一種帶有pfc功能的兩級式led驅動電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，由前、后兩級電路和控制芯片構成，前級電路為基于BOOST斬波器的PFC電路，后級為準諧振反激式DC/DC變換電路；控制芯片控制主開關管Q2的通斷，控制芯片設有八個引腳，引腳1為系統輸出，主要為MOSFET開關提供門極驅動；引腳2為電壓檢測；引腳3為整流輸入電壓檢測；引腳4為外部功率限制和關斷控制端；引腳5為接地端；引腳6為一次電流檢測端；引腳7為輸出外部MOSFET開關管驅動；引腳8為芯片電源端。由于系統采用了兩級式結構，大大簡化了電路結構，能夠實現LED的恒流穩壓控制，并具有較高的功率因數。
【專利說明】
-種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源
技術領域
[0001] 本發明設及電源技術領域，具體設及基于電力電子技術的電源設計，主要應用于 LED驅動。
【背景技術】
[0002] 節約能源、保護環境、發展綠色照明產品是從上世紀九十年代初我國照明產業就 一直在積極開展的重點工作。L邸因具有節能、壽命長、環保、體積小、控制靈活、響應速度快 等優點，W普及到千家萬戶。然而，傳統LED驅動電源的功率因數較低，輸入電流具有嚴重的 諧波，導致電能質量較差，對電網形成嚴重污染，也在一定程度上限制了 Lm)燈的廣泛使用。 傳統的單級式L抓驅動電源將PFC校正和DC/DC變換集成在一起，所用的器件少，成本低，但 其二次側需加上大電解電容，W克服紋波和低頻電壓閃變，輸入電流尖峰較大，嚴重影響 Lm)的使用壽命。傳統兩級式L抓驅動電源將PFC和DC/DC變換器獨立設置，雖然相互獨立性 好，帶負載能力強，但所用器件多，可靠性差，效率低，控制電路也比較復雜，導致成本過高， 也限制了在低功率場合的應用。有鑒于此，本專利提出一種帶有PFC功能的兩級式Lm)驅動 電源，旨在解決上述問題，從而加速L邸光源的使用。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種新的帶有PFC功能的兩級式L邸驅動電源。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型所采用了下述的技術方案:一種帶有PFC功能的兩級 式Lm)驅動電源，由前、后兩級電路和控制忍片構成，前級電路為基于BOOST斬波器的PFC電 路，后級為準諧振反激式DC/DC變換電路；
[0005] 所述控制忍片控制主開關管Q2的通斷，所述控制忍片設有八個引腳，引腳1為系統 輸出，主要為M0SFET開關提供口極驅動；引腳2為電壓檢測，主要檢測來自輔助繞組的輸入 信號，從而提供次級電壓反饋輸出調節；引腳3為整流輸入電壓檢測，用于輸入欠壓和過壓 保護，該引腳同時為忍片起動提供電流；引腳4為外部功率限制和關斷控制端；引腳5為接地 端；引腳6為一次電流檢測端;主要用于周期循環峰值電流檢測；引腳7為輸出外部M0SFET開 關管驅動；引腳8為忍片電源端。
[0006] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源中，所述控制忍片采用控 制忍片iw3614作為系統的主控元件，控制主開關管的通斷。
[0007] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式Lm)驅動電源中，包括第一電阻、第二電 阻、第Ξ電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第屯電阻、第八電阻、第九電阻、第一電容、第 二電容、第Ξ電容、第四電容、第五電容、第六電容、第一二極管、第二二極管、第Ξ二極管、 第四二極管、第一開關管和第二開關管，所述第四電阻與第五電阻串聯，所述第四二極管與 第屯電阻串聯，所述控制忍片的引腳8與第四二極管連接，所述控制忍片的引腳7通過第八 電阻與第二開關管連接，所述控制忍片的引腳1分別與第二電阻、第Ξ電阻和第一開關管連 接，第一開關管與第一電阻連接。
[0008] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式L邸驅動電源中，所述前級電路包括PFC 校正電路、一整流濾波輸出電路、一設于所述PFC校正電路與整流濾波輸出電路之間的反饋 控制單元，所述PFC校正電路包括一 PFC功率校正忍片W及分別與該PFC功率校正忍片連接 的反激輸出電壓電路、PWM升壓拓撲結構電路;所述反激輸出電壓電路包括一去磁時間和谷 電壓取樣電路、一反激輸入控制電路;所述反饋控制單元包括一隔離光禪反饋電路、第一、 第二運放單元W及用于給所述隔離光禪反饋單元、第一、第二運放單元供電的輔助電源電 路;一與所述反饋控制單元相連的PWM恒流拓撲結構單元。
[0009] 相對于現有技術的有益效果是，采用上述方案，系統采用了兩級式結構，PFC和DC/ DC變換電路共用一個控制忍片，大大簡化了電路結構，能夠實現LED的恒流穩壓控制，并具 有較高的功率因數。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0011] 為了使從事LED驅動電源技術相關領域人員能更好地理解本發明方案，下面給出 具體的電路設計步驟。
[0012] 如圖1所示，一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，由前、后兩級電路和控制忍 片構成，前級電路為基于BOOST斬波器的PFC電路，后級為準諧振反激式DC/DC變換電路；
[0013] 所述控制忍片控制主開關管Q2的通斷，所述控制忍片設有八個引腳，引腳1為系統 輸出，主要為M0SFET開關提供口極驅動；引腳2為電壓檢測，主要檢測來自輔助繞組的輸入 信號，從而提供次級電壓反饋輸出調節；引腳3為整流輸入電壓檢測，用于輸入欠壓和過壓 保護，該引腳同時為忍片起動提供電流；引腳4為外部功率限制和關斷控制端；引腳5為接地 端；引腳6為一次電流檢測端;主要用于周期循環峰值電流檢測；引腳7為輸出外部M0SFET開 關管驅動；引腳8為忍片電源端。
[0014] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源中，所述控制忍片采用控 制忍片iw3614作為系統的主控元件，控制主開關管的通斷。
[0015] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式Lm)驅動電源中，包括第一電阻、第二電 阻、第Ξ電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第屯電阻、第八電阻、第九電阻、第一電容、第 二電容、第Ξ電容、第四電容、第五電容、第六電容、第一二極管、第二二極管、第Ξ二極管、 第四二極管、第一開關管和第二開關管，所述第四電阻與第五電阻串聯，所述第四二極管與 第屯電阻串聯，所述控制忍片的引腳8與第四二極管連接，所述控制忍片的引腳7通過第八 電阻與第二開關管連接，所述控制忍片的引腳1分別與第二電阻、第Ξ電阻和第一開關管連 接，第一開關管與第一電阻連接。
[0016] 優選的，所述的一種帶有PFC功能的兩級式L邸驅動電源中，所述前級電路包括PFC 校正電路、一整流濾波輸出電路、一設于所述PFC校正電路與整流濾波輸出電路之間的反饋 控制單元，所述PFC校正電路包括一 PFC功率校正忍片W及分別與該PFC功率校正忍片連接 的反激輸出電壓電路、PWM升壓拓撲結構電路;所述反激輸出電壓電路包括一去磁時間和谷 電壓取樣電路、一反激輸入控制電路;所述反饋控制單元包括一隔離光禪反饋電路、第一、 第二運放單元w及用于給所述隔離光禪反饋單元、第一、第二運放單元供電的輔助電源電 路;一與所述反饋控制單元相連的PWM恒流拓撲結構單元。
[0017]首先，根據輸入電壓大小，選取加速起動電路Rst阻值，該電阻將影響開關管Q2的導 通時間與周期，從而影響PFC的效果。由于通過該電阻接入忍片的3引腳，內部設定了分壓系 數為0.0043，W輸入電壓為230V為例，管腳內阻為Rvin = 2.化Ω，起動電阻可W選為；
[001引及。,=共-及,，"=580娩 K機。
[0019] 其次，選擇化EEDER電阻。忍片起動時，會有Ξ個半周期導通時間，約為30ms，初始 化調光器狀態，選擇化EED邸電阻，可W提供固定的維持電流，同時限制輸入電路峰值，根據 經驗，選擇47 Ω電阻時，電流小于148mA。
[0020] 第立，設計PFC的電感，斬波電路導通時間為：
[0021] T〇n = ^S-2.^is/vXVin_a
[0022] T = 12.2ys+8.祉 s/vXVin_a
[0023] 調整電感量，可w使斬波器工作于電流連續和飽和狀態。W230V為例，一個18-20W 的L邸電源，電感可W選為3.2mH，功率因數可達90% W上。
[0024] 第四，設計變壓器和選擇M0SFET及整流管。變壓器設計可W直接根據iw3614的數 據頁進行選擇設計，同時可根據數據頁選擇整流管和M0SFET。
[0025] 第五，為了提高系統的抗電磁干擾能力，進行抗電磁干擾EMI設計，在大功率設計 情況下，可W采用工字型磁忍線圈，同時進行兩級LC濾波器設計。
[0026] 由于系統采用了兩級式結構，PFC和DC/DC變換電路共用一個控制忍片，大大簡化 了電路結構，能夠實現LED的恒流穩壓控制，并具有較高的功率因數。
[0027] W上內容是結合優選技術方案對本發明所做的詳細說明，不能認定發明的具體實 施僅限于運些，對于在不脫離本發明思想前提下做出的簡單推演及替換，都應當視為本發 明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，其特征在于：由前、后兩級電路和控制芯片 構成，前級電路為基于BOOST斬波器的PFC電路，后級為準諧振反激式DC/DC變換電路； 所述控制芯片控制主開關管Q2的通斷，所述控制芯片設有八個引腳，引腳1為系統輸 出，主要為M0SFET開關提供門極驅動；引腳2為電壓檢測，主要檢測來自輔助繞組的輸入信 號，從而提供次級電壓反饋輸出調節；引腳3為整流輸入電壓檢測，用于輸入欠壓和過壓保 護，該引腳同時為芯片起動提供電流；引腳4為外部功率限制和關斷控制端；引腳5為接地 端；引腳6為一次電流檢測端;主要用于周期循環峰值電流檢測；引腳7為輸出外部M0SFET開 關管驅動；引腳8為芯片電源端。2. 根據權利要求1所述的一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，其特征在于，所述控 制芯片采用控制芯片iw3614作為系統的主控元件，控制主開關管的通斷。3. 根據權利要求1所述的一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，其特征在于，包括第 一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電 阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第一二極管、第二二極 管、第三二極管、第四二極管、第一開關管和第二開關管，所述第四電阻與第五電阻串聯，所 述第四二極管與第七電阻串聯，所述控制芯片的引腳8與第四二極管連接，所述控制芯片的 引腳7通過第八電阻與第二開關管連接，所述控制芯片的引腳1分別與第二電阻、第三電阻 和第一開關管連接，第一開關管與第一電阻連接。4. 根據權利要求1所述的一種帶有PFC功能的兩級式LED驅動電源，其特征在于，所述前 級電路包括PFC校正電路、一整流濾波輸出電路、一設于所述PFC校正電路與整流濾波輸出 電路之間的反饋控制單元，所述PFC校正電路包括一 PFC功率校正芯片以及分別與該PFC功 率校正芯片連接的反激輸出電壓電路、PWM升壓拓撲結構電路;所述反激輸出電壓電路包括 一去磁時間和谷電壓取樣電路、一反激輸入控制電路;所述反饋控制單元包括一隔離光耦 反饋電路、第一、第二運放單元以及用于給所述隔離光耦反饋單元、第一、第二運放單元供 電的輔助電源電路;一與所述反饋控制單元相連的PWM恒流拓撲結構單元。
【文檔編號】H05B33/08GK205430699SQ201620225887
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】王武
【申請人】許昌學院