一种宽电压输入的LED恒压驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽电压输入的LED恒压驱动器，包括EMI和整流单元、Boost功率因数校正电路和LLC谐振半桥电路，其中，所述EMI和整流单元与交流输入相连接，所述Boost功率因数校正电路用于接收经EMI和整流单元整流后的信号并输出直流高压VOPFC，所述LLC谐振半桥电路用于将所述直流高压VOPFC降压为恒定电压并输出。本发明专利技术通过改变LLC变压器的匝比，并且在一定频率范围内，通过改变匝比实现电压的稳定输出；通过增加变压器的输出，提高输入电压的范围。

A Wide Voltage Input LED Constant Voltage Driver

The invention discloses an LED constant voltage driver with wide voltage input, including EMI and rectifier unit, Boost power factor correction circuit and LLC resonant half-bridge circuit. The EMI and rectifier unit are connected with AC input. The Boost power factor correction circuit is used to receive signals rectified by EMI and rectifier unit and output DC high voltage VOPFC, and the LLC resonant half-bridge circuit. It is used to reduce the voltage of the DC high voltage VOPFC to a constant voltage and output it. The invention realizes the stable output of voltage by changing the turn ratio of LLC transformer and in a certain frequency range by changing the turn ratio, and enhances the range of input voltage by increasing the output of transformer.

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压输入的LED恒压驱动器
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种宽电压输入的LED恒压驱动器。
技术介绍
目前，LED恒压驱动器由PFC变换器和DC/DC变换器串联而成的，前者主要实现正弦化输入电流，后级的DC/DC主要实现输出电压的调整，LLC谐振变换电路是实现DC/DC变换器的重要方式。在光伏电池、光伏电池、燃料电池和电动汽车锂电池等各类电源设备应用中，由于其输入电压范围变化大，宽电压输入的LED恒压驱动器，这势必需要宽输入范围的LLC谐振变换电路，LLC变换电路作为电源拓扑具有零电压导通和零电流关断等功能，可以实现非常高的效率。但其输入电压的范围具有一定的限制。为了实现LLC的宽电压输入，传统方法有如下三种：(1)LLC谐振变换器的频率的变化范围变的更大。(2)减小LLC谐振变换器的k值，k值越小变压器的增益变化范围就越大。(3)在LLC输入端增加一个升压转换器，当输入电压低于某个范围时使输入的电压升高的LLC的输入范围内。上述的方法都存在着一定的缺陷：当LLC的频率具有很大的变化范围时，如果工作频率向下远离谐振频率时，就会导致更大的循环电流、磁化器件的体积和更低的效率；为了减小k值，则会导致更大的谐振电感LR或更小的激励电感Lm，却大大降低了LLC谐振变换器的效率；在LLC输入端增加一个升压转换器将会导致电源的体积和成本都很高。故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种宽电压输入的LED恒压驱动器，利用MOS管和具有两端输出的变压器，从而将输入电压低的匝比变大，有效改善了LLC的性能，同时减小LLC变换器的体积和重量。为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种宽电压输入的LED恒压驱动器，包括EMI和整流单元、Boost功率因数校正电路和LLC谐振半桥电路，其中，所述EMI和整流单元与交流输入相连接，所述Boost功率因数校正电路用于接收经EMI和整流单元整流后的信号并输出直流高压VOPFC，所述LLC谐振半桥电路用于将所述直流高压VOPFC降压为恒定电压并输出；所述LLC谐振半桥电路包括第一芯片U1、第一MOS管M1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、LLC变压器T1、信号控制电路和LLC反馈电路，其中，所述LLC变压器T1的次级输出端至少设置4个绕组分别形成第一输出回路和第二输出回路，所述信号控制电路与第一MOS管M1的栅极相连接，用于根据前级功率因数校正电路输出的直流高压VOPFC控制所述第一MOS管M1接通第一输出回路或者第二输出回路至输出端；所述LLC反馈电路用于反馈输出端电压信号至第一芯片U1；所述第一输出回路工作时中，LLC变压器T1的第四脚与第一二极管D1的正端相连，LLC变压器T1的第六脚与第二二极管D2的正端相连，所述第一二极管D1的负端、第二二极管D2的负端、第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；所述第二输出回路工作时中，LLC变压器T1的第三脚与第四二极管D4的正端相连，LLC变压器T1的第七脚与第五二极管D5的正端相连，所述第四二极管D4的负端、第五二极管D5的负端、第一MOS管M1的漏极相连接，第一MOS管M1的源极与第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；第一芯片U1的第一引脚与第一二极管D1的正端、12V电压端相连接，所述第一二极管D1的负端与第一芯片U1的第十四引脚、第一电容C1的一端相连接，所述第一电容C1的另一端与第一芯片U1的第十三引脚、第二电容C2的一端相连接，所述第二电容C2的另一端与LLC变压器T1初级绕组的第一脚相连接，第一芯片U1的第八引脚与LLC变压器T1初级绕组的第二脚、第五电阻R5的一端相连接，所述第五电阻R5的另一端与第一芯片U1的第十引脚相连共同与输入负端相连接；第一芯片U1的第十六引脚与第一电阻R1的一端相连共同与输入正端相连接，所述第一电阻R1的另一端与第三电阻R3的一端、第一芯片U1的第五引脚相连接，所述第三电阻R3的另一端与第一芯片U1的第四引脚、第四电容C4的一端相连接，所述第四电容C4的另一端与、第一芯片U1的第六引脚、LLC反馈电路的输出端相连接；所述第一芯片U1采用LCS702芯片。作为优选的技术方案，所述信号控制电路进一步包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二芯片U2、第三芯片U3和基准源VREF；其中，所述第二芯片U2为比较器，所述第三芯片U3为光耦芯片。作为优选的技术方案，所述Boost功率因数校正电路进一步包括整流桥BR1、第六二极管D6、第七二极管D7、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第一电感L2和第四芯片U4，其中，所述整流桥BR1的输入端与前级电路相连接，所述整流桥BR1的输出端的一端与第七电容C7的一端、第四芯片U4的S端、第六电容C6的一端相连接作为所述Boost功率因数校正电路的输出负端；所述整流桥BR1的输出端的另一端与第六二极管D6的一端相连接，所述第六二极管D6的另一端与第七二极管D7的负端、第十一电阻R11的一端、第六电容C6的另一端相连作为所述Boost功率因数校正电路的输出正端；所述第七电容C7的另一端与第一电感L1的一端、第十二电阻R12的一端相连接，所述第一电感L1的另一端与第四芯片U4的D端、第七二极管D7的正端相连接；所述第十二电阻R12的另一端与第四芯片U4的V端、第八电容C8的一端相连接；所述第八电容C8的另一端与第四芯片U4的G端、第十一电容C11的一端、第九电容C9的一端、第十电容C10的一端、第二三极管Q2的集电极、第十九电阻R19的一端相连接；第四芯片U4的VCC端与第九电容C9的另一端、第一三极管Q1的集电极相连共同与辅助电源VCC端相连接；第四芯片U4的FB端与第十一电容C11的另一端、第十八电阻R18的一端相连接，所述第十八电阻R18的另一端与第十六电阻R16的一端、第十五电阻R15的一端、第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的发射极相连接；所述第十六电阻R16的另一端与第十电容C10的另一端相连接；第一三极管Q1的发射极基极与第十四电阻R14的一端相连接，所述第十四电阻R14的另一端与第十三电阻R13的一端、第五电容C5的一端、第二十电阻R20的一端相连接，所述第十三电阻R13的另一端与第五电容C5的另一端、第十一电阻R11的另一端相连接；所述第二十电阻R20的另一端与第十七电阻R17的一端、第十五电阻R15的另一端相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽电压输入的LED恒压驱动器，其特征在于，包括EMI和整流单元、Boost功率因数校正电路和LLC谐振半桥电路，其中，所述EMI和整流单元与交流输入相连接，所述Boost功率因数校正电路用于接收经EMI和整流单元整流后的信号并输出直流高压VOPFC，所述LLC谐振半桥电路用于将所述直流高压VOPFC降压为恒定电压并输出；所述LLC谐振半桥电路包括第一芯片U1、第一MOS管M1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、LLC变压器T1、信号控制电路和LLC反馈电路，其中，所述LLC变压器T1的次级输出端至少设置4个绕组分别形成第一输出回路和第二输出回路，所述信号控制电路与第一MOS管M1的栅极相连接，用于根据前级功率因数校正电路输出的直流高压VOPFC控制所述第一MOS管M1接通第一输出回路或者第二输出回路至输出端；所述LLC反馈电路用于反馈输出端电压信号至第一芯片U1；所述第一输出回路工作时中，LLC变压器T1的第四脚与第一二极管D1的正端相连，LLC变压器T1的第六脚与第二二极管D2的正端相连，所述第一二极管D1的负端、第二二极管D2的负端、第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；所述第二输出回路工作时中，LLC变压器T1的第三脚与第四二极管D4的正端相连，LLC变压器T1的第七脚与第五二极管D5的正端相连，所述第四二极管D4的负端、第五二极管D5的负端、第一MOS管M1的漏极相连接，第一MOS管M1的源极与第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；第一芯片U1的第一引脚与第一二极管D1的正端、12V电压端相连接，所述第一二极管D1的负端与第一芯片U1的第十四引脚、第一电容C1的一端相连接，所述第一电容C1的另一端与第一芯片U1的第十三引脚、第二电容C2的一端相连接，所述第二电容C2的另一端与LLC变压器T1初级绕组的第一脚相连接，第一芯片U1的第八引脚与LLC变压器T1初级绕组的第二脚、第五电阻R5的一端相连接，所述第五电阻R5的另一端与第一芯片U1的第十引脚相连共同与输入负端相连接；第一芯片U1的第十六引脚与第一电阻R1的一端相连共同与输入正端相连接，所述第一电阻R1的另一端与第三电阻R3的一端、第一芯片U1的第五引脚相连接，所述第三电阻R3的另一端与第一芯片U1的第四引脚、第四电容C4的一端相连接，所述第四电容C4的另一端与、第一芯片U1的第六引脚、LLC反馈电路的输出端相连接；所述第一芯片U1采用LCS702芯片。...

【技术特征摘要】
2018.06.15 CN 20181061609961.一种宽电压输入的LED恒压驱动器，其特征在于，包括EMI和整流单元、Boost功率因数校正电路和LLC谐振半桥电路，其中，所述EMI和整流单元与交流输入相连接，所述Boost功率因数校正电路用于接收经EMI和整流单元整流后的信号并输出直流高压VOPFC，所述LLC谐振半桥电路用于将所述直流高压VOPFC降压为恒定电压并输出；所述LLC谐振半桥电路包括第一芯片U1、第一MOS管M1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、LLC变压器T1、信号控制电路和LLC反馈电路，其中，所述LLC变压器T1的次级输出端至少设置4个绕组分别形成第一输出回路和第二输出回路，所述信号控制电路与第一MOS管M1的栅极相连接，用于根据前级功率因数校正电路输出的直流高压VOPFC控制所述第一MOS管M1接通第一输出回路或者第二输出回路至输出端；所述LLC反馈电路用于反馈输出端电压信号至第一芯片U1；所述第一输出回路工作时中，LLC变压器T1的第四脚与第一二极管D1的正端相连，LLC变压器T1的第六脚与第二二极管D2的正端相连，所述第一二极管D1的负端、第二二极管D2的负端、第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；所述第二输出回路工作时中，LLC变压器T1的第三脚与第四二极管D4的正端相连，LLC变压器T1的第七脚与第五二极管D5的正端相连，所述第四二极管D4的负端、第五二极管D5的负端、第一MOS管M1的漏极相连接，第一MOS管M1的源极与第三电容C3的一端相连共同作为输出正端，所述第三电容C3的另一端与LLC变压器T1的第五脚相连接作为输出负端；第一芯片U1的第一引脚与第一二极管D1的正端、12V电压端相连接，所述第一二极管D1的负端与第一芯片U1的第十四引脚、第一电容C1的一端相连接，所述第一电容C1的另一端与第一芯片U1的第十三引脚、第二电容C2的一端相连接，所述第二电容C2的另一端与LLC变压器T1初级绕组的第一脚相连接，第一芯片U1的第八引脚与LLC变压器T1初级绕组的第二脚、第五电阻R5的一端相连接，所述第五电阻R5的另一端与第一芯片U1的第十引脚相连共同与输入负端相连接；第一芯片U1的第十六引脚与第一电阻R1的一端相连共同与输入正端相连接，所述第一电阻R1的另一端与第三电阻R3的一端、第一芯片U1的第五引脚相连接，所述第三电阻R3的另一端与第一芯片U1的第四引脚、第四电容C4的一端相连接，所述第四电容C4的另一端与、第一芯片U1的第六引脚、LLC反馈电路的输出端相连接；所述第一芯片U1采用LCS702芯片。2.根据权利要求1所述的宽电压输入的LED恒压驱动器，其特征在于，所述信号控制电路进一步包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二芯片U2、第三芯片U3和基准源VREF；其中，所述第二芯片U2为比较器，所述第三芯片U3为光耦芯片。3.根据权利要求1或2所述的宽电压输入的LED恒压驱动器，其特征在于，所述Boost功率因数校正电路进一步包括整流桥BR1、第六二极管D6、第七二极管D7、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼哲艺，何兆军，刘海銮，樊凌雁，
申请(专利权)人：浙江诸暨奇创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33