一种高功率因数小功率LED灯驱动电源制造技术

技术编号:10576794 阅读:184 留言:0更新日期:2014-10-29 10:42
一种高功率因数小功率LED灯驱动电源,它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频振荡控制保护电路、高频整流滤波电路、输出电压取样电路和输出电流取样电路组成,其连接关系如附图所示。驱动电源采用飞兆半导体公司的一种集成了一个初级端调节和一个功率MOSFET的PWM控制器的集成电路芯片FSEZ1016A设计,采用初级端控制LED灯的电压和电流。驱动电源的输出电压为6.25V,输出电流为640mA。具有VDD过压、VDD欠压和过温保护功能。驱动电源的功率因数大于0.92,效率大于85%。其积极效果在于:电路简单、成本低、效率高、性能好、功率因数高、体积小、重量轻、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高功率因数小功率LED灯驱动电源,它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频振荡控制保护电路、高频整流滤波电路、输出电压取样电路和输出电流取样电路组成,其连接关系如附图所示。驱动电源采用飞兆半导体公司的一种集成了一个初级端调节和一个功率MOSFET的PWM控制器的集成电路芯片FSEZ1016A设计,采用初级端控制LED灯的电压和电流。驱动电源的输出电压为6.25V,输出电流为640mA。具有VDD过压、VDD欠压和过温保护功能。驱动电源的功率因数大于0.92,效率大于85%。其积极效果在于:电路简单、成本低、效率高、性能好、功率因数高、体积小、重量轻、使用寿命长。【专利说明】一种高功率因数小功率LED灯驱动电源
本技术涉及LED驱动电源
,具体涉及一种高功率因数小功率LED灯 驱动电源。
技术介绍
照明应用约消耗全球发电量的22%,若能够减少照明应用的能量损耗,将对节能有 重大贡献。LED灯是照明产业的新兴产品,与传统的白炽灯和荧光灯相比有发光效率高、发 光单色性好、寿命长、无辐射,节能环保等诸多优点,符合国家"十二、五"规划中节能环保 的要求。但是,由于LED本身的特性决定,LED灯必须采用专用驱动电源提供恒定电流点燃 工作,以免电压波动导致电流增大而将LED灯损坏,因此,必须设计恒流驱动电源充分满足 LED灯工作所需的驱动要求,减少故障率。传统的LED驱动电源采用次级反馈电路来控制 LED的电压和电流,而次级反馈电路会导致成本和尺寸的增加。
技术实现思路
为解决现有LED灯驱动电源的不足,本技术公开一种高功率因数小功率LED 灯驱动电源。该驱动电源采用飞兆半导体公司的一种集成了一个初级端调节和一个功率 M0SFET的PWM控制器的集成电路芯片FSEZ1016A设计,采用初级端控制LED灯的电压和电 流。驱动电源的输出电压为6. 25V,输出电流为640mA。电路简单、成本低、效率高、性能好、 功率因数高、体积小、重量轻、使用寿命长,可广泛应用于小功率LED灯驱动电源领域。 为实现上述目的,本技术采用如下技术方案:本技术由EMI滤波电路、市 电整流滤波电路、PFC电路、高频振荡控制保护电路、高频整流滤波电路、输出电压取样电路 和输出电流取样电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源,输出端接市电整流滤波 电路的输入端;PFC电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端,输出端接开关变压器T1 初级绕组N1的1端,初级绕组N1的2端接集成电路芯片FSEZ1016A的8脚;高频整流滤波 电路的输入端接开关变压器T1的输出绕组N3的5端,输出端接LED灯;输出电压取样电路 的输入端接开关变压器T1的辅助绕组N2的3端,输出端接集成电路芯片FSEZ1016A的5 脚;输出电流取样电路的取样电阻R6的一端接集成电路芯片FSEZ1016A的1脚,另一端接 地。 本技术的积极效果在于:电路简单、成本低、效率高、性能好、功率因数高、体 积小、重量轻、使用寿命长。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的方框图。 图2为本技术的电路原理图。 【具体实施方式】 如附图1所示,本技术由BO滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频振 荡控制保护电路、高频整流滤波电路、输出电压取样电路和输出电流取样电路组成。 如附图2所示。 EMI滤波电路是由电容C1和共模电感L1组成的低通滤波电路,可抑制市电电源与 LED驱动电源之间的高频电磁干扰。其中C1用于抑制串模干扰信号,L1用于抑制共模干扰 信号。 市电整流滤波电路是由全桥整流器BD1与平滑滤波电容C2组成的桥式整流滤波 电路,可将输入的85V?264V交流电经整流滤波得到的直流电压,为恒压恒流驱动电路供 电。 PFC电路是由二极管Dl、D2、D3,电容C3、C4和电阻R1组成的填谷式无源功率因 素校正电路。在AC输入电压的每个半周期内,当AC电压幅度高于其峰值的50%时,D2导 通,D1和D3截止,C3和C4以串联方式被充电。当AC电压幅度降至其峰值的50%时以下, D2截止,D1和D3导通,C3和C4并联放电,放电电流流入负载。R1的接入有助于平滑输入 电流尖峰,还可以通过限制C3和C4的电流来改善功率因数。在不加 PFC电路时,在AC输 入电压的半周期内,输入电流导通角仅约60°,功率因数不超过0.6。采用这种填谷式PFC 电路替代单个电容,电流导通角将增加到120°,功率因数达0. 9以上,3次和5次谐波电流 分别降至17%和15%以下,总谐波失真THD〈30%,符合能源之星SSL功率因数大于0. 9的要 求。 高频振荡控制保护电路由集成电路芯片FSEZ1016A,电阻R2?R5,电容C5?C8, 开关变压器T1的N1、N2绕组,二极管D4、D5组成。电路简单,成本低、效率高。 FSEZ1016A是飞兆半导体公司推出的一种集成了 一个初级端调节和一个功率 M0SFET的EZSWITCH PSR PWM控制器。该控制器主要特点包括:无需次级反馈电路,采用内 置飞兆专有TRUECURRENT技术实现恒压(CV)和精密恒流(CC)控制;绿色模式功能,线性 降低PWM频率;42kHz的固定PWM频率,采用跳频来解决电磁干扰问题;恒压模式下的峰值 电流模式控制;逐周期限流;VDD过压保护,带自动重启;VDD欠压闭锁(UVL0);带闩锁的固 定过温保护(0ΤΡ)。 接通电源后,市电整流滤波电路输出的直流电压经启动电阻R2给电容C6充电,当 FSEZ1016A的6脚VDD达到15V时,芯片开始工作,8脚输出高频脉冲。其中启动电容的容 量要足够大,在VDD从辅助绕组N2获得能量之前其电压值不能低于5V,否则,芯片将会处于 低压锁定状态。当芯片工作后,由辅助绕组N2的感应电压经D5整流C6滤波得到的直流电 压供电。 高频整流滤波电路由开关变压器T1的输出绕组N3,二极管D6,电容CIO、C11和 电阻R9组成。电容C10和电阻R9组成抗干扰电路,二极管D6和电容C11组成高频整流滤 波电路。在FSEZ1016A芯片内的M0SFET管导通期间,输入电压加到变压器的初级绕组N1 上,此时,输出绕组N3的感应电压使整流二极管D6截止,负载电流依靠电容C11放电维持, 这期间变压器初级绕组N1的电流几乎是线性增大,开关变压器T1储存能量。当芯片内的 M0SFET管截止时,初级绕组N1的电流立即减少到零,输出绕组N3的感应电压使整流二极管 D6导通,原存储能量通过输出绕组N3为电容C11充电并供给负载电流。 输出电压取样电路由电阻R7、R8和电容C9组成,C9为抗高频干扰电容。辅助绕组 N2的感应电压经电阻R7和R8分压,将检测获得的取样电压加到FSEZ1016A芯片的VS端, 通过内部比较电路,产生合适的PWM脉冲,使反激电路输出恒定的电压。另一方面,根据采 样数据,判断是否采取保护措施。本技术将电阻R7和R8分别设计为100ΚΩ和18ΚΩ, 驱动电源的输出电压为6. 25V。 输出电流取样电路由电阻R6构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率因数小功率LED灯驱动电源,其特征是:它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、PFC电路、高频振荡控制保护电路、高频整流滤波电路、输出电压取样电路和输出电流取样电路组成;EMI滤波电路的输入端接交流市电电源,输出端接市电整流滤波电路的输入端;PFC电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端,输出端接开关变压器T1初级绕组N1的1端,初级绕组N1的2端接集成电路芯片FSEZ1016A的8脚;高频整流滤波电路的输入端接开关变压器T1的输出绕组N3的5端,输出端接LED灯;输出电压取样电路的输入端接开关变压器T1的辅助绕组N2的3端,输出端接集成电路芯片FSEZ1016A的5脚;输出电流取样电路的取样电阻R6的一端接集成电路芯片FSEZ1016A的1脚,另一端接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张新安
申请(专利权)人:湖南科技学院
类型:新型
国别省市:湖南;43

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