照明裝置的供電需求。PFC升壓電感LI的一端連接至高頻濾波電路的輸出端與PFC控制芯片的輸入端之間，PFC升壓電感LI的另一端連接于二極管D2的正極。PFC升壓電感LI用于功率因數(shù)校正的自感升壓，及為相關(guān)控制電路提供磁復(fù)位信號和輔助電源電壓。驅(qū)動電路I的工作原理(I)上電上電后，交流電源3從L、N接口處輸入，經(jīng)由含保險管F1、熱敏電阻RTl等元件組成的安規(guī)及保險電路11、EMI濾波電路12、整流電路13、高頻濾波電路14后，被轉(zhuǎn)換成脈動直流電壓VD+，該電壓VD+經(jīng)二極管Dl產(chǎn)生一個被熱敏電阻RTl限制的起始電流給電容C7充電，產(chǎn)生直流電壓VH+，此電壓VH+將很快上升到接近輸入電壓的峰值，但還不足以驅(qū)動照明裝置。( 2 )啟動電壓VD+經(jīng)由電阻R3給電容C5充電產(chǎn)生輔助電壓VCC ；當(dāng)電壓VCC達(dá)到PFC控制芯片ICl的啟動電壓時，PFC控制芯片ICl啟動，通過PFC控制芯片ICl的輸出端控制開關(guān)管Ql做高頻開關(guān)動作，從而產(chǎn)生脈沖電壓VSW，此電壓經(jīng)二極管D2給電容C7充電，使電壓VH+升高。脈沖電壓VSW在PFC升壓電感LI上產(chǎn)生的感生電壓經(jīng)由繞在它上面的輔助繞組產(chǎn)生電壓VF，電壓VF經(jīng)電容C6、電阻R4及二極管D3、D4倍壓整流給電容C5上的電壓VCC提供補充，使電壓VCC能夠持續(xù)滿足PFC控制芯片ICl的正常工作需要。(3)穩(wěn)壓本實例的輸出電壓控制，是由電壓VH+經(jīng)電阻R7、R8分壓產(chǎn)生的輸出電壓采樣信號電壓0VS，電壓OVS輸入PFC控制芯片ICl的電壓反饋端，經(jīng)由PFC控制芯片ICl內(nèi)部與其基準(zhǔn)電壓比較產(chǎn)生電壓誤差信號，控制開關(guān)管Ql的開關(guān)時間，從而達(dá)到控制并調(diào)整輸出電壓的目的。[0037](4)恒流受控 的電壓VH+經(jīng)LED照明裝置、電阻R9、以及地線GND產(chǎn)生回路，此回路產(chǎn)生的電流流經(jīng)電阻R9產(chǎn)生電流壓降，此壓降經(jīng)電阻RlO產(chǎn)生輸出電流采樣信號電壓0CS，電壓OCS輸入PFC控制芯片ICl的電流反饋端，經(jīng)由PFC控制芯片ICl內(nèi)部與其基準(zhǔn)電壓比較產(chǎn)生電流誤差信號，此信號參與控制開關(guān)管Ql的開關(guān)時間，控制并調(diào)整了輸出電壓VH+，由電壓VH+產(chǎn)生的回路電流也得到了控制與調(diào)整，從而達(dá)到流經(jīng)LED照明裝置的電流恒定的效果。(5)功率因數(shù)校正流經(jīng)開關(guān)管Ql在電阻R6上產(chǎn)生主回路電流信號電壓CS，電壓CS被輸入到PFC控制芯片ICl第四管腳；另外PFC升壓電感LI的輔助繞組產(chǎn)生的包含輸入電壓VD+信息及磁復(fù)位信息的電壓VF，經(jīng)電阻R5采樣后輸入PFC控制芯片ICl第五管腳，由PFC控制芯片ICl內(nèi)部處理后產(chǎn)生功率因數(shù)校正信號，此信號參與控制開關(guān)管Ql的開關(guān)時間，通過對開關(guān)管Ql開關(guān)時間的控制，達(dá)到功率因數(shù)校正的目的。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LED照明裝置驅(qū)動電路，其輸入端與交流電源相連，輸出端連接至LED照明裝置，其特征在于，包括整流濾波電路、PFC控制電路、采樣電路，所述整流濾波電路的輸入端與交流電源相連，整流濾波電路的輸出端與LED照明裝置和PFC控制電路的輸入端分別相連，采樣電路的輸入端連接至LED照明裝置，采樣電路的輸出端與PFC控制電路的反饋端相連，PFC控制電路的輸出端連接至LED照明裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED照明裝置包括串接的第一 LED照明組件和第二 LED照明組件，所述第一 LED照明組件和第二 LED照明組件均由多個串接的LED光源組成。
3.如權(quán)利要求I所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流濾波電路包括EMI濾波電路、整流電路、高頻濾波電路，EMI濾波電路、整流電路、高頻濾波電路依次相連，EMI濾波電路的輸入端與交流電源相連，高頻濾波電路的輸出端與LED照明裝置和PFC控制電路的輸入端分別相連。
4.如權(quán)利要求3所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括安規(guī)及保險電路，所述安規(guī)及保險電路連接于交流電源與EMI濾波電路之間。
5.如權(quán)利要求3所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括旁路二極管D1，所述旁路二極管Dl的陽極連接至高頻濾波電路的輸出端，旁路二極管Dl的陰極連接至LED照明裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述PFC控制電路包括PFC控制芯片，所述PFC控制芯片的輸入端與高頻濾波電路的輸出端相連，PFC控制芯片的反饋端與采樣電路的輸出端相連，PFC控制芯片的輸出端連接至LED照明裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述PFC控制芯片的反饋端包括電壓反饋端和電流反饋端，采樣電路包括電流采樣電阻R10、電壓采樣電阻R7、分流電阻R9和分壓電阻R8，所述電壓采樣電阻R7的輸入端連接至旁路二極管Dl的陰極，電壓采樣電阻R7的輸出端連接至電壓反饋端，電流采樣電阻RlO的輸入端連接至LED照明裝置，電流采樣電阻RlO的輸出端與電流反饋端相連，分流電阻R9的一端連接至電流采樣電阻RlO的輸入端，另一端接地，分壓電阻R8 —端連接至電壓采樣電阻R7的輸出端，另一端接地。
8.如權(quán)利要求7所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括一輸出濾波電路，所述輸出濾波電路包括電容C7、開關(guān)管Q1、二極管D2，所述電容C7的正極連接至旁路二極管Dl的陰極，電容C7的負(fù)極接地，開關(guān)管Ql的柵極連接至PFC控制芯片的輸出端，開關(guān)管Ql的漏極連接至二極管D2的陽極，二極管D2的陰極連接至旁路二極管Dl的陰極。
9.如權(quán)利要求8所述的LED照明裝置驅(qū)動電路，其特征在于，LED照明裝置驅(qū)動電路進(jìn)一步包括PFC升壓電感LI，所述PFC升壓電感LI的一端連接至高頻濾波電路的輸出端與PFC控制芯片的輸入端之間，PFC升壓電感LI的另一端連接于二極管D2的正極。
專利摘要本實用新型涉及一種LED照明裝置驅(qū)動電路，其輸入端與交流電源相連，輸出端連接至LED照明裝置，包括整流濾波電路、PFC控制電路、采樣電路，所述整流濾波電路的輸入端與交流電源相連，整流濾波電路的輸出端與LED照明裝置和PFC控制電路的輸入端分別相連，采樣電路的輸入端連接至LED照明裝置，采樣電路的輸出端與PFC控制電路的反饋端相連，PFC控制電路的輸出端連接至LED照明裝置。本實用新型省去傳統(tǒng)模式的降壓變換電路；從而簡化了電路、減少了元器件數(shù)量、降低了相關(guān)產(chǎn)品的組成成本，并提高了產(chǎn)品的可靠性和電源轉(zhuǎn)換效率(可達(dá)98%)，可使相關(guān)節(jié)能產(chǎn)品更加節(jié)能、更加便宜，推動了相關(guān)節(jié)能產(chǎn)品的推廣與普及。
文檔編號H05B37/02GK202425146SQ20122000739
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者鄭欽賢 申請人:廣州市隆都電子有限公司