CN203416464U - 一种新型led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型LED驱动电路，其包括整流滤波电路、钳位电路、反激变压器、主控制电路和输出电路。本实用新型LED驱动电路在整流滤波电路中增加一个填谷电路，能够实现平滑输入电流并起到提高功率因数的作用，在填谷电路之后增加一个安规电容，减小电路中的高频信号和谐波，整体电路降低了电网带来的纹波干扰，有效提高了功率因数，降低了EMI的干扰。

Description

一种新型LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及半导体照明电子技术领域，具体涉及一种新型LED驱动电源。

背景技术

LED发光二极管具有节能环保、高光效、长寿命等优越的特点，逐渐取代传统照明灯具，成为新一代的照明工具。由于LED的发光特性，对供电电路的电压和电流的稳定性要求较高，需要设计出符合LED伏安特性的驱动电路才能让LED灯具正常工作，这样才能充分发挥出其优越的照明性能。由于电网中的电压比较不稳定，谐波电流比较多，不利于LED的正常工作，并且灯具的功率因数较低会影响电能利用率，会增加电网的负载损耗，大量的低功率因数电器会使得电力传输成本大大增加。在LED照明将被大量普及的今天，设计开发出一种高效率、高功率因数、低噪声的LED驱动电路变得越来越迫切。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高效率、高功率因数且电压电流输出稳定的新型LED驱动电路。

为实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：一种新型LED驱动电路，该LED驱动电路包括整流滤波电路、钳位电路、反激变压器、主控制电路和输出电路，其中，所述整流滤波电路输入端接收交流输入信号，对交流输入信号整流滤波后，由输出端输出整理滤波后的信号；

所述反激变压器包括初级绕组、辅助绕组和次级绕组，所述初级绕组的第一端与所述整流滤波电路的输出端相连，所述初级绕组的第二端与所述钳位电路的输出端相连，所述辅助绕组的第二端连接到地；

所述钳位电路，具有与所述整流滤波电路输出端相连的输入端，以及与所述反激变压器中的初级绕组的第一端和第二端相连的第一输出端和第二输出端；

所述主控制电路具有与所述整流滤波电路输出端相连的供电输入端，与所述辅助绕组第一端相连的电压反馈端，与所述辅助绕组第二端相连的接地端；

所述输出电路接收次级绕组的输出信号，并对该输出信号进行滤波整流后输出用于驱动一个以上LED灯的驱动信号。

进一步，所述整流滤波电路包括保险丝、压敏电阻、滤波电感、整流桥和填谷电路，其中， 所述保险丝的第一端与所述整流滤波电路的第一输入端相连，所述保险丝的第二端与压敏电阻的第一端相连；所述滤波电感的第一端与所述整流滤波电路的第二输入端相连，所述滤波电感的第二端与压敏电阻的第二端相连；所述的整流桥与填谷电路之间还设有第五二极管；所述整流桥由四个二极管组成，其中，所述的第一二极管的负极和第二二极管的正极与所述压敏电阻的第一端相连；所述第二二极管的负极和所述第三二极管的负极与第五二极管的正极连接；所述第三二极管的正极和所述第四二极管的负极与所述压敏电阻的第二端相连；所述的填谷电路包括第六至第八二极管、第一电容、第二电容和第一电阻，其中，所述的第一电容的第一端和第八二极管的负极与所述第五二极管的负极相连；第六二极管的负极和所述第七二极管的正极与第一电容的第二端相连；第七二极管的负极与所述第一电阻的第一端相连；第一电阻的第二端和第二电容的第一端与所述第八二极管的正极相连；所述整流滤波电路中还设有第三电容，所述第三电容的第一端与第八二极管的负极相连；第三电容的第二端、第二电容的第二端、第六二极管的正极、第一二极管的正极和第四二极管的正极均连接到地。

进一步，所述的钳位电路包括第四电容、第四电阻和第十二极管，所述钳位电路将第四电容和第四电阻并联后串联反向第十二极管，具体如下：

所述第四电容和第四电阻的第一端与所述整流滤波电路中第三电容的第一端相连，同时所述第四电容和第四电阻的第一端还与所述反激变压器中初级绕组的第一端相连，所述的第四电容和第四电阻的第二端与所述第十二极管的负极相连，所述第十二极管的正极与所述反激变压器中初级绕组的第二端相连。

进一步，所述的主控制电路包括第二电阻、第三电阻、第五电阻至第九电阻、第九二极管、第五电容和脉宽调制芯片，其中所述的脉宽调制芯片包括， PCC脚，峰值电流补偿端 ； FB脚， 反馈电压输入端； VCC脚，供电电源 ； ISEN脚,峰值电流采样端 ； OC1脚,高压NPN管C端；0C2脚, 高压NPN管C端； GND脚，芯片基准地。

进一步，所述的主控制电路具体连接结构如下：

 所述PCC脚与第七电阻的第二端相连，所述第七电阻的第一端与所述辅助绕组的第一端相连；

 所述FB脚与第五电阻的第二端和第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第一端与所述辅助绕组的第一端相连，所述第六电阻的第二端连接倒地；

所述VCC脚与第三电阻的第二端相连，第三电阻的第一端与第二电阻的第二端相连，第二电阻的第一端与第三电容的第一端相连；

所述ISEN脚与第八电阻的第一端相连，所述第八电阻第二端、第五电容的第一端和第九电阻的第一端均连接到地，所述第五电容的第二端和第九电阻的第二端与第三电阻的第二端相连；

所述OC1脚与所述初级绕组的第二端相连；

所述OC2脚与所述初级绕组的第二端相连；

所述GND脚与所述辅助绕组的第二端相连。

进一步，所述输出电路包括RC吸收电路和输出滤波电路，其中，所述RC吸收电路包括第十电阻、第六电容和第十一二极管，所述输出滤波电路包括第七电容和第十一电阻，具体连接结构如下：

 所述第十电阻的第一端和第十一二极管的第一端与所述次级绕组的第一端相连，所述第十电阻的第二端与第六电容的第一端相连，第六电容的第二端和第十一二极管的第二端与第七电容的第一端相连，所述第十一电阻的第一端与第七电容的第一端相连作为所述输出电路的第一输出端，所述第十一电阻的第二端与第七电容的第二端、次级绕组的第二端相连作为所述输出电路的第二输出端。

进一步，该LED驱动电路在所述反激变压器和所述输出电路之间还设有第八电容,第八电容的第一端与所述输出电路中的第七电容的第二端相连,第八电容的第二端与所述反激变压器中的辅助绕组的第二端相连。

 本实用新型采用以上技术方案，在电路的输入端采用保险丝防止电流瞬间变大，压敏电阻防止输入电压突然陡增并起到滤波作用；交流电经过整流桥整流之后通过一个填谷电路拉近电压与电流的相位角，提高功率因数，再经过安规电容即第三电容滤除高频信号；本实用新型主控制电路中采用士兰微的SD6955芯片，内置耐高压MOS管，通过控制PWM信号的占空比调节高频变压器控制输出电压，并用一个钳位保护电路防止变压器瞬间高电压伤害MOS管；变压器辅助绕组提供反馈电压电流，调节主控制芯片产生的PWM波的占空比，起到恒压恒流的作用；输出电路中的第十一二极管上并联一个由第十电阻和第六电容组成的RC吸收电路，用来吸收电路的尖峰脉冲信号，输出的负极通过第八电容与主控制电路的地相连接，有利于降低电路的EMI。本实用新型设计电路简单、元器件少，总体成本较低，而且本设计具有高功率因数、低噪声、效率较高等特点，主控制芯片内置电压电流反馈检测电路，使得LED驱动电路输出的电压电流较为稳定。

附图说明

图1是本实用新型LED驱动电路结构示意图;

图2是本实用新型LED驱动电路反激变压器内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种新型LED驱动电路，该LED驱动电路包括整流滤波电路1、钳位电路3、反激变压器4、主控制电路2和输出电路5，其中，所述整流滤波电路1输入端接收交流输入信号，对交流输入信号整流滤波后，由输出端输出整理滤波后的信号；

所述反激变压器4包括初级绕组W1、辅助绕组W3和次级绕组W2，所述初级绕组W1的第一端与所述整流滤波电路1的输出端相连，所述初级绕组W1的第二端与所述钳位电路3的输出端相连，所述辅助绕组W3的第二端连接到地；

图2为本实施例LED驱动电路反激变压器内部结构示意图,初级绕组W1的第一端pin1与第四电阻R4的第一端相连,第二端pin2与第十二极管D10的正极相连；辅助绕组W3的第一端pin5与第七电阻R7的第一端相连，第二端pin4接地；次级绕组W2的第一端pin10与第十一二极管D11的正极相连，第二端pin6接地。

所述钳位电路3，具有与所述整流滤波电路1输出端相连的输入端，以及与所述反激变压器4中的初级绕组W1的第一端和第二端相连的第一输出端和第二输出端；

所述主控制电路5具有与所述整流滤波电路1输出端相连的供电输入端，与所述辅助绕组W3第一端相连的电压反馈端，与所述辅助绕组W3第二端相连的接地端；

所述输出电路接收次级绕组W2的输出信号，并对该输出信号进行滤波整流后输出用于驱动一个以上LED灯的驱动信号。

所述整流滤波电路1包括保险丝FR, 本实施例中，所述的保险丝FR为电阻式保险丝、压敏电阻RV、滤波电感L1、整流桥U2和填谷电路，其中， 所述保险丝FR的第一端与所述整流滤波电路1的第一输入端L(火线信号)相连，所述保险丝FR的第二端与压敏电阻RV的第一端相连；所述滤波电感L1的第一端与所述整流滤波电路1的第二输入端N(零线信号)相连，所述滤波电感L1的第二端与压敏电阻RV的第二端相连；所述的整流桥U2与填谷电路之间还设有第五二极管D5；所述整流桥U2由四个二极管组成，其中，所述的第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极与所述压敏电阻RV的第一端相连；所述第二二极管D2的负极和所述第三二极管D3的负极与第五二极管D5的正极连接；所述第三二极管D3的正极和所述第四二极管D4的负极与所述压敏电阻RV的第二端相连；所述的填谷电路包括第六至第八二极管(D6至D8)、第一电容C1、第二电容C2和第一电阻R1，其中，所述的第一电容C1的第一端和第八二极管D8的负极与所述第五二极管D5的负极相连；第六二极管D6的负极和所述第七二极管D7的正极与第一电容C1的第二端相连；第七二极管D7的负极与所述第一电阻R1的第一端相连；第一电阻R1的第二端和第二电容C2的第一端与所述第八二极管D8的正极相连；所述整流滤波电路1中还设有第三电容C3，所述第三电容C3的第一端与第八二极管D8的负极相连；第三电容C3的第二端、第二电容C2的第二端、第六二极管D6的正极、第一二极管D1的正极和第四二极管D4的正极均连接到地。

本实施例中,所述的钳位电路3包括第四电容C4、第四电阻R4和第十二极管D10，所述钳位电路1将第四电容C4和第四电阻R4并联后串联反向第十二极管D10，具体如下：

所述第四电容C4和第四电阻R4的第一端与所述整流滤波电路1中第三电容C3的第一端相连，同时所述第四电容C4和第四电阻R4的第一端还与所述反激变压器4中初级绕组的第一端相连，所述的第四电容C4和第四电阻R4的第二端与所述第十二极管D10的负极相连，所述第十二极管D10的正极与所述反激变压器4中初级绕组的第二端相连。

本实施例中，所述的主控制电路10包括第二电阻R2、第三电阻R、第五电阻至第九电阻(R5至R9)、第九二极管D9、第五电容C5和脉宽调制芯片U1，其中所述的脉宽调制芯片U1包括， PCC脚，峰值电流补偿端 ； FB脚， 反馈电压输入端； VCC脚，供电电源 ； ISEN脚,峰值电流采样端 ； OC1脚,高压NPN管C端；0C2脚, 高压NPN管C端；GND脚，芯片基准地。

主控制电路具体连接结构如下：

 所述PCC脚与第七电阻R7的第二端相连，所述第七电阻R7的第一端与所述辅助绕组W3的第一端相连；

 所述FB脚与第五电阻R5的第二端和第六电阻R6的第一端相连，所述第五电阻R5的第一端与所述辅助绕组W3的第一端相连，所述第六电阻R6的第二端连接倒地；

所述VCC脚与第三电阻R3的第二端相连，第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第二端相连，第二电阻R2的第一端与第三电容C3的第一端相连；

所述ISEN脚与第八电阻R8的第一端相连，所述第八电阻R8第二端、第五电容C5的第一端和第九电阻R9的第一端均连接到地，所述第五电容C5的第二端和第九电阻R9的第二端与第三电阻R3的第二端相连；

所述OC1脚与所述初级绕组W1的第二端相连；

所述OC2脚与所述初级绕组W1的第二端相连；

所述的OC1脚和所述OC2脚可以单独连接使用,也可同时连接使用,当同时连接使用时, 可以增加载流量、提高散热能力。

所述GND脚与所述辅助绕组W3的第二端连接。

本实施例中,所述输出电路5包括RC吸收电路和输出滤波电路，其中，所述RC吸收电路包括第十电阻R10、第六电容C6和第十一二极管D11，所述输出滤波电路包括第七电容C7和第十一电阻R11，具体连接结构如下：

 所述第十电阻R10的第一端和第十一二极管D11的第一端与所述次级绕组W2的第一端相连，所述第十电阻R10的第二端与第六电容C6的第一端相连，第六电容C6的第二端和第十一二极管R10的第二端与第七电容C7的第一端相连，所述第十一电阻R11的第一端与第七电容C7的第一端相连作为所述输出电路的第一输出端LED+，所述第十一电阻R11的第二端与第七电容C7的第二端、次级绕组W2的第二端相连作为所述输出电路的第二输出端LED-。

为了进一步降低EMI(电磁干扰)，该LED驱动电路在所述反激变压器4和所述输出电路5之间还设有第八电容C8,第八电容C8的第一端与所述输出电路5中的第七电容C7的第二端相连,第八电容C8的第二端与所述反激变压器4中的辅助绕组W3的第二端相连。

在电路的输入端采用保险丝FR防止电流瞬间变大，压敏电阻RV防止输入电压突然陡增并起到滤波作用；交流电经过整流桥整流之后通过一个填谷电路拉近电压与电流的相位角，提高功率因数，再经过安规电容即第三电容C3滤除高频信号；本实用新型主控制电路中采用士兰微的SD6955芯片，内置耐高压MOS管，通过控制PWM信号的占空比调节高频变压器控制输出电压，并用一个钳位保护电路防止变压器瞬间高电压伤害MOS管；变压器辅助绕组W3提供反馈电压电流，调节主控制芯片产生的PWM波的占空比，起到恒压恒流的作用；输出电路中的第十一二极管D11上并联一个由第十电阻R10和第六电容C6组成的RC吸收电路，用来吸收电路的尖峰脉冲信号，输出的负极通过第八电容C8与主控制电路的地相连接，有利于降低电路的EMI。本实用新型设计电路简单、元器件少，总体成本较低，而且本设计具有高功率因数、低噪声、效率较高等特点，主控制芯片内置电压电流反馈检测电路，使得LED驱动电路输出的电压电流较为稳定。

由以上实施方式的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征，倘若本领域的技术人员对本实用新型进行各种改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术范围的，则本实用新型也包括这些改动和变形在内。

Claims (7)

1.一种新型LED驱动电路，其特征在于：该LED驱动电路包括整流滤波电路、钳位电路、反激变压器、主控制电路和输出电路，其中，

所述整流滤波电路输入端接收交流输入信号，对交流输入信号整流滤波后，由输出端输出整理滤波后的信号；

所述反激变压器包括初级绕组、辅助绕组和次级绕组，所述初级绕组的第一端与所述整流滤波电路的输出端相连，所述初级绕组的第二端与所述钳位电路的输出端相连，所述辅助绕组的第二端连接到地；

所述钳位电路，具有与所述整流滤波电路输出端相连的输入端，以及与所述反激变压器中的初级绕组的第一端和第二端相连的第一输出端和第二输出端；

所述主控制电路具有与所述整流滤波电路输出端相连的供电输入端，与所述辅助绕组第一端相连的电压反馈端，与所述辅助绕组第二端相连的接地端；

所述输出电路接收次级绕组的输出信号，并对该输出信号进行滤波整流后输出用于驱动一个以上LED灯的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的新型LED驱动电路，其特征在于：所述整流滤波电路包括保险丝、压敏电阻、滤波电感、整流桥和填谷电路，其中，

 所述保险丝的第一端与所述整流滤波电路的第一输入端相连，所述保险丝的第二端与压敏电阻的第一端相连；

所述滤波电感的第一端与所述整流滤波电路的第二输入端相连，所述滤波电感的第二端与压敏电阻的第二端相连；

所述的整流桥与填谷电路之间还设有第五二极管；

所述整流桥由四个二极管组成，其中，所述的第一二极管的负极和第二二极管的正极与所述压敏电阻的第一端相连；所述第二二极管的负极和所述第三二极管的负极与第五二极管的正极连接；所述第三二极管的正极和所述第四二极管的负极与所述压敏电阻的第二端相连；

所述的填谷电路包括第六至第八二极管、第一电容、第二电容和第一电阻，其中，所述的第一电容的第一端和第八二极管的负极与所述第五二极管的负极相连；第六二极管的负极和所述第七二极管的正极与第一电容的第二端相连；第七二极管的负极与所述第一电阻的第一端相连；第一电阻的第二端和第二电容的第一端与所述第八二极管的正极相连；

所述整流滤波电路中还设有第三电容，所述第三电容的第一端与第八二极管的负极相连；

第三电容的第二端、第二电容的第二端、第六二极管的正极、第一二极管的正极和第四二极管的正极均连接到地。

3.根据权利要求1所述的新型LED驱动电路，其特征在于：所述的钳位电路包括第四电容、第四电阻和第十二极管，所述钳位电路将第四电容和第四电阻并联后串联反向第十二极管，具体如下：

所述第四电容和第四电阻的第一端与所述整流滤波电路中第三电容的第一端相连，同时所述第四电容和第四电阻的第一端还与所述反激变压器中初级绕组的第一端相连，所述的第四电容和第四电阻的第二端与所述第十二极管的负极相连，所述第十二极管的正极与所述反激变压器中初级绕组的第二端相连。

4.根据权利要求1所述的新型LED驱动电路，其特征在于：所述的主控制电路包括第二电阻、第三电阻、第五电阻至第九电阻、第九二极管、第五电容和脉宽调制芯片，其中所述的脉宽调制芯片包括， PCC脚，峰值电流补偿端 ； FB脚， 反馈电压输入端； VCC脚，供电电源 ；ISEN脚,峰值电流采样端 ； OC1脚,高压NPN管C端； 0C2脚, 高压NPN管C端； GND脚，芯片基准地。

5.根据权利要求4所述的新型LED驱动电路，其特征在于：所述的主控制电路具体连接结构如下：

 所述PCC脚与第七电阻的第二端相连，所述第七电阻的第一端与所述辅助绕组的第一端相连；

 所述FB脚与第五电阻的第二端和第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第一端与所述辅助绕组的第一端相连，所述第六电阻的第二端连接倒地；

所述VCC脚与第三电阻的第二端相连，第三电阻的第一端与第二电阻的第二端相连，第二电阻的第一端与第三电容的第一端相连；

所述ISEN脚与第八电阻的第一端相连，所述第八电阻第二端、第五电容的第一端和第九电阻的第一端均连接到地，所述第五电容的第二端和第九电阻的第二端与第三电阻的第二端相连；

所述OC1脚与所述初级绕组的第二端相连；

所述OC2脚与所述初级绕组的第二端相连；

所述GND脚与所述辅助绕组的第二端相连。

6.根据权利要求1所述的新型LED驱动电路，其特征在于：所述输出电路包括RC吸收电路和输出滤波电路，其中，所述RC吸收电路包括第十电阻、第六电容和第十一二极管，所述输出滤波电路包括第七电容和第十一电阻，具体连接结构如下：

 所述第十电阻的第一端和第十一二极管的第一端与所述次级绕组的第一端相连，所述第十电阻的第二端与第六电容的第一端相连，第六电容的第二端和第十一二极管的第二端与第七电容的第一端相连，所述第十一电阻的第一端与第七电容的第一端相连作为所述输出电路的第一输出端，所述第十一电阻的第二端与第七电容的第二端、次级绕组的第二端相连作为所述输出电路的第二输出端。

7.根据权利要求1所述的新型LED驱动电路，其特征在于：该LED驱动电路在所述反激变压器和所述输出电路之间还设有第八电容,第八电容的第一端与所述输出电路中的第七电容的第二端相连,第八电容的第二端与所述反激变压器中的辅助绕组的第二端相连。

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