CN204518132U - 新型无电解电容照明led驱动电路 - Google Patents

新型无电解电容照明led驱动电路 Download PDF

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Abstract

一种新型无电解电容照明LED驱动电路。电路包含反激式变换器和功率调节电路两部分，反激式变换器由输入整流桥、变压器一次绕组NP、二次绕组Ns、开关管Q1、二极管Dr及输出滤波电容CO组成，功率调节电路由二极管D5、Da,开关管Q2、Q3,能量耦合电容Ca组成。Q1在一个工频周期内的占空比基本保持恒定，让反激式变换器工作于电流断续模式，从而使变换器获得较高的输入功率因数，实现了不带PFC电路的功率因数校正功能；为当输入功率Pin<Po时，输入不足的能量将由Ca提供，控制Q2为LED提供恒定工作电流；当Pin＞Po时，输入过多的能量将由Ca吸收储存，控制Q3为LED提供恒定工作电流。

Description

新型无电解电容照明LED驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种具有高使用寿命，不含有电解电容的新型照明LED驱动电路。
背景技术
绿色节能照明已经成为世界各国关注的重要问题。高亮度发光二极管是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后的第 4 代照明光源，其具有高效、节能、无污染、可模拟自然光等优点，在最近几年得到快速发展，逐渐成为照明市场的主导产品。
LED 本身的长寿命（8～10 万h）对其相应驱动电源的寿命提出了很高要求。目前 LED 驱动电源中一般采用电解电容为作储能元件。高温对电解电容的使用寿命有很大的影响，在LED照明领域，实际温度一般会达到60摄氏度以上，此时，电解电容寿命只有1万小时左右，与LED自身寿命差距悬殊。因此，当电解电容在环境温度较高的场合应用时，它将严重影响整个***的寿命，目前，如何减小甚至去除电解电容，已经成为 LED 驱动电源研究的热点之一。
发明内容
针对以上问题，本实用新型的目的是提供一种具有高使用寿命，不含有电解电容的照明LED驱动电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：LED 驱动电路由输入整流桥、变压器一次绕组NP、二次绕组 Ns、开关管Q1、变压器二次整流二极管Dr以及输出滤波电容CO组成一个反激式变换器。反激式变换器的输入端添加了能量耦合电容Ca和能量补偿控制开关管Q2，变压器原边和电容Ca之间设置了止逆二极管Da；变换器输出端设置了能量调节开关管Q3；Q1在一个工频周期内的占空比基本保持恒定，让反激式变换器工作于电流断续模式，从而使变换器获得较高的输入功率因数，实现了不带PFC电路的功率因数校正功能。
二极管D5、Da,开关管Q2、Q3和能量耦合电容Ca组成LED驱动电路的功率调节电路，实现LED负载的恒流供电。为当输入功率 Pin< Po时，Q1导通关断状态不变，Q3持续导通，输入不足的能量将由Ca提供，控制Q2为LED提供恒定工作电流，Q2根据输出情况改变开关状态，此时Ca上电压VCa下降，当Q2调节不能够满足恒流要求时，可调节 Q1的占空比来进行补充。
而当 Pin＞Po时，Q1开关状态不变，Q2持续关断，输入过多的能量将由Ca吸收储存，控制Q3占空比为 LED 提供恒定工作电流，Q3根据输出情况改变开关状态。此时，当Q3关断时，多余的能量将存储到Ca中，VCa上升。当Q3调节不能够满足恒流要求时，也可调节 Q1的占空比来进行补充。
本实用新型的有益效果是，电路具有较高的功率因数，没有电解电容，具有使用寿命延长。
附图说明
下面根据实施例和附图1对本发明作进一步详细说明。
说明书附图1是新型无电解电容照明LED驱动电路原理图，图中Vin为交流电源，D1、D2、D3、D4为组成整流桥的4个二极管，D5、Da、为单向止逆二极管，Dr为变压器二次整流二极管，Q1、Q2、Q3为开关管MOSFET，Ca为能量耦合电容，Co为输出滤波电容，NP和Ns分别为变压器原副边，LED为负载，Vca为能量耦合电容两端的电压值。
具体实施方式
以下给出了本实用新型提供的一种新型无电解电容照明LED驱动电路的具体实施例。
如附图1所示，当输入功率 Pin< Po时，Q1占空比不变，Q3持续导通，Q2用于控制能量耦合电容Ca为LED提供恒定工作电流。***工作时，首先导通Q1、Q3、经过一段时间后，再开通Q2，电容Ca上储存的能量经Q2输出，为LED提供恒定工作电流。 Q2根据输出情况调整占空比以满足LED具有恒定的工作电流。Q2导通时，Ca上电压VCa下降，当Q2调节不能够满足要求时，可调节 Q1的占空比来进行补充。
当 Pin＞Po时，Q1占空比不变，Q2持续关断，为 LED 提供恒定工作电流由Q3完成控制。***工作时，开关管Q1导通，Q2、Q3截止，LED 负载由Co提供能量，变压器绕组储能，Q1截止后，Q2、继续保持截止，Q3延时一段时间后导通输出能量，延时时间内，能量耦合电容充电储存能量，延时时间长短根据电路输出电流的大小来决定。在Q3延时导通的这段延时时间内，输入过多的能量通过Da被Ca吸收储存，以待Pin< Po时释放，根据输出情况改变Q3占空比，保证输出工作电流恒定。当Q3关断时，多余的能量存储到Ca中，Ca两端电压VCa上升，当Q3调节不能够满足要求时，也可调节 Q1的占空比来进行补充。

Claims (1)

1.一种新型无电解电容照明LED驱动电路，其特征是：驱动电路中反激式变换器的输入端添加了能量耦合电容Ca、能量补偿控制开关管Q2，变压器原边和电容Ca之间设置了止逆二极管Da；变换器输出端设置了能量调节开关管Q3；反激式变换器工作于电流断续模式。
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