一種自動校正功率因素的高效led驅動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型自動校正功率因素的高效LED驅動電路包括一功率因數(shù)校正電路，該功率因數(shù)校正電路包括控制芯片和MOS管開關，接收來自電流環(huán)電路和電壓環(huán)電路的信號以及正弦參考電壓，優(yōu)化總諧波失真以及根據(jù)LED電源工作時的電壓及電流值來控制MOS管開關的通斷，使驅動電路工作時輸出的電壓及電流穩(wěn)定。該LED驅動電路工作時，具有較高的高功率因數(shù)和轉化效率。應用該驅動電路時，LED可穩(wěn)定工作，同時在個別支路LED故障時可實現(xiàn)自動調(diào)整LED電源輸出，功率因數(shù)達到0.95以上，轉化效率達到0.8以上。不僅可以對輸出電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié)，而且還可以對輸出電源進行動態(tài)調(diào)節(jié)，具有較好的諧波優(yōu)化功能，及較好的功率因數(shù)自適應性。
【專利說明】—種自動校正功率因素的高效LED驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED驅動電路設計領域，特別涉及一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]在交流電路中，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值。因而功率因數(shù)是電氣系統(tǒng)一個重要的參數(shù)，提高功率因數(shù)可以減少電氣系統(tǒng)中無功功率的消耗。市電是50Hz交流電，而一般用電設備所需要的供電電源為直流電，為此，通常是將交流電壓先整流，再濾波，后通過直流變換器獲得直流電壓。整流濾波部分通常采用二極管橋式整流和電容濾波。只有在輸入電壓的峰值附近才有輸入電流，但輸入電流中含有豐富的諧波，使得輸入功率因數(shù)很低，一般約為0.6。而輸入電流中的諧波會嚴重危害電網(wǎng)。
[0003]市電頻率為50Hz，電壓值90V-264V。因此凡是由市電供電的系統(tǒng)，都要求其適應于市電電氣參數(shù)的變化。同時，在LED照明系統(tǒng)中，當個別支路LED出現(xiàn)故障時，需要LED照明系統(tǒng)自動調(diào)整保證其正常工作，即具有負載動態(tài)自適應調(diào)整能力。
[0004]LED本身發(fā)熱量比較大，尤其是功率增加，隨著電流的增大，LED散熱問題顯得越來越突出。LED在工作過程中會放出大量的熱，使管芯結溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減，非輻射復合增加，器件的漏電流增加，半導體材料缺陷增長，金屬電極電遷移，封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等，嚴重影響LED的光電參數(shù)，甚至使功率LED失效。因此，必須提高市電LED照明系統(tǒng)的效率，減少不必要的功率消耗。
[0005]現(xiàn)有的市電LED系統(tǒng)自適應技術是通過控制電路檢測LED燈上的電流實現(xiàn)自動調(diào)整，使LED上的電流有效值為與供電電壓無關的恒定量，保證LED能穩(wěn)定工作。同時控制芯片自動應對LED系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的個別LED短路、開路等各種電路故障，以保證照明系統(tǒng)能正常工作。
[0006]而HS6562功率因數(shù)校正控制芯片內(nèi)部集成了一個具有諧波優(yōu)化功能的乘法器，使芯片在寬輸入電壓范圍內(nèi)和大負載范圍內(nèi)具有極低總諧波失真(Total HarmonicDistort1n-THD)，具有良好的功率因數(shù)校正功能，但現(xiàn)有的由該芯片構成的功率因數(shù)校正控制電路不能即對輸出直流電的電壓進行檢測校正，也對電流進行檢測校正，使得輸出直流電的功率因數(shù)控制適應性較差。
[0007]此外，目前大多數(shù)LED驅動式電源采用兩種方案正激式或反激式驅動，功率因數(shù)自適應校正較少。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，以解決現(xiàn)有的LED驅動電路功率因數(shù)較低的問題。
[0009]本實用新型的第二目的在于提供一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，以實現(xiàn)自適應調(diào)整LED驅動電路的功率因數(shù)，提高市電LED照明系統(tǒng)的轉化效率，減少不必要的功率消耗。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，包括:
[0011]一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，包括:
[0012]濾波整流電路，用于對輸入的市電進行濾波及整流并輸出第一電壓信號；
[0013]LED反激式開關電路，與所述濾波整流電路耦合，用于接收所述第一電壓信號進行幅值變換，并輸出第二電壓信號；
[0014]高頻整流濾波電路，與所述LED反激式開關電路耦合，接收所述第二電壓信號進行高頻濾波，并輸出第三電壓信號作為LED電源；
[0015]檢測電路，用于檢測所述LED電源的工作電路，獲得該工作電路的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號并分別輸入一電壓環(huán)電路及一電流環(huán)電路進行放大,輸出放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號；
[0016]正弦波電壓峰值檢測電路，用于采樣所述第一電壓信號并作為正弦峰值基準信號輸出；
[0017]功率因數(shù)校正電路，包括控制芯片、MOS管開關及相應的外圍電路，控制芯片用于接收所述放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號以及正弦峰值基準信號，優(yōu)化總諧波失真以及調(diào)節(jié)控制芯片的輸出電壓及輸出電流以控制所述MOS管開關的通斷；其中，所述MOS管開關與所述LED反激式開關電路耦合，所述功率因數(shù)校正電路通過所述MOS管開關控制所述LED反激式開關電路使輸出的LED電源的工作電路具有穩(wěn)定的電壓及穩(wěn)定的電流；
[0018]第一輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并為所述功率因數(shù)校正電路提供工作電源；第二輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并分別為所述電流環(huán)電路及電壓環(huán)電路提供電源。
[0019]較佳地，所述濾波整流電路包括一EMI濾波電路、一橋式整流器及一 π型濾波器；所述EMI濾波電路用于對市電進行降低諧波處理；所述橋式整流器與所述EMI濾波電路耦合，用于對降低諧波處理的信號進行整流；所述η型濾波器與所述橋式整流器耦合，用于對整流后的信號進行濾波。
[0020]較佳地，所述控制芯片中包含一保護電路，所述保護電路用于對LED電源的工作電路進行過壓和過流保護。
[0021]較佳地，所述控制芯片內(nèi)包含一總諧波失真優(yōu)化電路，所述正弦峰值基準信號輸入所述總諧波失真優(yōu)化電路，并輸出優(yōu)化總諧波失真的正弦參考電壓信號。
[0022]較佳地，所述電壓環(huán)在穩(wěn)壓時工作，所述電流環(huán)在限流時工作；所述放大的LED電壓取樣信號或LED電流取樣信號輸入控制芯片產(chǎn)生并輸出基準電壓差分放大信號。
[0023]較佳地，所述控制芯片內(nèi)包含一乘法器，所述正弦峰值基準信號與所述基準電壓差分放大信號輸入該乘法器后，得到幅度穩(wěn)定的控制信號。
[0024]較佳地，所述幅度穩(wěn)定的控制信號用于控制MOS管開關的開關時間，從而調(diào)節(jié)LED電源的工作電路的輸出電壓或輸出電流使其低于設定的閾值。
[0025]較佳地，所述LED反激式開關電路包括一開關功率變壓器，所述MOS管開關通過控制所述開關功率變壓器使LED電源的工作電路的輸出電壓或輸出電流保持穩(wěn)定。
[0026]較佳地，所述檢測電路包括電壓取樣電路和電流取樣電路，所述電壓取樣電路用于取樣LED電壓取樣信號并輸入所述電壓環(huán)電路，所述電流取樣電路用于取樣LED電流取樣信號并輸入所述電流環(huán)電路。
[0027]本實用新型提供的LED驅動電路利用一功率因數(shù)校正電路進行LED電源輸出的功率因數(shù)的自動調(diào)整，其中，功率因數(shù)校正電路包含一控制芯片及MOS管開關，MOS管開關與LED反激式開關電路中的開關功率變壓器構成反激式開關電源。該開關電源與控制芯片一起構成高效的LED驅動電源。同時，在電路結構中引進了電壓環(huán)和電流環(huán)對LED的輸出電壓和輸出電流進行取樣放大后與濾波整流后的正弦峰值參考電壓相乘，得到正弦峰值基準信號進行動態(tài)調(diào)節(jié)MOS管的開關時間，達到穩(wěn)定輸出電壓和輸出電流的作用。該電路還應用EMI濾波電路，從而實現(xiàn)寬電壓的輸入范圍。
[0028]本實用新型提供的自動校正功率因素的高效LED驅動電路采用的反激式LED開關電源同時考慮到功率因素自適應調(diào)節(jié)，保證該實用新型具有較高的轉化效率，具體可實現(xiàn)以下效果:
[0029](I)本實用新型的LED驅動電路工作時，具有較高的高功率因該和轉化效率。應用該驅動電路時，LED穩(wěn)定工作，同時可根據(jù)LED電源的輸出或在個別支路LED故障時可實現(xiàn)自動調(diào)整LED電源的輸出，功率因數(shù)自適應調(diào)制性較好。
[0030](2)相對已有的LED驅動電源本實用新型不僅可以對輸出電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié)，而且還可以對輸出電源進行動態(tài)調(diào)節(jié)。引進電壓環(huán)主要用于在穩(wěn)壓時穩(wěn)定輸出的電壓，引進的電流環(huán)主要用于在限流時穩(wěn)定輸出的電流。
[0031](3)利用控制芯片對電網(wǎng)的正弦峰值檢測器所檢測的正弦峰值基準信號作為功率因數(shù)控制芯片乘法器的輸入信號，用來對輸入電流進行諧波優(yōu)化，實現(xiàn)驅動電路的高功率因數(shù)，功率因數(shù)可達到0.95以上。
[0032](4)開關電源與功率因數(shù)校正電路的結合使得該LED驅動電路結構簡單易于實現(xiàn)，同時成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型提供的LED驅動電路組成示意圖；
[0034]圖2為本實用新型提供的LED驅動電路優(yōu)選實施例的濾波整流電路不意圖；
[0035]圖3為本實用新型提供的LED驅動電路優(yōu)選實施例的LED反激式開關電路示意圖；
[0036]圖4為本實用新型提供的LED驅動電路優(yōu)選實施例的電流環(huán)及電壓環(huán)電路示意圖；
[0037]圖5為本實用新型提供的LED驅動電路優(yōu)選實施例的功率因數(shù)校正電路示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為更好地說明本實用新型，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖對本實用新型作詳細說明，具體如下:
[0039]如圖1所示，本實用新型提供的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，包括--濾波整流電路，LED反激式開關電路，高頻整流濾波電路，LED電源檢測電路，正弦波峰值檢波器，功率因數(shù)校正電路、保護電路、RCD峰值吸收電路以及輔助電源I和輔助電源2。該驅動電路工作時，交流市電經(jīng)EMI濾波電路進行降低諧波處理，處理后輸入整流濾波電路進行整流和濾波，整流濾波后的得到第一電壓信號。第一電壓信號輸入LED反激式開關電路進行DC-DC變換，將第一電壓信號進行幅值變換，得到LED電路所需要的第二電壓信號。隨后第二電壓信號再經(jīng)高頻整流濾波電路濾除高頻分量并輸出直流電壓第三電壓信號作為LED電源。LED反激式開關電路與一 RCD峰值檢波器耦合，RCD峰值檢波器用于限制LED反激式開關電路中的漏極電壓尖峰。LED反激式開關電路由開關管和變壓器線圈繞組及外圍電路組成。驅動電路輸出的LED電源加載在LED器件上構成工作電路，經(jīng)檢測電路對加載在LED器件上的LED工作電路分別進行電壓和電流取樣，獲得該工作電路的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號,并將LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號分別輸入一電壓環(huán)和一電流環(huán)進行比較放大，放大后LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號輸入功率因數(shù)校正電路。同時，整流濾波后的第一電壓信號經(jīng)正弦波峰值檢波器進行正弦波峰值檢測，并將檢測的信號作為正弦波峰值基準信號輸入功率因數(shù)校正電路。功率因數(shù)校正電路與LED反激式開關電路耦合，功率因數(shù)校正電路根據(jù)輸入的正弦波峰值基準信號，放大的LED電源的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號，來優(yōu)化總諧波失真，并通過控制LED反激式開關電路來調(diào)整并穩(wěn)定LED電源的工作電路的輸出電壓和電流，實現(xiàn)自適應調(diào)整LED電源的功率因數(shù)。
[0040]如圖2所示，濾波整流電路包含一 EMI濾波電路、一橋式整流器及一 π型濾波器，當該驅動電路工作時，ACIN交流輸入電壓(85V?265V)的寬輸入電壓首先輸入EMI濾波電路進行濾波，EMI濾波電路可以抑制傳導干擾和近場輻射干擾，消除衰減電網(wǎng)與驅動電源對彼此噪聲的影響。EMI濾波電路濾波后的電信號輸入橋式整流器，對交流電信號進行整流輸出整流信號，本實施例中整流器采用整流堆DB07S對輸入的交流電信號進行橋式整流。整流后的信號輸入η型濾波器，由η型濾波器進行整流后的濾波輸出整流濾波的電信號給LED反激式開關電路。該型濾波器由R2、LXU Cl、C2構成RC- π型濾波器，該電路用電阻代替常規(guī)的LC-π型濾波器中的電感，避免使用帶有鐵芯的體積較大的電感線圈，進一步縮小了整個驅動電路的體積。
[0041]整容濾波后的第一電壓信號輸入圖3所示電路中，如圖3所示，本實施例中，LED反激式開關電路是由開關變壓器Tl與其外圍電路組成的反激式開關電源，通過調(diào)節(jié)初級繞組中的電壓信號實現(xiàn)對繞組(14，12)輸出第二電壓信號的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)第三電壓信號的輸出電壓；初級主繞組(1，3)、繞組(4，5)及外圍電路構成零電流檢測模塊，通過繞組的電壓低于0.2V時,輸出控制信號為低。整容濾波后的第一電壓信號輸入圖3所不電路時，同時經(jīng)過R4和R5輸出正弦采樣電壓給正弦波峰值檢波器，同時第一電壓信號輸入由R11、R12、C3、Dl和R13構成的RCD峰值吸收電路中，RCD峰值吸收電路用于限制開關變壓器漏感引起的漏極電壓尖峰。
[0042]其中，開關功率變壓器Tl (14，12)繞組及高頻整流濾波電路(08、1?23、(:14、(:15構成)用于輸出第三電壓信號作為LED電源給LED器件供電，即可實現(xiàn)驅動LED器件工作。
[0043]輔助電源I由變壓器繞組(4，5)，R6，R7構成，將LED反激式開關電路中的電源降壓后作為功率因數(shù)校正電路中的控制芯片的啟動電源VCC。
[0044]輔助電源2為由變壓器輸出次繞組(13，12)、穩(wěn)壓二極管D4，R24構成的直流穩(wěn)壓源，將LED反激式開關電路中的電源降壓后作為直流穩(wěn)壓源VDD，從而為圖4中的電壓環(huán)和電流環(huán)供電。
[0045]檢測電路包含兩部分，分別為電壓取樣電路和電流取樣電路。其中，電壓取樣電路由R32、R31、R30將LED電源的電壓分壓后，得到LED電壓取樣信號并作為誤差電壓輸入經(jīng)電壓環(huán)進行放大；電流取樣電路由R39、穩(wěn)壓管USlG并聯(lián)構成，其中，電阻R39作為電流檢測傳感器檢測LED電源的工作電路中的電流并將其轉換為電壓信號取樣輸出，得到LED電流取樣信號并輸入電流環(huán)進行放大。
[0046]如圖4所示，電壓環(huán)電路包括:運放U3B、R33、R34、C13、C12及N0N2參考電平，由電壓取樣電路的R32、R3UR30將LED電源分壓后得到LED電壓取樣信號VREF作為誤差電壓輸入電壓環(huán)的運放進行放大輸出Vloopl。電流環(huán)電路包括:運放U3A、R35、R28、Cll及ClO，N0N2參考電平經(jīng)R29、R25、R26、R27分壓后作為電流環(huán)比較輸入電平；由電流取樣電路的電阻R39對LED電源輸出電流進行取樣得到LED電流取樣信號IREF，并將LED電流取樣信號IREF輸入電流環(huán)進行放大輸出Vloop2。
[0047]LED電源工作時，工作電路中的電流值達到設定的閾值時(即工作電路為限流狀態(tài)時，否則為穩(wěn)壓狀態(tài))，由電阻R39 (即電流靈敏度檢測傳感器)變換成電壓信號，電阻R39電壓降的大小與LED的輸出電流成正比，由電流電流靈敏度傳感器采集的信號經(jīng)電阻R35送入電流環(huán)的放大器同相端U3A與運放反相器的參考電平進行比較放大。該參考電平由N0N2經(jīng)R29、R25、R26、R27分壓后作為電流環(huán)的比較輸入電平，放大的輸出信號為Vloop2，當工作電路的輸出電流達到設定的閾值時通過電流環(huán)的輸出Vloop2經(jīng)D5、光耦U2送控制芯片HS6562的INV管腳并通過誤差放大器與芯片內(nèi)部產(chǎn)生2.6V基準電壓進行差分放大，經(jīng)控制芯片HS6562的⑶管腳輸出PWM脈沖調(diào)整MOS開關管的導通時間，從而調(diào)節(jié)功率變壓器Tl線圈繞組的電流，穩(wěn)定輸出電流。
[0048]如圖5所示，功率因數(shù)校正電路包括正弦波峰值檢波器(由R4，R5，R17，C7構成)，用來采樣整流后的電壓信號，送入控制芯片HS6562，為內(nèi)部提供正弦參考電壓，芯片內(nèi)部的乘法器集成了一個THD優(yōu)化電路。將輸出COMP信號至乘法器(MULT)模塊調(diào)節(jié)其正弦電壓基準信號幅度JtTHD進行優(yōu)化，對電路功率因素行動態(tài)校正；一控制芯片HS6562及一 MOS開關管Ml及其相應的外圍電路功率變壓器Tl(l，3)繞組?？刂菩酒琀S6562的Z⑶管腳為零電流檢測腳，經(jīng)電阻R22與變壓器繞組(4、5)相連，用于檢測LED反激式開關電路中的電流值。GD管腳為柵極驅動PWM輸出管腳，經(jīng)電阻R15與Ml的柵極相連，該輸出PWM脈沖控制MOS開關管的導通時間，通過經(jīng)電阻R15與Ml的柵極相連，可以輸出較大電流驅動Ml管導通時間控制功率變壓器Tl (1，3)繞組上的平均電流。HS6562通過使用升壓電感輔助繞助(4，5)執(zhí)行零電流檢測。當電感上的電流放電結束后到達電感電流為零時，即當ZCD引腳上的電壓低于0.2V (在芯片外部管腳使能)時，輸出控制信號DISABLE為低，通過開關控制模塊關斷內(nèi)部啟動定時器和外部功率開關管，使芯片使能關斷。需要重新開啟功率MOSFET給電感充電。
[0049]控制芯片HS6562內(nèi)包括一誤差放大器。電壓環(huán)輸出的信號Vloopl經(jīng)隔離二極管D6及光耦U2 (PC817)送入HS6562的INV管腳并通過誤差放大器與芯片內(nèi)部產(chǎn)生2.6V基準電壓進行差分放大，經(jīng)COMP管腳輸出基準電壓差分放大信號。電流環(huán)輸出的信號Vloop2經(jīng)隔離二極管D5及光耦U2 (PC817)送入HS6562的INV管腳并通過誤差放大器與芯片內(nèi)部產(chǎn)生2.6V基準電壓進行差分放大，經(jīng)COMP管腳輸出基準電壓差分放大信號。在HS6562的INV與COMP管腳之間接R20與C6補償網(wǎng)絡，可以減小誤差放大器的帶寬，濾除輸出的電壓波動，改善THD的值。
[0050]其中，電壓環(huán)和電流環(huán)輸出均經(jīng)過二極管及光耦，使得穩(wěn)壓時電壓環(huán)工作，限流時電流環(huán)工作，即任一時間內(nèi)，僅有一個環(huán)在工作，防止兩個環(huán)出現(xiàn)共振和競爭，且控制簡單，互不影響?？刂菩酒琀S6562輸出的基準電壓差分放大信號用于調(diào)整MOS開關管的開關時間，從而調(diào)節(jié)控制芯片輸出至功率變壓器Tl線圈繞組的電流，調(diào)節(jié)LED電源的工作電路的輸出電壓和輸出電流，使輸出信號穩(wěn)定。
[0051]控制芯片HS6562內(nèi)包含一乘法器模塊,該乘法器模塊的乘法器的一個輸入端為MULT管腳，另一個為COMP管腳的輸出信號。來自正弦峰值檢測器的正弦峰值基準信號輸入MULT管腳，COMP管腳輸出來自電壓環(huán)或電流環(huán)經(jīng)誤差放大器后的基準電壓差分放大信號輸出電壓COPM信號或電流COPM信號。正弦峰值基準信號正弦參考電壓與基準電壓差分放大信號在乘法器中進行相乘，調(diào)節(jié)其正弦電壓信號的幅度，穩(wěn)定輸出信號，得到正弦參考電壓信號。MOS開關管導通時，控制芯片輸出該正弦參考電壓信號經(jīng)芯片外圍電路輸入電流至變壓器Tl線圈。其中，該乘法器的輸出和輸入之間的關系如式(I):
[0052]Vcs=K.(Vcomp~2.6).Vmult(O
[0053]其中，Vcs (乘法器的輸出)為當前意義上的參考電壓信號，K為乘法器的增益，Vcomp為COMP管腳的電壓(誤差放大器的輸出)，Vmult為MULT管腳的電壓。
[0054]乘法器模塊內(nèi)還包含一 THD優(yōu)化電路,輸出的COMP信號(基準電壓差分放大信號)至乘法器，通過乘法器調(diào)節(jié)正弦電壓信號的幅度得到的正弦參考電壓信號來優(yōu)化THD?？刂菩酒腎NV管腳和COMP管腳間接有R20和C26組成的反饋網(wǎng)絡，該反饋網(wǎng)絡可以改善THD的值。
[0055]MOS管開關電路包括MOS管Ml，以及Ml的驅動電路(R15、R14、D2)。Ml、R8，R9，R10，R16，C5及功率變壓器輸入繞組Tl的(1、3)構成零電流檢測電路。當變壓器Tl的(1、3)線圈繞組上電流放電結束后達到電感電流為零時，零電流檢測電路檢測該值，并將該信號發(fā)送至HS6562的CS管腳，通過HS6562控制⑶管腳的輸出以重新開啟MOS管Ml給繞組Tl的電感充電。
[0056]穩(wěn)定輸出信號的過程具體為:通過控制芯片的GD管腳輸出正弦參考電壓信號至Ml的柵極，從而控制柵極PWM的占空比，控制Ml管的開關時間，從而使得變壓器繞組(1，3)得到穩(wěn)定的開關脈沖信號，穩(wěn)定LED電源工作電路的輸出電壓及電流，實現(xiàn)對整個驅動電路的功率因數(shù)的動態(tài)校正。其中，LED電源的輸出的第三電壓信號K,與整流濾波后的第一電壓信號K.滿足下式:
[0057]V0=A.d.Vi(2)
[0058]其中，k為變壓器初組和次級線圈匝數(shù)比，指PWM占空比。具給定設計的變壓器左值固定，調(diào)節(jié)就可得到K.。K.增大則減小就可穩(wěn)定匕，其調(diào)節(jié)過程跟反激式開關電源過程相似。
[0059]本實施例中的控制芯片HS6562設計在臨界電流模式下，大大地降低所帶來的損耗，提高轉換效率并提供非常好的功率因素校正。該LED驅動電路的輸出直流電壓Vout為42V,電流為450mA左右，輸出最大功率為20W。測試表明全電壓下PF值為0.9以上，效率達到80%以上。相對已有的LED驅動電源成本較低，且具有較高的功率因數(shù)。
[0060] 以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何本領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，對本實用新型所做的變形或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述的權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，包括: 濾波整流電路，用于對輸入的市電進行濾波及整流并輸出第一電壓信號； LED反激式開關電路，與所述濾波整流電路耦合，用于接收所述第一電壓信號進行幅值變換，并輸出第二電壓信號； 高頻整流濾波電路，與所述LED反激式開關電路耦合，接收所述第二電壓信號進行高頻濾波，并輸出第三電壓信號作為LED電源； 檢測電路，用于檢測所述LED電源的工作電路，獲得該工作電路的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號并分別輸入一電壓環(huán)電路及一電流環(huán)電路進行放大,輸出放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號，其中，所述工作電路為將所述LED電源加載在LED器件上時的工作電路； 正弦波電壓峰值檢測電路，用于采樣所述第一電壓信號并作為正弦峰值基準信號輸出； 功率因數(shù)校正電路，包括控制芯片、MOS管開關及相應的外圍電路，控制芯片用于接收所述放大的LED電壓取樣信號和LED電流取樣信號以及正弦峰值基準信號，優(yōu)化總諧波失真以及調(diào)節(jié)控制芯片的輸出電壓及輸出電流以控制所述MOS管開關的通斷；其中，所述MOS管開關與所述LED反激式開關電路耦合，所述功率因數(shù)校正電路通過所述MOS管開關控制所述LED反激式開關電路使輸出的LED電源的工作電路具有穩(wěn)定的電壓及穩(wěn)定的電流； 第一輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并為所述功率因數(shù)校正電路提供工作電源；第二輔助電源，與所述LED反激式開關電路耦合，并分別為所述電流環(huán)電路及電壓環(huán)電路提供電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述濾波整流電路包括一 EMI濾波電路、一橋式整流器及一 π型濾波器；所述EMI濾波電路用于對市電進行降低諧波處理；所述橋式整流器與所述EMI濾波電路耦合，用于對降低諧波處理的信號進行整流；所述η型濾波器與所述橋式整流器耦合，用于對整流后的信號進行濾波。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述控制芯片中包含一保護電路，所述保護電路用于對LED電源的工作電路進行過壓和過流保護。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述控制芯片內(nèi)包含一總諧波失真優(yōu)化電路，所述正弦峰值基準信號輸入所述總諧波失真優(yōu)化電路，并輸出優(yōu)化總諧波失真的正弦參考電壓信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述電壓環(huán)在穩(wěn)壓時工作，所述電流環(huán)在限流時工作；所述放大的LED電壓取樣信號或LED電流取樣信號輸入控制芯片產(chǎn)生并輸出基準電壓差分放大信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述控制芯片內(nèi)包含一乘法器，所述正弦峰值基準信號與所述基準電壓差分放大信號輸入該乘法器后，得到幅度穩(wěn)定的控制信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述幅度穩(wěn)定的控制信號用于控制MOS管開關的開關時間，從而調(diào)節(jié)LED電源的工作電路的輸出電壓或輸出電流使其低于設定的閾值。
8.根據(jù)權利要求1或7所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述LED反激式開關電路包括一開關功率變壓器，所述MOS管開關通過控制所述開關功率變壓器使LED電源的工作電路的輸出電壓或輸出電流保持穩(wěn)定。
9.根據(jù)權利要求1或5所述的自動校正功率因素的高效LED驅動電路，其特征在于，所述檢測電路包括電壓取樣電路和電流取樣電路，所述電壓取樣電路用于取樣LED電壓取樣信號并輸入所述電壓環(huán)電路，所述電流取樣電路用于取樣LED電流取樣信號并輸入所述電流環(huán)電路。
【文檔編號】H05B37/02GK204145845SQ201420621645
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權日:2014年10月24日
【發(fā)明者】朱漢敏, 徐進 申請人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術學院