一种市电ＬＥＤ照明驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种市电ＬＥＤ照明驱动器。其包括整流模块，其输入端接入市电电网，对输入电流进行整流与滤波；有源准谐振功率因数校正模块，其输入端与整流模块输出端相连，可以抑制ＬＥＤ驱动器产生的谐波，并对功率因数进行补偿；直流电压输出模块，其输入端与有源准谐振功率因数校正模块的输出端相连，为负载ＬＥＤ灯串提供工作电压。本实用新型专利技术将准谐振工作方式的有源功率因数校正电路应用到ＬＥＤ照明驱动器设计中，实现对ＬＥＤ照明驱动器功率因数的实质性改善。将ＬＥＤ照明驱动器的功率因数从０．５－０．５７提升到０．９９以上，将电网谐波质量指标纳入ＬＥＤ照明驱动器的具体设计中，将ＬＥＤ照明驱动器的波形系数由２左右改善到１．２以下。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种驱动电路，特别是一种市电LED照明驱动器。
技术介绍
电光源照明经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三代产品，光效不断提高， 耗电量不断下降，电的光明对人类社会的发展起了至关重要的作用。今天，由于半导体技术 的进步，又一种新电光源LED发光二极管以节能、环保、长寿、可靠、体积小巧、色彩多样、耐 闪烁、抗震动等全面优势替代传统的电光源影响我们的生活，掀起照明产业的第四次革命。 许多厂家注意到了发光二极管在照明领域应用的广阔前景，研制了用发光二极管作光源的 半导体灯。但是，发光二极管的电气特性和传统的电光源完全不同，怎样合理的驱动发光二 极管使其可靠的工作是制作半导体灯面临的首要问题。发光二极管是一种低压直流电流工 作的器件，导通时动态电阻很小，因此，工作中发光二极管两端微小的电压变化就会产生很 大的电流变化，轻则灯的亮度不稳定并且縮短灯的寿命，重则立即使发光二极管损坏。因 此，不能把发光二极管简单的接到电压源上，必须用LED驱动器驱动发光二极管。LED驱动 器对于半导体灯来说，其地位就相当于荧光灯的镇流器，所起的作用就是把外接电源不稳 定的电压变成稳定的直流电流供给发光二极管工作。因此，LED驱动器实际上就是一种非线 性电压/电流变换器。要做好半导体灯就必须合理的选用LED驱动器。而目前LED照明驱 动器研究尚处于起步阶段，各厂家的研究重点大都放在LED驱动芯片本身的开发上，还没 有对LED照明驱动器设计提出完整的解决方案。从目前公知的LED照明驱动器设计方案看， 均没有考虑LED光源驱动电路的整体效率提升、使用寿命的挖掘和LED驱动电路对于电网 质量的影响，LED光源在照明领域应用时还没有考虑功率因数补偿和谐波对电网的影响等 问题，呈容性负载，其功率因数只有O. 5-0. 57，使电网的传输效率大大降低，而按民用建筑 电气设计规范要求，用电设备的功率因数应达0.85以上才算合格。由于LED驱动电路必须 完成交/直流转换功能，为实现对LED工作电流的有效控制还必须设置一些电子开关电路 和P丽脉宽调节器，使LED照明驱动器对电网的谐波影响非常严重，其谐波分量高达110% 左右，波形系数K值高达2以上，对电网产生严重的高次谐波污染。此外，LED光源在照明 领域的工程化应用时，在高亮度工作一段时间后，往往由于光衰严重，一年最多二年以后， 其实际发光量大幅度下降，其照度损失将超过30%，被迫提前结束其使用寿命，其实际使用 寿命仅在5000小时左右，LED光源尽管理论上使用寿命可达10万小时，但由于对LED芯片 的使用不当，其实际使用寿命远未达到预期值。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本技术的目的在于提供一种功率因数高，对电网高次 谐波影响小的LED照明驱动器，其可以大幅度提高光源使用时的综合效率。 本技术的另一个目的是有效提高LED光源的使用寿命。本技术解决其问题所采用的技术方案是一种市电LED照明驱动器，其包括 整流模块，其输入端接入市电电网，对输入电流进行整流与滤波； 有源准谐振功率因数校正模块，其输入端与整流模块输出端相连，可以抑制LED驱动器产生的谐波，并对功率因数进行补偿； 直流电压输出模块，其输入端与有源准谐振功率因数校正模块的输出端相连，为 LED灯串提供工作电压； 作为上述技术方案的改进，所述整流模块输入端连接有电磁滤波模块，其输入端 接入市电电网，可以对LED驱动器产生的谐波进行抑制与吸收，从而不影响电网质量。 作为上述技术方案的进一步改进，所述有源准谐振功率因数校正模块包括储能电 感，所述储能电感输入端连接整流模块的输出端，所述储能电感输出端连接直流电压输出 模块的输入端，所述储能电感输出端还连接有功率开关，所述功率开关还连接有逻辑控制 驱动单元，所述逻辑控制驱动单元通过输入电压采样单元连接到整流模块的输出端，所述 功率开关与输入电压采样单元输出端之间设有电流反馈单元，所述储能电感与逻辑控制驱 动单元之间通过高频电流过零检测单元相连。 作为上述技术方案的进一步改进，所述直流电压输出模块与输入电压采样单元之 间通过电压限制保护单元相连，所述电压限制保护单元还与逻辑控制驱动单元相连。 作为上述技术方案的进一步改进，所述整流单元连接有逻辑控制电路低压电电源 模块，其用于向各逻辑控制电路供电。 作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动器还设有MCU模块，所述MCU模块连 接有温度检测单元和功率驱动单元，所述温度检测单元可以对负载LED灯串的温度进行检 测，所述MCU模块对检测到的负载LED灯串温度进行运算处理后，输出信号给功率驱动单 元，由功率驱动单元对负载LED灯串进行功率调节。 作为上述技术方案的进一步改进，所述功率驱动单元包括连接负载LED灯串的储 能电感，所述储能电感连接有功率开关，所述功率开关连接有电流采样单元，所述电流采样 单元通过降压型恒流可调光驱动控制单元连接MCU模块，所述降压型恒流可调光驱动控制 单元还与功率开关相连。 作为上述技术方案的进一步改进，所述MCU模块上还可以连接照度检测单元或亮 度调节单元，其可以对负载LED灯串的发光强度和周围环境亮度进行检测，所述MCU模块对 检测到的环境亮度信号进行运算处理，输出信号给功率驱动单元，由功率驱动单元对负载 LED灯串进行功率调节。 本技术的有益效果是本技术的市电LED照明驱动器在整流单元之后设 有源功率因数校正电路，无须隔离变压器，直接输出直流电压，减少了能量传输的环节，能 量利用率高，由于功率因数校正电路处于准谐振工作状态，降低了高频转换的能量损耗，提 高能量使用效率，同时降低了电流电压的谐波分量，从而提高了整个驱动的功率因数，并有 效抑制了谐波；同时其工作电流处于连续状态，有效降低了谐波分量，并且使电流与输入电 压的相位相同，将整个电路的功率因数提高到0. 99以上，减少了谐波对电网的污染。 此外，在驱动器中设置有温度检测单元，将LED芯片的工作温度作为驱动器的优 化控制参数，从根本上确保LED芯片在使用过程中不会因为温度过高或热击穿而导致光 衰，縮短LED芯片的使用寿命，充分挖掘LED光源长寿命的优势，将LED芯片的工程化使用 寿命从目前的5000小时提高到50000小时以上。 本技术在LED照明驱动器设计中实现照度、亮度、工作电流、P丽脉宽调制的 优化控制模型，进行温度控制、照明亮度控制等各种控制信号进行优化处理，提供智能化、 程式化的LED灯串控制功能，实现LED灯串发光效率高、使用寿命长、控制手段灵活、场景效 果可变等人性化、智能化控制功能，并将LED照明驱动器的综合节能率提高10%以上，将有 效节约各类社会资源，从而取得良好的社会效益。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明 附图说明图1是本技术原理框图； 图2是本技术驱动器部分电路原理图； 图3是本技术MCU模块电路原理图； 图4是本技术温度检测部分电路原理图； 图5是本技术照度检测部分电路原理图； 图6是本技术功率驱动单元中对LED灯串进行功率调节的电路原理图。具体实施方式参照图1、图2，本技术的一种市电LED照明驱动器，其包括 电磁滤波模块，在本技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种市电ＬＥＤ照明驱动器，其特征在于：包括　　整流模块，其输入端接入市电电网，对输入电流进行整流与滤波；　　有源准谐振功率因数校正模块，其输入端与整流模块输出端相连，可以抑制ＬＥＤ驱动器产生的谐波，并对功率因数进行补偿；　　直流电压输出模块，其输入端与有源准谐振功率因数校正模块的输出端相连，为负载ＬＥＤ灯串提供工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪泉，钱静，钟卓鹏，
申请(专利权)人：广州复旦奥特科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]