ＬＥＤ驱动电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电压环与电流环分开的三级结构ＬＥＤ驱动电源，包括：一外电源输入端；一ＥＭＩ滤波单元，与该外电源输入端连接，用于抑制电网噪声及自身产生的噪声；一ＰＦＣ升压稳压单元，与该ＥＭＩ滤波单元连接，用于校正功率因数并输出直流电压；一隔离比例输出单元，与该ＰＦＣ升压稳压单元连接，用于对功率因数校正后的电压进行转换并送到电流输出单元；以及一电流单环驱动输出单元，与该隔离比例输出单元连接，该电流单环驱动输出单元输出恒流至负载ＬＥＤ。通过本实用新型专利技术可以提高ＬＥＤ驱动电源的效率、可靠性及电流输出精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED驱动电源，尤其涉及一种电压环与电流环分开的三级结 构LED驱动电源。
技术介绍
目前的LED照明驱动电源变换器，通常在传统开关电源的基础上，增加了一些限 制电流的保护，所以LED照明驱动电源的技术背景都延续了传统的开关电源的技术。如图1所示，为现有技术中的AC/DC电源变换器的电路图。该AC/DC电源变换器采 用的架构为两级的模式，对输出功率超过70W的电源变换器都有严格的功率因数的要求， 第一级为功率因数校正，通常选用BOOST拓扑结构，再结合专门的控制芯片，如平均电流模 式的控制芯片UC3854 ；另一级为直流稳定输出，通常选用HALF BRIDGE,FULL BRIDGE,PHASE HIFT ZVT等拓扑结构，再结合专门的控制芯片，如UC3879、UC3525等来达到输出一定的电 压、电流。通常的采用BOOST拓扑电路进行PFC变换时，这种电路是使输入电流波形跟综输 入电压波形，负载变换器采用隔离的DC/DC变换器，实现输出电压的反馈调节。而BOOST结 构的功率因素校正电路则由于有较大的二次谐波，并且为保证有较长的保持时间，需要加 储能电容，因此，整体电源的效率低，电路复杂，可靠性差，成本高等。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种效率高、可靠性高、电流输出精度高的LED驱动 电源架构。为了达到上述目的，本技术提供了 一种LED驱动电源，包括一外电源输入 端；一 EMI滤波单元，与该外电源输入端连接，用于抑制电网噪声及自身产生的噪声并输出 滤波信号；一 PFC升压稳压单元，与该EMI滤波单元连接，用于校正功率因数并输出直流电 压；一隔离比例输出单元，与该PFC升压稳压单元连接，用于对功率因数校正后的电压进行 转换并输出转换信号；以及一恒流电流单环驱动输出单元，与该隔离比例输出单元连接，该 电流单环驱动输出单元输出恒流至负载LED。本技术所述的LED驱动电源，其中，所述PFC升压稳压单元包括一 PFC升压 稳压电路，用于校正功率因素并输出直流电压；以及一 PFC控制电路，通过PWM切换控制该 PFC升压稳压电路周期性导通和断开。本技术所述的LED驱动电源，其中，所述隔离比例输出单元包括一隔离比例 输出电路，为MOS开关管构成的半桥式结构；以及一 50%占空比信号发生器，为占空比固定 为50%的PWM，用于控制该隔离比例输出电路的开关管工作在50%占空比的状态。本技术所述的LED驱动电源，其中，所述恒流电流单环驱动输出单元包括一 电流单环驱动电路，用于输出驱动负载LED的恒流电流；以及一电流单环控制、保护及温度 补偿电路，用于控制该电流单环驱动电路的电流输出、电路保护及温度补偿。本技术所述的LED驱动电源，其中，所述电流单环驱动电路为BUCK驱动输出 电路。本技术所述的LED驱动电源，其中，所述电流单环控制、保护及温度补偿电路 根据一时间与LED电流的经验数据曲线来控制电流时间率，以实现对LED的电流控制。本技术所述的LED驱动电源，进一步，还包括一不稳压电压总线，所述隔离比 例输出单元与电路单环驱动输出单元通过该不稳压电压总线连接。本技术所述的LED驱动电源，进一步，还包括一电池以及一电池充放电管理 电路，用于在无外部电源时作为电源，通过所述不稳压电压总线连接电流单环驱动输出单 元驱动负载LED。通过上述技术方案，本技术的有益效果为1.将电压环和电流环分开设计，对LED的驱动采用单一的电流环控制以提高控制 电流的精度和灵活性。2.将DC-DC变换设计成比例输出，采用前馈控制，让其开关管工作在50%的占空 比的状态下，可以提高变压器的工作效率，减小了变压器的体积，实现了 LED驱动电源的超 薄化，也能更方便的组成不间断照明系统。3.采用基于长期数据统计的方法实现了无需温度传感器的控制电流时间率的方 法，实现了对LED灯具设备的温度的控制。4.电压环和电流环之间采用不稳压电压总线连接，可以连接电池等其他元件。5.此专利技术的LED驱动电源的架构设计，便于实现低成本，高效率，灵活控制的多 LED照明系统。附图说明图1为现有LED驱动电源原理图；图2为本技术提出的三级结构驱动架构原理图；图3为本技术一实施例LED驱动电源原理图；图4为该实施例LED驱动电源电路图。具体实施方式下面参照附图结合具体实施例详细说明本技术。如图2所示，本技术提供了一种三级结构驱动架构，第一级为带交流输入EMI 滤波的功率因数校正部分及控制电路，第二级为隔离比例输出部分及开关控制电路，第三 级为电流单环驱动部分及控制电路。如图3所示，本技术一实施例LED驱动电源包括外电源输入端、EMI滤波单元、 PFC升压稳压单元、隔离比例输出单元和恒流电流单环驱动输出单元。所述PFC升压稳压单 元包括一 PFC升压稳压电路以及一 PWM控制电路。所述隔离比例输出单元包括一隔离比例 输出电路，其为MOS开关管构成的半桥式结构，以及一 50%占空比控制信号发生器，其为占 空比固定为50%的PWM。所述恒流电流单环驱动输出单元包括一电流单环驱动电路以及一 电流单环控制、保护及温度补偿电路。所述电流单环驱动电路可以为BUCK驱动输出电路。其中，EMI滤波单元的输入端与外电源输入端连接，主要用于抑制电网噪声及自身产生的噪声，消除电网对LED驱动电源的影响以及LED驱动电源对电网的影响，提高LED驱 动电源的抗干扰能力及系统的可靠性。EMI滤波单元的输出端与PFC升压稳压电路的输入 端连接，PFC升压稳压电路将EMI滤波单元传来的信号校正功率因数并转换成直流后输出， 该PFC升压稳压电路受与其连接的PWM控制电路输出的控制信号控制而周期性导通和断 开，并因而控制PFC升压稳压电路的电压输出。隔离比例输出电路与PFC升压稳压电路、50%占空比控制信号发生器及BUCK驱 动输出电路连接，其接收PFC升压稳压电路输出的直流电压，在50 %占空比控制信号发生 器的控制下进行电压转换，输出由隔离变压器原次级匝比决定的的直流电压，构成低于36V 的开环直流总线电压，并将转换后的电压输出到BUCK驱动输出电路，再由BUCK驱动输出电 路输出至LED驱动其工作。隔离比例输出电路的开关管MOS工作在50%占空比状态，变压 器工作在最大磁通下，在同等输出功率下，变压器的体积可以实现超薄化，输出电感可以省 略，输出滤波电容成倍的减小，整体的工作效率实现了高效化。LED为电流型驱动器件，因此 所述隔离比例输出单元与电流单环驱动输出单元之间可以通过一不稳压电压总线连接。该 不稳压电压总线上可以连接一电池及一电池充放电管理电路，用于在无外部电源时作为电 源，通过电流单环驱动输出单元直接驱动负载LED。BUCK驱动输出电路受电流单环控制、保护及温度补偿电路的控制，通过对输出电 流的调节来实现LED的调光，该控制电路中的温度补偿电路，无需温度采样传感器的温度 补偿，通过长期实验数据的统计，依据LED灯具在一定的散热环境和输出功率下，分析LED 壳体散热面积及在不同环境的温度下的温度数据和流过LED电流的长期数据，构建一时间 与LED电流的经验数据曲线图，根据该曲线图来实现对LED的电流控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ驱动电源，其特征在于，包括：　　一外电源输入端；　　一ＥＭＩ滤波单元，与该外电源输入端连接，用于抑制电网噪声及自身产生的噪声并输出滤波信号；　　一ＰＦＣ升压稳压单元，与该ＥＭＩ滤波单元连接，用于校正功率因数并输出直流电压；　　一隔离比例输出单元，与该ＰＦＣ升压稳压单元连接，用于对功率因数校正后的电压进行转换并输出转换信号；以及　　一恒流电流单环驱动输出单元，与该隔离比例输出单元连接，该电流单环驱动输出单元输出恒流至负载ＬＥＤ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛飞，
申请(专利权)人：盛飞，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]