[发明专利]一种支持可控硅调光的高功率因数LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种支持可控硅调光的高功率因数LED驱动电路，特别是一种基于隔离式反激变换拓扑结构的、具有功率因数校正电路的可调光LED驱动电路，属于LED照明技术领域。

背景技术

LED具有发光效率高、使用寿命长、稳定性好等优点，被广泛应用于照明领域。

LED的可控硅调光技术，是将传统的可控硅调光器和新兴的LED驱动技术结合在一起，发展而来的，主要用于替换型LED灯具市场。TRIAC调光器本来用于白炽灯、荧光灯的调光。在推广LED照明的过程中，要求不能改变现有照明系统的基础设施。因此，如果LED灯具能利用现有TRIAC调光器进行调光，就可以大大降低其进入市场的门槛。

如图1所示，现有的LED可控硅调光技术的主要原理是，通过给LED驱动器前端串联一个TRIAC可控硅调光器，对交流市电进行斩波，减少输入进LED驱动器的电能，同时，LED驱动器检测输入电压有效值或者相位的变化，调节LED驱动器的输出电流，从而调节LED的亮度。其优点在于，电压调节速度快，调光精度高，体积小，成本低。缺点在于，调光器工作在斩波方式，会造成大量谐波，造成电磁干扰，导致电源效率和功率因数的降低；可控硅调光容易出现闪烁问题，且闪烁问题不易解决。虽然各大LED驱动芯片厂商针对谐波、功率因数以及闪烁问题提出了不少解决方案，但是市场上可控硅调光器的种类多样，参数各有区别，LED驱动器无法与之一一兼容，造成实际应用上的困难。

发明内容

针对目前可控硅调光LED驱动器产品存在的不足，本发明的目的在于解决目前小功率LED驱动器功率因数不高和电路效率低的问题，提供一种支持可控硅调光的高功率因数LED驱动电路，在支持主流的三端可控硅调光器的同时，提高LED驱动器在额定工作状态时的功率因数，并适当提高工作效率。

为了达到上述目的，本发明的构思是：

本发明实现的替换型小功率LED驱动器为电气隔离型电路，电路采用反激变换拓扑结构，使用隔离式变压器进行能量的存储和传输，使用外接的三端可控硅调光器进行调光。为实现调光功能，考虑使用集成了MOSFET的开关电源管理芯片NXPSSL2101T、使用三端可控硅调光开关产生输入信号、使用电阻分压方式产生亮度控制信号等。为实现高功率因数，考虑使用了填谷式PFC校正电路，包括3个电容和2个二极管。在小功率限制下，为实现较高效率，采用反激式拓扑结构。

根据上述发明构思，本发明采用的技术方案是：

一种支持可控硅调光的高功率因数LED驱动电路，包括EMI滤波电路、输入整流电路、功率因数校正电路、电阻分压采样电路、强-弱分压泄流电路、外接RC振荡电路、输入电流采样电路、变压器初级钳位电路、隔离式高频开关变压器、开关电源管理芯片、VCC产生电路、输出整流滤波电路、输出电压采样电路、参考电压产生电路、比较电路和光电耦合电路，其特征在于：

所述的EMI滤波电路输入端串联一个可控硅调光器，接入交流市电，输出端与输入整流电路的输入端联接；所述的功率因数校正电路与输入整流电路的输出端并联；所述的电阻分压采样电路联接输入整流电路的整流输出高压端和开关电源管理芯片的功率地端，输出端联接开关电源管理芯片；所述的强-弱分压泄流电路联接输入整流电路的整流输出高压端和开关电源管理芯片；所述的外接RC振荡电路联接所述的开关电源管理芯片；所述的输入电流采样电路联接所述的开关电源管理芯片的功率地端和输入整流电路的整流参考地端，输出端联接所述的开关电源管理芯片；所述的变压器初级钳位电路与所述的隔离式高频开关变压器的初级绕组a并联；所述的隔离式高频开关变压器，其初级绕组a通过开关电源管理芯片和输入电流采样电路，与输入整流电路的输出端联接；所述的的隔离式高频开关变压器，其辅助绕组b通过所述的VCC产生电路，与开关电源管理芯片联接；所述的输出整流滤波电路的输入端与隔离式高频开关变压器的次级绕组c联接，输出端与LED负载联接；所述的输出电压采样电路的输入端与输出整流滤波电路的输出端联接，其输出端与所述的比较电路的输入端联接，比较电路的输入端联接至所述参考电压产生电路；所述的比较电路通过所述的光电耦合电路，与开关电源管理芯片联接；