[发明专利]一种可提高AC LED 灯功率因数的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明灯的驱动电路，特别涉及一种可提高AC LED(交流直接输入的发光二极管)照明灯功率因数的控制电路。

背景技术

电力电子装置日益广泛的应用，使得谐波污染问题引起了人们越来越多的关注。现在，欧洲的电气设备必须符合欧洲规范EN61000-3-2。这一要求适用于大多数输入功率为75W或以上的电器，而且它规定了包括高达39次谐波在内的工频谐波的最大幅度。虽然美国还没有提出此类要求，但是希望在全球销售产品的电源制造商正在设计符合这一要求的产品。

利用功率因数校正技术可以使交流输入电流波形完全跟踪交流输入电压波形，使输入电流波形呈纯正弦波，并且和输入电压同相位，此时整流器的负载可等效为纯电阻。功率因数校正电路分为有源和无源两类。无源校正电路通常由大容量的电感、电容组成。虽然无源功率因数校正电路得到的功率因数不如有源功率因数校正电路高，但仍然可以使功率因数提高到0.7～0.8，4因而在中小功率电源中被广泛采用。

有源功率因数校正电路自上世纪90年代以来得到了迅速推广。它是在桥式整流器与输出电容滤波器之间加入一个功率变换电路，使功率因数接近1。有源功率因数校正电路工作于高频开关状态，相对于无源功率因数校正电路来说具有体积小、重量轻、效率高的优点。

无源功率因数矫正电路结构简单，但是体积较大、重量重，不适合在LED照明灯具中使用。而有源功率因数矫正电路属于高频开关变换，虽然体积较小，但是电解电容的寿命限制了电路的寿命，无法和LED照明灯具5万小时以上的寿命相匹配。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，尤其是针对现有ACLED灯功率因数低，无法大规模推广应用的现状，提供一种长寿命、低成本、节电效果好的高功率因数AC LED照明灯驱动电路。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种可提高的AC LED灯功率因数的驱动电路，包括一个整流桥，整流桥的两个输入端连接交流电压，其特征在于，整流桥的输出正端连接n个串联的LED灯串的正端和n个自控恒流电路的检测端；整流桥的输出负端连接n个自控恒流电路的输出端；第n个LED灯串的负端连接到序号为n的自控恒流电路的输入端，其中2≤n≤10；n个串联的LED灯串中，每个灯串中LED的个数相同。

上述方案中，所述自控恒流电路包括一个电压检测控制电路和一个恒流电路，其中，电压检测控制电路包括第一、第二分压电阻、第一MOS管；恒流电路包括第二MOS管、限流电阻、电流检测电阻和电压基准；所述第一分压电阻的一端、第二分压电阻的一端相互连接后与第一MOS管的栅极相连，第一分压电阻的另一端连接整流桥的输出负端和LED灯串的正端，第二分压电阻的另一端连接整流桥的输出正端和第二MOS管的源极；第一MOS管的漏极连接第二MOS管的栅极、限流电阻的一端和电压基准的阴极；限流电阻的另一端连接整流桥的输出负端；第二MOS管的漏极接LED灯串的负端，第二MOS管的源极连接电流检测电阻的一端和电压基准的参考极，电流检测电阻的另一端、电压基准的阳极连接到整流桥输出正端。

所述的n＝3。

与现有技术相比，本发明通过n个自控恒流电路检测交流输入电压确定工作模式，当工作电压上升时，n个自控恒流电路依次关断，当输入电压下降时，n个自控恒流电路依次导通。

以220V交流输入为例，经整流桥整流后的电压波形为100Hz的馒头波，当n＝3时，电压检测点分别设定为输入额定电压的1/3处和2/3处，3个恒流电路的默认工作状态均为导通模式。当输入电压在0～1/3输入额定电压范围之间上升时，电流流过第一个恒流电路，仅接入的1/3LED灯串导通工作；当输入电压上升到1/3～2/3输入额定电压范围之间时，第一个恒流电路关断，此时接入2/3的LED导通工作；当输入电压高于2/3输入额定电压后，第二个恒流电路关断，此时，所有LED灯串串联，仅第三个恒流电路导通工作；当交流输入电压开始下降并低于2/3输入额定电压后，第二个恒流电路导通，此时接入2/3的LED导通工作；当输入电压下降到1/3～2/3输入额定电压范围之间时，第一个恒流电路导通，仅接入的1/3LED灯串导通工作。

LED灯串和自控恒流电路的工作模式随输入交流电压的上升和下降交替工作，如此反复。