CN102083263A - Led高频恒流驱动电源及基于该驱动电源的led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可提高稳定性、大大降低故障率的LED高频恒流驱动电源，包括：整流电路、有源功率因数校正电路、逆变电路和恒流电感，所述的整流电路的输出端与有源功率因数校正电路的输入端相连，有源功率因数校正电路的输出端与逆变电路的输入端相连，逆变电路的输出端通过恒流电感与LED灯相连，其中，恒流电感的感抗不小于LED灯正向导通电阻的20倍。本发明还公开一种与上述的驱动电源相对应、并可提高驱动电源效率的LED灯的连接电路。上述的驱动电源尤其适用于大功率LED灯。

Description

LED高频恒流驱动电源及基于该驱动电源的LED灯
技术领域
本发明涉及到用于照明的LED灯，尤其涉及到LED高频恒流驱动电源及基于该驱动电源的LED灯。
背景技术
采用发光二极管（LED）组构成LED灯是未来照明的主流方向，受到了世界各国的重视。近几年来，LED发展迅猛，不仅发光效率不断提高，而且发光功率也不断提升，已成为实际意义上的照明光源。目前，LED灯的驱动电源都是采用了开关电源技术，先是直流稳压，然后再恒流驱动，而且，恒流电路绝大部分是用脉宽调制（PWM）芯片进行控制的，使流过LED灯的平均电流得以恒定。众所周知，LED灯是一种长寿命的光源，但是，现有的驱动电源的成本较高，并且，故障率较高，再加上开关电源中采用了较多的使用寿命较短的电解电容（电解液泄漏等原因导致电容失效），使得其工作寿命较短，与长寿命的LED灯非常不相称。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可提高稳定性、大大降低故障率的LED高频恒流驱动电源。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：LED高频恒流驱动电源，包括：整流电路、有源功率因数校正电路、逆变电路和恒流电感，所述的整流电路的输出端与有源功率因数校正电路的输入端相连，有源功率因数校正电路的输出端与逆变电路的输入端相连，逆变电路的输出端通过恒流电感与LED灯相连，其中，恒流电感的感抗不小于LED灯正向导通电阻的20倍。
所述逆变电路的输出频率在20K~200K赫兹之间。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种与上述的驱动电源相对应、并可提高驱动电源效率的LED灯。
为解决上述的另一个技术问题，本发明所采用的技术方案为：基于上述的驱动电源的LED灯，包括：至少两个并联在一起、导通方向相反的LED组，每个LED组中，所有LED的导通方向一致。
本发明的有益效果是：本发明所述LED高频恒流驱动电源的电路十分简单，逆变电路产生的高频交流输出通过恒流电感对LED灯进行供电，可靠性高，工作寿命长，成本低，工作效率高，尤其适用于大功率LED灯。除此之外，与该驱动电源相对应的LED灯，可大大提高驱动电源的效率。
附图说明
图1是本发明所述驱动电源和LED灯的电路图一。
图2是本发明所述驱动电源和LED灯的电路图二。
图3是本发明所述隔离输出的电路图。
图4是本发明所述驱动电源和LED灯的方框示意图。
图4中：1、整流电路，2、有源功率因数校正电路，3、逆变电路，4、恒流电感，5、LED灯。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图4所示，本发明所述LED高频恒流驱动电源，包括：整流电路1、有源功率因数校正电路2、逆变电路3和恒流电感4，整流电路1的输出端与有源功率因数校正电路2的输入端相连，有源功率因数校正电路2的输出端与逆变电路3的输入端相连，逆变电路3的输出端通过恒流电感4与LED灯5相连，其中，恒流电感4的感抗不小于LED灯5正向导通电阻的20倍，通常情况下，恒流电感4的感抗为LED灯5正向导通电阻的100倍；逆变电路3的输出频率在20K~200K赫兹之间，通常在50K赫兹左右。
如图1所示，上述的有源功率因数校正电路2采用了L6562作控制器，实现了高功率因数、低谐波失真、宽电压应用、超压欠压保护等功能，逆变电路3将有源功率因数校正电路2输出的400V直流稳定电压利用半桥驱动器IR2153D逆变成稳定的高频交流（由于有源功率因数校正电路2输出的直流电压是稳定的，所以逆变后的高频电压也是恒定的）；由于恒流电感4的感抗（2ΠfL）远远大于LED灯5的正向导通电阻Re，因此，流过LED灯5的平均电流就取决于恒流电感4的感抗，LED灯5的正向导通电阻可以忽略不计。这样就实现了高频交流对LED灯5的恒流供电。本实施例中，为符合EMC要求，所述的整流电路1的输入端接入共模电感L1和差模电感L2及电容C1、C2、和 C3；有源功率因数校正电路2是由集成电路L6562及***元件（升压电感L3，开关管Q1等）组成的，实现高功率因数、低谐波失真、宽输入电压、超压欠压保护等功能，使电容C8上的直流高压输出高度稳定，同时，电容C8采用的是无极性电容，可靠性高、寿命长，逆变电路3即DC/AC变换电路采用了集成电路IR2153D构建的半桥驱动器，由三极管Q1、Q2输出高频驱动电流；输出短路保护是由三极管Q4及其基极电路组成的，当输出短路时，集成电路IR2153D将停止振荡而无输出。
图2所示的LED高频恒流驱动电源的电路与图1的差异在于：图2所示的电路中的逆变电路3是通过自激振荡方式来实现的。
如图1、图2所示，本发明所述的LED灯5由两个并联在一起、导通方向相反的LED组构成，每个LED组中，所有LED的导通方向一致。这样构建的LED灯5就可通过交流了，所述驱动电源输出的高频交流的正、负半周均对LED灯5供电，大幅提高了所述驱动电源的效率。
如图3所示，如果LED灯5需要隔离时，可采用高频变压器T进行隔离。

Claims (3)

1.LED高频恒流驱动电源，包括：整流电路，其特征在于：还包括有源功率因数校正电路、逆变电路和恒流电感，所述的整流电路的输出端与有源功率因数校正电路的输入端相连，有源功率因数校正电路的输出端与逆变电路的输入端相连，逆变电路的输出端通过恒流电感与LED灯相连，其中，恒流电感的感抗不小于LED灯正向导通电阻的20倍。
2.如权利要求1所述的LED高频恒流驱动电源，其特征在于：所述逆变电路的输出频率在20K~200K赫兹之间。
3.基于权利要求1所述驱动电源的LED灯，其特征在于：该LED灯包括至少两个并联在一起、导通方向相反的LED组，每个LED组中，所有LED的导通方向一致。
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