带功率因素校正的单级恒流ＬＥＤ电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带功率因素校正的单级恒流ＬＥＤ电源，包括依次相连的ＥＭＩ／ＥＭＣ模块、桥式整流模块，其特征是：所述桥式整流模块的输出依次通过带功率因素校正的开关电源ＤＣ－ＤＣ转换模块、恒流限压控制模块连接到ＬＥＤ光源。本实用新型专利技术的优点是：通过功率因素校正和开关电源控制合二为一的方式，提高控制器的整体效率，降低成本，器件的减少，也降低了产品的故障率；通过取消寿命最短的高压电解电容，延长控制器寿命；通过采用同时带有电流环和电压环的电路，使输出恒流，电流精度可达±１％，同时限压。（*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灯电源，尤其是一种带功率因素校正的单级恒流LED电 源。
技术介绍
LED作为一种全新的照明方式，具有节约能源，寿命长，无汞污染等显著优点，发展 前景广阔。现有的LED电源一般采用传统的开关电源方案设计电路，开关电源控制部分是不 带功率因素校正的，从而给电网带来污染，功率大时尤其明显。如果需要功率因素校正，则 需要前面额外再增加一级功率因素校正电路。如图1，传统做法，先将交流输入整流成Vbusl，然后通过专门的功率因素校正电 路，如L6562A等，升压输出直流Vbus2。通过L6562A的调整，由于非阻性负载所导致的交流 输入电压和交流输入电流之间的相位角缩小至0，这样功率因素接近1。Vbus2输出后面接 一个大容量的高压电解电容El稳压滤波。通过传统的开关电源电路，比如TEA1552T，可以 把高压直流Vbus2通过变压器转变为驱动LED所需要的低压直流Vs。Vs再通过TL341的 稳压，便得到LED所需要的Vout。传统电路存在以下几个问题1，效率低。假设从Vbusl到Vbus2转换效率η 1，从Vbus2到Vs转换效率η 2，则 整体效率为ηΙΧ Π2，整体效率不佳。作为一种绿色照明方式，对LED照明来说，高效节能 是LED照明的基础和发展方向。2，成本高，故障率高。功率因素校正和开关电源转换采用2级电路，增加了器件成 本和生产成本，同时器件多，也会导致故障率高，影响LED照明的推广。3，寿命短。传统开关电源的做法，需要在Vbus2后面增加一个大容量高压电解电 容稳压滤波，由于电解电容在高压、高温的情况下，电解液易挥发，寿命短，成为制约整个控 制器寿命的短板。4，恒流效果差。传统开关电源一般采用恒压控制，恒压下的LED灯，电压的微小波 动都会导致电流的较大波动。电流波动大，即LED功率波动较大，会导致光照强度波动也 大，还会影响LED的寿命。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种带功率因素校正的单 级恒流LED电源，是一种单级、无高压电解电容以及恒流限压的控制方式。按照本技术提供的技术方案，所述带功率因素校正的单级恒流LED电源包括 依次相连的EMI/EMC模块、桥式整流模块，所述桥式整流模块的输出依次通过带功率因素 校正的开关电源DC-DC转换模块、恒流限压控制模块连接到LED光源。所述带功率因素校正的开关电源DC-DC转换模块包括L6562A芯片，L6562A芯片3的Vccl脚通过第一电阻接桥式整流模块输出的高电平，L6562A芯片的OUT脚连接第二电 阻和第二二极管的并联电路，第二二极管的正极接MOS管栅极，MOS管漏极通过变压器主绕 组接桥式整流模块输出的高电平，MOS管源极和L6562A芯片的CS脚通过第三电阻接地，变 压器辅助绕组一端接地，另一端通过第一二极管接所述Vccl脚，所述Vccl脚同时通过第二 电容接地，L6562A芯片的INV脚通过光耦与所述恒流限压控制模块连接。所述恒流限压控制模块包括TSM1052芯片，变压器次级绕组一端接地，另一端 通过第三二极管和电解电容组成的整流滤波电路提供直流电压，直流电压通过第四二极 管接TSM1052芯片的Vcc2脚，所述Vcc2脚连接稳压二极管的负极，稳压二极管正极接 地，TSM1052芯片的Vctrl脚通过第四电阻接第四二极管的负极，并通过第五电阻接地； TSM1052芯片的I sense脚通过第六电阻接地，所述直流电压和I sense脚接在LED光源两端 给LED光源供电。作为优选，所述直流电压和TSM1052芯片的Isense脚通过串联在LED光源两端的 共模滤波电感给LED光源供电。所述桥式整流模块的两个输出端之间连接第一电容，第一电容采用固态电容。本技术的优点是1、通过功率因素校正和开关电源控制合二为一的方式，提高控制器的整体效率， 效率由η1Χη2提高到η2，比同规格产品平均提高效率5%以上；降低成本，比同规格产 品平均降低30%以上；器件的减少，也降低了产品的故障率。2、通过取消寿命最短的高压电解电容，延长控制器寿命，理论寿命由万小时以内 延长到数万小时。3、通过采用同时带有电流环和电压环的电路，使输出恒流，电流精度可达士 1%， 同时限压。附图说明图1是现有技术的电路框图。图2是本技术电路框图。图3是本技术电路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术用于交流 176-264V输入，带功率因素校正，恒流输出的LED照明，包括如下部分1、EMI/EMC电路。防止外界和控制器相互之间的电磁干扰。2、桥式整流。用于将交流输入转变为直流Vbusl。3、功率因素校正芯片L6562A。同时实现功率因素校正和高低压变换两项功能。4、变压器。用于把高压直流Vbusl变成低压直流Vs。5、恒流限压芯片TSM1052。同时具有电流环和电压环，使得输出恒流，同时输出电 压限定在一定范围内。如图2所示按照功能模块划分，本技术包括依次相连的EMI/EMC模块、桥式 整流模块，桥式整流模块的输出依次通过带功率因素校正的开关电源DC-DC转换模块、恒4流限压控制模块连接到LED光源。如图3，本电源为单端反激式电路。所述EMI/EMC模块输入220V交流。在输入端并联一个压敏电阻VRl防止雷击。电 感Li，电容CX1，CX2，CY1-CY4起滤波作用。桥式整流模块的整流桥BDl将交流输入变成直 流Vbusl，Vbusl波形为半个正弦波形式。整流桥BDl的两个输出端之间连接第一电容Cl， 第一电容Cl采用固态电容，比如CBB电容，取消了寿命短的高压电解电容。所述带功率因素校正的开关电源DC-DC转换模块包括L6562A芯片IC1，L6562A芯 片ICl的Vccl脚通过第一电阻Rl接桥式整流模块输出的高电平Vbusl，L6562A芯片ICl 的OUT脚连接第二电阻R2和第二二极管D2的并联电路，第二二极管D2的正极接MOS管Ql 栅极，MOS管Ql漏极通过变压器主绕组NP接桥式整流模块输出的高电平Vbusl，MOS管Ql 源极和L6562A芯片ICl的CS脚通过第三电阻R3接地，变压器辅助绕组Naux —端接地，另 一端通过第一二极管Dl接所述Vccl脚，所述Vccl脚同时通过第二电容C2接地，L6562A芯 片ICl的INV脚通过光耦与所述恒流限压控制模块连接。所述恒流限压控制模块包括TSM1052芯片IC2，变压器次级绕组Ns —端接地，另一 端通过第三二极管D3和电解电容E2组成的整流滤波电路提供直流电压Vs，直流电压Vs通 过第四二极管D4接TSM1052芯片IC2的Vcc2脚，所述Vcc2脚连接稳压二极管D5的负极， 稳压二极管D5正极接地，TSM1052芯片IC2的Vctrl脚通过第四电阻R4接第四二极管D4 的负极，并通过第五电阻R5接地；TSM1052芯片IC2的Isense脚通过第六电阻R6接地，所 述直流电压Vs和Isense脚通过串联在LED光源两端的共模滤波电感L2给LED光源供电。L6562A通过对整流后Vbusl波形的跟踪，相机触发MOS管Ql，使得流过变压器主 绕组Np的电流包络和Vbusl同步。同时，变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】
带功率因素校正的单级恒流ＬＥＤ电源，包括依次相连的ＥＭＩ／ＥＭＣ模块、桥式整流模块，其特征是：所述桥式整流模块的输出依次通过带功率因素校正的开关电源ＤＣ－ＤＣ转换模块、恒流限压控制模块连接到ＬＥＤ光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑滨，
申请(专利权)人：无锡绿能电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]