一種采用初級檢測和調(diào)控的led燈驅(qū)動電源的制作方法
【專利摘要】一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源，由依次順序連接的EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動電路組成，其連接關(guān)系如附圖所示。EMI濾波電路是由電容和共模電感組成的電磁干擾濾波器。整流濾波電路是由橋式整流器和電容組成的市電整流濾波電路。PFC校正電路是由電容、二極管和電阻組成的填谷式無源功率因數(shù)校正電路。恒流驅(qū)動電路由集成電路芯片OB2532、電阻、電容、開關(guān)變壓器、二極管和MOSFET管組成，輸出電壓為33V，輸出電流為333mA，輸出功率為10W，功率因數(shù)＞0.91，效率＞85%。其積極效果在于：電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、保護功能完善，使用壽命長。
【專利說明】—種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED驅(qū)動電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Lighting Emitting Diode)燈與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈相比，具有發(fā)光效率高、發(fā)光單色性好、無輻射，節(jié)能環(huán)保、壽命長等諸多優(yōu)點，符合國家“十二、五”規(guī)劃中節(jié)能環(huán)保的要求，是未來照明的發(fā)展趨勢。但是由于LED是一種特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，對電源的穩(wěn)定性要求很高，所以需要采用專用驅(qū)動電源提供恒定電流點燃工作。電源供電不穩(wěn)定，會導(dǎo)致LED發(fā)光效率降低，壽命縮短，甚至燒毀。國際市場對LED驅(qū)動電源的恒流精度、有效功率、效率轉(zhuǎn)換、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高。然而，現(xiàn)有的LED燈驅(qū)動電源成本高，性價比低，影響了 LED燈的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有LED燈驅(qū)動電源的不足，本實用新型公開一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源。該驅(qū)動電源電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、保護功能完善，使用壽命長，可廣泛應(yīng)用于小功率LED燈驅(qū)動電源領(lǐng)域。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:本實用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒壓恒流驅(qū)動電路的電源輸入端；恒壓恒流驅(qū)動電路的輸出端接LED燈。恒流驅(qū)動電路由集成電路芯片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?Cl I，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4、D5、D6,MOSFET管Ql組成。電阻R4和R5分別設(shè)計為36ΚΩ和5.1KΩ，恒流驅(qū)動電路的輸出電壓為33V。電阻R7和R8都設(shè)計為2.2 Ω，恒流驅(qū)動電路的輸出電流為333mA。
[0005]本實用新型的積極效果在于:電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、保護功能完善，使用壽命長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]如附圖1所示，本實用新型由本實用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒壓恒流驅(qū)動電路的電源輸入端；恒壓恒流驅(qū)動電路的輸出端接LED燈。[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電容C1、C2和共模電感LI組成的電磁干擾濾波器，可抑制市電電源與驅(qū)動電源之間的高頻電磁干擾。其中C1、C2用于抑制串模干擾信號，LI用于抑制共模干擾信號。串接在AC輸入端的Fl為保險絲，RT為熱敏電阻，RT可防止浪涌電流對后面器件的電流沖擊造成損害。
[0011 ] 整流濾波電路是由橋式整流器BDl和電容C3組成的市電整流濾波電路，對輸入的AC電壓進行整流，將得到直流電壓為驅(qū)動電源供電。
[0012]PFC校正電路是由電容C4、C5，二極管Dl、D2、D3，電阻Rl組成的填谷式無源功率因數(shù)校正電路。在AC輸入電壓的每個半周期內(nèi)，當(dāng)AC電壓幅度高于其峰值的50%時，D2導(dǎo)通，而Dl和D3反向偏置截止，C4和C5以串聯(lián)方式被充電。當(dāng)AC電壓幅度降至其峰值的50%時以下，D2將反向偏置截止，Dl和D3導(dǎo)通，C4和C5并聯(lián)放電，放電電流流入負(fù)載。Rl有浪涌緩沖和限流功能，能改善THD，提高功率因數(shù)。在不加PFC電路時，在AC輸入電壓的半周期內(nèi)，輸入電流導(dǎo)通角僅60°，功率因數(shù)不超過0.6。采用這種填谷式PFC電路替代單個電容，電流導(dǎo)通角增加到120°，功率因數(shù)達(dá)0.9以上，3次和5次諧波電流分別降至17%和15%以下，總諧波失真THD < 30%,符合能源之星SSL功率因數(shù)大于0.9的要求，并滿足EN55015B EMI 要求。
[0013]恒流驅(qū)動電路由集成電路芯片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?Cl I，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4、D5、D6，MOSFET管Ql組成，輸出電壓為33V，輸出電流為333mA，輸出功率為10W，具有軟啟動、逐周期限流、VDD過壓保護、VDD箝位和欠壓鎖定保護等保護功能。
[0014]0B2532是一種經(jīng)濟高效的PWM控制器，外置MOS管，不用考慮芯片的散熱問題。內(nèi)置CV和CC控制，在CV控制中，輸出電壓的調(diào)節(jié)是通過初級端控制，省掉類似光耦TL431等元件，可降低LED驅(qū)動電源的成本，在CC控制模式下，調(diào)節(jié)輸出電流恒定。內(nèi)置的軟啟動延長了芯片的壽命。集成On-bright公司專有的頻率抖動技術(shù)使器件具有優(yōu)良的EMI性能。
[0015]輸入的AC電壓經(jīng)過整流橋濾波之后得到的直流電壓，通過R2降壓加到0B2532的VDD引腳，內(nèi)部的軟啟動電路使Ql進入開關(guān)工作狀態(tài)，由于開關(guān)管在截止的瞬間初級繞組會產(chǎn)生很大的尖峰電壓，這個尖峰電壓會造成開關(guān)管擊穿損壞，所以在初級繞組的兩端設(shè)計了由電阻R3、電容C7和肖特基二極管D4組成的尖峰電壓吸收回路。當(dāng)開關(guān)管截止時，二極管D4導(dǎo)通，初級繞組和這部分電路形成了回路，從而實現(xiàn)尖峰電壓的吸收。
[0016]為提高效率，該驅(qū)動電源設(shè)計了一個輔助繞組給0B2532供電，輔助繞組的輸出經(jīng)D5整流和C8濾波之后形成大約19V的電壓給0B2532供電。同時，這個繞組還提供采樣電壓，輸出電壓經(jīng)過R4和R5分壓之后反饋到0B2532的INV引腳。0B2532芯片的GATE引腳是脈沖的輸出端，輸出端與場效應(yīng)管Ql的柵極連接以控制開關(guān)管工作到開關(guān)狀態(tài)。Tl初級的感應(yīng)電壓經(jīng)變壓器變壓之后，經(jīng)過快速恢復(fù)二極管D6整流電容ClO濾波后，輸出的直流電壓給LED燈供電。在二極管D6兩端并聯(lián)電容C9和電阻R9，可防止二極管D6工作在高頻開關(guān)狀態(tài)時產(chǎn)生振蕩。
[0017]輔助繞組的電壓通過電阻R4和R5的分壓加到0B2532的INV引腳，在誤差放大器上，采樣電壓與參考電壓(2.0V)比較，輸出COMP腳反映負(fù)載情況和控制PWM開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到恒壓目的。本實用新型將電阻R4和R5分別設(shè)計為36K Ω和5.1K Ω，恒流驅(qū)動電路的輸出電壓為33V。[0018]0B2532的恒流電流和最大輸出功率通過CS腳上的外部電流檢測電阻R7和R8外部調(diào)節(jié)，通過恒流電流的改變可以調(diào)節(jié)輸出功率。R7和R8越大，恒流電流越小，則輸出功率越小，本實用新型將電阻R7和R8都設(shè)計為2.2 Ω，恒流驅(qū)動電路的輸出電流為333mA。
[0019]0B2532可以根據(jù)負(fù)載情況和工作模式來調(diào)整開關(guān)頻率，無需外部頻率設(shè)定器件。在最大輸出功率時，開關(guān)頻率內(nèi)設(shè)為60KHz。
[0020]0B2532具有逐周期流限功能，通過CS腳的檢測電阻檢測開關(guān)電流。前沿消隱電路抑制了功率MOSFET導(dǎo)通瞬間的電壓尖峰，因此無需外部檢測輸入的RC濾波器。PWM占空比由電流檢測輸入電壓和誤差放大器的輸出電壓共同決定。
[0021]在0B2532內(nèi)，通過電纜壓降補償來完成負(fù)載調(diào)節(jié)。INV腳上產(chǎn)生的失調(diào)電壓通過內(nèi)部電流流入電阻分壓器。此電流反比于COMP引腳電壓，結(jié)果是它又反比于輸出負(fù)載電流，因此電纜壓降損失能夠被補償。當(dāng)負(fù)載電流從滿載下降到空載時，INV腳的失調(diào)電壓會上升。也可以通過調(diào)節(jié)電阻分壓器來補償被使用的各種電纜上的壓降。
[0022]0B2532具有逐周期流限(OCP)、VDD箝位、軟啟動和VDD欠壓鎖定(UVLO)等保護功能。VDD由變壓器 輔助繞組供電。當(dāng)VDD電壓下降到低于UVLO (ON)限制時，0B2532的輸出被切斷，之后轉(zhuǎn)換器進入重起時序。
[0023]本實用新型實現(xiàn)了功率因數(shù)校正，線路功率因數(shù)> 0.91，滿足能源之星SSL在商業(yè)環(huán)境下功率因數(shù)≥0.9的要求。不同AC輸入電壓下，AC280V時功率因數(shù)最低，但也達(dá)
0.91 ;在八0 210~215 V的輸入下，最高達(dá)0.93。
[0024]AC210~280V輸入電壓范圍內(nèi)效率> 85%，在AC210V的效率最高，達(dá)86.28% ;在AC280V時的效率最低，為85.06%。
[0025]本實用新型基于0B2532的恒流LED燈驅(qū)動電源，提供了一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源的低成本和高性能解決方案，擁有廣闊的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源，其特征是:它由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恒流驅(qū)動電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恒壓恒流驅(qū)動電路的電源輸入端；恒壓恒流驅(qū)動電路的輸出端接LED燈；恒流驅(qū)動電路由集成電路芯片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?C11，開關(guān)變壓器Tl，二極管D4、D5、D6，MOSFET管Ql組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源，其特征是:電阻R4和R5分別設(shè)計為36K Ω和5.1K Ω，恒流驅(qū)動電路的輸出電壓為33V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用初級檢測和調(diào)控的LED燈驅(qū)動電源，其特征是:電阻R7和R8都設(shè)計為2.2 Ω，恒流驅(qū)動電路的輸出電流為333mA。
【文檔編號】H05B37/02GK203504839SQ201320628674
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】張新安 申請人:張新安