一種單級pfc反激式led恆壓電路的製作方法
2023-10-07 02:10:24
一種單級pfc反激式led恆壓電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種單級PFC反激式LED恆壓電路，通過EMI濾波、整流橋、π型濾波電路等將交流電壓變為類似正弦波形的電壓，流過變壓器T1的初級線圈，線圈中電流線性增加，次級電路中整流二極體截止，變壓器存儲能量；當檢測電流電阻兩端電壓達到晶片的CS端的參考電壓時，開關管截止，次級電路中整流二極體導通，變壓器將儲存的能量傳遞到次級線圈中，為負載供電，且輸出端電解電容充電；當檢測到變壓器完全退磁後，開關管導通，進入下一個工作周期。採用本實用新型的技術方案，輸出電壓的功率因數達到0.92以上。
【專利說明】一種單級PFC反激式LED恆壓電路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於LED照明領域，特別涉及一種PFC反激式LED恆壓電路。
【背景技術】
[0002]在LED驅動電源中，交流輸入電源經過整流濾波後，非線性負載使得輸入電流波形畸變，產生的諧波電流會汙染電網並幹擾其他用電設備。因此必須通過功率因數校正電路提高LED驅動電路的功率因數。提高LED驅動電路的功率因數要從成本、體積和輸入輸出比等因數綜合考慮。本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種採用反激式拓撲結構的LED恆壓電路。
實用新型內容
[0003]為了克服上述現有技術的缺陷，實用新型提供一種電路簡單、有高的功率因數的PFC反激式LED恆壓電路，使輸出電壓的功率因數達到0.92以上。
[0004]為解決現有技術存在的問題，本實用新型的技術方案為:
[0005]一種PFC反激式LED恆壓電路，包括PFC控制晶片0B6563、光電耦合器PC817A、M0S管Q3、開關管Q2、變壓器T1、三端可調分流基準源TL431、TVS管P6KE200A、穩壓二極體ZD1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六分壓電阻R16、第十七電阻R17、第十八分壓電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四分壓電阻R24、第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第二十七滑動變阻器R27、輸出端第一電解電容Cl、輸出端第二電解電容C2、第三電容C3、輸出端第四電解電容C4、輸出端第五電解電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八補償電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12，第一整流二極體VD1、第二二極體VD2、第三整流二極體VD3、第四二極體VD4、第五二極體VD5、第六二極體VD6、第七二極體VD7 ；
[0006]PFC控制晶片0B6563的引腳I連接到第十三電阻R13的一端，PFC控制晶片0B6563的引腳8連接到第十三電阻R13的另一端、第五二極體VD5的陰極；第五二極體VD5的陽極連接到開關管Q2的射極，Q2的源極連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接到開關管Q2的基極、第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端連接第四電阻的一端，第四電阻R4的另一端連接第一電阻Rl的一端，第一電阻Rl的另一端與第三電阻R3的一端、變壓器Tl的引腳2，第三電阻R3的另一端與第八電阻R8的一端相連，第八電阻R8的另一端連接第十電阻的一端R10，第十電阻RlO的另一端連接到0B6563的引腳3，第一電阻Rl與第三電阻R3相連端和變壓器Tl的引腳2相連；第二i^一電阻R21的一端與第i^一電容Cll的一端、0B6563引腳3相連,第二^ 電阻R21的另一端與第^ 電容Cll的另一端、PGND相連；開關管Q2的基極和穩壓二極體ZDl的陰極相連；穩壓二極體ZDl的陽極接PGND ；0B6563引腳I連接第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端連接到0B6563的引腳2 ;第八電容C8 —端和第十二電阻R12的一端相連,另一端與第^ 電阻Rll的一端相連，第H^一電阻Rll的另一端與第十二電阻R12的另一端相連；0B6563引腳4連接第十二電容C12的一端，第十二 C12另一端接PGND ；0B6563引腳4和第二十二電阻R22的一端相連，第二十二電阻R22的另一端連接到MOS管Q3的漏極；M0S管Q3的漏極和第二十三電阻R23的一端相連，第二十三電阻R23另一端和PGND、第二十六電阻R26的一端相連,第二十六電阻R26另一端連接第二十五電阻R25的一端，第二十五電阻R25的另一端連接到0B6563的引腳I ;M0S管Q3的柵極連接第十七電阻R17的一端，第十七電阻R17的另一端和0B6563的引腳7相連，MOS管Q3的柵極和第十九電阻R19的一端相連，第十九電阻R19的另一端和0B6563引腳6相連；0B6563引腳6接PGND ；
[0007]變壓器Tl的引腳2連接TVS管P6KE200A的陽極，TVS管P6KE200A的陰極連接第四二極體VD4的陰極，第四二極體VD4的陽極與Tl的引腳4、MOS管Q3的源極相連；P6KE200A的陽極又與第十七電阻R7的一端和第六電容C6的一端相連，P6KE200A的陰極又與第十七電阻R7的另一端和第六電容C6的另一端相連；T1的引腳9與第一二極體VDl的陽極相連，第一二極體VDl的陰極和第二電解電容C2的陽極、第一電解電容Cl的陽極相連；變壓器Tl的引腳11和第二電解電容C2的陰極、第一電解電容Cl的陰極相連；第一電容Cl的陽極為電壓輸出埠 V0UT_1，陰極為SGND ;變壓器TAN_3與變壓器Tl同芯；TAN_3的引腳6連接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接到0B6563的引腳5、第二二極體VD2的陽極；第二二極體VD2的陰極連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接到開關管Q2的源極、第三電解電容C3的陽極，第三電解電容C3的陰極接PGND ；TAN_3的引腳8和PGND、第七電容C7的一端相連，第七電容C7的另一端接SGND ；TAN_3的引腳13與第三二極體VD3的陽極、第四電解電容C4的陽極相連，第四電解電容C4的陰極和TAN_3的引腳14相連，第四電容C4的陽極和第五電解電容C5的一端相連，第五電解電容C5的陰極與第四電阻C4的陰極相連；C4的陽極接+12V電源，陰極接GND_12V ；
[0008]光電耦合器PC817A的引腳4和開關管Q2的基極相連，引腳3接PGND，引腳I與第十六電阻R16的一端相連,第十六電阻R16的另一端連接第十八電阻R18的一端,第十八電阻R18的另一端與第九電容C9的一端相連，第九電容C9的另一端與第二十電阻R20的一端相連，第二十電阻R20的另一端接光電耦合器PC817A的引腳2;第十八電阻R18和第二十電阻R20相連端和三端可調分流基準源TL431的引腳3相連；第十六電阻R16、第十五電阻R15的相連端和第十電解電容ClO的陽極相連，第十電解電容ClO的陰極連接到第六二極體VD6的陽極、第七二極體VD7的陰極；VD6的陰極與TL431引腳3、第二十四電阻R24的一端相連，第二十四電阻R24的另一端連接到滑動變阻器R27的一端；滑動變阻器R27的另一端和滑動端接SGND、第七二極體VD7的陽極；SGND連接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端與GND_12V相連。
[0009]與現有技術相比，本實用新型電路結構簡單，輸出電壓的功率因數達到0.92以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型一種單級PFC反激式LED恆壓電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0011]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0012]相反，本實用新型涵蓋任何由權利要求定義的在本實用新型的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本實用新型。
[0013]如圖1所示，本實用新型PFC反激式LED恆壓電路包括PFC控制晶片0B6563，光電耦合器PC817A，MOS管Q3，開關管Q2，變壓器T1、TAN-3，三端可調分流基準源TL431，TVS管P6KE200A，穩壓二極體ZDl，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六分壓電阻R16、第十七電阻R17、第十八分壓電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四分壓電阻R24、第二十五電阻R25、第二十六電阻R26，第二十七滑動變阻器R27，輸出端第一電解電容Cl、輸出端第二電解電容C2、第三電容C3、輸出端第四電解電容C4、輸出端第五電解電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八補償電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12，第一整流二極體VD1、第二二極體VD2、第三整流二極體VD3、第四二極體VD4、第五二極體VD5、第六二極體VD6、第七二極體VD7 ；
[0014]PFC控制晶片0B6563的引腳I連接到第十三電阻R13的一端，PFC控制晶片0B6563的引腳8連接到第十三電阻R13的另一端、第五二極體VD5的陰極；第五二極體VD5的陽極連接到開關管Q2的射極，Q2的源極連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接到開關管Q2的基極、第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端連接第四電阻的一端，第四電阻R4的另一端連接第一電阻Rl的一端，第一電阻Rl的另一端與第三電阻R3的一端、變壓器Tl的引腳2，第三電阻R3的另一端與第八電阻R8的一端相連，第八電阻R8的另一端連接第十電阻的一端R10，第十電阻RlO的另一端連接到0B6563的引腳3，第一電阻Rl與第三電阻R3相連端和變壓器Tl的引腳2相連；第二十一電阻R21的一端與第i^一電容Cll的一端、0B6563引腳3相連,第二^ 電阻R21的另一端與第^ 電容Cll的另一端、PGND相連；開關管Q2的基極和穩壓二極體ZDl的陰極相連；穩壓二極體ZDl的陽極接PGND ；0B6563引腳I連接第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端連接到0B6563的引腳2 ;第八電容C8 —端和第十二電阻R12的一端相連,另一端與第^ 電阻Rll的一端相連，第H^一電阻Rll的另一端與第十二電阻R12的另一端相連；0B6563引腳4連接第十二電容C12的一端，第十二 C12另一端接PGND ；0B6563引腳4和第二十二電阻R22的一端相連，第二十二電阻R22的另一端連接到MOS管Q3的漏極；M0S管Q3的漏極和第二十三電阻R23的一端相連，第二十三電阻R23另一端和PGND、第二十六電阻R26的一端相連,第二十六電阻R26另一端連接第二十五電阻R25的一端，第二十五電阻R25的另一端連接到0B6563的引腳I ;M0S管Q3的柵極連接第十七電阻R17的一端，第十七電阻R17的另一端和0B6563的引腳7相連，MOS管Q3的柵極和第十九電阻R19的一端相連，第十九電阻R19的另一端和0B6563引腳6相連；0B6563引腳6接PGND ；
[0015]變壓器Tl的引腳2連接TVS管P6KE200A的陽極，TVS管P6KE200A的陰極連接第四二極體VD4的陰極，第四二極體VD4的陽極與Tl的引腳4、MOS管Q3的源極相連；P6KE200A的陽極又與第十七電阻R7的一端和第六電容C6的一端相連，P6KE200A的陰極又與第十七電阻R7的另一端和第六電容C6的另一端相連；T1的引腳9與第一二極體VDl的陽極相連，第一二極體VDl的陰極和第二電解電容C2的陽極、第一電解電容Cl的陽極相連；變壓器Tl的引腳11和第二電解電容C2的陰極、第一電解電容Cl的陰極相連；第一電容Cl的陽極為電壓輸出埠 V0UT_1，陰極為SGND ;變壓器TAN_3與變壓器Tl同芯；TAN_3的引腳6連接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接到0B6563的引腳5、第二二極體VD2的陽極；第二二極體VD2的陰極連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接到開關管Q2的源極、第三電解電容C3的陽極，第三電解電容C3的陰極接PGND ；TAN_3的引腳8和PGND、第七電容C7的一端相連，第七電容C7的另一端接SGND ；TAN_3的引腳13與第三二極體VD3的陽極、第四電解電容C4的陽極相連，第四電解電容C4的陰極和TAN_3的引腳14相連，第四電容C4的陽極和第五電解電容C5的一端相連，第五電解電容C5的陰極與第四電阻C4的陰極相連；C4的陽極接+12V電源，陰極接GND_12V ；
[0016]光電耦合器PC817A的引腳4和開關管Q2的基極相連，引腳3接PGND，引腳I與第十六電阻R16的一端相連,第十六電阻R16的另一端連接第十八電阻R18的一端,第十八電阻R18的另一端與第九電容C9的一端相連，第九電容C9的另一端與第二十電阻R20的一端相連，第二十電阻R20的另一端接光電耦合器PC817A的引腳2;第十八電阻R18和第二十電阻R20相連端和三端可調分流基準源TL431的引腳3相連；第十六電阻R16、第十五電阻R15的相連端和第十電解電容ClO的陽極相連，第十電解電容ClO的陰極連接到第六二極體VD6的陽極、第七二極體VD7的陰極；VD6的陰極與TL431引腳3、第二十四電阻R24的一端相連，第二十四電阻R24的另一端連接到滑動變阻器R27的一端；滑動變阻器R27的另一端和滑動端接SGND、第七二極體VD7的陽極；SGND連接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端與GND_12V相連。
[0017]其中，圖1中的SGND端、PGND端和GND_12V端為三個獨立的接地端；+12V端為12V電源輸入端。
[0018]當開關管Q2導通時，交流電壓經EMI濾波、整流橋、π型濾波電路變為類似正弦波形的電壓，流過變壓器Tl的初級線圈，線圈中電流線性增加，次級電路中整流二極體VD1、VD3截止，變壓器存儲能量。當檢測電流電阻R27兩端電壓達到晶片的CS端的參考電壓時，開關管Q2截止，VDU VD3導通，變壓器將儲存的能量傳遞到次級線圈中，為負載供電，且輸出端電解電容充電。當晶片ZCD引腳檢測到變壓器完全退磁後，開關管Q2導通，然後變壓器再次儲存能量，如此循環往復。
[0019]PFC恆壓輸出主電路電壓VOUTI由PC817A與TL431組成的反饋網絡電路中的分壓電阻R16、R18、R24、R27確定。當VOUTl大於預設的輸出電壓，R28上的電壓大於TL431的基準電壓2.5V，輸出的過壓信號通過PC817A反饋到0Β6563晶片的INV引腳。當反饋電壓信號大於INV引腳的基準電壓時，會有電流通過補償迴路C8、R11、R12流到COMP端。當該電流大於35 μ A時，晶片自動進入過壓保護系統，直到該電流降至10 μ A, 0B6563才會重新啟動工作。
[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種單級PFC反激式LED恆壓電路，其特徵在於，包括PFC控制晶片、光電耦合器、MOS管(Q3)、開關管(Q2)、變壓器(Tl)、變壓器(TAN_3)、三端可調分流基準源(TL431)、TVS管、穩壓二極體(ZDl)、第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六分壓電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八分壓電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第二十電阻(R20)、第二i^一電阻(R21)、第二十二電阻(R22)、第二十三電阻(R23)、第二十四分壓電阻(R24)、第二十五電阻(R25)、第二十六電阻(R26)，第二十七滑動變阻器(R27)、第一電解電容(Cl)、第二電解電容(C2)、第三電容(C3)、第四電解電容(C4)、第五電解電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八補償電容(C8)、第九電容(C9)、第十電容(ClO)、第i^一電容(C11)、第十二電容(C12)，第一整流二極體(VDl)、第二二極體(VD2)、第三整流二極體(VD3)、第四二極體(VD4)、第五二極體(VD5)、第六二極體(VD6)、第七二極體(VD7)。
2.根據權利要求1所述的單級PFC反激式LED恆壓電路，其特徵在於，所述PFC控制晶片的引腳I連接到第十三電阻(R13)的一端，PFC控制晶片的引腳8同時連接到第十三電阻(R13)的另一端和第五二極體(VD5)的陰極；第五二極體(VD5)的陽極連接到開關管(Q2)的射極，(Q2)的源極連接第九電阻(R9)的一端，第九電阻(R9)的另一端同時連接到開關管(Q2)的基極和第六電阻(R6)的一端，第六電阻(R6)的另一端連接第四電阻(R4)的一端，第四電阻(R4)的另一端連接第一電阻(Rl)的一端，第一電阻(Rl)的另一端同時連接到第三電阻(R3)的一端和變壓器(Tl)的引腳2，第三電阻(R3)的另一端與第八電阻(R8)的一端相連，第八電阻(R8)的另一端連接第十電阻(RlO)的一端，第十電阻(RlO)的另一端連接到PFC控制晶片的引腳3，第一電阻(Rl)與第三電阻(R3)相連端和變壓器(Tl)的引腳2相連；第二i^一電阻(R21)的一端與第i^一電容(Cll)的一端、PFC控制晶片引腳3相連，第二i 電阻(R21)的另一端與第^ 電容(Cll)的另一端和地相連；開關管(Q2)的基極和穩壓二極體(ZDl)的陰極相連；穩壓二極體(ZDl)的陽極接地；PFC控制晶片引腳I連接第十二電阻(R12)的一端，第十二電阻(R12)的另一端連接到PFC控制晶片的引腳2 ;第八電容(C8) —端和第十二電阻(R12)的一端相連,另一端與第^ 電阻(Rll)的一端相連，第十一電阻(Rll)的另一端與第十二電阻(R12)的另一端相連；PFC控制晶片引腳4連接第十二電容(C12)的一端，第十二電容(C12)另一端接地；PFC控制晶片引腳4和第二十二電阻(R22)的一端相連，第二十二電阻(R22)的另一端連接到MOS管(Q3)的漏極；MOS管(Q3)的漏極和第二十三電阻(R23)的一端相連，第二十三電阻(R23)另一端和地、第二十六電阻(R26)的一端相連，第二十六電阻(R26)另一端連接第二十五電阻(R25)的一端，第二十五電阻(R25)的另一端連接到PFC控制晶片的引腳I ;M0S管(Q3)的柵極連接第十七電阻(R17)的一端，第十七電阻(R17)的另一端和PFC控制晶片的引腳7相連，MOS管(Q3)的柵極和第十九電阻(R19)的一端相連，第十九電阻(R19)的另一端和PFC控制晶片引腳6相連並接地；變壓器(TI)的引腳2連接TVS管的陽極，TVS管的陰極連接第四二極體(VD4)的陰極，第四二極體(VD4)的陽極與變壓器(Tl)的引腳4、M0S管(Q3)的源極相連；TVS管的陽極又與第十七電阻(R7)的一端和第六電容(C6)的一端相連，TVS管的陰極又與第十七電阻(R7)的另一端和第六電容(C6)的另一端相連；變壓器(Tl)的引腳9與第一二極體(VDl)的陽極相連，第一二極體(VDl)的陰極和第二電解電容(C2)的陽極、第一電解電容(Cl)的陽極相連；變壓器(Tl)的引腳11和第二電解電容(C2)的陰極、第一電解電容(Cl)的陰極相連；第一電容(Cl)的陽極為電壓輸出埠，陰極為信號地；變壓器(TAN_3)的引腳6連接第十四電阻(R14)的一端，第十四電阻(R14)的另一端連接到PFC控制晶片的引腳5、第二二極體(VD2)的陽極；第二二極體(VD2)的陰極連接第二電阻(R2)的一端，第二電阻(R2)的另一端連接到開關管(Q2)的源極、第三電解電容(C3)的陽極，第三電解電容(C3)的陰極接PGND ;變壓器(TAN_3)的引腳8和保護地、第七電容(C7)的一端相連，第七電容(C7)的另一端接信號地；變壓器(TAN_3)的引腳13與第三二極體(VD3)的陽極、第四電解電容(C4)的陽極相連，第四電解電容(C4)的陰極和變壓器(TAN_3)的引腳14相連，第四電容(C4)的陽極和第五電解電容(C5)的一端相連,第五電解電容(C5)的陰極與第四電阻(C4)的陰極相連；第四電阻(C4)的陽極接+12V電源，陰極接GND_12V ;光電耦合器的引腳4和開關管(Q2)的基極相連，其引腳3接保護地，其引腳I與第十六電阻(R16)的一端相連，第十六電阻(R16)的另一端連接第十八電阻(R18)的一端，第十八電阻(R18)的另一端與第九電容(C9)的一端相連,第九電容(C9)的另一端與第二十電阻(R20)的一端相連，第二十電阻(R20)的另一端接光電耦合器的引腳2 ;第十八電阻(R18)和第二十電阻(R20)相連端和三端可調分流基準源的引腳3相連；第十六電阻(R16)、第十五電阻(R15)的相連端和第十電解電容(ClO)的陽極相連，第十電解電容(ClO)的陰極連接到第六二極體(VD6)的陽極、第七二極體(VD7)的陰極；第六二極體(VD6)的陰極與三端可調分流基準源(TL431)引腳3、第二十四電阻(R24)的一端相連，第二十四電阻(R24)的另一端連接到滑動變阻器(R27)的一端；滑動變阻器(R27)的另一端和滑動端與信號地、第七二極體(VD7)的陽極連接；第五電阻(R5)的一端接信號地，第五電阻(R5)的另一端與GND_12V相連。
【文檔編號】H05B37/02GK204090217SQ201420385744
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月12日 優先權日:2014年7月12日
【發明者】胡斌, 崔佳民, 邵李煥 申請人:慈谿銳恩電子科技有限公司