一種採用初級檢測和調控的led燈驅動電源的製作方法
2023-05-21 14:30:01
一種採用初級檢測和調控的led燈驅動電源的製作方法
【專利摘要】一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源，由依次順序連接的EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恆流驅動電路組成，其連接關係如附圖所示。EMI濾波電路是由電容和共模電感組成的電磁幹擾濾波器。整流濾波電路是由橋式整流器和電容組成的市電整流濾波電路。PFC校正電路是由電容、二極體和電阻組成的填谷式無源功率因數校正電路。恆流驅動電路由集成電路晶片OB2532、電阻、電容、開關變壓器、二極體和MOSFET管組成，輸出電壓為33V，輸出電流為333mA，輸出功率為10W，功率因數＞0.91，效率＞85%。其積極效果在於：電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數高、保護功能完善，使用壽命長。
【專利說明】—種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED驅動電源【技術領域】，具體涉及一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源。
【背景技術】
[0002]LED (Lighting Emitting Diode)燈與傳統的白熾燈和螢光燈相比，具有發光效率高、發光單色性好、無輻射，節能環保、壽命長等諸多優點，符合國家「十二、五」規劃中節能環保的要求，是未來照明的發展趨勢。但是由於LED是一種特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，對電源的穩定性要求很高，所以需要採用專用驅動電源提供恆定電流點燃工作。電源供電不穩定，會導致LED發光效率降低，壽命縮短，甚至燒毀。國際市場對LED驅動電源的恆流精度、有效功率、效率轉換、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高。然而，現有的LED燈驅動電源成本高，性價比低，影響了 LED燈的推廣應用。
【發明內容】
[0003]為解決現有LED燈驅動電源的不足，本實用新型公開一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源。該驅動電源電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數高、保護功能完善，使用壽命長，可廣泛應用於小功率LED燈驅動電源領域。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:本實用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恆流驅動電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恆壓恆流驅動電路的電源輸入端；恆壓恆流驅動電路的輸出端接LED燈。恆流驅動電路由集成電路晶片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?Cl I，開關變壓器Tl，二極體D4、D5、D6,MOSFET管Ql組成。電阻R4和R5分別設計為36ΚΩ和5.1KΩ，恆流驅動電路的輸出電壓為33V。電阻R7和R8都設計為2.2 Ω，恆流驅動電路的輸出電流為333mA。
[0005]本實用新型的積極效果在於:電路簡單、成本低、體積小、重量輕、功率因數高、保護功能完善，使用壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0008]如附圖1所示，本實用新型由本實用新型由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恆流驅動電路組成。EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恆壓恆流驅動電路的電源輸入端；恆壓恆流驅動電路的輸出端接LED燈。[0009]如附圖2所示。
[0010]EMI濾波電路是由電容C1、C2和共模電感LI組成的電磁幹擾濾波器，可抑制市電電源與驅動電源之間的高頻電磁幹擾。其中C1、C2用於抑制串模幹擾信號，LI用於抑制共模幹擾信號。串接在AC輸入端的Fl為保險絲，RT為熱敏電阻，RT可防止浪湧電流對後面器件的電流衝擊造成損害。
[0011 ] 整流濾波電路是由橋式整流器BDl和電容C3組成的市電整流濾波電路，對輸入的AC電壓進行整流，將得到直流電壓為驅動電源供電。
[0012]PFC校正電路是由電容C4、C5，二極體Dl、D2、D3，電阻Rl組成的填谷式無源功率因數校正電路。在AC輸入電壓的每個半周期內，當AC電壓幅度高於其峰值的50%時，D2導通，而Dl和D3反向偏置截止，C4和C5以串聯方式被充電。當AC電壓幅度降至其峰值的50%時以下，D2將反向偏置截止，Dl和D3導通，C4和C5並聯放電，放電電流流入負載。Rl有浪湧緩衝和限流功能，能改善THD，提高功率因數。在不加PFC電路時，在AC輸入電壓的半周期內，輸入電流導通角僅60°，功率因數不超過0.6。採用這種填谷式PFC電路替代單個電容，電流導通角增加到120°，功率因數達0.9以上，3次和5次諧波電流分別降至17%和15%以下，總諧波失真THD < 30%,符合能源之星SSL功率因數大於0.9的要求，並滿足EN55015B EMI 要求。
[0013]恆流驅動電路由集成電路晶片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?Cl I，開關變壓器Tl，二極體D4、D5、D6，MOSFET管Ql組成，輸出電壓為33V，輸出電流為333mA，輸出功率為10W，具有軟啟動、逐周期限流、VDD過壓保護、VDD箝位和欠壓鎖定保護等保護功能。
[0014]0B2532是一種經濟高效的PWM控制器，外置MOS管，不用考慮晶片的散熱問題。內置CV和CC控制，在CV控制中，輸出電壓的調節是通過初級端控制，省掉類似光耦TL431等元件，可降低LED驅動電源的成本，在CC控制模式下，調節輸出電流恆定。內置的軟啟動延長了晶片的壽命。集成On-bright公司專有的頻率抖動技術使器件具有優良的EMI性能。
[0015]輸入的AC電壓經過整流橋濾波之後得到的直流電壓，通過R2降壓加到0B2532的VDD引腳，內部的軟啟動電路使Ql進入開關工作狀態，由於開關管在截止的瞬間初級繞組會產生很大的尖峰電壓，這個尖峰電壓會造成開關管擊穿損壞，所以在初級繞組的兩端設計了由電阻R3、電容C7和肖特基二極體D4組成的尖峰電壓吸收回路。當開關管截止時，二極體D4導通，初級繞組和這部分電路形成了迴路，從而實現尖峰電壓的吸收。
[0016]為提高效率，該驅動電源設計了一個輔助繞組給0B2532供電，輔助繞組的輸出經D5整流和C8濾波之後形成大約19V的電壓給0B2532供電。同時，這個繞組還提供採樣電壓，輸出電壓經過R4和R5分壓之後反饋到0B2532的INV引腳。0B2532晶片的GATE引腳是脈衝的輸出端，輸出端與場效應管Ql的柵極連接以控制開關管工作到開關狀態。Tl初級的感應電壓經變壓器變壓之後，經過快速恢復二極體D6整流電容ClO濾波後，輸出的直流電壓給LED燈供電。在二極體D6兩端並聯電容C9和電阻R9，可防止二極體D6工作在高頻開關狀態時產生振蕩。
[0017]輔助繞組的電壓通過電阻R4和R5的分壓加到0B2532的INV引腳，在誤差放大器上，採樣電壓與參考電壓(2.0V)比較，輸出COMP腳反映負載情況和控制PWM開關頻率來調節輸出電壓，達到恆壓目的。本實用新型將電阻R4和R5分別設計為36K Ω和5.1K Ω，恆流驅動電路的輸出電壓為33V。[0018]0B2532的恆流電流和最大輸出功率通過CS腳上的外部電流檢測電阻R7和R8外部調節，通過恆流電流的改變可以調節輸出功率。R7和R8越大，恆流電流越小，則輸出功率越小，本實用新型將電阻R7和R8都設計為2.2 Ω，恆流驅動電路的輸出電流為333mA。
[0019]0B2532可以根據負載情況和工作模式來調整開關頻率，無需外部頻率設定器件。在最大輸出功率時，開關頻率內設為60KHz。
[0020]0B2532具有逐周期流限功能，通過CS腳的檢測電阻檢測開關電流。前沿消隱電路抑制了功率MOSFET導通瞬間的電壓尖峰，因此無需外部檢測輸入的RC濾波器。PWM佔空比由電流檢測輸入電壓和誤差放大器的輸出電壓共同決定。
[0021]在0B2532內，通過電纜壓降補償來完成負載調節。INV腳上產生的失調電壓通過內部電流流入電阻分壓器。此電流反比於COMP引腳電壓，結果是它又反比於輸出負載電流，因此電纜壓降損失能夠被補償。當負載電流從滿載下降到空載時，INV腳的失調電壓會上升。也可以通過調節電阻分壓器來補償被使用的各種電纜上的壓降。
[0022]0B2532具有逐周期流限(OCP)、VDD箝位、軟啟動和VDD欠壓鎖定(UVLO)等保護功能。VDD由變壓器 輔助繞組供電。當VDD電壓下降到低於UVLO (ON)限制時，0B2532的輸出被切斷，之後轉換器進入重起時序。
[0023]本實用新型實現了功率因數校正，線路功率因數> 0.91，滿足能源之星SSL在商業環境下功率因數≥0.9的要求。不同AC輸入電壓下，AC280V時功率因數最低，但也達
0.91 ;在八0 210~215 V的輸入下，最高達0.93。
[0024]AC210~280V輸入電壓範圍內效率> 85%，在AC210V的效率最高，達86.28% ;在AC280V時的效率最低，為85.06%。
[0025]本實用新型基於0B2532的恆流LED燈驅動電源，提供了一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源的低成本和高性能解決方案，擁有廣闊的應用前景。
【權利要求】
1.一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源，其特徵是:它由EMI濾波電路、整流濾波電路、PFC校正電路和恆流驅動電路組成；EMI濾波電路的輸入端接交流市電電源，輸出端接整流濾波電路的輸入端；PFC電路的輸入端整流濾波電路的輸出端，PFC電路的輸出端接恆壓恆流驅動電路的電源輸入端；恆壓恆流驅動電路的輸出端接LED燈；恆流驅動電路由集成電路晶片0B2532，電阻R2?R10，電容C6?C11，開關變壓器Tl，二極體D4、D5、D6，MOSFET管Ql組成。
2.根據權利要求1所述的一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源，其特徵是:電阻R4和R5分別設計為36K Ω和5.1K Ω，恆流驅動電路的輸出電壓為33V。
3.根據權利要求1所述的一種採用初級檢測和調控的LED燈驅動電源，其特徵是:電阻R7和R8都設計為2.2 Ω，恆流驅動電路的輸出電流為333mA。
【文檔編號】H05B37/02GK203504839SQ201320628674
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】張新安 申請人:張新安