專利名稱：一種led恒流驅動電源電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源電路，特別涉及LED恒流驅動電源電路。
背景技術：
最早出現的功率因數校正技術是由大電感和大容量的電容構成的無源網絡來實現電源的PFC。無源功率校正的主要優點有高效率、高可靠性、低EM1、低價格；缺點是濾波電容和電感的值較大，使得電源體積較大而笨重，較難實現較高的功率因數，實際中諧波電流的抑制也不理想。有源功率因數校正(APFC)技術采用有源器件實現PFC，如開關管和控制電路。APFC轉換器由于工作在高頻開關狀態，實現了小體積、重量輕、高效率和高PF等優點。APFC包括有源兩級PFC和有源單級PFC。單級PFC反激式電源是目前的研究的熱點，具有成本低、結構簡單、體積小、易于實現多路輸出等優點，但是效率不高、溫升較高、EMI較強、工頻紋波較大，無法滿足現在高效率LED驅動器對功率因數校正最低要求，使這些電源無法達到對LED燈具的高效率和長壽命的保障。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的不足，提供一種可靠、高功率因數的單級PFC反激式LED恒流驅動電源電路。本發明研制出的驅動電源電路，改進變壓器設計，改進箝位電路，，設計并實現了電源的同步整流，使得EMC設計的傳導干擾達到國際標準，并實現良好的熱設計、可靠性設計；提聞了電源的效率。本發明可通過以下技術方案予以實現一種LED恒流驅動電源電路，含有EMI濾波模塊、整流模塊、功率因數校正和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊；外部輸入的交流市電經過前端EMI濾波模塊濾波后，經整流模塊變為第一直流電，該第一直流電再經功率因數校正和DC/DC轉換模塊的功率因數校正和降壓后變為第二直流電，該第二直流電電壓降到安全電壓以內，實現了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。該驅動電源電路采用主控芯片L6561，電阻Rl和R2組成輸入分壓采樣電阻，與L6561的端口 3相連；電容C2是電壓采樣濾波電容；電阻R9是初級電流檢測電阻，由變壓器的輔助繞組實現提供電流過零檢測信號及給L6561提供能量，與L6561的引腳4相連，該端口為L6561內部比較器的反向輸入端；電阻RlO為過零檢測限流電阻；電阻R7在電源剛通電時給L6561提供啟動電壓的限流電阻；電阻R8為MOS管的限流驅動電阻，輸出電壓經過運放LM358和光耦構成的反饋環和通過電阻R5、電阻R6反饋到誤差放大器的輸入端引腳
Io該驅動電路中采用恒流限壓反饋環路，電阻R3、電阻R4和電容C3組成了反饋環誤差放大器的補償網絡；基準電壓源TL431提供2. 5V基準電壓源，電阻Rll是TL431的限流保護電阻。由可調電阻RH、電阻R12和電阻R13組成分壓電阻，分出一個設定的電壓提供給運放的反向端，以便與電流采樣電阻R21差分比較。電阻R15是運放反饋電阻，運放的同向端由一個平衡電阻R19接到電流采樣電阻R21的高壓端，組成電源的恒流反饋環。電阻R20是限壓環路的平衡電阻；電阻R17和電阻R18組成輸出電壓采樣電路，分出2. 5V的電壓提供給運放的同向端；電阻R16是運放的反饋電阻；這樣組成電源的限壓反饋環。兩個運放通過由兩個二極管組成的“或門電路”和限壓電阻R22、濾除高頻電容C6接向光耦。電阻R0、電容CO、二極管Dl和二極管D2組成吸收漏感的箝位電路。當MOS管Tl導通時，能量存儲在變壓器初級繞組NI的電感Lp和漏感Llk中，當Tl關閉時，Lp中的能量轉移到次級繞組N2輸出，但漏感Llk中的能量不能傳遞到次級，需要箝位電路吸收漏感的能量。二極管Dl和D2采用P6KE180A，并添加電阻R23，可以進一步降低溫升、提高抑制高頻振鈴和抑制系統的EMI能力，電阻R23 —般小于100歐姆。在電路中用RO和CO設定箝位電壓，Dl設定箝位電壓的上限，僅在電源啟動和負載變動時起作用。電阻RO用I個75K、2W氧化膜電阻；電容CO采用三個472的高壓瓷片電容并聯。本發明采用臨界導通模式的高功率因數校正，既實現了功率因數的校正，又完成降壓和高低壓的電氣隔離；實現了電源的恒流限壓反饋環路設計，使其滿足LED驅動的特殊要求，對電源進行了熱設計，實現了良好散熱，提高了電源的可靠性；改進了漏感箝位電路，降低了系統的電磁干擾，提高了箝位電路可靠性。明顯地提高了電源的效率，可達93%。
圖1是本發明電源電路整體結構框圖。圖2是本發明電源電路功率因素校正和DC/DC轉換電路圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。如圖1，外部輸入的交流市電經過前端EMI濾波模塊濾波后，經整流模塊變為第一直流電，該第一直流電再經功率因數校正和DC/DC轉換模塊的功率因數校正和降壓后變為第二直流電，該第二直流電電壓降到安全電壓以內，實現了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。如圖2，所述主控芯片L6561的端口 3與電阻Rl和R2相連，引腳4與初級電流檢測電阻R9相連，引腳5與過零檢測限流電阻RlO相連；引腳8與限流電阻R7相連，引腳7與限流驅動電阻R8相連。輸出電壓經過運放LM358和光耦構成的反饋環和通過電阻R5、電阻R6反饋到L6561的輸入端引腳I。電阻R3、電阻R4和電容C3組成了反饋環誤差放大器的補償網絡；基準電壓源TL431提供2. 5V基準電壓源，電阻Rll是TL431的限流保護電阻。由可調電阻R14、電阻R12和電阻R13組成分壓電阻，分出一個設定的電壓IOOmV提供給運放的反向端，以便與電流采樣電阻R21差分比較。電阻R15是運放反饋電阻，運放的同向端由一個平衡電阻R19接到電流采樣電阻R21的高壓端，組成電源的恒流反饋環。電阻R20是限壓環路的平衡電阻；電阻R17和電阻R18組成輸出電壓采樣電路，分出2. 5V的電壓提供給運放的同向端；電阻R16是運放的反饋電阻；這樣組成電源的限壓反饋環。兩個運放通過由兩個二極管組成的“或門電路”和限壓電阻R22、濾除高頻電容C6接向光耦。光耦器件選擇了開關電源常用的 PC817。電阻R0、電容CO、二極管Dl和二極管D2組成吸收漏感的箝位電路。所述電路實現50WLED驅動時，箝位電路的箝位電壓為160V，電阻是兩個43K、2W的串聯，C是3. 3nF，阻塞二極管D采用SF18，TVS管采用P6KE180A。所述電路實現50WLED驅動時，變壓器的磁芯使用ETD29，初級繞組是是2UEWΦ0. 42兩股漆包線并繞，匝數是71 ;次級繞組是2UEWOO. 42的漆包線5股并繞，匝數是17匝；輔助繞組是2UEWOO. 42單股導線10匝；在Imm的氣隙時初級電感是時650uH。 應該理解到的是上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發明實質精神范圍內的發明創造，均落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種LED恒流驅動電源電路，其特征在于，包括EMI濾波模塊、整流模塊、含有CB的PFC和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊和大功率LED陣列路燈；外部輸入的交流市電經過前端EMI濾波模塊濾波后，經整流模塊變為第一直流電，該第一直流電再經功率因數校正和DC/DC轉換模塊的降壓后變為第二直流電。
2.根據權利要求1所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，所述電路含有主控芯片(L6561)，所述的芯片(L6561)的引腳3與電阻(Rl)和(R2)相連，所述的芯片(L6561)的引腳4與初級電流檢測電阻(R9)相連，所述的芯片(L6561)的引腳5與過零檢測限流電阻(RlO)相連；所述的芯片(L6561)的引腳8與限流電阻(R7)相連，所述的芯片(L6561)的引腳7與限流驅動電阻(R8)相連，所述的芯片(L6561)的引腳I與反饋電阻(R5)、電阻(R6)相連。
3.根據權利要求1或2所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，所述電路還包含基準電壓源(TL431)，所述的基準電壓源(TL431)與限流電阻(R11)、分壓電阻(R12)、分壓電阻(R13)、分壓電阻(R14)相連。
4.根據權利要求1或2所述的LED恒流驅動電源電路，其特征是，包含氧化膜電阻(RO)、電阻(R23)、三個472的高壓瓷片電容并聯成的電容(CO)、二極管(Dl)和二極管(D2)。
全文摘要
本發明公開了一種LED恒流驅動電源電路，含有EMI濾波模塊、整流模塊、功率因數校正和DC/DC轉換模塊、驅動控制模塊等。外部輸入的交流市電經過前端EMI濾波模塊濾波后，經整流模塊變為第一直流電，該第一直流電再經功率因數校正和DC/DC轉換模塊的功率因數校正和降壓后變為第二直流電，該第二直流電電壓降到安全電壓以內，實現了高低壓的電氣隔離。驅動控制模塊實現電流的恒定和電壓的限制，給LED提供恒流和安全的電壓。
文檔編號H05B37/02GK103037576SQ20121050609
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者李剛 申請人:余姚億威電子科技有限公司