一种高功率因数变导通控制的制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高功率因数变导通控制的

【技术实现步骤摘要】
一种高功率因数变导通控制的LED驱动电源


[0001]本技术涉及
LED
驱动
，具体来说，涉及一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源
。

技术介绍

[0002]世界各国发展的日益加快，能源消耗与日俱增，能源也越来越短缺
。
人类大量使用能源的同时，对生态环境平衡造成了严重的破坏，甚至会影响人类的生存发展
。
能源稀缺与生态环境恶化成为了人类首要关注问题，世界各国也开始纷纷寻找出路
。
目前，电能消耗占了能源消耗的一半以上，而照明消耗又占了电能消耗的大部分，因此，提高照明效率
、
实现绿色照明对降低能源消耗和减轻环境污染具有十分重大的意义
。
[0003]LED
驱动电源交流供电的方式一般为
220V
的市电输入电压，而非隔离型拓扑结构存在安全问题，并且存在输入与输出的传输比不能太大的限制，因此要考虑隔离型的
APFC
来弥补这些不足，其基本结构包括
Forward
和
Flyback
变换器
。Forward
变换器的结构，通常可以看作是
Buck
降压变换器拓扑演变过来的，同样具有降压的功能
。
与
Forward
变换器相比，
Flyback
变换器的结构更为简单，所需元器件更少，既能升压输出也能降压输出，并且输出电压和输入电压的变比可调范围更大，更能满足高压输入低压输出的要求，因此，
Flyback APFC
广泛应用于交流转直流
(Alternating Current
‑
Direct Current,AC
‑
DC)
的变换器中
。
[0004]目前市场上，大多采用两级式
LED
驱动电源，其优点是变换器的功率因数较高，可以基于前级变换器的设计来调整后级变换器的输出
。
但是所需要的开关器件数目较多，前级与后级各需要一套控制电路，控制较为复杂
。
两级式
LED
驱动电源通常应用在中大功率的场合
。
[0005]因此，针对
LED
照明场景，探索一种更经济节能
、
使用寿命长
、
控制方法简单
、
高功率因数的
LED
驱动电源具有明确的市场需求
。

技术实现思路

[0006](
一
)
解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本技术提出一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，在不使用电解电容的前提下，有源解耦电路实现平衡
PFC
变换器二倍功率差的功能
。
同时关于传统
Flyback PFC
功率因素不高的问题，在基于峰值电流控制的策略中加入了输入电压前馈的电路结构，其改变了在半个工频周期内
PFC
电路中开关管的导通时间，提高了在高压输入时系统的功率因数
。
另外，该电源的两路输出均带有输出过压过流保护功能，具有较高的安全性，进而解决了现有技术中的问题
。
[0008](
二
)
技术方案
[0009]为实现上述本技术提出一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，在不使用电解电容的前提下，有源解耦电路实现平衡
PFC
变换器二倍功率差的功能
。
同时关于传统
Flyback PFC
功率因素不高的问题，在基于峰值电流控制的策略中加入了输入电压前馈的电路结构，其改变了在半个工频周期内
PFC
电路中开关管的导通时间，提高了在高压输入时系统的功率因数
。
另外，该电源的两路输出均带有输出过压过流保护功能，具有较高的安全性，本技术采用的具体技术方案如下：
[0010]一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，包括交流电
AC、
继电器
、Flyback PFC
电路
、
改进峰值流控制电路
、
双向
Boost
解耦变换器
、
辅助电源电路
、
输出过压过流保护电路
、LED
；
[0011]所述交流电
AC
电源正输入端通过导线与继电器，所述继电器的输出端与交流电
AC
电源负输入端分别与
Flyback PFC
电路的正供电针脚和负供电针脚连接，所述改进峰值流控制电路
、
双向
Boost
解耦变换器通过导线分别与
Flyback PFC
电路连接，且改进峰值流控制电路为单向连接
、
双向
Boost
解耦变换器为双向连接，所述
Flyback PFC
电路输出针脚通过导线连接有输出过压过流保护电路，所述输出过压过流保护电路通过导线与继电器单向连接，所述交流电
AC
电源正输入端通过导线单向与辅助电源电路连接，所述辅助电源电路通过导线单向与输出过压过流保护电路连接，所述输出过压过流保护电路正负输出针脚与
LED
正负针脚连接；
[0012]所述双向
Boost
解耦变换器包括前馈电路
、
峰值电流控制电路
。
[0013]进一步的，所述
Flyback PFC
电路包括交流电
AC
，所述交流电
AC
设置为并联连接，所述交流电
AC
正极输入端接合处连接有二极管
D1、
二极管
D3
，所述二极管
D1
通过导线连接有电感器
Lm
，所述电感器
Lm
输出端连接有二极管
Dx
，所述二极管
Dx
通过导线连接变压器
T1
，所述变压器
T1
通过绕组分别连接有电源电压
Vcc、
接地
GND
，且变压器
T1
的初级绕组与二极管
Dx
连接，所述变压器
T1
的次级绕组一端通过导线连接有二极管
Df
，且二极管
Df
设置有
ID
箭头，所述二极管
Df
通过导线连接有
IO
输入输出口
、
电阻
R3、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，其特征在于，包括交流电
AC、
继电器
、Flyback PFC
电路
、
改进峰值流控制电路
、
双向
Boost
解耦变换器
、
辅助电源电路
、
输出过压过流保护电路
、LED
；所述交流电
AC
电源正输入端通过导线与继电器，所述继电器的输出端与交流电
AC
电源负输入端分别与
Flyback PFC
电路的正供电针脚和负供电针脚连接，所述改进峰值流控制电路
、
双向
Boost
解耦变换器通过导线分别与
Flyback PFC
电路连接，且改进峰值流控制电路为单向连接
、
双向
Boost
解耦变换器为双向连接，所述
Flyback PFC
电路输出针脚通过导线连接有输出过压过流保护电路，所述输出过压过流保护电路通过导线与继电器单向连接，所述交流电
AC
电源正输入端通过导线单向与辅助电源电路连接，所述辅助电源电路通过导线单向与输出过压过流保护电路连接，所述输出过压过流保护电路正负输出针脚与
LED
正负针脚连接；所述改进峰值流控制电路包括前馈电路
、
峰值电流控制电路
。2.
根据权利要求1所述的一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，其特征在于，所述
Flyback PFC
电路包括交流电
AC
，所述交流电
AC
设置为并联连接，所述交流电
AC
正极输入端接合处连接有二极管
D1、
二极管
D3
，所述二极管
D1
通过导线连接有电感器
Lm
，所述电感器
Lm
输出端连接有二极管
Dx
，所述二极管
Dx
通过导线连接变压器
T1
，所述变压器
T1
通过绕组分别连接有电源电压
Vcc、
接地
GND
，且变压器
T1
的初级绕组与二极管
Dx
连接，所述变压器
T1
的次级绕组一端通过导线连接有二极管
Df
，且二极管
Df
设置有
ID
箭头，所述二极管
Df
通过导线连接有
IO
输入输出口
、
电阻
R3、
电阻
R4
，且电阻
R3、
电阻
R4
其中一端设置有输出电压正极和输出电压负极，所述电阻
R4
与变压器
T1
的次级绕组一端连接，所述二极管
Df
与变压器
T1
的次级绕组一端通过导线串联连接有电容器
C0、
电阻
R0
；所述变压器
T1
的次级绕组一端通过导线接合连接有栅极电压
Vgs
，所述栅极电压
Vgs
一端接合连接有开关
Q1
，所述开关
Q1
一端设置有
IS
箭头，所述开关
Q1
一端通过导线串联连接有断路器
Cb、
电阻
R1、
电阻
R2、
电容器
C1、
二极管
D2、
二极管
D4
，且断路器
Cb
一端连接有蓄电池
Vb
，所述电阻
R1
与导线的接合处设置有电压
Vg
，所述交流电
AC
负极输入端与二极管
D4
针脚连接；所述栅极电压
Vgs
一端通过导线并联连接有片选
CS、
电容
Ca
，且
CS
通过导线串联连接有二级管
Ds
，所述二极管
Ds
与二极管
Dx
一端连接，所述电容
Ca
连接有
Vca
，且
Vca
与电感器
Lm
一端连接
。3.
根据权利要求1所述的一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，其特征在于，所述前馈电路包括电压
Vg、
电压
Vcc
，所述电压
Vg
输出端连接有电阻器
R5
，所述电阻器
R5
输出端接合连接有电阻器
R6
，所述电阻器
R6
输出针脚连接有接地，所述电阻器
R5
输出端接合连接有放大器
U1A
，所述放大器
U1A
一端通过导线连接有电阻器
R8
，所述电阻器
R8
一端通过导线连接有放大器
U1C
，所述放大器
U1C
一端通过导线连接有乘法器1，所述放大器
U1C
负极针脚通过导线并联连接有电阻器
R13
，且放大器
U1C
负极针脚通过导线连接有电阻器
R12
，所述电阻器
R12
通过导线连接有电阻器
R11
，且电阻器
R11
通过导线连接有电阻器
R7、
接地
GND
，且电阻器
R7
分别与电阻器
R8、
电阻器
R11
串联；所述电压
Vcc
一端通过导线连接有电阻器
R9
，所述电阻器
R9
一端通过导线连接有电阻器
R10
，所述电阻器
R10
通过导线连接有接地
GND、
放大器
U1B
，所述放大器
U1B
两端通过导线
连接有
12V
电压
、
接地
GND
，且
12V
电压通过导线接合连接有电容器
、
接地
GND
，所述放大器
U1B
通过导线与电阻器
R11
一端连接，所述放大器
U1B
负极针脚通过导线与乘法器1另一端连接，且放大器
U1B
负极针脚通过导线串联连接有导线
B。4.
根据权利要求3所述的一种高功率因数变导通控制的
LED
驱动电源，其特征在于，所述峰值电流控制包括栅极电压
Vgs、ID
箭头，所述栅极电压
Vgs
通过集成电路芯片，所述集成电路芯片
S
针脚通过导线连接有零电流检测模块，所述零电流检测模块一端针脚与
ID
箭头连接，所述集成电路芯片
R
针脚通过导线连接有放大器
U1D
，且放大器
U1D
与集成电路芯片
R
针脚之间设置有电流
Iref
，所述放大器
U1D
负极针脚通过导线连接有锯齿波，所述放大器
U1D
正极针脚通过导线连接有乘法器2，且乘法器2一端通过导线与电阻器
R5
一端连接，所述乘法器2一端通过导线
D
与乘法器1连接，所述乘法器2与放大器
U1D
正极针脚设置有
E VE
，所述乘法器2一端通过导线连接有放大器
U1E

【专利技术属性】
技术研发人员：付强胜，毛鹏，凡江兵，
申请(专利权)人：南京艾飞特智能电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：