CN104093245A - 一种高效隔离式led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高效隔离式LED驱动电路，具有高精确的一次侧完成恒压/恒流控制电路，包括整流输出电流进行EMI滤波的电路、隔离式高频变压器、RDC钳位电路、输出整流滤波电路、VCC产生电路、开关控制器。采用本发明，省去了光耦合器和所有二次侧CV/CC控制电路，也无需电流检测电阻，即可达到高效。在工作过程中，有自动重启动保护功能，可在输出短路或开路条件下将输出功率降低到95％以下，迟滞热关断功能，满足CEC及能源之星2.0要求。开关控制器可在极轻负载时提供恒定的效率。在AC265V输入情况下，空载功率损耗小于250mw，漏电流小于5uA(无需要Y电容）付合EN55015B和CISPR-22B级传导EMI限值。

Description

一种高效隔离式LED驱动电路

技术领域

 本发明涉及一种LED驱动电路，尤其涉及一种高效隔离式LED驱动电路。

背景技术

LED灯具有节能、使用寿命长、驱动电压低等优点，是一种新型绿色环保光源，广泛应用于阅读灯、手电筒、汽车大灯、小型聚光灯、标牌、穹顶照明、装饰明灯等各种场合之中。LED灯需采用恒流驱动方式，以保证其正常发光，而现有的驱动电路不具备自动重启动保护功能，在极轻负载时不能提供恒定的效率，且在输出短路或开路条件下不能降低输出功率，保证电路的安全性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高效隔离式LED驱动电路。可在工作中具有自动重启保护功能，或在输出短路或开路时将输出功率降低到95%以下。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高效隔离式LED驱动电路，包括整流输出电流进行EMI滤波的电路、隔离式高频变压器、RDC钳位电路、输出整流滤波电路、VCC产生电路、开关控制器；

所述RDC钳位电路与所述隔离式高频变压器的初级绕组并联，所述初级绕组通过所述开关控制器连接所述EMI滤波的电路的输出端，所述开关控制器通过内部MOSFET对所述初级绕组起开关动作，所述初级绕组起充放电操作；

所述输出整流滤波电路的输入端与所述隔离式高频变压器的次级绕组联接，输出端与LED负载联接；

所述隔离式高频变压器的辅助绕组与所述VCC产生电路、开关控制器联接；

所述初级绕组将能量传递到次级绕组，经所述输出整流滤波电路输出直流电压信号；

所述VCC产生电路为所述开关控制器提供供电电源，并为所述开关控制器提供开关反馈信号，使所述输出整流滤波电路输出恒压或恒流。

进一步地，所述EMI滤波的电路在整流桥的正负端上分别串接第一电感L1、第二电感L2，第一差模滤波电容C1与第二差模滤波电容C2分别并接于所述第一电感L1、第二电感L2的输入端上与输出端上，第一阻尼电阻R1与第二阻尼电阻R2分别并接于所述第一电感L1、第二电感L2之上。

进一步地，所述RDC钳位电路由第一二极管VD1、第一电阻R4、第二电阻R3串接而成，所述第二电阻R3上并接有第一电容C3。

进一步地，所述输出整流滤波电路由第四电阻R8、第五电阻R9、第二电容C6、第三电容C7以及第二二级管VD3构成，所述第二二级管VD3、第三电容C7串接于所述次级绕组之上，所述第五电阻R9并接于所述第三电容C7之上作为泄放电阻，所述第四电阻R8、第二电容C6串接后并接于所述第二二级管VD3两端上。

进一步地，所述隔离式高频变压器的辅助绕组通过具有中间抽头，第一分压电阻R5、第二分压电阻R6串联于所述中间抽头与电源负端，所述开关控制器从所述第一分压电阻R5获得输出反馈，第三二级管VD2与第四电容C5串接所述辅助绕组，并连接电源负端，所述开关控制器的旁路端通过第六电阻R7连接所述第三二级管VD2，并通过第五电容C4连接电源负端。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明省去了光耦合器和所有二次侧CV/CC控制电路，也无需电流检测电阻，即可达到高效。在工作过程中，有自动重启动保护功能，可在输出短路或开路条件下将输出功率降低到95％以下，迟滞热关断功能，满足CEC及能源之星2.0要求。开关控制器可在极轻负载时提供恒定的效率。在AC265V输入情况下，空载功率损耗小于250mw，漏电流小于5uA(无需要Y电容）付合EN55015B和CISPR-22B级传导EMI限值。

 

附图说明

图1是本发明的整体的电路结构示意图。

 

具体实施方式

 

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参照图1所示的本发明的电路结构示意图。

本发明实施例的一种高效隔离式LED驱动电路，包括了整流输出电流进行EMI滤波的电路、隔离式高频变压器、RDC钳位电路、输出整流滤波电路、VCC产生电路、开关控制器U1。

在经过整流桥BR1对输入交流电进行整流之后，通过EMI滤波的电路进行滤波，EMI滤波的电路由第一电感L1与第二电感L2、第一差模滤波电容C1与第二差模滤波电容C2、第一阻尼电阻R1与第二阻尼电阻R2构成，第一电感L1与第二电感L2分别串接于整流桥的正负端上，第一差模滤波电容C1并接于整流桥BR1输出端上，第二差模滤波电容C2并接于第一电感L1与第二电感L2的末端上，第一阻尼电阻R1与第二阻尼电阻R2分别并接于第一电感L1、第二电感L2之上，通过EMI滤波的电路对差模传导EMI噪声衰减控制，第一阻尼电阻R1与第二阻尼电阻R2形成阻尼电容与电感之间产生的谐振振荡

整流桥BR1的输入端上串接可熔电阻RF1限制启动时产生的浪涌电流，并在输入电流过大而发生故障时起到熔断器的作用。

隔离式高频变压器T1的初级绕组并联有RDC钳位电路，RDC钳位电路由第一二极管VD1、第一电阻R4、第二电阻R3串接而成，所述第二电阻R3上并接有第一电容C3，RDC钳位电路还起到限制漏感引起的漏极电压的尖峰。

初级绕组通过开关控制器U1的开关端输入EMI滤波的电路的输出电流，开关控制器U1通过内部MOSFET对初级绕组起开关动作，所述初级绕组起充放电操作。

输出整流滤波电路的输入端与隔离式高频变压器的次级绕组联接，输出端与LED负载联接，输出整流滤波电路由第四电阻R8、第五电阻R9、第二电容C6、第三电容C7以及第二二级管VD3构成，第二二级管VD3、第三电容C7串接于次级绕组之上，第五电阻R9并接于第三电容C7之上作为泄放电阻，第四电阻R8、第二电容C6串接后并接于所述第二二级管VD3两端上。

VCC产生电路由第一分压电阻R5与第二分压电阻R6、第三二级管VD2与第四电容C5构成，第三二级管VD2与第四电容C5依次串接在隔离式高频变压器T1的辅助绕组之上，第一分压电阻R5与第二分压电阻R6串接在辅助绕组的中间抽头之上并连接电源负端，开关控制器U1的反馈输入端FB输入第一分压电阻R5的反馈信号，旁路端BP通过第六电阻R7连接第三二级管VD2，并通过第五电容C4连接电源负端。

本电路设计基写于开关控制器U1的恒流特性来驱动LED负载，可在恒流模式下以最大输出功率进行工作，开关控制器U1的恒压式可以在任何LED发生开路故障时提供输出过电压保护。在恒流阶段工作时，开关控制器U1通过更改MOSFET的开关频率来调整输出电流。随着输出电压升高，U1将自动提高其开关频率。由此输出电压的高低是由负载中LED的VF电压来决定。R5.R6的电阻值决定了最大开关频率和输出电压。变压器的电感量可确保驱动器始终以最大功率工作。

如果输出发生故障时，电路将以恒压式工作，并启用开关控制方式来调整输出电压，提供输出故障保护，降低功率损耗。同时U1的自动重启动功能提供输出短路保护。这样通过U1的BP(旁路)引脚完成实现自供电功能，并对C4进行退耦，还提供高频去耦。

当内部MOSFET导通时，U1会使用存储在C4中的能量，当MOSFET关断时，内部的稳压器会从漏极引脚拉出电流，这样便可省去外部偏置绕组，降低功率损耗。

开关控制器U1自动补偿一次励磁电感中的误差，输出功率与设定一次电感值成正比，输出功率变化可在FB脚检测到，输出功率发生变化时将调整开关频率，对电感波动时进行补偿。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种高效隔离式LED驱动电路，其特征在于，包括对整流输出电流进行EMI滤波的电路、隔离式高频变压器、RDC钳位电路、输出整流滤波电路、VCC产生电路、开关控制器；

所述RDC钳位电路与所述隔离式高频变压器的初级绕组并联，所述初级绕组通过所述开关控制器连接所述EMI滤波的电路的输出端，所述开关控制器通过内部MOSFET对所述初级绕组起开关动作，所述初级绕组起充放电操作；

所述输出整流滤波电路的输入端与所述隔离式高频变压器的次级绕组联接，输出端与LED负载联接；

所述隔离式高频变压器的辅助绕组与所述VCC产生电路、开关控制器联接；

所述初级绕组将能量传递到次级绕组，经所述输出整流滤波电路输出直流电压信号；

所述VCC产生电路为所述开关控制器提供供电电源，并为所述开关控制器提供开关反馈信号，使所述输出整流滤波电路输出恒压或恒流。

2.根据权利要求1所述的高效隔离式LED驱动电路，其特征在于，所述EMI滤波的电路在整流桥的正负端上分别串接第一电感L1、第二电感L2，第一差模滤波电容C1与第二差模滤波电容C2分别并接于所述第一电感L1、第二电感L2的输入端上与输出端上，第一阻尼电阻R1与第二阻尼电阻R2分别并接于所述第一电感L1、第二电感L2之上。

3.根据权利要求1所述的高效隔离式LED驱动电路，其特征在于，所述RDC钳位电路由第一二极管VD1、第一电阻R4、第二电阻R3串接而成，所述第二电阻R3上并接有第一电容C3。

4.根据权利要求1所述的高效隔离式LED驱动电路，其特征在于，所述输出整流滤波电路由第四电阻R8、第五电阻R9、第二电容C6、第三电容C7以及第二二级管VD3构成，所述第二二级管VD3、第三电容C7串接于所述次级绕组之上，所述第五电阻R9并接于所述第三电容C7之上作为泄放电阻，所述第四电阻R8、第二电容C6串接后并接于所述第二二级管VD3两端上。

5.根据权利要求1所述的高效隔离式LED驱动电路，其特征在于，所述隔离式高频变压器的辅助绕组通过具有中间抽头，第一分压电阻R5、第二分压电阻R6串联于所述中间抽头与电源负端，所述开关控制器从所述第一分压电阻R5获得输出反馈，第三二级管VD2与第四电容C5串接所述辅助绕组，并连接电源负端，所述开关控制器的旁路端通过第六电阻R7连接所述第三二级管VD2，并通过第五电容C4连接电源负端。