專利名稱：一種led驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED驅動電路領域，特別涉及一種高功率因數非隔離的LED驅動電路。
背景技術：
LED照明作為一種新興產業(yè)技術，正在不斷開拓更廣泛的應用。LED驅動電路是 LED技術的一個關鍵環(huán)節(jié)，目前通常使用基于反激式(flyback)拓撲結構的驅動電路。圖1為現(xiàn)有驅動電路的系統(tǒng)原理圖。該驅動電路包括輸入整流濾波電路11、開關 控制電路12、隔離變壓器13和輸出整流濾波電路14，變壓器原邊繞組105、變壓器副邊繞 組106和變壓器輔助繞組107組成的變壓器，耦合到變壓器原邊繞組106的第一控制電路 110，第一控制電路110包括驅動電路111和反饋控制電路112。功率開關管108的基極連 接第一控制電路110，集電極連接變壓器原邊繞組105的異名端，發(fā)射極通過第一電阻101 接地。變壓器副邊繞組106的兩輸出端之間并連連接第一電容102和第二電阻103。該驅動電路由第一控制電路110的驅動電路111控制功率開關管108的導通和關 斷，將能量由變壓器原邊繞組105傳送到變壓器副邊繞組106的輸出端。上述驅動電路采 用隔離變壓器13，將輸入整流濾波電路11和輸出整流濾波電路14隔離，可起到一定安全作 用。但部分LED照明應用不需要隔離，在驅動電路中使用隔離變壓器3會降低電路的效率。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的提供一種LED驅動電路，該驅動電路即滿足功率因數和諧波要求， 又可輸出恒定電流，具有高效率、高可靠性、體積小、成本低等優(yōu)點。本發(fā)明一種LED驅動電路，包括整流橋、功率因數校正電路、控制電路和恒流輸出 電路整流橋的輸出端連接功率因數校正電路，功率因數校正電路為逐流式功率因數校正 電路，控制電路包括控制器(U1)，控制器(Ul)的Out端連接開關元件(Ql)的控制端，開關 元件(Ql)的第一導通端通過第一電感(Li)連接第二二極管(D2)的陰極，開關元件(Ql) 的第二導通端連接控制器(Ul)的CS端；第一電感(Li)的同名端通過第二電感(L2)連接 第六二極管(D6)的陽極，第六二極管(D6)的陰極連接輸出負端，第一電感(Li)的異名端 連接輸出正端。優(yōu)選的，功率因數校正電路包括第二電容(C2)，第二電容(C2)正端連接整流橋的 一輸出端，負端連接第三二極管(D3)的陰極，第三二極管(D3)的陽極連接整流橋的另一輸 出端并接地；第二二極管(D2)的陰極連接第二電容(C2)的正端，第二二極管(D2)的陽極 連接第三電容(C3)的正端，第三電容(C3)的負端接地。優(yōu)選的，還包括第四二極管(D4)，第四二極管(D4)的陽極連接第三二極管(D3)的 陰極，第四二極管(D4)的陰極連接第二二極管(D2)的陽極。優(yōu)選的，第四二極管(D4)的陽極通過第九電阻(R9)連接第三二極管(D3)的陰極。優(yōu)選的，第四二極管(D4)的陽極通過第九電感(L9)連接第三二極管(D3)的陰極。優(yōu)選的，第五電容(C5)的正端連接輸出負端，第五電容(C5)的負端連接輸出正端。優(yōu)選的，第五二極管(D5)的陽極通過第三電感(L3)接地，第五二極管(D5)的陰 極連接控制器(Ul)的Vcc端。優(yōu)選的，控制器(Ul)的FB端通過第七電阻(R7)接地，還通過第六電阻(R6)連接 第五二極管(D5)的陽極。優(yōu)選的，三極管Ql的發(fā)射極通過第二電阻(R2)接地。優(yōu)選的，控制器(Ul)的Vcc端通過第一電阻(Rl)連接第二二極管(D2)的陰極， 并通過第四電容(C4)連地。優(yōu)選的，還包括濾波電路，濾波電路包括第八電感(L8)和第一電容(Cl)，第八電 感(L8) —端連接電流正輸入端，另一端連接整流橋一輸入端；第一電容(Cl) 一端連接第八 電感(L8)，另一端連接交流負輸入端。優(yōu)選的，交流正輸入端通過保險絲(Fl)接入濾波電路。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明采用原邊開關控制方式，不需要輸出電壓電流檢測電路和光耦器件，只需 檢測原邊開關電流和輔助繞組電壓，實現(xiàn)輸出的恒流恒壓控制。本發(fā)明解決現(xiàn)有小功率LED 驅動電路不能滿足功率因數和諧波要求的問題，即滿足功率因數和諧波要求，又可輸出恒 定電流，具有搞效率、高可靠性、體積小、成本低等優(yōu)點。
圖1為現(xiàn)有驅動電路結構圖；圖2為本發(fā)明驅動電路結構圖；圖3為電路節(jié)點A點到地的電壓波形圖；圖4為二極管D6的電流波形圖；圖5為控制器Ul 一實施例的內部功能框圖；圖6為功率因數校正電路一實施例結構圖；圖7為功率因數校正電路另一實施例結構圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。參見圖2，示出本發(fā)明驅動電路結構，驅動電路包括輸入濾波電路21、整流橋22、 功率因數校正電路23、控制電路14和恒流輸出電路25。交流輸入正端通過保險絲Fl接入濾波電路21，濾波電路21包括電感Ll和電容 Cl，電感Ll 一端連接保險絲Fl，另一端連接整流橋22 —輸入端；電容Cl 一端連接電感Ll 和保險絲Fl的公共端，另一端連接交流輸入負端和整流橋22的公共端；交流電經保險絲Fl過流保險后，再經濾波電路21濾波，輸入到整流橋22整流。整流橋22由依次串聯(lián)的四個二極管組成，整流橋22的輸出端連接功率因數校正電路23，功率因數校正電路23包括電容C2，電容C2正端連接整流橋22的一輸出端，負端 連接二極管D3的陰極，二極管D 3的陽極連接整流橋23的另一輸出端并接地；二極管D2 的陰極連接電容C2的正端，二極管D2的陽極連接電容C3的正端，電容C3的負端接地；功率因數校正電路23對輸入的電流進行功率因數校正，電路節(jié)點A點到地的電壓 波形如圖3所示。A點電壓不是一個平直的直流電壓，而是一個波動電壓，該電壓在輸入交 流電壓峰值的1/2到輸入交流電壓峰值之間波動，頻率是輸入交流電壓頻率的2倍。功率因數校正電路23可使輸入電流總諧波失真THD為48%，功率因數PF達到 0. 8，滿足 IEC61000-3-2 標準。電流經功率因數校正后，輸入到控制電路4和恒流輸出電路5?？刂齐娐?包括控 制器U1，控制器Ul的Vcc端通過電阻Rl連接二極管D2的陰極，并通過電容C4連地；控制 器Ul的Out端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極通過電感Ll連接二極管D2的陰 極，三極管Ql的發(fā)射極連接控制器Ul的CS端，并通過電阻R2接地；控制器Ul的FB端通 過電阻R7接地，還通過電阻R6連接二極管D5的陽極，二極管D5的陽極還通過電感L3接 地，二極管D5的陰極連接控制器Ul的Vcc端；電感Ll的2端通過電感L2連接二極管D6 的陽極，二極管D6的陰極連接輸出負端，電感Ll的1端連接輸出正端；電容C5的正端連接 輸出負端，電容C5的負端連接輸出正端。該實施例中，電阻Rl為控制器Ul的啟動電阻，連接到控制器Ul的VCC腳，在電路 上電后提供控制器Ul —定大小的啟動電流。電感L3為輔助繞組，與二極管D5、電容C4構 成控制器Ul的供電回路。同時，電感L3電壓經過電阻R6、電阻R7分壓，連接到控制器Ul 的FB腳，作為輸出電壓的檢測和保護電路。電阻R2為三極管Ql的電流檢測電阻，連接到 控制器Ul的CS腳，電流采樣腳?？刂破鱑l的GND腳連接到地電位，Out腳為輸出驅動腳， 輸出一定脈寬的PWM信號，控制三極管Ql的開通和關斷。本發(fā)明三極管Ql也可采用其他開關元件，如功率MOSFET管等半導體開關器件?？刂破鱑l實現(xiàn)恒流輸出電路5的開關控制功能。電感L1、L2通過磁芯相互耦合。 電流經控制電路4和恒流輸出電路5升降壓后，輸出恒定電流。設定在一個開關周期內，輸出二極管D6的導通時間為Tons，關斷時間為Toffs，輸
出電流峰值為Ipk，耦合電感Ll繞組匝數Ni，耦合電感L2繞組匝數N2?？刂破鱑l控制開
關占空比，保持輸出二極管D6的導通時間Tons和關斷時間Toffs比例恒定，則一個開關周
期內，輸出電流的平均值為
權利要求
1.一種LED驅動電路，其特征在于，包括整流橋、功率因數校正電路、控制電路和恒流 輸出電路整流橋的輸出端連接功率因數校正電路，功率因數校正電路為逐流式功率因數 校正電路，控制電路包括控制器(Ul)，控制器(Ul)的Out端連接開關元件(Ql)的控制端， 開關元件(Ql)的第一導通端通過第一電感(Li)連接第二二極管(D2)的陰極，開關元件 (Ql)的第二導通端連接控制器(Ul)的CS端；第一電感(Li)的同名端通過第二電感(L2) 連接第六二極管(D6)的陽極，第六二極管(D6)的陰極連接輸出負端，第一電感(Li)的異 名端連接輸出正端。
2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，功率因數校正電路包括第二電容(C2)，第二 電容(C2)正端連接整流橋的一輸出端，負端連接第三二極管(D3)的陰極，第三二極管(D3) 的陽極連接整流橋的另一輸出端并接地；第二二極管(D2)的陰極連接第二電容(C2)的正 端，第二二極管(D2)的陽極連接第三電容(C3)的正端，第三電容(C3)的負端接地。
3.如權利要求2所述的電路，其特征在于，還包括第四二極管(D4)，第四二極管(D4) 的陽極連接第三二極管(D3)的陰極，第四二極管(D4)的陰極連接第二二極管(D2)的陽 極。
4.如權利要求3所述的電路，其特征在于，第四二極管(D4)的陽極通過第九電阻(R9) 連接第三二極管(D3)的陰極。
5.如權利要求3所述的電路，其特征在于，第四二極管(D4)的陽極通過第九電感(L9) 連接第三二極管(D3)的陰極。
6.如權利要求1所述的電路，其特征在于，第五電容(C5)的正端連接輸出負端，第五電 容(C5)的負端連接輸出正端。
7.如權利要求1所述的電路，其特征在于，第五二極管(D5)的陽極通過第三電感(L3) 接地，第五二極管(D5)的陰極連接控制器(Ul)的Vcc端。
8.如權利要求7所述的電路，其特征在于，控制器(Ul)的FB端通過第七電阻(R7)接 地，還通過第六電阻(R6)連接第五二極管(D5)的陽極。
9.如權利要求1所述的電路，其特征在于，三極管Ql的發(fā)射極通過第二電阻(R2)接地。
10.如權利要求1所述的電路，其特征在于，控制器(Ul)的Vcc端通過第一電阻(Rl) 連接第二二極管(D2)的陰極，并通過第四電容(C4)連地。
11.如權利要求1所述的電路，其特征在于，還包括濾波電路，濾波電路包括第八電感 (L8)和第一電容(Cl)，第八電感(L8) —端連接電流正輸入端，另一端連接整流橋一輸入 端；第一電容(Cl) 一端連接第八電感(L8)，另一端連接交流負輸入端。
12.如權利要求1所述的電路，其特征在于，交流正輸入端通過保險絲(Fl)接入濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED驅動電路，包括整流橋、功率因數校正電路、控制電路和恒流輸出電路整流橋的輸出端連接功率因數校正電路，功率因數校正電路為逐流式功率因數校正電路，控制電路包括控制器，控制器的Out端連接開關元件的控制端，開關元件的第一導通端通過第一電感連接第二二極管的陰極，開關元件的第二導通端連接控制器的CS端；第一電感的同名端通過第二電感連接第六二極管的陽極，第六二極管的陰極連接輸出負端，第一電感的異名端連接輸出正端。本發(fā)明滿足功率因數和諧波要求，又可輸出恒定電流，具有高效率、高可靠性、體積小、成本低等優(yōu)點，且輸出電容可以采用小電容，甚至可以不需要。
文檔編號H05B37/02GK102105010SQ20111007449
公開日2011年6月22日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權日2011年3月25日
發(fā)明者朱士海 申請人:上海新進半導體制造有限公司