本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源。

背景技術(shù)：

眾所周知，近年來LED驅(qū)動(dòng)電源使用越來越廣泛，因?yàn)長(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源采用傳統(tǒng)的橋式整流、電容濾波電路會(huì)使AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變，向電網(wǎng)注入大量的高次諧波，因此電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)不高，僅有0.6左右，大量的高次諧波對(duì)電網(wǎng)和其它電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾，使得其它電氣設(shè)備無法正常工作(即電磁干擾－EMI和電磁兼容－EMC問題)。而15W電源功率因數(shù)一定要大于0.9，為了追求光的品質(zhì)，LED驅(qū)動(dòng)電源輸出紋波一定要控制在5％以內(nèi)。為此，PFC功率因數(shù)校正電路便應(yīng)運(yùn)而生。

PFC功率因數(shù)校正電路有兩種電路拓?fù)洌?/p>

1.主動(dòng)式PFC(也稱有源式PFC)，PFC的英文全稱為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數(shù)校正”。有源式PFC由電感電容及功率電子元器件組成，元器件較多，可將功率因數(shù)提高到0.95～0.98左右，但成本要高出無源式PFC許多。

2.被動(dòng)式PFC(也稱無源式PFC)，一般分“電感補(bǔ)償式”和“填谷電路式(Valley Fill Circuit)”以及“電荷泵式(也稱開關(guān)電容式電壓變換器)電路”。

a.“電感補(bǔ)償方法”是使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù)，被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7～0.8。

b.“填谷電路式”屬于一種新型無源功率因數(shù)校正電路，其特點(diǎn)是利用整流橋后面的填谷電路來大幅度增加整流管的導(dǎo)通角，通過填平谷點(diǎn)，使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ?，將功率因?shù)提高到0.85～0.87左右。

c.電荷泵式(也稱開關(guān)電容式電壓變換器)功率因數(shù)校正電路，電荷泵功率因數(shù)校正(Charge Pump Power Factor Correction.簡(jiǎn)稱CPPFC)技術(shù)，可以將功率因數(shù)提高到0.92～0.98左右，電元件多需要主電路結(jié)構(gòu)做配合。

可知，現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)式PFC功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被動(dòng)式PFC功率因數(shù)校正電路的功率因數(shù)較低或者需要主電路結(jié)構(gòu)做配合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主動(dòng)式PFC功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被動(dòng)式PFC功率因數(shù)校正電路的功率因數(shù)較低或者需要主電路結(jié)構(gòu)做配合的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括交流輸入電路、整流濾波電路、Flyback電路、恒流/恒壓輸出電路和電感補(bǔ)償無源PFC電路，所述交流輸入電路的輸出端連接所述整流濾波電路的輸入端，所述整流濾波電路的輸出端連接所述Flyback電路，所述Flyback電路的輸出連接所述恒流/恒壓輸出電路，所述電感補(bǔ)償無源PFC電路分別與所述整流濾波電路和Flyback電路連接；所述電感補(bǔ)償無源PFC電路包括電容C2、電感L4和充/放電電路模塊。

進(jìn)一步的，還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路的輸入端與所述恒流/恒壓輸出電路連接，所述保護(hù)電路的輸出端與所述Flyback電路連接。

進(jìn)一步的，所述充/放電電路模塊包括二極管D1、二極管D2和二極管D3，所述電容C2的兩端與所述整流濾波電路的輸出端并聯(lián)，所述電容C2的一端連接所述電感L4和所述二極管D1的公共端，所述電感L4的另一端分別與所述二極管D2的一端和所述二極管D3的一端連接，所述二極管D2的另一端與所述電容C2的另一端連接后接地，所述二極管D3的另一端連接所述Flyback電路。

進(jìn)一步的，所述電容C2為CCB電容，所述二極管D3為快恢復(fù)二極管，所述二極管D2為續(xù)流二極管。

進(jìn)一步的，所述Flyback電路包括變壓器T1，所述變壓器T1的原邊繞組的一端與所述二極管D1連接，其公共端連接有電容C3，所述變壓器T1的原邊繞組的另一端分別與所述二極管D3和MOS管Q1的漏極連接。

本發(fā)明的有益效果在于：電感補(bǔ)償無源PFC電路包括電容C2、電感L4和充/放電電路模塊，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既能使得功率因數(shù)達(dá)到要求，還不需要主電路結(jié)構(gòu)做配合。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源的原理框圖；

圖2為本發(fā)明單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源優(yōu)選實(shí)施例的原理框圖；

圖3為本發(fā)明單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。

圖中，1-交流輸入電路；2-整流濾波電路；3-Flyback電路；4-恒流/恒壓輸出電路；5-電感補(bǔ)償無源PFC電路；6-保護(hù)電路。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明提出了一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括交流輸入電路1、整流濾波電路2、Flyback電路3、恒流/恒壓輸出電路4和電感補(bǔ)償無源PFC電路5，交流輸入電路1的輸出端連接整流濾波電路2的輸入端，整流濾波電路2的輸出端連接Flyback電路3，F(xiàn)lyback電路3的輸出連接恒流/恒壓輸出電路4，電感補(bǔ)償無源PFC電路5分別與整流濾波電路2和Flyback電路3連接；電感補(bǔ)償無源PFC電路5包括電容C2、電感L4和充/放電電路模塊。

具體的，還包括保護(hù)電路6，保護(hù)電路6的輸入端與恒流/恒壓輸出電路4連接，保護(hù)電路6的輸出端與Flyback電路3連接。

充/放電電路模塊包括二極管D1、二極管D2和二極管D3，電容C2的兩端與整流濾波電路2的輸出端并聯(lián)，電容C2的一端連接電感L4和二極管D1的公共端，電感L4的另一端分別與二極管D2的一端和二極管D3的一端連接，二極管D2的另一端與電容C2的另一端連接后接地，二極管D3的另一端連接Flyback電路3。

電容C2為CCB電容，二極管D3為快恢復(fù)二極管，二極管D2為續(xù)流二極管。

Flyback電路3包括變壓器T1，變壓器T1的原邊繞組的一端與二極管D1連接，其公共端連接有電容C3，變壓器T1的原邊繞組的另一端分別與二極管D3和MOS管Q1的漏極連接。

本發(fā)明以二極管D3和MOS管Q1為開關(guān)，MOS管Q1為主電路轉(zhuǎn)換功率管，電流通過電感L4，二極管D3，MOS管Q1形成回路為電感L4儲(chǔ)能，利用電感分時(shí)充電和放電，將電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)移給高壓儲(chǔ)能電容，使輸入平均電流為正弦波，并與電網(wǎng)電壓同相位，將功率因數(shù)提高到0.92～0.98左右。本發(fā)明是利用電感的儲(chǔ)能和放能來實(shí)現(xiàn)電流的轉(zhuǎn)換的，電感補(bǔ)償?shù)幕驹硎抢昧穗姼猩系碾娏鞑荒芡蛔兊脑?，依靠開關(guān)實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)的電流的大小和極性的變化。

本發(fā)明沒有成本較高的兩級(jí)電路(即主動(dòng)式PFC功率因數(shù)校正電路)，沒有有源開關(guān)器件。功率因數(shù)補(bǔ)償效果顯著，功率因數(shù)可達(dá)到0.92～0.98。滿足認(rèn)證的諧波含量要求，低的紋波電流的輸出，低成本，達(dá)到了高功率因數(shù)、低紋波、高性價(jià)比的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。