基于功率因数控制器的单级反激式驱动器及发光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于功率因数控制器的单级反激式驱动器及发光系统。该驱动器包括：包括原边绕组的原边电路、包括副边绕组的副边电路、功率因数控制器、电流反馈电路、电压反馈电路以及反馈信号生成电路。其中，在副边电路中，通过第一分压电阻和第二分压电阻对输出电压进行分压，从而向电压反馈电路提供对输出电压的采样，第一分压电阻或者第二分压电阻与具有容性阻抗的补偿支路并联。通过该驱动器，可以避免在启动阶段出现过冲。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及驱动器及应用了该驱动器的发光系统，具体地，涉及基于功率因数控制器(PFC)的单级反激式驱动器，该驱动器尤其用于驱动发光二极管(LED)。
技术介绍
对于LED而言，单级反激式驱动器是一种实现高功率因数(PF)和低物料清单(BOM)成本的简单方案。该方案可以使用诸如L6562的功率因数控制器来作为反激控制器进行操作。当然，该方案也可以用于为其他用电设备提供驱动器。
技术实现思路
率因数控制器并不具有软启动功能的情况下过冲问题更加显著。对于LED而言，过冲是有风险的，并且有可能损坏LED模块。因此，期望优化在启动阶段的输出电压Vout和输出电流lout，避免在启动阶段出现过冲。根据本技术的实施例，提供了一种基于功率因数控制器的单级反激式驱动器，其包括原边电路，其从交流电源接收供电；副边电路，其耦合到原边绕组，并且对负载进行供电；功率因数控制器，其基于反馈信号来控制原边电路的通断；电流反馈电路，其基于对驱动器的输出电流的采样，控制输出电流，并且输出电流反馈信号；电压反馈电路，其基于对驱动器的输出电压的采样，控制输出电压，并且输出电压反馈信号；以及反馈信号生成电路，其基于来自电流反馈电路的电流反馈信号和来自电压反馈电路的电压反馈信号，向功率因数控制器提供反馈信号。其中，在副边电路中，通过第一分压电阻和第二分压电阻对输出电压进行分压，从而向电压反馈电路提供对输出电压的采样，第一分压电阻或者第二分压电阻与具有容性阻抗的补偿支路并联。优选地，电流反馈电路包括电流误差放大器和电流反馈支路，其中电流误差放大器的同相输入端连接至第一基准电压，电流误差放大器的反相输入端连接到第一比较电压，电流误差放大器的输出端经由电流反馈支路连接到电流误差放大器的反相输入端，并且电流误差放大器的输出端向反馈信号生成电路输出电流反馈信号，第一比较电压是对输出电流的采样。此外，优选地，电压反馈电路包括电压误差放大器和电压反馈支路，其中电压误差放大器的同相输入端连接至第二基准电压，电压误差放大器的反相输入端连接到第二比较电压，电压误差放大器的输出端经由电压反馈支路连接到电压误差放大器的反相输入端，并且电压误差放大器的输出端向反馈信号生成电路输出电压反馈信号，第二比较电压是对输出电压的米样。该驱动器优选地被配置为对发光二极管进行驱动。此外，所述功率因数控制器优选地为不具有软启动功能的功率因数控制器，更优选地为L6562。优选地，补偿支路包括串联的补偿电容和补偿电阻。优选地，补偿支路被配置为使得其时间常数在调整时间的I倍与I. 2倍之间，该调整时间是指在驱动器没有补偿支路的情况下，驱动器在启动后从输出电流从第一次达到额定电流起、到基本稳定在额定电流处为止的时间。根据本技术的实施例，还提供了一种包括多个发光单元的发光系统，其中至少一个发光单元包括由上述驱动器来驱动的发光二极管。通过根据本技术的实施例所提供的驱动器，避免了在启动阶段出现过冲。此夕卜，在补偿支路中使用例如补偿电容和补偿电阻的情况下，由于电容和电阻部件的成本相对很低，根据本技术的实施例还提供了在几乎不产生额外的BOM成本的情况下避免过冲的可能性。附图说明从对说明本技术的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本技术的以上和其它目的、特点和优点将是明显的。要注意的是，在各附图中，相同或相似的部件或元素具有相同的附图标记。在附图中图I是基于功率因数控制器的单级反激式驱动器的总体配置框图；图2A示出了根据本技术的实施例的驱动器的配置示例；图2B示出了根据本技术的实施例的驱动器的另一配置示例；图3A和3B示出了不具有补偿支路的驱动器的输出电压和输出电流在启动阶段的变化；并且图3C和3D示出了具有补偿支路的驱动器的输出电压和输出电流在启动阶段的变化。具体实施方式根据本技术的实施例，提供了一种基于功率因数控制器的单级反激式驱动器，其包括原边电路，其从交流电源接收供电；副边电路，其耦合到原边绕组，并且对负载进行供电；功率因数控制器，其基于反馈信号来控制原边电路的通断；电流反馈电路，其基于对驱动器的输出电流的采样，控制输出电流，并且输出电流反馈信号；电压反馈电路，其基于对驱动器的输出电压的采样，控制输出电压，并且输出电压反馈信号；以及反馈信号生成电路，其基于来自电流反馈电路的电流反馈信号和来自电压反馈电路的电压反馈信号，向功率因数控制器提供反馈信号。其中，在副边电路中，通过第一分压电阻和第二分压电阻对输出电压进行分压，从而向电压反馈电路提供对输出电压的采样，第一分压电阻或者第二分压电阻与具有容性阻抗的补偿支路并联。以下，参照图I至图3D来说明上述根据本技术的实施例的驱动器的具体配置例子。如图I所示，基于功率因数控制器的单级反激式驱动器的总体配置包括原边电路I (例如可以包括原边绕组)、副边电路2 (例如可以包括副边绕组)、功率因数控制器3、电流反馈电路4、电压反馈电路5以及反馈信号生成电路6。原边绕组及原边电路I与副边绕组及副边电路2相耦合，其中原边绕组与副边绕组的异名端彼此靠近布置。由外部的交流电源Vac向原边绕组及原边电路I供电。具体地，如图2A和2B所示，当原边绕组及原边电路I接通时，原边绕组和副边绕组形成的磁场储存能量，由与二极管Dl串联的输出滤波电容Cl向诸如LED的负载(未示出)提供能量；当原边绕组及原边 电路I关断时，原边绕组和副边绕组形成的磁场将储存的能量传送到负载和输出滤波电容Cl，以补偿输出滤波电容Cl单独向负载提供能量时的消耗。要注意的是，本领域普通技术人员可以根据设计需要和其他因素，采取不同于图2A和2B所示的其他方式来布置二极管Dl和输出滤波电容Cl，或者布置额外的二极管和电容。电流反馈电路4通过第一电流采样电阻R3和第二电流采样电阻R5得到第一比较电压Vcompl作为流经负载的输出电流Iout的采样。第一比较电压Vcompl被提供给电流反馈电路4中的电流误差放大器EAl的反相输入端。第一基准电压Vrefl被提供给电流误差放大器EAl的同相输入端。电流误差放大器EAl的输出端经由电流反馈支路连接到电流误差放大器EAl的反相输入端，在图2A和图2B中，电流反馈支路包括串联的电流反馈电阻R6和电流反馈电容C3。同时，电流误差放大器EAl的输出端电压Vl被提供给反馈信号生成电路6，作为电流反馈信号。当然，本领域普通技术人员可以根据设计需要和其他因素采用其他形式的电流反馈支路，或者以其他方式来布置整个电流反馈电路4。电压反馈电路5得到第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2之间的节点A处的第二比较电压Vcomp2作为负载两端(即，输出端子X-2A和X-2B)的输出电压Vout的采样(由于第一电流采样电阻R3阻值很小，因此可以近似认为第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2两端的电压等于输出电压Vout )。第二比较电压Vcomp2被提供给电压反馈电路5中的电压误差放大器EA2的反相输入端。第二基准电压Vref2被提供给电压误差放大器EA2的同相输入端。电压误差放大器EA2的输出端经由电压反馈支路连接到电压误差放大器EA2的反相输入端，在图2A和图2B中，电压反馈支路包括串联的电压反馈电阻R7和电压反馈电容C4。同时，电压误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功率因数控制器的单级反激式驱动器，其特征在于，所述驱动器包括：原边电路，其从交流电源接收供电；副边电路，其耦合到原边绕组，并且对负载进行供电；功率因数控制器，其基于反馈信号来控制原边电路的通断；电流反馈电路，其基于对所述驱动器的输出电流的采样，控制输出电流，并且输出电流反馈信号；电压反馈电路，其基于对所述驱动器的输出电压的采样，控制输出电压，并且输出电压反馈信号；以及反馈信号生成电路，其基于来自电流反馈电路的电流反馈信号和来自电压反馈电路的电压反馈信号，向功率因数控制器提供反馈信号；其中，在副边电路中，通过第一分压电阻和第二分压电阻对输出电压进行分压，从而向电压反馈电路提供对输出电压的采样，第一分压电阻或者第二分压电阻与具有容性阻抗的补偿支路并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘付晔伟，戴雪维，张泉，庄锡河，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：