[发明专利]一种适应于电子变压器的LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及电源领域，更具体的说，涉及一种适应于电子变压器的LED驱动电源。

背景技术

现行很多照明场合大量采用射灯—即MR16灯杯的方式，它是由电子变压器和耗电大的石英灯等两部分组成的，但随着LED在照明领域的应用越来越普遍，LED照明替代传统的石英灯照明已成为不可逆转的趋势，然而在LED照明替代传统石英灯照明的过程中，却存在输入电源和负载特性不匹配的问题，这是因为传统照明电路中的电子变压器输出的是高频低压交流电源，而LED需要的是直流恒流源，因此，需要一个有效的LED驱动电源来进行转换。

如图1所示，为现有的一种LED驱动电源的电路图，电子变压器输出的低压交流电经过整流桥整流、电解电容CE1滤波，然后通过稳流控制电路来控制给LED提供恒定的工作电流。然而，从图1中可以看出整流桥之后接了一个很大的电解电容（几百uF），对于电子变压器来说，相当于由原来的阻性负载变成了一个很大的容性负载，这样会导致电子变压器的输出电流产生一个很大的冲击电流，冲击电流不但会影响电子变压器的可靠工作，而且导致电路导通损耗增加，温度高，影响工作寿命。另外，几百uF的容性负载会使电子变压器工作在间歇状态，一方面电子变压器利用率低，另一方面还会增加电解电容上的纹波，使LED电流带有较大的工频纹波，造成LED灯闪烁的现象。

此外，在LED驱动电源的设计中，能够匹配电子电压器在任何负载情况下都能正常工作也是亟需解决的问题。由于电子变压器是针对阻性负载设计的，为了满足变压器正常工作，要求在整个交流周期内维持一个最小负载电流，如果负载电流下降到该电流以下，或者是出现大的负载电流瞬变导致其低于最小负载电流，电子变压器将在交流周期内关断，造成LED灯闪烁。

因此，如何设计出一种适应于电子变压器的LED驱动电源，一方面整流桥后不采用较大的电解电容，解决冲击电流的问题，另一方面，可满足在任何负载情况下电子电压器都正常工作，不会造成灯闪烁的现象，实为目前LED驱动电源研究开发的一个重要发展目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种适应于电子变压器的LED驱动电源，其通过对流过电感的最小电流进行箝位控制，以使所述电子变压器在任何情况下都满足最小负载电流的要求，因此在整个交流周期内都能正常工作，利用率高且不会出现LED灯闪烁的现象，而且在整流桥后不需要容值大的电解电容，解决了冲击电流带来的损害问题。

依据本发明的一种适应于电子变压器的LED驱动电源，包含连接在所述电子变压器和LED负载之间的一整流桥和功率级电路，所述功率级电路中包含有依次连接在所述整流桥之后的一电感和功率开关管，所述LED驱动电源进一步包括第一控制电路和稳流控制电路，其中，所述第一控制电路根据接收到的表征所述电感电流的第一采样信号和表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号来调节所述功率开关管的开关动作，以调节所述电感的电流，从而维持所述功率级电路的输出电压基本恒定；

所述第一控制电路包括一电感电流箝位电路，其具有一与所述电子变压器的维持电流相匹配的箝位电压，当所述电感电流小于所述维持电流时，所述电感电流箝位电路将所述电感电流箝位至所述维持电流；

所述稳流控制电路用以检测所述LED负载的电流，以形成一检测信号，然后根据所述检测信号来控制流过所述LED负载的电流，以使所述LED负载电流保持基本恒定。

进一步的，所述第一控制电路还包括一电压控制电路和一电流控制环路，所述电压控制电路接收表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号和一第一基准电压信号，并产生一电压控制信号；

所述电感电流箝位电路接收所述电压控制信号，当所述电压控制信号小于所述箝位电压时，所述电感电流箝位电路将所述电压控制信号箝位至所述箝位电压，并以所述箝位电压作为一参考电压信号传输给所述电流控制环路；

当所述电压控制信号大于所述箝位电压时，所述电压控制信号作为所述参考电压信号传输至所述电流控制环路；

所述电流控制环路接收表征所述电感电流的第一采样信号和所述参考电压信号，并产生一第一控制信号以控制所述功率开关管的开关动作。

进一步的，所述电压控制电路还包括一第一跨导放大器和补偿电路，所述第一跨导放大器反相输入端接收所述第一电压反馈信号，同相输入端接收所述第一基准电压信号，其输出端输出的信号经所述补偿电路补偿后形成所述电压控制信号。