[实用新型]一种无电解电容LED跨周期补偿控制驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型属于照明驱动控制技术领域，具体涉及一种无电解电容LED跨周期补偿控制驱动电路。 

背景技术

近年来，随着半导体材料的出现和发光二极管封装技术的突破，LED照明已经逐渐发展为一种新型光源并获得广泛应用。LED具有寿命长、启动时间短、低压运行、点光源、结构牢固，另外无汞化合无紫外辐射的性能决定LED的使用对于环境保护和节约能源更具有重要意义。因而LED被公认为极具发展前景的第四代照明光源，LED的应用也从背光源和信号指示方向逐渐扩展到普通照明领域及特种光源领域，成为光源与照明技术发展的一个重要研究方向。 

LED是一个电流驱动的低电压单向导通器件，因而作为照明光源就需要解决电源变换的问题，驱动电路应合理的设计，充分体现发挥LED长寿命、高光效、高稳定性等优点。由市电供电的LED驱动，由适配器和驱动器两部分结构。其中适配器的功能是实现PFC和AC-DC转换，就需要电容值较大的电解电容来实现滤波和储能。然而一般电解电容的寿命只有5000小时，与LED50000小时的理想寿命不匹配，成为严重影响LED驱动性能和LED电源整体寿命的主要因素。 

本实用新型提出利用跨周期补偿技术实现的太阳能LED驱动电源，能有效减少驱动电源内电解电容的使用。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无电解电容LED跨周期补偿控制驱动电路，通过控制电路的变换达到去除整流直流侧电解电容的目的，增加LED驱动电路的寿命和可靠性。其适合于太阳能LED照明场合应用。 

本实用新型提出的无电解电容LED跨周期补偿控制驱动电路，由整流桥2、PFC电路3、DC/DC变换电路4、控制器6和跨周期补偿电路7组成，其中：整流桥2一端连接单相交流电网1，另一端依次连接PFC电路3、DC/DC变换电路4和LED5，跨周期补偿电路7通过控制器6连接PFC电路，市电经过整流桥2和PFC电路3进行整流及功率因数校正，再经过DC/DC变换电路4输出特定的PWM波，控制LED5驱动，使LED5实现预定的光通量输出，跨周期补偿电路7和控制器6控制开关管的开断。 

本实用新型中，上述各部份电路均是现有技术，但是将各部分电路如本实用新型方式连接尚未见报道。通过本实用新型上述控制电路结构的联接可以实现如下功能： 

在电网电压和电流输出正常，采用常规的输出负载电流和输出负载电压的双环控制，以达到使输出电压稳定和恒流控制的目的；当电流或电压小于设定要求时，由于整流器直流侧无电解电容或仅有小容量无机电容，另外附加跨周期补偿控制电路，使这些情况下的PFC开关在下个周期处于全周期导通状态，达到输出电压和电流的要求，使LED电流能保持恒定。

本实用新型通过附加跨周期补偿控制电路，能使LED输出恒定的电流，去除整流器直流侧电解电容和降低电压波动。 

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点： 

1） 利用同附加跨周期补偿控制电路去除整流器直流侧电解电容，增加驱动器寿命和可靠性。提高LED光源整体性能。

2） 采用周期比较方式，降低直流侧电压的波动和系统控制的复杂性。 

3）本系统可用于LED驱动控制电路，实现驱动设计与LED寿命相匹配，最大限度体现LED在应用中的优势。 

4）由于避免了电解电容的使用，因而使得LED驱动设计体积减小，系统复杂性降低。 

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。 

图2是本实用新型的跨周期补偿电路结构图。 

图3是本实用新型实施例1的电路结构图。 

图中标号：1为单相交流电网，2为整流桥，3为PFC电路，4为DC/DC变换电路，5为LED，6为控制器，7为跨周期补偿电路。 

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1：如图1－图3所示，跨周期补偿电路7为20uF金属薄膜电容，DC/DC变换电路4为IRF540组成的BUCK电路，PFC电路3为经典的边界模式控制的主动功率因数补偿电路方式，用IRF840为主功率管。整流桥2一端连接单相交流电网1，另一端依次连接PFC电路3、DC/DC变换电路4和LED5，跨周期补偿电路7通过控制器6连接PFC电路，市电经过整流桥2和PFC电路3进行整流及功率因数校正，再经过DC/DC变换电路4输出特定的PWM波，控制LED5驱动，使LED5实现预定的光通量输出，跨周期补偿电路7和控制器6控制开关管的开断。本实用新型通过跨周期补偿电路7，将开关在某个周期打开对电路进行充电，减小对储能电容的需求，因而可以实现用薄膜电容代替电解电容。